Содержание

Пороки древесины и их влияние на качество

Экспертиза мебели

Пороками древесины называют изменения ее внешнего вида, нарушение целостности тканей и клеточных оболочек, правильности ее строения и повреждения, понижающие качество древесины и ограничивающие возможности ее применения.

Дефекты — пороки древесины механического происхождения, возникающие в ней в процессе заготовки, транспортирования, сортировки и механической обработки.

Влияние порока на качество древесины зависит от его вида, размера, расположения в материале и назначения материала. Он снижает прочность и декоративность лесоматериалов, поэтому сортность древесины определяют с обязательным учетом имеющихся в ней пороков.

Согласно ГОСТ 2140-81 «Пороки древесины. Классификация, термины и определения» все пороки подразделяются на группы: сучки, трещины, грибные повреждения, химические окраски, пороки формы ствола и строения древесины, повреждения насекомыми, инородные включения и дефекты обработки.

Сучки — наиболее распространенный и неизбежный порок древесины, которые представляют собой основания ветвей, заключенные в древесину ствола. По степени зарастания сучки бывают открытые и заросшие.

Открытые сучки классифицируют:

по форме разреза на поверхности сортимента — круглые, овальные и продолговатые; сучки по данному признаку определяются отношением большего диаметра к меньшему; если это отношение не больше двух, сучок называется круглым, а если в пределах от двух до четырех — овальным; при величине отношения двух диаметров более четырех — продолговатым;

по положению в сортименте — пластевые, кромочные, ребровые, торцовые и сшивные; пластевые сучки выходят на широкую сторону сортимента (пласть), кромочные — на узкую сторону (кромку), ребровые — на ребро, торцовые — на торец, сшивной — одновременно на два ребра одной и той же стороны;

по взаимному расположению — разбросанные, групповые, разветвленные; разбросанными называют сучки, расположенные одиночно и отстоящие друг от друга на расстоянии, превышающем ширину сортимента, у широких сортиментов (шириной более 150 мм) расстояние между сучками должно быть не менее 150 мм; разветвленные сучки образуются при наличии двух и более сучков, выходящих из одной мутовки, и характерны чаще для хвойных пород; к групповым относятся два и более сучка независимо от их формы на отрезке длины сортимента, равном его ширине;

по степени срастания с окружающей древесиной ствола — сросшиеся, частично сросшиеся, несросшиеся и выпадающие нёсросшиеся; сросшимся считается сучок, у которого годичные слои не срослись с окружающей древесиной на протяжении менее 1/4 его периметра; у частично сросшихся сучков годичные слои не срослись на протяжении более 1/4, но менее 3/4; у несросшихся сучков несрос-шаяся часть составляет более 3/4 периметра сучка; сучок, который не имеет срастания годичных слоев с окружающей древесиной и при высыхании может выпадать, называется выпадающим;

по состоянию древесины — здоровые, светлые здоровые, темные здоровые, здоровые с трещинами, загнившие,» гнилые, табачные; сучок, имеющий древесину без признаков гнили, называется здоровым; сучок, древесина которого светлая и близка по цвету к окружающей древесине, называется здоровым светлым, а сучок, древесина которого значительно темнее окружающей древесины и обильно пропитана смолой, — здоровым темным; загнившими и гнилыми называются сучки, у которых зона поражения гнилью занимает соответственно менее и более 1/з площади размера сучка; если древесина полностью сгнила и превратилась в массу бурого цвета, которая при надавливании легко выкрашивается, такой сучок называется табачным;

по выходу на поверхность — односторонние и сквозные; односторонние сучки выходят на одну или две смежные стороны сортимента, сквозные — на две противоположные стороны сортимента.

Количество сучков, размеры и их расположение в значительной степени зависят от породы дерева, части ствола и условий произрастания. Стволы светолюбивой породы (сосны) имеют меньше сучков, чем стволы ели. Деревья, выросшие на свободе, очищаются от сучков в меньшей степени и гораздо позднее по времени, чем деревья, выросшие в сомкнутых древостоях. В нижней (комлевой) части ствола находится меньшее количество сучков, чем в вершинной.

Сучки ухудшают внешний вид древесины, нарушают однородность строения, а иногда и целостность, вызывают искривления волокон и годичных слоев, затрудняют механическую обработку. Сучки, особенно кромочные, продолговатые, сшивные и групповые, снижают прочность древесины при растяжении вдоль волокон и изгибе. Табачные сучки указывают на наличие в древесине скрытой внутренней гнили. Второй по значению порок древесины —трещины. Они подразделяются на метиковые, морозные, трещины усушки и отлупные. Возникают в растущем дереве и увеличиваются в срубленной древесине в процессе ее высыхания. Все разновидности трещин нарушают целостность лесоматериалов и в некоторых случаях снижают их механическую прочность.

Метиковые трещины — радиально направленные трещины в ядре, отходящие от сердцевины, не доходящие до коры и имеющие значительную протяженность по длине сортимента. Протяженность мети-ковой трещины может быть более 10 м. В зависимости от расположения в круглых сортиментах подразделяются на простые и сложные. Простая метиковая трещина — одна или две трещины, направленные по одному диаметру и проходящие в одной плоскости по длине сортимента. Две или несколько трещин, расположенные на торце под углом друг к другу, а также одна или две трещины, направленные по одному диаметру, но располагающиеся по длине сортимента в разных плоскостях, — это сложная метиковая трещина.

Отлупная трещина — трещина между годичными слоями, возникающая в ядре или спелой древесине. Формируются в растущем дереве, имеют короткую протяженность по высоте ствола и снаружи не видны.

Морозная трещина — наружные продольные разрезы древесины стволов растущих деревьев. Распространяется вглубь ствола по радиальным направлениям (чаще в комлевой части).

Пороки формы ствола выражаются в различных отклонениях от нормальной формы ствола и формируются в период роста дерева. Кним относят сбежистость, закомелистость, наросты, кривизну, овальность.

Сбежистость представляет собой постепенное уменьшение толщины лесоматериалов или ширины необрезных пиломатериалов на всем их протяжении. Если на каждый метр высоты ствола (длины сортимента) диаметр уменьшается более чем на 1 см, такое явление расценивается как порок. Стволы хвойных пород менее сбежисты, чем лиственные.

Закомелистость — резкое увеличение диаметра комлевой части лесоматериалов и ширины пилопродукции. Сбежистость и закомелистость затрудняют применение лесоматериалов по назначению, увеличивают количество отходов при их распиливании и лущении, раскрое пиломатериалов, обуславливают появление радиального наклона волокон.

Наросты и кривизна часто встречаются на всех породах, особенно на лиственных, затрудняют применение лесоматериалов по назначению и осложняют их переработку. Наросты — местные утолщения ствола, бывают с гладкой поверхностью и правильным строением древесины, а также с неровной поверхностью и свилеватым

строением древесины, которые называются капами. Кривизна — искривление ствола по длине. Различают простую и сложную кривизну, которая характеризуется соответственно одним или несколькими изгибами сортимента.

К порокам строения древесины относят наклон волокон, крень, свилеватость и др.

Наклон волокон (косослой) — отклонение волокон от продольной оси сортимента, приводит к повышенной усушке и короблению. Наклон волокон затрудняет механическую обработку древесины, понижает способность к загибу, а также прочность пиломатериалов при растяжении вдоль волокон и изгибе.

Крень — местное изменение строения древесины хвойных пород. Выражается в кажущемся увеличении ширины поздней зоны годичных слоев. Образуется в сжатой зоне изогнутых или наклонных стволов. Крень повышает твердость древесины и ее прочность при сжатии и статическом изгибе; снижает прочность при растяжении; увеличивает усушку вдоль волокон, вызывая растрескивание и продольное коробление пилопродукции; уменьшает водопоглощение древесины и этим затрудняет ее пропитывание, а также ухудшает внешний вид.

Тяговая древесина наблюдается на торцах в виде дугообразных участков, на радиальных поверхностях — в виде узких полос (тяжей). Она повышает прочность древесины при растяжении вдоль волокон и статическом изгибе, повышает усушку во всех направлениях, особенно вдоль волокон, что способствует появлению коробления и трещин, затрудняет обработку, приводя к образованию ворсистости и мшистости поверхности.

Свилеватость — искривление волокон. Снижает прочность древесины при растяжении, сжатии и изгибе, повышает прочность при раскалывании и скалывании в продольном направлении, затрудняет фрезерование древесины.

Завиток встречается в виде частично перерезанных, скобкооб-разно изогнутых контуров, образованных искривленными годичными слоями. Различают односторонний и сквозной завиток. Снижает прочность древесины при сжатии и растяжении вдоль волокон, а также ударную вязкость при изгибе. Прочность материала заметно снижается при расположении завитков в растянутой зоне опасного сечения. Смоляной кармашек встречается в древесине хвойных пород; может быть односторонним и сквозным, снижает прочность древесины. Вытекающая из смоляных кармашков смола портит поверхность изделий и препятствует их лицевой отделке и склеиванию.

Прорость — частично или полностью заросшая на стволе кора или омертвевшая в результате повреждения древесина; возникает в растущем дереве при зарастании нанесенных ему повреждений и сопровождается развитием засмолка, грибных ядровых пятен и полос ядровой гнили. Нарушает целостность древесины и сопровождается искривлением прилегающих годичных слоев. Прорость бывает открытой и закрытой.

Засмолок — встречается в древесине только хвойных пород. Он существенно не влияет на механические свойства, однако заметно снижает ударную вязкость при изгибе, уменьшает водопроницаемость, затрудняет лицевую отделку и склеивание.

Ложное ядро — темноокрашенная внутренняя часть ствола лиственных безъядровых пород. По форме поперечного сечения может быть округлым, звездчатым и лопастным. Этот порок портит внешний вид, отличается плохой проницаемостью, пониженной прочностью при растяжении вдоль волокон и хрупкостью. У березы ложное ядро легко растрескивается.

