Cum se calculează greutatea specifică a ramurilor copacilor. De ce depinde greutatea specifică a lemnului? Dependența de umiditate

3 ..

Măsurarea și contabilitatea arborilor tăiați

Fiecare copac poate fi împărțit în trei părți: trunchi, ramuri și rădăcini. Raportul dintre aceste părți între ele în termeni de masă variază în funcție de rasă, vârstă și condițiile de creștere.

Orez. 6. Forma arborilor (I) și secțiunea trunchiului (II): 1 - arbore crescut într-o pădure deasă; 2 - într-o pădure de densitate medie; 3 - într-o pădure rară; AB - diametrul cel mai mare

; CD - cel mai mic
Dar, de regulă, partea de tulpină alcătuiește masa principală de lemn, care crește odată cu vârsta.

Numeroase observații au arătat că în arboretele mature, închise, masa lemnului de tulpină este de 60-85%, ramurile 5-25 și rădăcinile 5-30% din masa totală a arborelui.

Tabelul 1 Densitatea arboretului are o influență foarte mare asupra acestui raport. Trunchiurile din arboretele dese sunt mai înalte și de formă în prima jumătate a arborelui sunt aproape de un cilindru, la cele rare sunt pitorite și au o formă mai conică, iar coroanele sunt de obicei mari și răspândite (Fig. 6) . De exemplu, la stejarii crescuți în sălbăticie sub formă de faruri, masa ramurilor la vârsta de 50-60 de ani ajunge la 50% sau mai mult. Portbagajul are cea mai bună dezvoltare specii de conifere

: molid, brad, zada si pin.

Caracteristicile fiscale ale unui trunchi de copac.

În partea de jos trunchiul seamănă cu un cilindru, în partea de sus seamănă cu un con. Pentru a determina volumul unui cilindru și al unui con, trebuie să cunoașteți înălțimea și aria bazei acestora, care pot fi calculate din diametrul acestuia. Pentru a determina volumul unui trunchi, trebuie să-i cunoașteți forma, înălțimea (lungimea) și grosimea (diametrul). Aceste elemente sunt principalele caracteristici de impozitare ale trunchiului, iar toate celelalte sunt derivate din ele. În secțiune transversală, un copac nu dă niciodată un cerc, ci doar se apropie de el, dar în scopuri practice, fără erori speciale, este acceptat ca cerc. Trebuie reținut că diametrul copacului trebuie întotdeauna măsurat cu mare atenție, luându-l ca media a două diametre reciproc perpendiculare sau de la cel mai mare și cel mai mic (vezi Fig. 6). Atunci când se determină înălțimea unui trunchi doborât, practic măsoară nu lungimea axei sale, ci curba care formează trunchiul, deoarece eroarea rezultată este extrem de neglijabilă.

Un copac doborât, curățat de crengi și ramuri, formează un bici sau un trunchi. Volumul unui trunchi este întotdeauna mai mic decât volumul unui cilindru și mai mare decât volumul unui con de aceeași înălțime și zonă de bază. Prin reducerea treptată a diametrului cilindrului, puteți găsi unul la care volumul său este egal cu volumul unui trunchi de copac de aceeași înălțime. Numeroase studii au stabilit că acest diametru este aproximativ diametrul mijlocului trunchiului. Prin urmare, pentru a determina volumul trunchiului, trebuie să măsurați lungimea acestuia cu o bandă de măsurare sau alta instrument de măsurareși diametrul din mijloc cu o furculiță de măsurare, apoi utilizați diametrul măsurat pentru a calcula aria cercului și înmulțiți-o cu lungimea butoiului. Ca urmare, obținem volumul trunchiului măsurat.
În tabel 1 prezintă date pentru determinarea volumului trunchiului pe baza diametrului median măsurat și înălțimea (lungimea). În tabel 1 prezintă cele mai comune înălțimi și diametre medii ale trunchiurilor. Poate fi extins atat in lungime cat si in diametru. Acest tip de masă este adesea numit tabele de volum cilindric. Utilizarea tabelului este foarte simplă.
Exemplu. Este necesar să se determine volumul a două trunchiuri cu lungimea de 21 și 11 m cu un diametru median de 17 și, respectiv, 12 cm. Pentru a determina volumul primului trunchi conform tabelului. 1 găsim în prima coloană din stânga numărul 21 m și pe această linie o coloană cu diametrul de 17 cm; unde se intersectează este numărul 0,4767. Aceasta înseamnă că volumul necesar este de 0,4767 m3. Volumul celui de-al doilea trunchi se găsește la intersecția liniei 11 și a coloanei 12 cm; este egal cu 0,1244 mc.
-De remarcat că la determinarea volumului prin diametrul median sunt posibile erori semnificative și în majoritatea cazurilor spre o subestimare a volumului real (uneori peste 10%), dar calculele se fac ușor și rapid și sunt destul de acceptabile pentru scopuri practice.

