Лесотехнический журнал 2011 №4

191 Pages·05.771 MB·Russian

by  Коллектив авторов

ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ
ЖУРНАЛ
Научный журнал
2011 г. № 4 (4)
Учредитель – Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия» (ВГЛТА)
Главный редактор Журнал зарегистрирован Феде-
В.М. Бугаков ральной службой по надзору в сфере
Заместитель главного редактора связи, информационных технологий
И.М. Бартенев
и массовых коммуникаций.
Члены редакционной коллегии
Свидетельство о регистрации
Д.Н. Афоничев
ПИ № ФС77-44148 от 09.03.2011 г.
Т.Л. Безрукова

М.В. Драпалюк
Материалы настоящего журнала
В.К. Зольников
могут быть воспроизведены только
С.М. Матвеев
с письменного разрешения редакцион-
В.С. Петровский
ной коллегии
А.Д. Платонов

Ф.В. Пошарников

А.И. Сиволапов

А.В. Скрыпников

С.И. Сушков
О.В. Трегубов
А.А. Филонов
Н.А. Харченко РИО ФГБОУ ВПО «ВГЛТА»
М.П. Чернышов 394087, г. Воронеж, ул. Тимирязева, 8,
Ответственный секретарь телефон [phone],
С.В. Пономарев факс [phone],
Редактор e-mail: [email protected]
С.Ю. Крохотина

Компьютерная верстка

С.В. Пономарев
© ФГБОУ ВПО «ВГЛТА», 2011
FORESTRY ENGINEERING
JOURNAL
Scientific Journal
2011, № 4 (4)
Founder – Federal State Budget Educational Institution of High Professional
Education
«Voronezh State Academy of Forestry and Technologies» (VSAFT)
Editor-in-Chief The journal is registered by the Fed-
V.M. Bugakov eral Service for Supervision of Commu-
Vice-editor-in-chief nications, Information Technology and
I.M. Bartenev
Communications
Members of editorial board
Registration certificate
D.N. Afonichev
PI № FS77-44148 of 09.03.2011
T.L. Bezrukova

M.V. Drapalyuk
Materials of this journal may be re-
V.K. Zolnikov
produced only with written permission of
S.M. Matveev
the editorial board
V.S. Petrovskiy

A.D. Platonov

F.V. Posharnikov

A.I. Sivolapov

A.V. Skrypnikov

S.I. Sushkov
O.V. Tregubov
A.A. Filonov PS FSBEI HPE «VSAFT»
N.A. Kharchenko 394087, Voronezh, Timiryazeva str, 8,
M.P. Chernyshov telephone [phone],
Executive secretary fax [phone],
S.V. Ponomarev e-mail: [email protected]
Editor

S.Yu. Krokhotina

Typesetting
© FSBEI HPE «VSAFT», 2011
S.V. Ponomarev
СОДЕРЖАНИЕ
ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКА
Дмитренков А.И., Филимонова О.Н., Никулин С.С. Свойства древесины,
обработанной раствором модифицированной нефтеполимерной смолы………………... 7
Иванов А.В., Мурзин В.С., Попов В.М. Влияние магнитного поля на смачиваемость
поверхности древесины клеем……………………………………………………………… 10
Макаров А.В. Технические качества древесины, поврежденной различными видами
пожара………………………………………………………………………………………... 14
Мануковский Е.А. Программно-математическое и техническое обеспечение
автоматизированных процессов гидротермической обработки фанерного сырья……… 18
Михайлова Ю.С., Платонов А.Д., Курьянова Т.К. Влияние продолжительности
процесса сушки на качество древесины твердых лиственных пород……………………. 33
Новиков А.П., Попов В.М., Кондратенко И.Ю., Шестакова В.В., Ловчиков М.В.
Влияние магнитного поля на физико-механические свойства клеевых соединений…… 38
Попов В.М., Ерин О.Л., Кондратенко И.Ю. Теплообмен через металлические
соединения с заполнителями в зоне контакта……………………………………………... 43
Попов В.М., Иванов А.В., Латынин А.В., Посметьев В.В. Моделирование процесса
формирования внутренних напряжений в клеевых прослойках клееной древесины при
воздействии постоянным магнитным полем………………………………………………. 48
Разиньков Е.М. Изготовление фанеры повышенных толщин холодным способом…... 51
Разиньков Е.М. Обоснование возможности получения древесно-стружечных плит
пониженной плотности……………………………………………………………………… 55
Смирнов П.А., Бобряшова Т.В., Попова Н.А. Анализ процесса элементарного
резания древесины дуба мореного после термохимической обработки…………………. 59
Черных А.С. Моделирование и оптимизация технологических структур лесопиления. 63
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Косиченко Н.Е., Киселева А.В., Снегирева С.Н. Закономерности формирования
высококачественной древесины……………………………………………………………. 68
Миленин А.И. Влияние летних осадков на радиальный прирост дуба черешчатого в
сухой снытево-осоковой дубраве Шипова леса…………………………………………… 72
МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА
Абрамова И.С., Кочегаров А.В. Анализ конструкций загрузочно-дозирующих
устройств в лесном и сельском хозяйствах………………………………………………... 76
Абрамова И.С., Кочегаров А.В. Анализ конструкций устройств, работающих с
сыпучими материалами……………………………………………………………………... 82
Макеев В.Н., Плешков Д.Д. Гидравлический экскаватор с универсальным рабочим
оборудованием……………………………………………………………………………….. 89