Водослой — бывает в виде мокрых, темных пятен различной формы и величины, является причиной растрескивания снижает ударную вязкость и сопровождается гнилью.

Химические окраски в большинстве случаев — следствие окисления содержащихся в древесине дубильных веществ. К ним относятся: продубина, дубильные потеки, желтизна, которые не влияют на физико-механические свойства древесины, а при интенсивной окраске ухудшают внешний вид материалов.

Грибные поражения в древесине возникают при развитии в ней грибов, которые подразделяются на деревоокрашивающие и дерево-разрушающие.

Грибы относятся к простейшим организмам, которые размножаются споровым методом и вегетативно. Растущие деревья и срубленная древесина заражаются спорами — мельчайшими микроорганизмами, которые обладают высокой жизнеспособностью и хорошо приспосабливаются к неблагоприятным условиям. Споры разносятся ветром или водой на значительные расстояния и, попадая через трещины и раны в ствол дерева, начинают развиваться.

На древесине грибы развиваются при определенной влажности (оптимальная — 40—60%) и температуре (оптимальная — 20—30 °С).

В благоприятных условиях споры прорастают и образуют гифы (тонкие нити), которые переплетаются между собой и формируют мицелий гриба или грибницу. Гифы, проникшие в древесину, выделяют ферменты, последние превращают целлюлозу и лигнин в вещества, которые растворяются в воде и усваиваются грибом.

По характеру питания и степени разрушения древесины грибы делятся на два вида. В первом случае грибы питаются лигнином или целлюлозой, что приводит к разрушению клеточной стенки, а следовательно, и всей древесины. Грибы, вызывающие такие изменения в древесине, называются дереворазрушающими. Во втором случае изменяется окраска древесины и лишь частично — ее физико-механические свойства. Такие грибы называютсядеревоокрашивающими.

Механические свойства древесины, пораженной гнилью, резко ухудшаются, способность сопротивляться нагрузкам полностью утрачивается. Плотность такой древесины снижается в 2—2,5 раза, водопроницаемость увеличивается. Гнилая древесина при высыхании резко коробится.

Деревоокрашивающие грибы питаются запасными органическими веществами (белки, жиры, углеводы), накапливающимися в полостях клеток древесины. Оптимальная температура, при которой происходит развитие распространенного деревоокрашивающего грибка (синевы), — 20—25 С. При температуре 7—8 °С начинается замедление роста грибницы. Необходимая влажность для развития грибов синевы — 22—163%. Оптимальная влажность для грибницы — 33—82%. Пораженная древесина приобретает серую окраску с синеватым или зеленоватым оттенками. Прочность древесины понижается на 7—12%, увеличивается влажность и проницаемость для жидкостей. На такой древесине легко развиваются дереворазрушающие грибы и жуки-точильщики.

Под воздействием деревоокрашивающих грибов в растущем дереве возникают грибные ядровые пятна и полосы, в срубленной древесине — грибные заболонные окраски. На качество древесины эти пороки существенно не влияют, незначительно снижают прочность при ударных нагрузках, портят внешний вид и повышают водопроницаемость древесины.

Ядровая гниль — участки ненормальной окраски ядра, которые по цвету и характеру разрушения подразделяются на пеструю ситовую, бурую трещиноватую и белую волокнистую ядровую гниль. Этот порок существенно влияет на механические свойства материала. В зависимости от размеров поражения древесины гнилью ее сортность снижается вплоть до полной непригодности.

Плесень представляет собой отдельные пятна или сплошной налет зеленого, голубого, черного или другого цвета. На механические свойства древесина она не влияет, но ухудшает ее внешний вид.

Побурение появляется в срубленной древесине в результате развития биохимических процессов с участием грибов; оно предшествует

заболонной гнили и наблюдается только на свежих разрезах древесины. Побурение мало изменяет прочность материала при статических нагрузках и твердость, но снижает ударную вязкость древесины при изгибе, ухудшает ее внешний вид, а у бука уменьшает водопроницаемость.

Заболонная гниль возникает в сухостойной, валежной и срубленной древесине под воздействием дереворазрушающих грибов, а также при длительном и неправильном хранении. Этот порок снижает прочность материала при статическом изгибе на 22%, при сжатии вдоль волокон — на 20—25%.

Трухлявая наружная гниль резко снижает механические свойства древесины, процесс разрушения может продолжаться не только в непросушенном, но и в относительно сухом материале. Пораженная древесина — опасный источник грибной инфекции для деревянных конструкций и сооружений, поскольку легко распадается на части и растирается в порошок.

Насекомые повреждают преимущественно неокоренные свеже-срубленные лесоматериалы. Некоторые из них проделывают ходы только в коре, а многие углубляются в древесину.

Червоточина в зависимости от глубины проникновения может быть поверхностной (не влияет на механические свойства), неглубокой и глубокой (нарушают целостность древесины и снижают механические свойства). Червоточины способствуют проникновению грибов и развитию гнили.

Пороки древесины: виды и качество

При покупке пиломатериалов зачастую можно увидеть различные изменения в строении древесных волокон, видимые включения и иные специфические особенности. Наличие таких дефектов не должно удивлять, ведь во время роста и развития дерево подвержено различным воздействиям и противостоит неблагоприятным факторам окружающей среды. Поэтому невозможно найти двух деревьев с одинаковым строением. Однако не все встречающиеся в лесоматериалах изъяны безобидны, и порой они могут существенно влиять на характеристики древесины (прочность, влагопроницаемость и др.), ограничивая возможности её применения в строительстве и отделке. На что стоит обратить внимание при подборе материалов и как имеющиеся в древесине недостатки могут осложнить процесс термообработки?

Чем отличаются пороки древесины

Пороками считаются любые изъяны, имеющиеся на отдельных участках древесины и нарушающие её целостность либо однородность материала. Подобные дефекты понижают качество лесопродукции, усложняют её обработку и ограничивают возможности применения.

Большинство дефектов проявляет себя после обработки древесины (распиловка, сушка и т. д.). Есть изъяны, которые хорошо заметны невооружённому глазу, другие же могут оказывать влияние на свойства пиломатериалов и становятся причиной проблем лишь со временем. При выборе древесины для строительства важно вовремя определить, с чем Вы имеете дело, т. к. из недостаточно прочного материала выстроить надёжные конструкции не получится.

Виды пороков древесины

Условно пороки древесины можно разделить на первичные (имеющие природное происхождение) и вторичные (появившиеся при неправильной обработке, в ходе транспортировки и т. д.). Подробную классификацию пороков древесины даёт ГОСТ 2140-81. Стандарт делит все встречающиеся изъяны на 9 больших категорий, в каждую из которых включены конкретные разновидности нарушений строения. Нумерация в перечне отражает распространённость изъянов, т. е. дефекты 1 категории встречаются чаще, чем последующие.

1. Сучки

Данный порок древесины встречается наиболее часто. Причина его появления — естественные процессы роста и развития деревьев. Сучки на лесоматериалах можно обнаружить в тех местах, где сформировались ростовые почки, которые обеспечивают образование ветвей. Встречаются открытые сучки, отчётливо проступающие на поверхности ствола, и заросшие, найти которые можно по характерным вздутиям или изменению рисунка годичных колец.

Прежде всего такие дефекты нарушают рисунок древесины, что важно при отделке. Форма, цвет и размер сучков бывают разными. Здоровые круглые сучки могут усложнять обработку лесоматериалов, т. к. отличаются повышенной прочностью, однако серьёзного влияния на характеристики древесины не оказывают. Критическое значение для качества имеют присутствие гнили, особенности срастания и выхода сучка на поверхность пиломатериалов.

— Ткани, из которых состоит центральная часть ствола и ветвей, уязвимы для патогенных организмов. Очень часто по ним распространяется гниль, которая превращает здоровые клетки древесины в рыхлую неплотную массу табачного или пепельного цвета, рассыпающуюся от любого воздействия. При обнаружении подобного дефекта стоит отказаться от покупки брёвен, т. к. гниение сучков может указывать на аналогичные процессы в ядре ствола.

— Все сучки оказывают влияние на физико-механические характеристики лесоматериалов. Степень срастания сучка с окружающими тканями бывает разной. Несросшиеся и выпадающие сучки сильнее всего ограничивают возможности применения пилопродукции, нарушая её целостность. После естественной усушки или камерной сушки древесины они могут попросту вывалиться. Мастера зачастую заранее вырезают и заделывают такие дефекты или вставляют специальные пробки на место выпавших сучков, однако это нисколько не улучшает механических свойств продукции, т. к. не делает структуру материала однородной.

— Значительное воздействие на свойства материалов оказывают такие дефекты, которые обнаруживаются на ребре доски (ребровый сучок) или переходят с одного ребра на другое (сшивный сучок). Также опасность представляют групповые и продолговатые сучки, т. к. они захватывают большую площадь изделия. Материалы с такими дефектами могут плохо себя показать в процессе сушки, при растяжении и изгибе во время эксплуатации. Наибольшую опасность при этом представляют сквозные сучки, выходящие с одной стороны доски на противоположную. Балки и иные изделия с такими дефектами не стоит подвергать большой нагрузке. Лучше всего отпиливать изъяны и использовать оставшиеся части лесоматериалов на коротких участках конструкций.

2. Трещины

К трещинам относят разрывы, появляющиеся вдоль древесных волокон из-за чрезмерного внутреннего напряжения материала. Они могут образовываться в растущем дереве, в результате атмосферных воздействий, в уже срубленных брёвнах во время хранения или в ходе обработки древесины. Эти дефекты оцениваются по глубине, ширине и расположению на лесоматериалах. Чем шире и глубже трещина, тем меньшей прочностью будет обладать изделие. Наиболее опасными являются сквозные трещины, однако даже неглубокие образования подобного вида ускоряют разрушение древесины, т. к. позволяют влаге проникать внутрь и открывают доступ патогенам.