Dacă volumul trunchiului trebuie calculat cu o precizie mai mare, atunci acesta este împărțit în părți și pentru fiecare dintre ele volumul este determinat de diametrul și lungimea medie. Cu cât aceste părți sunt mai scurte și cu cât sunt mai decupate din portbagaj, cu atât rezultatul poate fi obținut mai precis pe baza volumului total. De obicei trunchiul este împărțit în 2 secțiuni (Fig. 7). Lucrarea se realizează după cum urmează. Trunchiul este marcat cu o bandă de măsurare pe al 2-lea segment cu crestături mici în mijloc, apoi în locurile crestăturilor se măsoară diametrele cu o furculiță de măsurare și folosind masa. 1 și 2 găsesc volumele tuturor părților, a căror sumă dă volumul trunchiului, excluzând vârful.

În tabel Figura 2 prezintă volumele segmentelor 2 de-a lungul diametrului median. Volumul unui vârf mai mic de 2 m lungime este de obicei atât de mic încât practic nu este luat în considerare. Volumul vârfului este calculat folosind formula pentru volumul unui con - înmulțind aria bazei cu */3 din înălțime, adică aria bazei trebuie înmulțită cu lungimea și rezultatul produs împărțit la trei. În tabel Figura 3 prezintă date pentru determinarea volumului necesar pe baza diametrului măsurat al bazei apexului și a lungimii acestuia.
Exemplu. Trebuie să găsiți volumul unui trunchi de 22 m lungime. Diametrele medii ale celor 2 segmente sunt egale: primul (1 m de segmentul inferior) 41; secunda (3 m) 37;

a treia (5 m) 34; a patra (7 m) 31; a cincea (9 m) 29; al saselea (11 m) 27; al șaptelea (13 mU 24; al optulea (15 m) 21; al nouălea (17 m) 17 și al zecelea (19 m) 12 cm. Diametrul bazei vârfului (2 m lungime) este de 8 cm. Acesta variază foarte mult chiar și pentru un singur tip de lemn. Valorile densității (gravitatea specifică) a lemnului sunt cifre generalizate. Valoarea practică a densității lemnului diferă de media dată

valoarea tabelului
și aceasta nu este o eroare.

Tabel cu densitatea (gravitatea specifică) a lemnului in functie de tipul lemnului
„Manualul maselor de materiale de aviație” ed. „Inginerie mecanică” Moscova 1975 Kolominova M.V., Ghid pentru studenții specialității 250401 „Inginerie forestieră”, Ukhta USTU 2010
Specii de lemn
Densitate
lemn,
(kg/m3)
Specii de lemn
Densitate
Kolominova M.V., Ghid pentru studenții specialității 250401 „Inginerie forestieră”, Ukhta USTU 2010
Specii de lemn
Densitate
lemn,
(kg/m3)
Specii de lemn
Densitate
Limită
densitate
1260 1260 --- ---
Abanos
(negru)
1250 1170-1390 1300 ---
Retragere 810 690-1030 655 570-690
(fier) 800 560-1060 --- ---
Stejar 750 520-950 650 560-680
Mahon 730 690-890 --- ---
Frasin 720 660-840 --- ---
Rowan (copac) 680 620-820 650 560-680
Măr 670 580-850 770 650-800
Fag 660 560-820 620 535-650
Salcâm --- --- 760 740-795
Ulm 635 540-665 635 540-665
Carpen 650 530-810 655 570-690
zada 650 510-770 620 520-640
Arţar 650 610-730 670 585-710
mesteacăn 650 600-720 --- ---
Pară 570 560-580 405 360-435
Castan 520 310-760 480 415-505
Cedru 510 440-800 470 410-495
Pin 500 470-580 495 430-525
Tei 470 460-550 465 400-495
Arin 490 460-590 425 380-455
Aspen 450 370-750 420 365-445
Salcie 450 420-500 --- ---
molid 430 420-450 --- ---
Salcie --- --- 560 490-590
alune 410 350-600 350 310-375
Nuc 400 395-405 --- ---
Brad 400 390-590 425 375-455
  • Bambus
  • Plop
  • Tabelul arată densitatea lemnului la o umiditate de 12%.
    Indicatorii din tabel sunt preluați din „Manualul Maselor de Materiale de Aviație” ed. „Inginerie mecanică” Moscova 1975 Corectat la 31 martie 2014, după metoda: Kolominova M.V., Proprietăți fizice lemn:

