Качество древесины определяется наличием пороков, под которыми понимают изменение внешнего вида, нарушения правильности строения, цельности тканей, ограничивающие возможность использования древесины.
Степень влияния пороков на качество и свойства древесины зависит от вида порока, размеров поражения им древесины, места его расположения на пиломатериале, а также от характера и назначения сортимента. Один и тот же порок в одних случаях недопустим, в других он только понижает сортность пиломатериала, а в третьих совершенно или почти не имеет значения.
Существует множество классификаций пороков древесины. Принцип их построения соответствует тем задачам, которые выполняет та или иная классификация.
Классификации, служащие в качестве основы для определителей пороков, строятся на описательном принципе и поэтому могут быть названы морфологическими. Исходной позицией таких классификаций является внешний вид порока. Другие классификации преследуют цели изучения пороков. При их помощи устанавливаются связи между отдельными группами и разновидностями пороков. Исходной позицией таких классификаций является происхождение порока, поэтому такие классификации могут называться генетическими.
Классификации пороков для практических целей строятся на смешанном принципе и поэтому являются морфолого-генетическими классификациями.
Рассмотрим некоторые классификации пороков, существенно различающиеся по принципам их построения.
В соответствии с действующей нормативной документацией пороками считают «недостатки отдельных участков древесины, понижающие её качество и ограничивающие возможность её использования». Различают девять групп пороков древесины:
- сучки;
- трещины;
- пороки формы ствола;
- пороки строения древесины;
- химические окраски;
- грибные поражения;
- биологические повреждения;
- инородные включения, механические повреждения;
- покоробленности[1].
В круглых лесоматериалах учитываются пороки первой-четвертой и седьмой-восьмой групп, в пилопродукции — все группы пороков, естественно, исключая третью группу, но добавляя такой дефект формы, как обзол. Пороки восьмой и девятой групп у пилопродукции классифицируются как дефекты обработки.
Часть видов пороков относится только к хвойным или только к лиственным породам. Естественно, что описания пороков и методы их нормирования изначально были ориентированы на визуальный контроль, выполняемый человеком. Именно по этой причине попытки заменить визуальный контроль аппаратными средствами, работающими в реальном масштабе времени, пока не дали существенных результатов.
Классификация пороков по Паншину (1964) является одной из наиболее полных классификаций. Пороки в ней разделены на следующие группы:
1) естественные (природные) пороки, возникающие в живом дереве;
2) пороки, возникающие при сушке и обработке древесины;
3) пороки, вызываемые грибами, насекомыми и древоточцами.
Классификация пороков по Вагенфюреру (1972). В этой классификации пороки древесины делятся на следующие основные группы:
1) ростовые пороки, включающие сучки, пороки формы ствола и пороки строения древесины:
2) повреждения, возникающие под влиянием климатических и технических факторов как на корню, так и в срубленной древесине:
3) повреждения древесины, вызываемые организмами.
Как видим, данная классификация близка к классификации пороков, предложенной Паншиным.
Весьма специфическими являются классификации пороков по А.С. Матвееву-Мотину (1963) и по Б.К. Лакатошу (1966). Классификация пороков Матвеева-Мотина в большей степени отвечает таксационным задачам. В ней выделены следующие категории пороков:
— пороки наружные, определяемые при внешнем осмотре деревьев на корню;
— пороки скрытые, но устанавливаемые после валки и при раскряжевке стволов;
— пороки скрытые, обнаруживаемые только в процессе распиловки сортиментов.
В классификации по Лакатошу рассматриваются пороки с точки зрения вызываемых ими отклонений от нормального состояния древесины применительно к методам дефектоскопии при помощи различных приборов. Согласно этой классификации пороки разделяются на две группы: пороки, изменяющие плотность и цельность древесины, и пороки, изменяющие окраску древесины. Большинство пороков вызывает одновременно обе формы отклонений. Классификация представляет интерес для решения проблемы автоматизации определения пороков и качества древесины.
По данным Р. Шимани и К. Мак Дональда, изучивших возможности известных методов дефектоскопии пиломатериалов, наиболее перспективен оптический метод в сочетании с одним из методов обнаружения внутренних дефектов (СВЧ – метод, рентгеноскопия или нейтронная локация). Несмотря на то, что оптический метод нашёл практическое применение для сортировки пиломатериалов (установка Finnograder), в линиях для раскроя пиломатериалов на бездефектные заготовки всё же применяется предварительная разметка доски флуоресцирующим маркером. В отношении круглых лесоматериалов в технической литературе описан случай применения рентгеноскопии для обнаружения гнилей в пиловочных брёвнах, не нашедший, однако, дальнейшего распространения. Наиболее заметным успехом здесь надо признать системы, применяемые для обнаружения кривизны пиловочных брёвен в устройствах базирования и подачи высокопроизводительных фрезернопильных линий.
В своей статье Р. Шимани и К. Мак Дональд отметили, что у всех методов дефектоскопии измеряемым эффектом является не сам вид порока, а аномалия отражённого сигнала при поверхностной локации или аномалия проходящего сигнала при сквозном прозвучивании или просвечивании [2]. Это означает, что пороки древесины воспринимаются, как некие неоднородности, выделяющиеся на поверхности или в массиве древесины. При этом идентификация вида порока путём сравнения с каким-то эталоном едва ли возможна, так как вариативность свойств древесины весьма высока. Экспериментально было показано, что различение двух пород древесины по рисунку текстуры с использованием оптического метода возможно с большой вероятностью, но только для каждой отдельной пары образцов. В связи с этим приходится признать следующее: требование, чтобы система обнаружения и идентификации пороков древесины имитировала визуальный контроль, полностью ориентированный на зрение человека, является принципиально неоправданным. Очевидно, правильнее найти способы описания пороков, приемлемые для средств технического зрения и методов дефектоскопии.
В настоящее время, в большинстве случаев распознавание дефектов на пиломатериалах осуществляется визуально, человеком. Громоздкое посортное деление при сложной системе определения сортов совершенно исключает объективность и правильность качественной оценки. Она зависит от индивидуальной интуиции и глазомера работника.
Для построения систем автоматического опознавания дефектов была предложена следующая новая классификация пороков:
- Точечные
- сучки;
- червоточина;
- механические повреждения.
- Протяжённые
- заболонная гниль;
- окраски;
- прорость.
- Объёмные
- пасынок;
- кривизна;
- ядровая гниль.
- Прочие
Таим образом, пришли к выводу, что при нормировании и стандартизации пороков нет необходимости учитывать все пороки растущего дерева, достаточно ограничить число нормируемых пороков согласно разработанной классификации.
Список литературы:
- Вакин А.Т., Полубояринов О.И., Соловьев В.А. Пороки древесины. Изд-во «Лесная промышленность», 1980. — 85 с.
- Szimani , McDonald K. Defect detection in lumber: state of the art // Forest Products Journal – 1981. – Vol.31. — No11. – pp.34-44
- Кармадонов А.Н. Дефектоскопия древесины – М., Лесная промышленность, 1987, с.165.[schema type=»book» name=»КЛАССИФИКАЦИЯ ПОРОКОВ ДРЕВЕСИНЫ КАК ОБЪЕКТОВ ДЛЯ СИСТЕМ ДИАГНОСТИКИ» description=»В статье представлен анализ существующих классификаций пороков древесины. Показана неэффективность применения существующих классификаций для построения систем автоматического опознавания пороков. Представлена новая классификация пороков древесины.» author=»Задраускайте Наталья Олеговна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-02″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_27.06.2015_06(15)» ebook=»yes» ]