Выделяют 4 основных типа таких пороков:

— Метиковые трещины пролегают внутри ствола, распространяясь от его центра к наружным слоям древесины. Их образование связано с процессами роста или бывает спровоцировано ударом о землю после спиливания. Общая длина метиковой трещины может превышать 10 м, доходя от комеля до верхушки дерева, однако структура этого дефекта неоднородна. Такие пороки могут быть простыми, когда вся трещина располагается в одной плоскости, или сложными, составленными из нескольких соединяющихся под разными углами трещин (зависит от расположения волокон древесины). Обнаружить их можно, если внимательно рассмотреть срезы бревен. В пиломатериалах они намного заметнее и пронзают как торцевую часть изделия, так и боковые стороны. Следует помнить, что в процессе естественного усыхания или после камерной сушки данные трещины увеличиваются в размерах.

— Отлупные трещины также связаны с естественными процессами роста и образуются между годичными кольцами в центральной части ствола (ядро). Их формирование может быть связано с наличием водослоя или внутренней гнили. Характерное полукруглое или кольцевое образование можно заметить на срезе бревен. В распиленных материалах такие пороки представлены длинными продольными трещинами или углублениями в виде желобка, которые нарушают прочность материала. Как и метиковые, эти трещины акцентируются сушкой.

— Морозными трещинами называются разрывы в древесине, появившиеся зимой в результате резкого понижения температуры. Они направлены снаружи внутрь ствола (радиальное направление), располагаются преимущественно в комлевой части дерева и могут доходить до его сердцевины. Внешне они напоминают открытый разрыв с наросшими по краям валиками древесины и коры. Такие дефекты хорошо заметны как с торца, так и по бокам брёвен. В пиломатериалах их можно отличить от других разновидностей по более широким годичным слоям вокруг. Морозные трещины преимущественно образуются на лиственных деревьях.

— Трещины усушки тоже направлены снаружи внутрь ствола или снаружи вглубь готовых изделий, однако они образуются на уже спиленных материалах. Их появление связано с неравномерным прогреванием слоёв древесины при атмосферной сушке или термической обработке, а расположение может быть самым разнообразным: на торце, вдоль кромки и т. д. От других видов их отличает меньшая глубина и ширина дефекта. Протяжённость такого порока обычно не превышает 1 м. Разновидностью подобной трещины являются внутренние разрывы древесных волокон, возникающие на последних стадиях сушки лесоматериалов с большим сечением. Чтобы избежать таких дефектов, нужно тщательно выдерживать температурный режим и грамотно располагать материалы при термообработке. Особое внимание следует уделять лесоматериалам из лиственных пород, т. к. они наиболее склонны к образованию трещин во время сушки.

3. Пороки формы ствола

К этой категории относятся аномалии строения ствола дерева, влияющие на качество изготовленных из него пиломатериалов. Такие дефекты чаще всего встречаются у лиственных пород. Главным образом, они осложняют распиловку, увеличивая количество отходов, а также уменьшают прочность лесоматериалов на сжатие из-за радиального наклона древесных волокон.

3.1. Сбежистость — выраженное уменьшение диаметра ствола от комеля к вершине.

3.2. Закомелистость — увеличенный диаметр нижней части древесного ствола. Бывает округлой и ребристой (с видимыми углублениями, будто бы тянущимися от корней).

3.3. Овальность — порок древесины, выражающийся в наличии элипсовидного сечения ствола вместо круглого.

3.4. Кривизна — изменение формы ствола, характеризующееся его искривлением. Может быть вызвано потерей верхушечного побега, произрастанием на неровной местности и др. факторами.

3.5. Наросты — локальные утолщения ствола дерева или его ветвей. Причиной появления образований становятся бактерии, грибки, механические повреждения и др. Могут иметь как низкую плотность (сувели), так и более плотную, чем у остального ствола (капы), структуру.

4. Пороки строения древесины

Особенности расположения слоёв древесины, наличие внутренних дефектов и иные нюансы строения определяют качество пиломатериалов и их реакцию на процедуры обработки. Найти большинство таких пороков непрофессионалу крайне сложно (особенно на готовой пилопродукции). Эта категория дефектов сказывается на прочности сортиментов и их способности выдерживать удары. Также они усложняют обработку материалов (распиливание, сушку, пропитку и т. д.). Среди пороков, существенно влияющих на характеристики изделий, можно отметить следующие:

4.1. Сердцевина ствола, имеющаяся в пиломатериалах, как правило вызывает их растрескивание и коробление. Это мягкая и наиболее уязвимая для процессов гниения часть дерева, которая значительно отличается по плотности от окружающих слоёв. Если же в выбранных лесоматериалах (брёвна, брус) обнаружится двойная или смещённая сердцевина, то риски появления трещин в продукции многократно увеличиваются.

4.2. Ложное ядро образуется в стволах лиственных деревьев. Это окрашенная в более тёмный цвет часть древесины, которая отделена от заболони видимой каймой. Границы ложного ядра не совпадают с годичными слоями, а сама его структура менее прочна, чем остальная древесина, хуже выдерживает удары, нагрузки и растяжения. Пиломатериалы из берёзы, в которых попадается ложное ядро, с лёгкостью растрескиваются при сушке.

4.3. Внутренняя заболонь представляет собой дополнительный слой светлых клеток внутри более тёмного ядра (напоминает концентрические окружности на срезе ствола). Она подвержена гнили и хорошо пропускает влагу. Со временем или в процессе сушки в таких материалах могут образоваться трещины.

4.4. Водослой, имеющийся в древесине, содержит повышенное количество влаги. С течением времени (или после сушки) на его месте образуются многочисленные мелкие трещины.

4.5. Наклон волокон и их отклонение от продольной оси ствола отрицательно влияет на прочность пилопродукции, её способность к сгибу и может стать причиной чрезмерной продольной усушки или коробления.

4.6. Крень и тяговая древесина характерны для деревьев с искривлённым стволом (преимущественно хвойных пород). Сердцевина в таком случае может быть смещена от центра ствола в сторону. Компенсируя дефект, дерево локально утолщает годичные кольца. Изготовленные из такого материала сортименты сушатся неравномерно, могут растрескиваться и с трудом пропитываются специальными средствами от насекомых и грибков. Подобный дефект лучше всего заметен при осмотре лесоматериалов с торца.

5. Химические окраски

Такие дефекты можно заметить на участках лесоматериалов, которые подверглись химическому воздействию (чаще связанному с реакциями окисления). Биологические процессы также могут вызвать изменение цвета древесины. По мере высыхания продукции пятна блёкнут. Заметного влияния на физические свойства древесины подобные пороки не оказывают.

6. Грибные поражения

В отдельную группу ГОСТ 2140-81 выводит пороки, связанные с грибковым поражением. В этой категории можно выделить дефекты, которые не оказывают влияния на прочность материалов, и поражения, которые делают древесину непрочной, а лесоматериалы — непригодными для применения.

6.1. Ядровые пятна характерны для растущих деревьев и заметны на свежезаготовленных лесоматериалах. Они представляют собой потемнения волокон, расположенных в центре ствола, до бурого или даже фиолетово-чёрного цвета. Такой дефект портит исключительно внешний вид изделий, однако не ухудшает их качества. Как правило, после спиливания дерева активность красящих грибов прекращается, однако само наличие ядровых пятен создаёт благоприятную среду для вторичного заражения более опасными грибами, начинающими разрушать древесину. Чтобы защитить лесоматериалы с такими дефектами, лучше всего как можно скорее провести обработку антисептическими препаратами или камерную сушку изделий.

6.2. Заболонные грибные окраски включают в себя характерную для перележавших на складе пиломатериалов синеву или иные цветные пятна, вызванные деятельностью плесневых грибов. Как и ядровые пятна, эти дефекты не оказывают влияния на свойства древесины, но способствуют более интенсивному поглощению влаги поражёнными участками и могут быть причиной вторичных поражений грибами. При длительном хранении без обработки такие материалы становятся уязвимы к ударам и могут получить повреждения. Для удаления избытков влаги и уничтожения патогенов целесообразно заказать камерную сушку поражённой продукции.

6.3. Ядровая гниль разрушает центральную часть растущего дерева.

— Пёструю ситовую гниль можно определить по характерным бело-жёлтым пятнышкам на фоне бурых поражённых участков. Она не сразу разрушает древесину, и изделие может поначалу не терять своей прочности, однако со временем дерево приобретает ячеисто-волокнистую структуру и рассыпается даже от незначительного воздействия. В срубленных материалах данный патоген перестаёт развиваться.

— Бурая трещиноватая гниль вызывает изменение цвета древесины до буро-коричневого. На поражённых участках образуются трещины, а со временем древесина разваливается на прямоугольные частички. Патогены, вызывающие данный вид гнили, активно развиваются как в живых деревьях, так и в лесоматериалах.

— Белая волокнистая гниль, поражая древесину, делает её похожей на мрамор. Как и другие патогены, она разрушает структуру материала, а поражённые ею сортименты не должны применяться в строительстве.

6.4. Заболонная гниль характеризуется появлением пятен и полосок на долго хранящихся лесоматериалах. Сортименты из лиственных пород при поражениях приобретают пёструю мраморную окраску, для хвойных же характерны изжелта-бурые оттенки. Поражённые материалы интенсивно впитывают влагу и быстро разрушаются.

6.5. Наружная трухлявая гниль поражает заболонь и ядро лесоматериалов, которые долгое время хранились в неправильных условиях. Древесина интенсивно разрушается, быстро буреет и распадается на небольшие прямоугольные кусочки. Такие брёвна и доски — источник распространения грибковой инфекции. При обнаружении подобного бревна необходимо тщательно осмотреть всю партию и отбраковать заражённые лесоматериалы. Оставшиеся сортименты нужно подвергнуть фумигации, чтобы исключить повторное появление гнили.