    linii directoare pentru studenții specialității 250401 „Inginerie forestieră”, Ukhta: USTU, 2010

În general, se acceptă indicarea densității (gravitatea specifică) a lemnului în funcție de tipul de lemn. Indicatorul este considerat valoarea medie a greutății specifice, obținută prin rezumarea rezultatelor măsurătorilor practice repetate. De altfel, aici sunt publicate două tabele de densitate a lemnului, preluate din surse complet diferite. O mică diferență a indicatorilor indică în mod clar variabilitatea densității (gravitatea specifică) a lemnului. Când se analizează valorile densității lemnului din tabelul de mai sus, merită să se acorde atenție diferențelor dintre indicatorii din cartea de referință a aviației și manualul universitar. Pentru obiectivitate, este dată valoarea densității lemnului din ambele documente. Cu dreptul cititorului de a alege prioritatea importanței sursei originale.

Deosebit de surprinzătoare este valoarea densității tabulare larice- 540-665 kg/mc. Unele surse online indică densitatea zada ca 1450 kg/m3. Nu este clar pe cine să creadă, ceea ce demonstrează încă o dată incertitudinea și caracterul necunoscut al subiectului pus în discuție. Zada este un material destul de greu, dar nu atât de greu încât să se scufunde ca o piatră în apă.

Influența umidității asupra greutății specifice a lemnului

Greutatea specifică a lemnului plutitor

Este de remarcat faptul că odată cu creșterea conținutului de umiditate a lemnului, dependența greutății specifice a acestui material de tipul de lemn scade. Greutatea specifică a lemnului plutitor (umiditate 75-85%) practic nu depinde de tipul lemnului și este de aproximativ 920-970 kg/m3. Acest fenomen este explicat destul de simplu. Golurile și porii din lemn sunt umpluți cu apă, densitatea ( greutate specifică) care este mult mai mare decât densitatea aerului deplasat. Din punct de vedere al valorii sale, densitatea apei se apropie de densitatea lui , a cărei greutate specifică practic nu depinde de tipul de lemn. Astfel, greutatea specifică a bucăților de lemn îmbibate în apă este mai puțin dependentă de specia acesteia decât în ​​cazul probelor uscate. În acest moment, merită să ne amintim că pentru lemn există o divizare a conceptelor fizice clasice. (cm. )

Grupuri de densitate a lemnului

În mod convențional, toate speciile de copaci sunt împărțite în trei grupuri
(după densitatea lemnului său, la o umiditate de 12%):

  1. Roci de densitate scăzută(până la 540 kg/mc) - molid, pin, brad, cedru, ienupăr, plop, tei, salcie, aspen, arin alb-negru, castan, nuc alb, cenușiu și manciurian, catifea de Amur;
  2. Roci de densitate medie(550-740 kg/m3) - zada, tisa, mesteacan argintiu, pufos, negru si galben, fag est si european, ulm, par, stejar de vara, estic, mlastina, mongol, ulm, ulm, artar, alun, nuc, platano, rowan, curmal, măr, frasin comun și Manciurian;
  3. Roci de înaltă densitate(750 kg/m3 și peste) - salcâm alb și nisip, mesteacăn de fier, lăcustă de miere caspică, hickory alb, carpen, frunze de castan și stejar araxinian, lemn de fier, cimiș, fistic, carpen hamei.

