Спосіб визначення властивостей деревини

Винахід відноситься до деревообробної промисловості, зокрема до техніки і методики визначення фізикомеханічних властивостей деревини і може бути використаний для оцінки властивостей деревини під час її сушіння. Відомий спосіб визначення міцності на статичний згин і модуля пружності деревини, який передбачає випилювання заданих розмірів та форми зразків, руйнування зразків у спеціальних випробувальних машинах, визначення руйнівного навантаження та стріли прогину зразка, за величинами яких за формулами розраховують міцність на статичний згин і модуль пружності деревини (ГОСТ 16483.3-84. Древесина. Метод определения предела прочности при статическом изгибе). Недоліками відомого способу є руйнування зразків (структури) деревини, які стають непридатними для їх подальшого використання, трудомісткість і тривалість визначення властивостей, неможливість повторних вимірювань на одному і тому самому зразку, високі вимоги до якості (точності) підготовки зразків. Відомо (Боровиков A.M., Уголев Б.Н. Справочник по древесине. - Москва: Лесная пром-сть, 1989.-296с.), що температура і тривалість сушіння, відносна вологість повітря, впливають на зміну механічних властивостей деревини, а також, що теплова обробка деревини спричинює докорінні зміни кольору, які пов'язані зі змінами механічних властивостей деревини. Тому, під час сушіння важливо мати інформацію про зміни міцності деревини. В основу винаходу поставлено завдання запропонувати спосіб визначення властивостей деревини, в якому завдяки тому, що міцність на статичний згин і модуль пружності деревини оцінюються за зміною кольору деревини, забезпечується цілісність деревини під час випробувань (тобто спосіб дозволяє визначати властивості деревини без її руйнування), можливість проведення повторних вимірювань на одному і тому самому зразку, підвищення продуктивності (скорочується час визначення міцності і модуля пружності), здійснення контролю міцності, наприклад, під час сушіння пиломатеріалів або заготовок безпосередньо в сушильній камері. Поставлене завдання вирішується тим, що у запропонованому способі, який включає неруйнівний контроль властивостей деревини, згідно винаходу міцність на статичний згин і модуль пружності деревини оцінюються за зміною кольору деревини. На фіг.1 зображена кореляційна залежність між міцністю деревини на статичний згин і загальною різницею кольору для деревини ялини за відносної вологості повітря 65%; на фіг.2 - кореляційна залежність між модулем пружності деревини і загальною різницею кольору для деревини ялини за відносної вологості повітря 65%. Спосіб здійснюється так. Параметри кольору L*a*b* реєструються на поверхні зразка до і після (під час) теплової обробки з використанням портативного спектроколориметру (де L* описує світлість, а* і b* -хроматичні координати на * зелено-червону і синьо-жовту осі відповідно). За значеннями L*a*b* розраховуються: різниця в світлості ( DL ) і * * хроматичних координат ( Da і Db ) і загальна різниця кольору ( DE ): DL* = L* - L* t c Da* = a * - a* t c Db* = b * - b * t c ( *2 DE = DL L* , t + Da a* , t b* t *2 + Db *2 ), * * * * * * де є L * , a * , b * нагрітих зразків; Lc , ac , bc є L , a , b контрольних зразків відповідно. За отриманими значеннями DE на рис. 1 і 2 визначаємо міцність на статичний згин і модуль пружності деревини ялини. Аналогічні залежності можна побудувати для інших порід деревини за різної відносної вологості повітря. Окрім того, значення міцності на статичний згин і модуля пружності деревини ялини за величиною зміни кольору можна визначити за формулами: за W=35% y1=-1,0451 DE +125,97 (R2=0,99) (R2=0,95) у2=-20,92 DE +12446 за W=65% (R2=0,99) у1=-0,953 DE +115,37 2 у2=-10,026 DE +12244 (R =0,99) за W=95% у1=-1,1923 DE +125,65 (R2=0,99) 2 у1=-14,724 DE +12142 (R =0,99) де у1 - міцність на статичний згин, МПа; у2 - модуль пружності, МПа; W - відносна вологість повітря, % кореляції.