7. Биологические повреждения

К данной группе пороков относятся все повреждения, нанесённые древесине насекомыми или птицами.

7.1. Живые или уже спиленные деревья могут быть заражены короедами или карантинными усачами. Личинки этих насекомых питаются древесиной и прокладывают внутри целые сети тоннелей (червоточины). Подобные поражения снижают прочность материалов. В зависимости от вида вредителя меняется и глубина прокладки тоннелей. В тяжёлых случаях вся структура сортимента может быть изъедена изнутри и превращена в бесконечную сетку ходов, забитых рыхлой буровой мукой и поражённых плесневыми грибами. Подобные материалы нельзя использовать в строительстве и можно только уничтожить. Чтобы вовремя обнаружить вредителей, необходимо обратить внимание на маленькие дырочки на коре бревен или поверхности пиломатериалов. Защитить от жуков и личинок может только процедура фумигации. Провести обработку нужно как можно раньше, чтобы насекомые не смогли нанести значительных повреждений.

7.2. Деятельность птиц может быть связана как со строительством гнёзд в дуплах деревьев, так и с поиском личинок под корой. Нанесённые ими повреждения нарушают целостность брёвен и осложняют распиловку, увеличивая количество отходов.

8. Пороки обработки, посторонние включения и механические повреждения

К данной категории относятся разнообразные дефекты, появляющиеся на лесоматериалах в процессе обработки или при перевозке.

Например, отщепы или сколы нарушают целостность изделий, затрудняют применение материалов, а при значительных размерах — снижают прочность сортиментов. Ожоги и обугленности ухудшают внешний вид. Содранная с брёвен кора делает древесину уязвимой для патогенов и т. д.

9. Покоробленность

Таким дефектом считается изменение формы сортиментов (искривление), преимущественно характерное для досок и бруса, возникающее после обработки (распиловки или сушки). Причиной нарушения также может стать длительное хранение изделий. Покоробленность в большинстве случаев бывает вызвана каким-либо нарушением структуры древесины. Изменение формы затрудняет или делает невозможным использование лесоматериалов по назначению.

При выборе материалов для строительства важно понимать, что древесина имеет природное происхождение. Как любой организм, дерево сталкивается с неблагоприятными условиями среды и преодолевает различные трудности. В процессе роста оно может подвергаться изменениям, и каждое отклонение от нормы влияет на структуру древесины. Невозможно найти пиломатериал или бревно, которые не имели бы ни одного изъяна, однако каждый из пороков древесины оказывает своё влияние на её свойства. Многие из подобных дефектов осложняют процесс обработки и могут стать причиной образования трещин или покоробленности. Поэтому, покупая строительные материалы с дефектами, обращайте внимание на степень их выраженности. Не берите доски с несросшимися сучками или глубокими трещинами. Помните, что данные дефекты обязательно проявят себя со временем, когда пилопродукция высохнет. Следите, чтобы сердцевина на срезах брёвен располагалась по центру, а направление волокон на пиломатериалах совпадало с продольной осью. Чтобы не ошибиться и избежать неудачи, приобретайте изделия, которые уже прошли камерную сушку. Если Вы обнаружили на брёвнах характерные отверстия, указывающие на присутствие насекомых, или хотите защитить доски от плесени, термическая обработка материалов поможет Вам избавиться от патогенов. Подходите к вопросу выбора древесины со всей ответственностью и критически оценивайте любые дефекты, чтобы строительство дома не обернулось для Вас бесконечной работой над ошибками.

Возможно, Вас заинтересуют наши услуги:


Различные пороки древесины с которыми можно столкнуться в процессе заготовки

Пороками заготовляемой древесины называют по всему миру определенные, выявляемые дефекты ствола. Эти дефекты в основном могут ограничивать сферу необходимого применения заготовок и уменьшают сорт пиломатериала. Определенные из пороков могут быть обнаружены еще при первом внешнем, внимательном осмотре. Некоторые недостатки древесины полностью сводят к минимуму возможность ее дальнейшего предполагаемого использования, другие только ограничивают ее применение.

Виды пороков и дефектов древесины

Пороками древесины принято считать различные отклонения в строении древесины от норм ГОСТа, которые существенно ухудшают как качество самого строительного материала, так и ограничивают сферы его использования.

Все пороки внешней и внутренней части дерева можно подразделить на естественные, то есть возникающие на этапе роста, и образующиеся уже после производственной обработки или хранения древесины.

Естественные недостатки дерева постепенно или быстро развиваются под влиянием разных по характеру и времени воздействия причин, это и неподходящие условия погоды в местности произрастания, случайные внешние удары, неблагоприятная деятельность насекомых и микроорганизмов, процесс старения дерева.

Выявленный недостаток может по-разному отражаться на качестве всего пиломатериала. Некоторые недостатки, например гниль по всему стволу, считаются безусловными, то есть эти дефекты не дадут вам применять древесину там, где необходимо. Другие пороки, например, расположенные в определенном месте завитки и сучки, наоборот весьма ценятся мастерами.

Пороки, образующиеся под механическим влиянием на заготовленную древесину, принято называть дефектами обработки. На качестве всей древесины негативно может сказаться хранение заготовленных стволов деревьев, их неправильная транспортировка и обработка. От выявленных специалистами пороков зависит сортность материла, поэтому недостатки определяются по ГОСТ 2140-81.

Подробнее о разновидностях пороков древесины — на видео:

Первичные и вторичные пороки древесины


Обычно дефекты образуются при росте дерева в неблагоприятных условиях, при повреждении ствола вредителями (точильщиками древесинниками, жуками-короедами и прочими) или грибами, болезнью волокон при гниении (см. рис.). Это первичные пороки древесины, возникающие в общем процессе роста дерева.

Механические пороки древесины. Пороки обработки

Возникают отклонения от идеального строения во время лесозаготовки, например, некачественный сруб и неправильно выбранное направление падения дерева, дает расщеп комля. В процессе обработки выявляются механические дефекты древесины – это пороки обработки. Выделены они в следующих видах: обзол, риски, а повреждения местного характера, например пилой — называют запилом, волнистость, ворсистость, мшистость, задиры, выщербины. Рваный торец характерен присутствием на торце детали мелких углублений, пучков или мелких частичек древесины, заусенец. Также к механическим дефектам относятся – отщеп, скол, вмятина, прошлифовка, встречается бахрома сплошная и прерывистая – ленты пучков волокон или древесины, что не полностью отделились на ребрах деталей, ожоги.

Пилопродукция меняет форму при хранении, сушке, увлажнение или выпиливании. Эти изменения классифицируются как покоробленность и имеют разную степень (см. рис.).

Пиломатериалы также подвержены порокам – гниль, трещины, червоточины, что являют собой вторичными пороками, возникающими при хранении и эксплуатации древесины.

Особенности и дефекты древесины разделены на 9 групп пороков. Основные из них:

  1. сучки;
  2. трещины;
  3. пороки формы ствола;
  4. пороки строения древесины;
  5. химические окраски;
  6. грибные поражения;
  7. биологические повреждения;
  8. инородные включения, механические повреждения, пороки обработки;
  9. покоробленности.

Гниение

Под гниением понимают негативный процесс выражающийся разложением древесных волокон. Возникает гниение вследствие определенной деятельности плесени, грибков и болезнетворных микроорганизмов с разрушающим влиянием. Гниение может возникать еще в момент роста дерева, выявления подобных пороков снижает ценность сырья, поскольку подразумевает порчу его слоев и развитие различных болезней древесины.

На срубленных стволах деревьев паразитируют и определенные складские грибки, они могут поражать и срубленные деревья, и пиломатериалы. Способствует этому не соблюдение условий хранения или недостаточная, отклоняющаяся от стандарта обработка.

В основном развитию гнилостных процессов способствует завышенная от нормы влажность. Гниль в дереве влияет на его экологичность и снижает качество заготовок на производстве до трех и меньше баллов.

В начальной стадии своего развития гниль определяется оценщиком по изменившейся окраске древесины, по снижению ее прочности. Затем постепенно пораженный участок разрушается и преобразуется в труху. Часто после срубки дерева обнаруживается полностью внутренняя трухлявая часть древесины, хотя с внешней стороны изменений может не быть никаких.

Гниль в сердцевине обусловлена развитием некоторых микроорганизмов, проникающих в срединную часть ствола через ранки, сучки. Так патологически измененное дерево не годится для изготовления нужных пиломатериалов, но часто после некоторой дополнительной обработки используется для создания уникальных по виду художественных изделий.

От гнили заготовленную древесину предохраняет сухость в помещениях и хорошая вентиляционная система. Заготовленный пиломатериал подвергают процессу обработки специальными антисептическими средствами и пропитками.

Различные типы гниения древесины

Вредители

Древесине любого дерева угрожают как насекомые вредители, так и растительные микроорганизмы, к числу которых можно отнести колонии грибков. Насекомые вредители могут поражать как растущие стволы разных пород деревьев, так и уже заготовленные пиломатериалы, а также изделия из них.

Для дерева опасны в большинстве не сами взрослые особи, а их личинки, которые эти насекомые откладывают в коре дерева, щели. После вылупления из яиц личинки начинают продвигаться в разные стороны и роют для себя ходы, называемые червоточинами.

Эти самые червоточины не лучшим образом отражаются на состоянии древесины и снижают ее практичность использования до двух баллов.

К самым распространенным насекомым вредителям древесины относят:

  • Усача домового. Этот жук предпочитает откладывать свои яйца в сухой древесине хвойных пород.
  • Лжекороеду по силу справиться даже с самыми твердыми породами древесины. Этот жук прогрызает ходя вдоль волокон древесины и предпочитает селиться в необработанных антисептиком пиломатериалах.
  • Жук долгоносик поражает стволы фруктовых деревьев, может жить и размножаться также в засохших и трухлявых деревьях.
  • Жук-сверильщик предпочитает хвойные деревья, дуб или орех. Его личинки прорывают ходы диаметром в несколько миллиметров, после чего в них вырастает необходимая для питания сверильщиков грибница.
  • Жук точильщик — самый распространенный вид вредителя. Обитает как в самих деревьях, так и может селиться практически во всех деревянных изделиях.