Densitatea lemnului și puterea lui calorică

Densitatea (gravitatea specifică) a lemnului este principalul indicator al proprietăților sale de încălzire. valoarea energetică- . Dependența aici este directă. Cu cât densitatea structurii lemnoase a unei specii de arbori este mai mare, cu atât conține mai multă substanță lemnoasă combustibilă și cu atât astfel de copaci sunt mai fierbinți.

Când începeți să construiți o casă sau să faceți renovari, uneori trebuie să vă confruntați cu întrebări care par simple la prima vedere, dar nu le puteți răspunde imediat. Pare incomod să abordezi specialiști cu o astfel de întrebare, dar trebuie să știi sigur. Pentru cei care pot apela la internet, este mai ușor - introduceți într-un motor de căutare „Cât cântărește un cub de lemn” și în jumătate de minut a primit un rezultat cuprinzător. Apropo, cu adevărat, cât?

Efectul umidității asupra greutății lemnului

Greutatea lemnului nu are întotdeauna aceeași valoare. De ce depinde? În primul rând, din conținutul de umiditate al lemnului. Dacă comparăm, de exemplu, stejarul și mesteacănul, se dovedește că un metru cub de stejar cântărește 700 kg, iar un mesteacăn cântărește 600 kg. Dar ar putea fi diferit. Cântărind un metru cub de mesteacăn, obținem 900 kg, iar stejarul va arăta același 700. Sau în ambele cazuri va fi de 700 kg. De ce obținem numere atât de diferite? În acest caz, conținutul de umiditate al lemnului joacă un rol important.

Există patru grade de umiditate: uscat (10-18%), uscat la aer (19-23%), umed (24-45%) și umed (peste 45%). Astfel, se dovedește că roci diferite cu aceeași umiditate au greutăți diferite, ca în primul exemplu de mai sus. Dacă umiditatea nu este aceeași, atunci greutatea poate fluctua într-o direcție sau alta. Umiditatea standard este de 12%.

Densitate diferită - greutate diferită

Un alt factor care afectează greutatea lemnului este densitatea acestuia. Cea mai mare densitate se găsește în lemnul de fier și abanos - de la 1100 la 1330 kg/m3. Lemnul de cimi și stejarul de mlaștină sunt aproape de ele - 950-1100. Pentru stejarul obișnuit, fag, salcâm, par și carpen, densitatea este de aproximativ 700 kg/m3. Este chiar mai mic pentru pin, arin și bambus - 500 kg/m3. Iar cel mai mic este pentru lemn de plută, doar 140 kg/mc.

De ce trebuie să știți greutatea unui metru cub de lemn?

A avea cunoștințe în acest domeniu este uneori foarte important. Prin cumpărare material de constructie, cantitatea sa este imposibil de determinat de un nespecialist cu ochii. Cunoscând dimensiunile lemnului sau căptușelii, materialul din care sunt fabricate și conținutul de umiditate al acestuia, calculele simple vă permit să determinați greutatea produsului achiziționat. Cât cântărește un cub de lemn În acest caz, răspunsul la această întrebare vă va ajuta să vă dați seama dacă vânzătorul v-a trimis corect marfa.

Transfer de căldură din lemn

În plus, există un alt indicator - transferul de căldură. Va veni în ajutorul celor care folosesc lemnul ca lemn de foc pentru încălzire. Cu cât duritatea este mai mare, de ex. Cu cât este densitatea speciei de lemn, cu atât puterea calorică a acestuia este mai mare. Desigur, nimeni nu va încălzi o cameră cu cimiș, dar atunci când alegeți între tei și pin sau mesteacăn și salcâm, puteți obține mult mai multă căldură dacă știți care dintre aceste specii este cea mai grea. Informații despre densitatea fiecărui arbore pot fi adunate din tabele, deoarece toate aceste informații sunt sistematizate pentru ușurință în utilizare.