Лесотехнический журнал 4/2011 3
Малюков С.В. Проведение испытаний кустореза с упорами-улавливателями
порослевин в полевых условиях……………………………………………………………. 93
Попиков П.И., Долженко С.В. Повышение точности позиционирования груза при
работе гидроманипулятора за счет оснащения гидросистемы демпфером……………… 97
Попиков П.И., Юдин Р.В., Никифоров И.А., Шестаков И.С. Математическая
модель процесса корчевания пней на гарях механизмом с гидропульсационным
приводом…………………………………………………………………………………....... 103
Пошарников Ф.В., Попов В.С. Методы улучшения равномерности распределения
лесных семян при высеве в питомниках…………………………………………………… 107
Пошарников Ф.В., Попов В.С., Свиридов В.Г. Совершенствование технических
средств для лесных питомников……………………………………………………………. 110
Третьяков А.И. Повышение эффективности лесных дисковых орудий с помощью
принудительной вибрации их рабочих органов…………………………………………… 118
ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
Арзуманов А.А. Мобильный комплекс лесозаготовителей как объект инвестиционной
деятельности…………………………………………………………………………………. 123
Безрукова Т.Л., Петров М.А. Схема управления стратегическим маркетингом
мебельных предприятий…………………………………………………………………….. 126
Безрукова Т.Л., Чугунова Е.В. Структура интеллектуального капитала в
инновационных организациях……………………………………………………………… 130
Бычков В.П., Бухонова Н.М., Бычков Д.В. Математическое моделирование
оперативного управления транспортным обслуживанием мебельных предприятий…... 134
Шанин И.И., Безрукова Т.Л., Борисов А.Н. Стимулирование инновационной
деятельности промышленного производства в условиях выхода российской
экономики из кризиса………………………………………………………………………. 138
Яковлева Е.А., Федорова Т.М. Содержательная характеристика государственного
экологического предпринимательства……………………………………………………... 142
Аннотации…………………………………………………………………………………… 148
4 Лесотехнический журнал 4/2011
CONTENTS
WOOD PROCESSING TECHNOLOGIES
Dmitrenkov A.I., Filimonova O.N., Nikulin S.S. Properties of wood, processed by the
solution of modified petroleum polymeric gum…………………………………………….. 7
Ivanov A.V., Murzin V.S., Popov V.M. Impact of magnetic field on glue wettability of
wood surface………………………………………………………………………………... 10
Makarov A.V. Technical properties of wood, injured by different types of fires…………. 14
Manukovskiy E.A. Programmed-mathematical and technical supplying of automatized
processes of plywood raw material hydrothermal treatment……………………………….. 18
Mikhailova Yu.S., Platonov A.D., Kuryanova T.K. Impact of drying process duration
on the quality of hardwood…………………………………………………………………. 33
Novikov A.P, Popov V.M., Kondratenko I.Yu., Shestakova V.V., Lovchikov V.M.
Influence of magnetic field on physical and mechanical properties of adhesive joints…….. 38
Popov V.M., Yerin O.L., Kondratenko I.Yu. Heat exchange through metallic joints
with fillers in a contact zone………………………………………………………………... 43
Popov V.M., Ivanov A.V., Latynin A.V., Posmetyev V.V. Modeling of formation
process of internal stresses in glue layers of laminated wood during the constant magnetic
field impact………………………………………………………………………………….. 48
Razinkov E.M. Production of plywood of higher thickness by cold method……………… 51
Razinkov E.M. Adjustment manufacturing of wood chipboard of lower density…………. 55
Smirnov P.A., Bobryashova T.V., Popova N.A. Analysis of the elementary cutting
process of fumed oak wood after thermochemical treatment……………………………... 59
Chernykh A.S. Modeling and optimization of saw-milling technological structures……... 63
FORESTRY
Kosichenko N.E., Kiseleva A.V., Snegireva S.N. Regularity of high-quality wood
formation……………………………………………………………………………………. 68
Milenin A.I. The influence of summer precipitation on radial shoot of English oak in dry
glague-sedge oak woods of Shipov forest…………………………………………………... 72
MACHINERY AND EQUIPMENT OF FOREST COMPLEX
Abramova I.S., Kochegarov A.V. Analysis of loading and dosing devices structures in
forestry and agriculture……………………………………………………………………... 76
Abramova I.S., Kochegarov A.V. Analysis of devices structures working with
bulk materials……………………………………………………………………… 82
Makeev V.N., Pleshkov D.D. Hydraulic excavator with a universal working equipment.... 89
Malyukov S.V. Testing of bush cutter with shoots stop-catchers in field conditions……… 93
Popikov P.I., Dolzhenko S.V. Increasing the positioning accuracy of the cargo at
hydromanipulator work by equipping a system with hydraulic damper……………………. 97