В заготовленных стволах деревьев, пиломатериалах и в стенах деревянного дома насекомые вредители могут быть обнаружены при помощи специального акустического прибора.

Пороки строения

Практически все пороки в общем строении ствола влияют на его весь внешний вид, что оценивается по пятибалльной шкале.

Выделяют несколько самых часто обнаруживаемых специалистами дефектов:

  • Кривизна, то есть искривление в продольной оси. Этот порок затрудняет дальнейшее возможное использование заготовок и увеличивает количество всех образующихся отходов. Стволы с кривизной можно применять в индивидуальном строительстве или в резьбе.
  • Закомелистость – большое увеличение диаметра комля по процентному отношению ко всему стволу дерева.
  • Ройки – канавки с продольным расположением, находящиеся в комлевой, то есть нижней части у дерева. Подверженную этому дефекту часть ствола удаляют, так как полученный из нее пиломатериал в дальнейшем при эксплуатации может сильно коробиться.
  • Нарост – утолщение ствола на некотором его протяжении.
  • Сучки – разного размера передние части растущих веток дерева, заросшие и остающиеся в волокнах древесины.
  • Косослой — расположение некоторого участка волокон в форме винта. В бревнах этот дефект не относится к значимым, но он ухудшает внешний вид заготовки и затрудняет ее обработку. Косослойная древесина по внешнему виду всегда ценилась на пять баллов мастерами — краснодеревщиками, так как из нее можно создать уникальные изделия.
  • Свилеватость – особое перепутанное или некоторое волнистое расположения находящихся в древесине волокон.
  • Крень — это определенные изменения в строении древесины, выявляемые специалистом в сжатой части ствола. Крень хорошо заметна на поперечном срезе. Этот дефект негативно отражается на однородности древесины, на ее прочности.
  • Прорость – рана в дереве в виде полости, обычно она заполнена остатками коры. Возникает этот дефект при внешних механических повреждениях, и он снижает прочность древесины.
  • Трещины – разрывы разного размера и формы, образующиеся вдоль волокон древесины. Этот порок чаще всего возникает под воздействием перепада температур, при неправильной сушке. Трещины снижают прочность древесины, ухудшают ее внешний вид, снижают стоимость.
  • Кармашек — полость, образующаяся между годичными кольцами, она заполнена камедями или смолой.
  • Рак – болезнь, рана, образующаяся на поверхности ствола под влиянием бактерий или паразитических грибов.
  • Червоточина возникает в процессе деятельности жуков и разных видов личинок. Этот дефект может быть поверхностным и тогда он мало отражается на качестве пиломатериала. Но вот многочисленные ходы, расположенные по всему стволу дерева могут сделать древесину полностью негодной к предполагаемому использованию. Хотя иногда древесина с червоточинами пользуется спросом у мастеров по резьбе.

Как выглядят некоторые дефекты строения древесины можно посмотреть на фото ниже:


Кривизна древесины


Закомелистость древесины


Косослой древесины


Крень древесины


Прорость древесины


Трещины древесины


Кармашек древесины


Рак древесины


Червоточины древесины

Есть еще и некоторые другие, менее распространенные и реже выявляемые пороки древесины. Все их необходимо учитывать, прежде чем решить, в каком производстве могут использоваться срубленные стволы деревьев.

Как и где можно использовать пороки древесины с пользой

Пороки древесины

— это специфические свойства и изъяны древесины, которые ухудшают ее сортность и ограничивают хозяйственное использование.

Природные пороки

появляются при созревании дерева из-за ухудшения условий роста (климат, почва), случайных изъянов, естественного увядания, а так же жизнедеятельности микробов и бактерий, жуков-древоточцев и птиц.

При определении качества деревянных сортиментов учитывают следующие характеристики дефекта:

  • Тип
  • Размер и степень поражения
  • Размещение на сортиментах или круглых лесоматериалах

Исходя из особенностей порока, его могут не учитывать, а также снижать или повышать качество материала (желательные пороки, которые используют в декорировании деревянных изделий).

Безусловными пороками считают те изъяны, которые существенно уменьшают крепость древесины (гниение, крупные трещины, нарушение целостности ствола при столкновении с посторонними предметами или обламывании и др. ).

Для определения типа и степени проявления порока наряду с визуальным осмотром используют электрические, магнитные и звуковые методики дефектоскопии.

ТИПЫ ПОРОКОВ

Пороки классифицируют на основе международного стандарта ISO и актуального ГОСТ2140-81.

ПРИРОДНЫЕ ПОРОКИ

В эту категорию входят сучки и дефекты структуры древесины (всего государственный стандарт предусматривает более 180 видов природных пороков древесины).

Сучки

Сучок

— это фрагмент ветки, заключенный в стволовые древесные ткани. По структуре, состоянию и положению относительно ствола выделяют светлые и темные сучки, не полностью сросшиеся, несросшиеся и сросшиеся. Отдельными категориями являются табачные, рыхлые и выпадающие сучки.

Заросшие сучки на кругляке образуют характерные бугры.

Сучки выявляют в древесине любой сортности. Они существенно влияют на качество и возможные области использования пиломатериалов. Во время распиловки и сушки сучки отсоединяются от окаймляющей древесины, создавая отверстия.

Сучок здоровый Сучок с дефектом Групповой сучок

ТРЕЩИНЫ СРУБЛЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ

Трещины

— это поперечный или продольный относительно направления волокон разрыв древесных тканей. В мелких деталях их оценивают как один дефект. В крупных пиломатериалах различают несколько разновидностей трещин.

Трещины усушки.

Поверхностные разрывы древесины, которые уходят вглубь сортимента. Возникают во время сушки. Повышают вероятность поражения грибами.

Трещины распиловки.

Следствие внутренних напряжений пиломатериала, которые возникают при распиловке.

Трещины пропарки, пропитки.

Следствие уменьшения прочности деталей в сочетании с усилением внутренних напряжений.

Морозобойная трещина Трещина усушке

Метик

— радиальный разрыв древесины внутри ствола, который появляется в ядровой древесине во время роста и не доходит до внешних слоев.

Различают следующие типы метика:

  • Шильфер
    — множество метиков внутри ствола.
  • Ветренница
    — внутренняя трещина, которая расширяется между ядром и внешними слоями древесины, а не в центральной части ствола.
  • Отлуп
    — разрыв между годовых слоев, образовавшийся в середине ствола. На торцевом срезе проявляется как дуговидная пустота.
  • Морозобоина
    — дефект растущего дерева, который появляется из-за сильного и быстрого снижения температуры. Согласно принятой стандартизации к морозобоинам относят громобоину — трещину, которая появилась из-за попадания молнии.
  • Трещина сжатия
    — стволовое повреждение растущего дерева, которое возникает из-за избыточного давления.
  • Отщеп
    — сквозной боковой разрыв ствола, который отходит от торцевого сечения.
  • Трещина усушки
    — внешняя трещина, появляющаяся при сушке, которая проникает внутрь деревянного сортимента.

В отдельную категорию относят трещины, которые возникли во время распиловки, пропарки и сушке древесины.

ДЕФЕКТЫ ОБРАБОТКИ

В данную категорию относят пороки древесины, которые возникли из-за механических повреждений при валке, транспортировке или резке леса.

Свилеватость

Неправильное расположение части волокон в стволе обозначают как свилеватость. Этот дефект характерен для всех пород деревьев, но чаще всего он затрагивает лиственные породы. Свилеватость может охватывать весь ствол целиком или определять только на небольшом участке дерева. Свилеватость негативно отражается на прочности древесины, необходимой в процессе ее растяжения, сжатия или изгиба.

Но в тоже время этот порок повышает прочность ствола в момент раскалывания и затрудняет строгание. Свилеватая древесина часто используется для изготовления отделочного материала, так как она ценится за выразительный рисунок на поверхности произведенного шпона или фанеры.

На фото — свилеватость древесины


Пример №1


Пример №2

Сучки на дереве

Сучок в дереве это самый распространенный порок ствола. Деревьев без этого природного дефекта практически не бывает. Наличие большого количества сучков негативно отражается на прочности древесины, нарушает ее однородность. От расположения и формы сучков зависит сорт древесины и пиломатериала.

Степень срастания выявленного сучка с окружающей его древесиной определяет влияние этого порока на прочность и также на внешний вид заготовки. Важно определить и состояние самой древесины вокруг сучка. По характеру древесины сучки могут быть здоровыми, с гнилью или полностью загнившие, трухлявые. Здоровые сучки оказывают наименьшее негативное влияние на древесину.

Разновидности сучков

Трещины

Растрескивание древесины параллельно волокнам.

Виды трещин:

  1. Метиковая. Располагается радиально от центра ствола, протяжена по всей его длине. Могут быть простыми и сложными.
  2. Морозная. Идет по радиусу из заболони в ядро. Появляется в живом дереве при низких температурах. Протяженная.
  3. Отлупная. Возникнув в ядре, проходит между слоями ежегодного прироста.
  4. Трещина усушки. Может появиться при некачественной сушке, менее протяженная, чем морозные и метиковые трещины.
  5. Боковая трещина. Выходит либо только на боковую поверхность изделия, либо на боковую поверхность и торец.
  6. Торцевая трещина. Выходит только на торец, боковые поверхности не задеты.
  7. Неглубокая трещина. Для лесоматериала: не превышает 1/10 диаметра торца и 7 см. Для пиломатериала: не больше 5 мм. Насквозь не проходит.
  8. Глубокая трещина. Превышает параметры неглубокой трещины, несквозная.
  9. Сквозная трещина. Имеет два выхода.
  10. Сомкнутая трещина. Меньше либо равна 1 мм.
  11. Разошедшаяся трещина. Её ширина больше 1 мм.