Greutatea unui metru cub dens, kg

Rasă Umiditate, %
10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 90 100
Rowan (copac) 670 680 690 710 720 780 830 890 950 1000 1060 1110
Aspen 440 450 460 470 490 520 560 600 640 670 710 750
Ulm 660 670 690 700 710 770 820 880 930 990 1040 1100
Tei 490 500 510 530 540 580 620 660 710 750 790 830
mesteacan:
- pufos 630 640 650 670 680 730 790 840 890 940 1000 1050
- cu nervuri 680 690 700 720 730 790 850 900 960 1020 1070 1130
- Daurian 720 730 740 760 780 840 900 960 1020 1080 1140 1190
- fier de călcat 960 980 1000 1020 1040 1120 1200 1280
Stejar:
- petiolate 680 700 720 740 760 820 870 930 990 1050 1110 1160
- de est 690 710 730 750 770 830 880 940 1000 1060 1120 1180
— georgiană 770 790 810 830 850 920 980 1050 1120 1180 1250 1310
- Araksinian 790 810 830 850 870 940 1010 1080 1150 1210 1280 1350
Pin:
- cedru 430 440 450 460 480 410 550 580 620 660 700 730
- Siberian 430 440 450 460 480 410 550 580 620 660 700 730
- obisnuita 500 510 520 540 550 590 640 680 720 760 810 850
Brad:
- Siberian 370 380 390 400 410 440 470 510 540 570 600 630
- cu părul alb 390 400 410 420 430 470 500 530 570 600 630 660
- frunza intreaga 390 400 410 420 430 470 500 530 570 600 630 660
- alb 420 430 440 450 460 500 540 570 610 640 680 710
- Caucazian 430 440 450 460 480 510 550 580 620 660 700 730
Frasin:
- Manciurian 640 660 680 690 710 770 820 880 930 990 1040 1100
- obisnuita 670 690 710 730 740 800 860 920 980 1030 1090 1150
- cu fructe acute 790 810 830 850 870 940 1010 1080 1150 1210 1280 1350

Tabelul prezintă valorile medii de masă. Valorile maxime și minime posibile ale masei sunt 1,3 și, respectiv, 0,7, din valoarea medie a acesteia




GREUTATEA DE 1 METR CUB (GREUTATEA VOLUMERIULUI) DE GRANDĂ, PLĂCURI ȘI LODĂ

Greutatea cherestelei (cherestea, scânduri, bușteni), muluri (căptușeli, benzi, plinte etc.) și a altor produse din lemn depinde în principal de conținutul de umiditate al lemnului și al speciei sale.

Tabelul arată greutatea a 1 metru cub de lemn (greutate în volum) în funcție de tipul de lemn și de conținutul de umiditate al acestuia.

Masa de greutate 1 cu. m (greutate în volum) cherestea, scânduri, căptușeli din lemn de diverse specii și umiditate

În funcție de conținutul de umiditate, măsurat ca procent din masa de apă conținută în lemn față de masa lemnului uscat, lemnul este împărțit în următoarele categorii de umiditate:

    Lemnul uscat (umiditate 10-18%) este lemnul care a suferit uscare tehnologica sau a fost depozitat timp indelungat intr-o incapere calda si uscata;

    Lemnul uscat la aer (umiditate 19-23%) este lemn cu conținut de umiditate echilibrat, atunci când conținutul de umiditate al lemnului în sine este echilibrat cu umiditatea aerului din jur. Acest nivel de umiditate se atinge atunci când depozitare pe termen lung lemn in conditii naturale, adică fără utilizarea tehnologiilor speciale de uscare;

    Lemnul verde (umiditate 24-45%) este lemnul care se află în proces de uscare de la starea proaspăt tăiată la echilibru;

    Lemnul proaspăt tăiat și umed (conținut de umiditate mai mare de 45%) este lemnul care a fost tăiat recent sau a fost mult timp în apă.

GREUTATEA UNUI GRAND, A UNUI TIVIT ȘI PARDOSUL, Căptușeală

Greutatea unei grinzi, a unei plăci sau a oricărui produs turnat depinde și de conținutul de umiditate al lemnului din care sunt fabricate și de specia acestuia. Tabelul prezinta date pentru lemnul cel mai folosit in constructii - pin cu umiditate umeda pentru cherestea si scânduri tiviteși umiditate uscată la aer pentru podele și căptușeli.