Лесотехнический журнал 4/2011 5
Popikov P.I., Yudin R.V., Nikiforov I.A., Shestakov I.S. Mathematical model of
stumping in burnt-out forests by a mechanism with hydraulic and pulsating drive………. 103
Posharnikov F.V., Popov V.S. Methods for improving the uniformity of distribution of
forest seed sown in nurseries………………………………………………………………... 107
Posharnikov F.V., Popov V.S., Sviridov V.G. Improving technical facilities for forest
nurseries…………………………………………………………………………………….. 110
Tretyakov A.I. Improving the efficiency of forest disc implements with forced vibration
of their working bodies……………………………………………………………………... 118
ECONOMICS AND PRODUCTION ORGANIZATION
Arzumanov A.A. Mobile loggers complex as an object of investment activity…………… 123
Bezrukova T.L., Petrov M.A. The control circuit of strategic marketing in furniture
enterprises…………………………………………………………………………………... 126
Bezrukova T.L., Chugunova E.V. The structure of intellectual capital in innovative
organizations………………………………………………………………………………... 130
Bychkov V.P., Bukhonova N.M., Bychkov D.V. Mathematical modeling of the
operational management of transport services in furniture enterprises…………………….. 134
Shanin I.I., Bezrukova T.L., Borisov A.N. Stimulation of innovation activity in
industrial production in condition of output of the Russian economy out of crisis……… 138
Yakovleva E.A., Fedorova T.M. Conceptual characteristic of state environmental
businesses…………………………………………………………………………………… 142
Annotations………………………………………………………………………………… 148

6 Лесотехнический журнал 4/2011
Деревопереработка
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
УДК 678.002:647.048
СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ, ОБРАБОТАННОЙ РАСТВОРОМ
МОДИФИЦИРОВАННОЙ НЕФТЕПОЛИМЕРНОЙ СМОЛЫ
А. И. Дмитренков1, О. Н. Филимонова2, С. С. Никулин2
1 – ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
2 – ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет инженерных технологий»
[email protected]