Породы деревьев с наименьшей возможностью гниения

Практически не подвергается гниению лиственница, поэтому ее часто используют для срубов домов и бань. Также грибки и микроорганизмы не размножаются в секвойе и тисе. Не боится воды древесина дерева Марбау. Входящие в древесину дуба природные антисептики также уменьшают возможность гниения этого дерева.

Пороки древесины важное значение имеют при изготовлении различного пиломатериала. Существуют методики позволяющие выявить скрытые дефекты еще до спиливания дерева. Их использование помогает повысить экономичность всех работ. Выявление пороков всегда определяет сорт пиломатериала и возможность его дальнейшего использования и переработки.

Пороки древесины

Пороки древесины – это неправильности формы и строения, нарушения целостности тканей и многие другие недостатки, затрудняющие применение материала. ГОСТ определяет следующие пороки: трещины, сучки, неправильности формы ствола, изменения строения древесины, покоробленность, поражения грибами, химические окраски, биологические поражения, инородные включения.

Частый порок древесины – сучки, которые могут иметь круглую, продолговатую, овальную форму. Они бывают сросшиеся, частично сросшиеся, несросшиеся, выпадающие. В зависимости от состояния древесины сучков их разделяют на здоровые (темные, светлые, с трещинами или без них), загнившие, гнилые, табачные. В табачных сучках древесина почти полностью разрушена гнилью и представляет собой рыхлую массу.

Сучки бывают открытые и заросшие, последние можно увидеть лишь после распиловки бревна или резания кряжа. Такой заросший сучок может неожиданно выйти во время художественной обработки, и тогда потребуются дополнительные усилия по его устранению. Для некоторых работ сучки допустимы, для других они исключены. Так, при заготовке древесины для плоскорельефной или объемной резьбы данный порок нежелателен.

При подборе материала открытый сучок всегда можно заметить, иное дело – сучок заросший. О том, что в материале присутствует такой сучок, обычно говорит вздутие над участком древесины.

Одним из пороков строения древесины являются глазки – следы спящих почек, неразвившиеся побеги у лиственных пород. Их можно заметить чаще всего в нижней части ствола. Хотя глазки снижают прочность древесины, фанера из материала с глазками по декоративным характеристикам считается более качественной. Многие мастера, занимающиеся декоративно-художественным творчеством, охотно используют древесину с глазками и наросты.

А вот материал с грибными окрасками и гнилью применяется в работах по дереву редко. Грибы, окрашивающие дерево, затрагивают только сосуды, но не разрушают древесину. Такой материал иногда используют не очень опытные резчики и любители лесных скульптур. Древоразрушающие грибы способствуют гниению; о том, что в древесине начался этот неприятный процесс, говорит неестественная окраска: бурая, коричневая или кремовая.

Древесину делает непригодной к применению ядровая гниль, разрушающая центральную часть ствола. Материал, пораженный ею, становится непрочным. Известна бурая трещиновая, белая волокнистая и пестрая ситовая ядровая гниль.

В числе грибных поражений – заболонные грибные окраски, наружная и заболонная трухлявая гниль, плесень и побурение. Плесень оставляет пятна на древесине, но после высыхания ее можно смести, хотя следы от нее все равно останутся на поверхности.

Развитию грибов, разрушающих древесину, способствуют высокая влажность и достаточно низкие температуры (от 3 до 5 °C). Когда древесина высыхает, жизнедеятельность грибов замирает. Однако есть грибы, способные увлажнять древесину даже во время сушки, и, если материал сохнет в плохо проветриваемом помещении, гниение продолжится. Существуют также грибы, которые могут разрушить клеи, созданные на основе элементов животного происхождения.

Если отобранный материал поражен гнилью, следует вырезать не только пораженные, но и прилегающие к ним участки, так как они тоже могут быть заражены грибными гифами, не видимыми обычным зрением. С целью антисептической обработки древесину можно подержать некоторое время в кипящей воде, после чего тщательно высушить.

Окраска меняется не только под влиянием грибов. Древесина может приобрести иной цвет, если долгое время пролежит в воде. Так, дуб, ива, ель и другие породы с большим содержанием дубильных веществ становятся бурыми или красно-коричневыми до глубины 5 мм. Древесина хвойных пород может окраситься в лимонно-желтый цвет. Это происходит из-за химических процессов в заболонных клетках в результате затрудненной доставки в них кислорода. Подобная перемена окраски не влечет за собой изменений механических свойств древесины.

Не пригодна для декоративно-художественных работ древесина, поврежденная мебельным точильщиком, домовым усачом и другими насекомыми-вредителями. Вместе с ними в проделанные ходы проникают и древоразрушающие грибы.

Не стоит использовать и материал с трещинами. Если они обнаруживаются в ходе обработки, их нужно вырезать или соединить, промазав клеем.

А вот такие пороки, как крень, наросты, свилеватость, кривизна, закомелистость, часто привлекают внимание мастеров. На березе или сосне нередко образуются круглые или шарообразные наросты с гладкой поверхностью. Наросты с шероховатой поверхностью можно увидеть на стволе липы, клена, бука, ильма, ясеня, грецкого ореха, черной ольхи и березы (обычной и карельской). Из таких наростов делают красивые вазы, чаши и другие декоративные изделия.

Пороком строения считается пятнистость ствола, а также ложное ядро, иногда встречающееся у осины, бука, клена, березы, ольхи и ряда других пород. Подобные отклонения не изменяют механических свойств древесины, зато повышают декоративные качества.

Любители лесных скульптур часто используют участки ствола с сухобокостью, раковыми поражениями, повреждениями, затянутыми наростами-валиками.

Декоративные свойства материала повышает такой порок, встречающийся у хвойных пород, как засмолок – участок древесины, пропитанный смолой. Узнать его можно по более темной, чем остальная часть, окраске. Древесина с засмолком обладает более сильным и стойким запахом, чем обычная.

К числу пороков, не ухудшающих механических свойств, относятся также смоляные кармашки (хвойные породы) и водослой (лиственные породы). Встречаются и иные пороки древесины (вросшие камни, песок и т. д.). В любом случае резчик должен хорошо подумать, стоит ли применять древесину с пороком или нет.

Оглавление

Пороки древесины: виды, ГОСТ, влияние на качество — ЕГАИС

Пилопродукция активно применяется во многих сферах. Ее используют в строительстве домов, машиностроении, промышленности. Она является важным элементом многих конструкций. Дефекты и пороки пиломатериалов – нормальное явление, но лишь в пределах допустимых значений. Их количество и тип определяют сортность материала.

Важность знания пороков и дефектов пилопродуктов

Сложно найти идеальный на вид пиломатериал. Но, если одни изъяны особо не влияют на эксплуатационные характеристики продукта, то другие заметно снижают его прочность, качество, ограничивая сферу применения.

Недобросовестные продавцы на рынке встречаются часто. Они предлагают под видом качественного пилопродукта бракованные и непригодные к использованию для нужных работ изделия. Соответственно, устанавливают завышенные цены.

Из такого материала не получится создать высокопрочную и долговечную конструкцию.

Поэтому надо быть бдительным, знать пороки и дефекты пиломатериалов, их характеристики, воздействие на прочность и прочие эксплуатационные свойства, допустимые нормы.

Чем пороки отличаются от дефектов

Некоторые думают, что пороки и дефекты – это синонимы. Но значение этих терминов разное. Надо понимать, чем отличаются дефекты от пороков древесины.

Пороки древесины – это природные, естественные повреждения, которые возникают в условиях произрастания (при ухудшении климата, почвенного состава), а также при эксплуатации и хранении. Пороки деревьев нарушают целостность и однородность пилопродукции. Они снижают прочностные характеристики. Также пороки пиломатериала затрудняют его обработку.

Существуют первичные и вторичные пороки древесины. Первичные образуются в процессе роста и развития дерева, а вторичные – во время обработки изделия.

Дефекты древесины – это различные ее механические повреждения искусственного происхождения. Они образуются в результате воздействия на изделие различных механизмов и инструментов при обработке, сортировке, заготовке, транспортировке. Дефекты пиломатериалов снижают их качество.

Какие бывают изъяны у деревьев

Пороков и дефектов древесины очень много. Они отличаются видом, степенью выраженности. Полезно знать виды пороков древесины и уметь их различать. Это поможет в определении качественных характеристик изделия.

Виды дефектов и пороков древесины (по ГОСТу 2140-81):

  • дефекты внутреннего строения;
  • пороки формы ствола дерева;
  • сучки;
  • трещины;
  • покоробленность;
  • химические окраски;
  • дефекты обработки;
  • биологические повреждения.

Все дефекты и пороки древесины снижают ее качество. Но найти дерево без подобных изъянов очень трудно.

Пороки внутреннего строения

Всего насчитывается около 48 пороков строения дерева.

Но не все из них снижают качество изделий и их пригодность для применения в строительных или ремонтных целях.

Наиболее часто встречаемые пороки древесины:

  • Кармашек. Это лакуны с камедью либо смолой. Находятся между кольцами ежегодного прироста.
  • Косолой или наклон волокон. Это несовпадение направления сосудов дерева с ориентацией продольной оси ствола. Бывает тангенциальный и радиальный косолой.
  • Завиток. Это дугообразное искривление годичных колец. Бывает односторонний и сквозной. Провоцируют появление завитков прорости и сучки.
  • Завиток.Крень. Представляет собой нарушение слойности тканей в зоне сучков. Существует сплошная и местная крень.
  • Прорость. Это зарастающая либо зарубцевавшаяся рана. Прорость в древесине наполнена остатками мертвых тканей.
  • Свилеватость. Характеризуется хаотичным ростом сосудов.
  • Тяговое строение дерева. При таком пороке растягивается ширина ежегодных приростов. Выделяют путаный и волокнистый дефект.
  • Рак. Это выпуклый либо вдавленный участок. Порок древесины типа рак может иметь грибковую либо бактериальную природу.
  • Глазки. Это почка, которая не развилась в побег. Бывают разбросанные и объединенные в группы глазки. Цвет такого порока может быть приближен к общему тону материала или быть более темным.
  • Сухобокость. Это отмерший участок ствола. Имеет вдавленную поверхность и наросты по краям.