Masă de greutăți pentru o grindă, o scândură și căptușeală




NUMĂR DE CIZME, SANDURI ȘI CĂPTUȘEȘTI ÎN 1 CUBIC. M

Numărul de bucăți din orice cherestea sau produs turnat în 1 metru cub depinde de dimensiunile sale: latime, grosime si lungime. Date privind cantitatea de cherestea în 1 kb. m sunt prezentate în tabel.

Atunci când se organizează transportul lemnului, densitatea copacului este un indicator important atunci când se selectează un camion pentru lemn și se calculează costul transportului. Acest lucru va ajuta la evitarea supraîncărcării, ceea ce vă va împiedica, în consecință, să fiți amendat.

Densitatea materialului are o semnificație deosebită asupra greutății m3 de lemn în consecință, pentru a rezolva corect întrebările puse, este necesar să se determine valoarea densității. Există două tipuri de densitate: greutatea volumetrica(densitatea corpului fizic structurat) și greutate specifică(densitatea substanței lemnoase).

Greutatea volumetrică a lemnului

Greutatea unui metru cub de lemn depinde de tipul de lemn și de umiditate.

Calculator pentru calcularea greutății volumetrice a lemnului.

Arboresc Salcâm Alb Mesteacăn Fag Ulm Stejar Carpen Molid Arțar Tei Zada ​​Arin Nuc Aspen Brad Siberian Brad Caucazian Pin Siberian Cedru Pin Plop Frasin comun

Volumul, m 3:

Greutatea specifică a lemnului

Substanța lemnoasă este o masă de materiale din lemn masiv fără goluri naturale. Acest tip de densitate este măsurat în condiții de laborator, deoarece necesită măsurători suplimentare care sunt imposibile în condiții normale. Pentru fiecare lemn de toate tipurile și speciile de arbori, această valoare este constantă și se ridică la 1540 kg/m3. Cu toate acestea, lemnul are o structură fibroasă multicelulară de tip complex. Pereții din substanță lemnoasă joacă rolul unui cadru în structura lemnului. În consecință, pentru fiecare specie și specie de arbore, structurile celulare, formele și dimensiunile celulelor variază, ca urmare a faptului că greutatea specifică a copacului va fi diferită, precum și greutatea diferită a m3 a copacului.

De asemenea, umiditatea joacă un rol important în modificarea greutății specifice a lemnului. Datorită structurii acestui material, odată cu creșterea umidității, crește și densitatea lemnului. Cu toate acestea, această regulă nu se aplică densității substanțelor lemnoase.

Tabel cu densitățile lemnului la diferite niveluri de umiditate (kg/m3).
„Manualul maselor de materiale de aviație” ed. „Inginerie mecanică” Moscova 1975 Procent de umiditate, %
15 20 25 30 40 50 60 70 80 100 Proaspăt*
1 Ulm 670 690 700 710 770 820 880 930 990 1100 940
2 Brad 460 470 480 500 540 570 610 650 690 760 700
3 Rowan (copac) 680 690 710 720 780 830 890 950 1000 1110 960
4 Fag 660 680 690 710 770 820 880 930 990 1100 940
5 Retragere 700 720 740 760 820 870 930 990 1050 1160 990
6 Salcâm 810 830 840 860 930 990 1060 1130 1190 1330 1060
7 molid norvegian 450 460 470 490 520 560 600 640 670 750 740
8 Salcie 600 610 630 650 700 750 800 850 900 1000 910
9 Cedru 500 530 540 540 580 620 660 710 750 830 760
10 Salcâm alb 810 830 840 860 930 990 1060 1190 1300 1330 1030
11 Pin 530 540 560 570 620 660 700 750 790 880 810
12 Arţar 700 720 740 760 820 870 930 990 1050 1160 870
13 Frasin comun 690 710 730 740 800 860 920 930 1030 1150 960
14 brad siberian 380 390 400 410 440 470 510 540 570 630 680
15 pin silvestru 510 520 540 550 590 640 680 720 760 850 820
16 brad caucazian 440 450 460 480 510 550 580 620 660 730 720
17 Cedru pin 440 450 460 480 510 550 580 620 660 730 760
18 mesteacăn 640 650 670 680 730 790 840 890 940 1050 870
19 Tei 500 510 530 540 580 620 660 710 750 830 760

* Proaspăt. - Arbore proaspăt tăiat