Древесина – это уникальный и во- занных свойств требуется значительное
зобновляемый природой полимерный ма- (более 50 % от массы изделия) количество
териал, находящий широкое применение в пропиточного состава, что увеличивает
производственной деятельности человека. жесткость и опасность растрескивания ма-
Специфические свойства древесины и ма- териала, а также резко повышает себе-
териалов на еѐ основе обуславливают ши- стоимость получаемых изделий. В преды-
рокое их применение в различных отрас- дущих работах [2, 3] исследована техноло-
лях современной промышленности. Древе- гия модифицирования древесины листвен-
сина является незаменимым строительным ных пород расплавом стеариновой кисло-
и отделочным материалом. Однако при ты, которая позволяет уменьшить водопо-
всех положительных качествах она обла- глощение изделий из древесины, а также
дает рядом существенных недостатков: сократить продолжительность пропитки и
способность изменять свою форму и раз- расширить ее температурный интервал.
меры при поглощении или испарении воды Следует учитывать и то, что дорогие
и др., что в ряде случаев сдерживает еѐ защитные средства мало приемлемы для
широкое применение. Для защитной обра- пропитки относительно дешевой древеси-
ботки древесины и получения на еѐ основе ны. В этой связи целесообразным пред-
материалов с новым комплексом свойств ставляется применение для этих целей от-
используют широкий спектр пропиточных носительно доступных и дешевых отходов
составов и средств, как органического, так и побочных продуктов химической про-
и неорганического происхождения. мышленности и материалов, полученных
Для модификации древесины лист- на их основе.
венных пород применяют серу [1]. По этой Цель данной работы – изучение
технологии древесину с естественной свойств древесины березы, обработанной
влажностью или частично высушенную углеводородным раствором нефтеполи-
пропитывали в расплаве серы при темпе- мерной смолы, модифицированной поли-
ратуре 155-160 °С с последующим извле- бутадиеном, с использованием метода
чением из расплава и охлаждением. Такая планирования эксперимента, построенного
обработка позволяет повысить твердость и по плану греко-латинского квадрата чет-
снизить водопоглощение древесины. Од- вертого порядка [4].
нако для существенного улучшения ука- Оценку эффективности применения
Лесотехнический журнал 4/2011 7
Деревопереработка
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
нефтеполимерной смолы модифицирован- 1, 3, 5, 7 ч; фактор С – температура термо-
ной полибутадиеном в качестве модифи- обработки – 110, 130, 150, 170 °С; фактор
цирующего агента изучали на образцах D – продолжительность термообработки –
древесины березы размером 20 20 30 мм. 1, 3, 5, 7 ч.
Пропитку осуществляли следующим обра- В качестве функций отклика выбра-
зом. В пропиточную ванну загружали уг- ны такие показатели как водопоглощение
леводородный раствор нефтеполимерной древесины, разбухание в радиальном и
смолы, модифицированный полибутадие- тангенциальном направлениях. Испытания
ном (10 % масс от массы нефтеполимерной проводили путем погружения образцов
смолы), с концентрацией 50-60 % масс. модифицированной древесины в воду и
Пропиточный состав нагревали до задан- выдерживанием в течение 1 и 30 суток.
ной температуры и погружали в него об- На основе полученных эксперимен-
разцы березы и выдерживали в течение тальных данных установлено, что наибо-
установленного времени. После чего об- лее существенное влияние на гидрофобные
разцы древесины извлекали из ванны и свойства обработанной древесины оказы-
подвергали термообработке. Содержание в вают продолжительность пропитки в угле-
древесине модификатора определяли гра- водородном растворе модифицированной
виметрическим методом. нефтеполимерной смолы, температура и
Изучение процесса модификации продолжительность термообработки.
древесины березы проводили с использо- После обработки экспериментальных
ванием планирования эксперимента. Ис- данных с использованием компьютерных
следование влияния таких факторов как программ получены уравнения регрессии,
температура пропиточного состава, про- описывающие влияние основных техноло-
должительность пропитки, температура и гических параметров процесса модифика-
продолжительность термообработки про- ции на показатели водопоглощения, разбу-
водили с применением плана греко- хания в радиальном и тангенциальном на-
латинского квадрата 4×4. Для каждого правлениях образцов модифицированной
фактора были выбраны следующие уровни древесины березы, после 1 и 30 суток ис-
варьирования: фактор А – температура пытания (нахождения образцов в воде):
пропиточного состава – 40, 70, 100, 130 °С; Через 1 сутки:
фактор В – продолжительность пропитки –
- водопоглощение, %
Y = 7,39·10-5·(25,37− 0,02a)·(28,97− 1,24b)·(31,51− 0,0542c)·(26,46 − 0,635d);
(A, B, C, D)
- разбухание в радиальном направлении, %
Y = 5,73·10-3·(5,898 − 0,007a)·(5,68 − 0,0235b)·(6,287 − 0,005c)·6,217 − 0,153d);
(A, B, C, D)
- разбухание в тангенциальном направлении, %
Y = 4,6·10-3 10-3a)·(6,06 − 0,01b 10-3c)·(6,68− 0,16d);
(A, B, C, D)
Через 30 суток:
8 Лесотехнический журнал 4/2011
Деревопереработка
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
- водопоглощение, %
Y = 1,49·10-6·(103,61−0,19a)·(105,26−4,29b)·(80,64−5,25·10-2c)(88,50 − 0,23d);
(A, B, C, D)
- разбухание в радиальном направлении, %
Y = 1,87·10-3·(8,64 − 6,1·10-3a)·(9,04 − 0,23b)·(13,05 − 3,48·10-2c)·(8,59 − 0,11d);
(A, B, C, D)
- разбухание в тангенциальном направлении, %
Y = 9,41·10-4·(10,65−5,2·10-3a)·(10,11−2,35·10-2b)·(13,08−2,03·10-2c)·(10,53−8,20·10-2d).
(A, B, C, D)
По полученным уравнениям зависи- делены наилучшие условия модификации,
мостей среднегеометрических значений представленные в табл. 1.
показателей от факторов А, В, С, D опре-