Также к дефектам строения относятся засмолок, водослой и т.п. Прочность пилопродукции и ее эксплуатационные качества снижают глазки, крень и завитки. Механическую обработку усложняют кармашки. Внешний вид изделия портят все пороки.

Пороки формы ствола

Дефекты ствола дерева бывают разными. ГОСТом 2140-81 определены следующие:

  • Сбежистость древесины. Это плавное уменьшение радиуса ствола более чем на 1 см на метре его длины.
  • Овальность. Это дефект ствола дерева, при котором соотношение меньшего и большего диаметра поперечного сечения ствола дерева меньше 1:1,5.
  • Кривизна древесины. Распространенный порок. Характеризуется отклонением продольной оси ствола дерева от прямой.
  • Закомелистость. При пороке древесины закомелистость диаметр ствола у основания резко увеличивается. В этом участке нарушается структура волокон.

Сучки

Сучки на дереве встречаются часто. Сучок дерева представляет собой заключенную в глубокие слои ствола ветку. Сучки деревьев различаются по форме, месту расположения и прочим признакам.

Вот какие бывают сучки по форме разреза:

  • продолговатые;
  • овальные;
  • круглые.

В зависимости от того, где расположен сучок на дереве, он может быть:

  • кромочным;
  • пластевым;
  • торцевым;
  • ребровым;
  • сшивным.

Также по месту расположения сучки дерева бывают сквозные и односторонние. По взаимному расположению существуют разветвленные, групповые и разбросанные сучки.

По степени срастания с тканями дерева данный порок делится на три таких вида:

  • сросшийся сучок;
  • несросшийся сучок;
  • частично сросшийся сучок дерева.

По состоянию выделяют здоровые или живые сучки, загнившие и табачные. Наличие черного сучка на дереве говорит о том, что он полностью сгнил. Такой дефект древесины негативно влияет на ее декоративные и технические качества. Если сучок на доске круглый, сросшийся и здоровый, то он не ухудшает характеристики изделия, а, наоборот, иногда позволяет добиться дизайнерской цели.

Трещины

Трещины древесины – это разрывы в ее структуре вдоль волокон. Трещины в древесине возникают в результате сильных внутренних напряжений.

Виды трещин в древесине:

  • Трещины усушки. Это вторичный порок. Возникает из-за нарушения технологии сушки.
  • Метиковые трещины в древесине. Это внутренние радиальные трещины в стволах. Появляются в процессе роста дерева.
  • Отлупные трещины в древесине. Это отслоения внутри ядра либо по годичному слою.
  • Морозные трещины. Образуются из-за резкого снижения температуры.

Такие пороки древесины как трещины могут быть в разных местах пиломатериала. Поэтому их делят на боковые и торцовые. В любом случае такой дефект на дереве снижает его прочностные характеристики.

Покоробленность

Покоробленность древесины – это изменение ее формы в результате обработки, хранения, сушения. Измеряется разными способами. Иногда достаточно визуального осмотра. Для получения точных данных используются специальные аппараты. Сегодня определяют покоробленность древесины акустическими, магнитными, фотоэлектрическими, рентгеноскопическими методами.

Химические окраски

Встречаются такие пороки как химические окраски нередко. Бывают они первичными и вторичными. Первые связаны с окислением дубильных веществ. Проявляются в наличии потемневших, пожелтевших зон на срубе. Подобные участки выцветают при высыхании. Вторичные пороки деревьев провоцируют гниль, плесень, грибки. Они приводят к разрушению структуры дерева.

Дефекты обработки

Дефекты обработки дерева являются вторичными пороками. Они появляются из-за непрофессионализма человека, работающего с пиловочником. Дефекты обработки древесины снижают ее сортность.

Пороки обработки древесины могут быть такими:

  • задиры;
  • волнистость;
  • мшистость или ворсистость;
  • непростроги;
  • рваный торец.

Если пороки пиломатериала, появившиеся в результате неправильной его обработки, незначительные, изделие соответствует ГОСТу, тогда его можно применять в нужной сфере.

Биологические повреждения

Это болезни древесины, вызванные деятельностью грибков и насекомых или животных вредителей. Такие повреждения могут привести к полной гибели растения и непригодности его использования в качестве пиломатериала. К счастью, болезнь древесины можно предупреждать и лечить.

Распространенные биологические повреждения:

  • Червоточины в дереве. Червоточина древесины – это отверстия, ходы, созданные насекомыми, личинками. Среди всех пороков древесины червоточина является самой распространенной. Червоточина древесины может быть внутренней и поверхностной. Червоточина – это такой порок древесины, при котором пиломатериал может стать непригодным для дальнейшего использования. Доски и брусья с подобными дефектами не подходят для производства полового покрытия и мебели.
  • Гниль. Появляется в результате деятельности грибковых микроорганизмов. Такие пороки древесины как гниль очень серьезны. Они разрушают структуру дерева, делают ее более мягкой.
  • Дупло. Это повреждение от птиц и млекопитающих. Представляет собой полость в растущем дереве. В зоне поражения может наблюдаться труха древесины.

Во избежание появления биологических повреждений деревья нужно обрабатывать антисептическими и инсектицидными средствами.

Влияние пороков древесины на качество древесины

Пороки и качество древесины взаимосвязаны. Все пороки древесины ухудшают внешний вид изделия. Но не все нарушают структуру и снижают прочностные характеристики. Важно понимать, как влияют те или другие пороки древесины на качество изделий.

Если наблюдается сучковатость древесины, то надо обратить внимание на качество сучков. Гнилые элементы негативно отражаются на свойствах материала. Большое количество таких дефектов может стать причиной полной выбраковки пилопродукта.

Биологические дефекты и повреждения деревянных конструкций часто делают изделия непригодными для использования. Сильно пораженные грибком, насекомыми пилопродукты ГОСТ применять запрещает.

Вот какие пороки древесины затрудняют ее обработку:

  • наличие песка, камней и прочих включений;
  • сучки;
  • наклон волокон.

Все допустимые пороки пиломатериалов приведены в ГОСТах. В таких документах можно посмотреть дефекты вагонки, доски и брусков.

Взаимосвязь породы дерева и дефектов, пороков

Породы и дефекты древесины связаны. Есть деревья, подверженные тем или другим порокам. Например, у лиственных пород часто встречается тяговое строение. Подобные дефекты характерны для дуба, ясеня. У них они отчетливо видны на радиальных участках. Также у лиственниц нередко наблюдается свилеватость.

Часто встречающиеся пороки хвойной древесины:

  • сучковатость;
  • крень;
  • засмолок;
  • гниль.

Характерные пороки для дуба и прочих лиственных деревьев:

  • зарубы;
  • затеска;
  • сухобокость;
  • прорость.

Таким образом, пиломатериалы могут иметь разные изъяны. Важно в них разбираться. При выборе пилопродукта рекомендуется внимательно его осматривать. Обнаруженные изъяны следует соотносить с нормами, приведенными в ГОСТах. Тогда получится определить сортность и приобрести подходящий продукт по характеристикам, качеству и цене, избежать обмана со стороны реализатора.

Классификация дефектов древесины

Дерево, как и любой живой организм, подвержено множеству факторов, оказывающих влияние на его развитие, в том числе и негативных, способных вызывать различные отклонения, снижающие качество деловой древесины. Стандарт определяет несколько основных групп пороков развития.

  • Сучки — самый распространённый из видимых пороков, имеют большое количество форм, размеров, видов, могут быть живыми или мертвыми, гнилыми и с большой витиеватостью.
  • Нестандартная форма ствола. Сбежистость, закомелистость, наросты, искривления от вертикальной оси и т. д.
  • Трещины. Это могут быть морозные трещины, прорость и т. д., трещины усушки, крень и смоляные кармашки.
  • Болезни. Пороки, вызванные грибками, болезнями и повреждениями насекомыми-вредителями.
  • Дефекты обработки.

Теперь стоит остановиться на них более подробно, чтобы уметь отличать, чтобы понимать точно, как покупать пиломатериал и как его отбирать. Исходя из поставленных задач, какие дефекты незначительны, а какие категорически недопустимы.

https://www.youtube.com/watch?v=zpq-8AJj7qo

Выбирая обрезной пиломатериал для строительства деревянного дома, стропильной системы скатной кровли и других строительных конструкций и сооружений, нужно понимать что любой пиломатериал, в том числе и хвойных пород, будет иметь свои особенности.

Дефекты древесины – болезни, повреждения или недостатки в развитии дерева, вызванные природными процессами и явлениями. От количества пороков во многом зависит сортность пиломатериалов. Качество древесины определяется положениями действующего стандарта ГОСТ 8486-86.

Сразу скажем вам, что определение сортности довольно условное мероприятие – например среди 20-ти досок второго сорта,  всегда при тщательной проверке параметров можно найти несколько досок первого сорта и несколько досок третьего сорта, было бы желание и знания.

Для тех, кто желает углубить свои знания, и написана эта статья.

Главной задачей данной статьи является определение пороков древесины хвойных пород и изучение их влияния на качество пиломатериала, применяемого для строительства. Эту работу мы будем делать, основываясь на многолетнем практическом опыте и с учетом ГОСТ 2140-81.

Сучок здоровый

Сучок с дефектом

Групповой сучок

Сучок – место отрастания от ствола ветви, имеют множество разновидностей по внешнему виду и физическим характеристикам.