Таблица 1
Наилучшие условия модификации древесины березы
Фактор Значение
Продолжительность пропитки, ч 7
Температура пропиточного состава, °С 130
Продолжительность термообработки, ч 7
Температура термообработки, °С 170

Сравнение расчетных и эксперимен- ных выше условиях, представлено в табл.
тальных значений, полученных по выше- 2. Анализ полученных результатов пока-
приведенным уравнениям и в обозначен- зывает их хорошую сходимость.

Таблица 2
Расчетные и экспериментальные значения показателей модифицированной древесины
березы
Продолжительность Водопоглоще- Разбухание в радиаль- Разбухание в тангенци-
испытания, сутки ние, % ном направлении, % альном направлении, %
1 16,8/15,3 4,3/4,0 5,1/4,7
30 55,1/53,2 6,1/5,3 8,9/8,0
Примечание: числитель – расчет; знаменатель – эксперимент

На основе анализа полученных ре- быть максимальной (7 часов).
зультатов можно сделать следующие вы- 3. Температура термообработки
воды: должна быть не ниже 170 °С. Высокая
1. Для улучшения процесса пропитки температура термообработки оказывает
древесины углеводородным раствором положительное влияние на улучшение
нефтеполимерной смолы, модифициро- структуры и свойств получаемого мате-
ванной полибутадиеном, температуру про- риала. Это может быть связано с целым
питочного состава необходимо выдержи- рядом процессов, протекающих при высо-
вать на уровне ~ 130°С. ких температурах (свыше 150 °С) и приво-
2. Продолжительность выдержки дящих к упрочнению структуры древеси-
древесины в пропиточном составе должна ны за счет межмолекулярных сшивок мак-
Лесотехнический журнал 4/2011 9
Деревопереработка
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
ромолекул с образованием структуриро- Л.И., Никулин С.С. Модифицирование
ванного каркаса. древесины расплавом стеариновой кисло-
4. Продолжительность термообра- ты // Лесной журнал. 1992. № 1. С. 74-78.
ботки (7 ч.) также оказывает существенное 3. Дмитренков А.И., Никулин С.С.
влияния на свойства получаемого мате- Использование высших карбоновых ки-
риала, так как процесс структурирования слот и полимерных отходов нефтехимии
протекает во времени. для модификации древесины // Инноваци-
онные проекты в охране окружающей сре-
Библиографический список ды : доклады Всерос. науч.-техн. конфе-
ренции. Тула : Изд-во ТулГУ, 2008. 310 с.
1. Пропитка древесины серой / Ор- 4. Ахназарова С.Л., Кафаров В.В.
ловский Ю.И., Панов В.В., Манзий С.А. // Методы оптимизации эксперимента в хи-
Строительство и архитектура. 1984. № 6. мической технологии. – М.: Высш. шк.,
С. 76-80. 1985. 328 с.
2. Дмитренков А.И., Бельчинская

УДК 674.028
ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА СМАЧИВАЕМОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
ДРЕВЕСИНЫ КЛЕЕМ
А. В. Иванов, В. С. Мурзин, В. М. Попов
ФГБОУ ВПО «Воронежская государственная лесотехническая академия»
[email protected]

Исследованиями установлено, что твердого тела с жидкостью (вектор σ ),
т.ж.
смачиваемость древесины является необ- действующую в противоположном на-
ходимым условием взаимодействия ее с правлении, и свободную поверхностную
клеем в процессе склеивания [1]. Процес- энергию жидкости на границе с газом
сы смачивания и растекания жидкости по (вектор σ ), стремящуюся собрать каплю.
ж.г.
поверхности твердого тела определяются Вектор последней силы действует в на-
адгезионными и когезионными силами, а правлении по касательной к поверхности
также свободной энергией поверхности капли, образуя с поверхностью твердого
системы твердое тело-жидкость-газ. Дей- тела угол Θ, который называется краевым
ствие сил поверхностного натяжения на углом смачивания.
каплю жидкости на поверхности твердого Равновесие системы наступает при
тела разделяется на поверхностное натя- условии
жение тела на границе с газом (вектор cos . (1)
т.г. т.ж. ж.г.
σ ), которое растягивает каплю, свобод-
т.г. Жидкость растекается по поверхно-
ную поверхностную энергию на границе
10 Лесотехнический журнал 4/2011