  • Здоровый сучок. Негативного влияния на качество древесины почти не оказывает, имеет светлый окрас. Может учитываться только для определения высшего качества пиломатериалов.
  • Сросшийся сучок. Самый прочный, годичные кольца сучка срослись с древесиной по не менее чем 3/4 длины окружности.
  • Групповые. Несколько рядом расположенных отдельных сучков, здоровых, как правило, имеют небольшой диаметр.
  • Гнилой сучок негативно влияет на свойства древесины, большое количество таких пороков может приводить к полной выбраковке пиломатериалов.

По месту расположения в пиломатериалах сучки могут быть кромочными, ребровыми, торцевыми и пластовыми. По длине бывают односторонними (заметны только с одной стороны пиломатериалов) и сквозными (видны с обеих сторон).

Пиломатериал без сучка — это скорее исключение, чем закономерность. Да, существует пиломатериал сорта «Экстра», в котором отсутствуют сучки, но его стоимость очень высока, и применение его возможно только для некоторых отделочных работ.

Разделим все сучки на два вида – сучки здоровые, который не как не повлияют на физические свойства древесины, и её применение никак не скажется на качестве конструкции или постройки.

И сучки с дефектами — гнилые, табачные, ребровые, продолговатые, сшивные и групповые, которые значительно снижают механические свойства пиломатериала, особенно если такие пороки расположены вдоль волокон древесины или на их изгибе.

Таким образом не стоит использовать пиломатериалы с указанными сучками  (фото 2 и 3) для несущих конструкций и опорных балок, так как они могут попросту сломаться в этих местах, но и расстраиваться или выкидывать пиломатериалы с такими пороками тоже не стоит. Пиломатериал с данным видом порока можно использовать в тех участках строительства, где необходимы короткие детали, выпиливая здоровый участок.

Вызывается неблагоприятными климатическими условиями произрастания древесины или особенностями ландшафта. Ствол может наклоняться, иметь видимые нарушения развития и т. д.

  • Закомелистость. У основания ствол имеет резко увеличенный диаметр, структура волокон в этом месте нарушена, они располагаются извилисто. Участок закомелистости редко используют для производства пиломатериалов высокого класса.
  • Наросты. Могут встречаться на различной высоте, чаще всего вызываются раковыми заболеваниями, могут быть последствием неправильно развития отдельных ветвей.
  • Сбежистость. Дерево имеет большую конусность, даже при незначительном изменении по длине диаметр ствола резко уменьшается. Сбежистость существенно понижает выход деловой древесины. Порок, связанный с нестандартной формой ствола, главным образом является проблемой для производителя пиломатериала, так как снижает количество деловой древесины и, соответственно, прибыль. Конечно, такой порок оказывает влияние и на свойства пиломатериала, так как в результате нестандартной формы ствола могут появляться такие особенности древесины как крень.
  • Крень – это неравномерный наклон волокон, как правило со смещенным центром и кривизной линий годовых колец. Кодовые кольца лучше всего смотреть на торце бруса или доски. Крень – порок древесины который будет влиять на пиломатериал во время усушки, делая ее неравномерной, повышая риск коробления и растрескивания, чтобы минимизировать такой эффект от крени, рекомендуем применять технологию атмосферной сушки. Крень также может влиять на пропитку пиломатериала при его покраске, делая ее неравномерной из-за разной плотности годовых колец. Крень – распространённый порок древесины, который может стать проблемой при работе с изделиями из дерева, например, мебелью, окнами, дверьми и некоторыми несущими элементами каркасной конструкции. Исключить данный дефект, так же как и сучок, невозможно. Минимизировать негативное влияние — возможно, применив вышеуказанную технологию атмосферной сушки или приобретая пиломатериал камерной сушки. Пиломатериал, прошедший процесс сушки естественным способом или после сушилки, примет свою естественную форму и больше не будет подвержен деформации и растрескиванию.

Сердцевина

Смоляной кармашек

  • Морозные трещины вызываются неблагоприятными климатическими условиями – резким наступлением зимы и большими морозами.
  • Трещина – видимый дефект пиломатериала, связанный с разрывом волокон. Решение о применении пиломатериала с трещинами принимается в индивидуальном порядке, исходя из особенностей несущих нагрузок конструкции и степени или глубины самой трещины.
  • Кармашек – это пространство между слоями годовых колец, заполненное смолой. Пиломатериал с таким видимым пороком будет выделять смолу и может портить внешний вид изделия.
  • Отлупные трещины. Располагаются вблизи годичных колец. Могут быть в живом дереве или в сухостое.
  • Метиковые трещины. Имеют радиальное направление, чаще всего появляются в сухостое, но могут быть и у растущих деревьев.
  • Прорость или порость – рана ствола древесины, которая заросла и имеет остатки живой или мертвой коры. Как правило, достаточно отрезать поврежденный участок и использовать оставшеюся здоровую часть пиломатериала.
  • Сердцевина – центральная часть ствола, изделия с таким дефектом подвержены растрескиванию.

Морозная трещина

Трещина усушки

Прорость

Довольно распространенные пороки, могут приводить не только к дефектам внешнего вида но и существенно понижать качество пиломатериалов, их конструктивные свойства. Часто такие пороки выдаются продавцами за «незначительные».

  • Поражение грибками. В результате развития различных грибковых образований, изменяется цвет древесины, но показатели твердости остаются такими же, как и у здоровой неокрашенной древесины. Грибные поражения не нарушают структуру древесины, а лишь изменяют ее цвет. Грибные пятна могут иметь вид длинных полос различных размеров или пятен неправильной формы. Развивается только в живых деревьях, во время высушивания пиломатериалов развитие порока прекращается. Обработка антисептическими растворами также остановит развитие грибковых образований и может осветлять поверхность пиломатериала до первоначальной окраски.
  • Червоточины. Очень неприятный порок, пиломатериалы с червоточинами или чревоточинами не годятся для изготовления мебели, полового покрытия, несущих нагруженных конструкций чердачных перекрытий и т. д. Может быть поверхностной – повреждается только пространство между корой и стволом дерева. Этот вид повреждения не считается критичным. А бывает и внутренней – ходы вредителей располагаются по всему объему дерева. Пиломатериал, поврежденный короедом и другими насекомыми, лучше не использовать, так как вредители могут распространятся и поражать здоровую древесину.
  • Гниль – это поражение древесины, напрямую влияющее на твердость пиломатериала. Гниль, как правило, сопровождается изменением цвета или окраски древесины. Гниль бывает наружной и внутренней, мягкой и твердой. Пиломатериалы с гнилью лучше не применять при сооружении несущих конструкций из-за низких показателей прочности.
  • Плесень и грибковые поражения негативно влияют на внешний вид пиломатериала. Применение таких изделий возможно после тщательной обработки антисептиками или отбеливателями и полноценного просушивания до 12-14% влажности. Также будет не лишним использовать такой пиломатериал в хорошо проветриваемых помещениях. При покупке такого пиломатериала возможно существенно снизить его стоимость, поторговавшись с продавцом.

Грибок

Червоточины

Гниль

Плесень

Риски

Волна

Обзол

Пороки обработки возникают на пиломатериале в результате механических воздействий во время распиловки ствола дерева.

Другими словами, такие дефекты являются рукотворными и они видимые, возникновение такого рода дефектов возможно при использовании старого оборудования и нарушениях технологии производства.

Применять такой пиломатериал можно выборочно, так как физические и механические свойства древесины остаются такими же, как и у пиломатериала по ГОСТ.

Перечислим наиболее часто встречающиеся пороки обработки:

  • Риски – это дефект обработки, никак не влияющий на прочность сооружаемой из него конструкции и применение такого пиломатериала в общестроительных работах не нанесет никакого существенного вреда.
  • Волна – дефект древесины, связанный с нарушением технологии производства. Пиломатериал с таким дефектом можно применять выборочно, например он подойдет для возведения временных конструкций и навесов, а так же лесов .
  • Обзол – кора на торце пиломатериала, является самым распространённым видом отклонения от норм 1 сорта, но в тоже время никак не влияет на качество пиломатериала, применяемого для частного домостроения. Такая особенность может иметь значение для производителей мебели, окон или дверей. Если в вашей партии пиломатериала 1 сорта будут встречаться доски  с небольшим количеством обзола, в этом нет ничего страшного.

Существуют и такие, определить их до начала распиловки невозможно. Бывают случаи, когда во время пиления обрезная доска у вполне здорового хлыста начинает по непонятным причинам коробиться, пилы зажимаются, линейные размеры доски нарушаются. Она может изгибаться в различных направлениях, приобретать форму «пропеллера». В некоторых случаях появляются длинные сквозные трещины.

Причина такого явления – очень большие внутренние напряжения в дереве, вызванные различными внешними или внутренними факторами, например тяговая древесина. К сожалению, исправить возникшие дефекты пиломатериалов невозможно, их следует отбраковывать или разрезать не небольшие по длине доски. Чаще всего этим недостаткам подвержены деревья твердых пород: граб, бук, дут и пр.

Они стандартами не регламентируются – встречаются довольно редко и почти никакого существенного влияния не оказывают, но среди них бывают и очень неприятные для пилорам.

Если лес заготавливался в охотничьих угодьях или на территории ведения боевых действий во время 2-ой мировой войны, то в древесине попадаются пули, осколки и дроби, гвозди и вросшая проволока.

Металлические предметы повреждают пилы, особенно боятся таких металлических включений  современные высокооборотные  ленточные пилорамы.

Можно еще упомянуть дупла дятлов, нарастание на деревьях растений-паразитов (омела, чага). Дупла встречаются очень редко, а растения-паразиты почти никакого влияния на качество пиломатериалов не оказывают.

Какие бывают пороки древесины

  • Пороки древесины — это специфические свойства и изъяны древесины, которые ухудшают ее сортность и ограничивают хозяйственное использование.
  • Природные пороки появляются при созревании дерева из-за ухудшения условий роста (климат, почва), случайных изъянов, естественного увядания, а так же жизнедеятельности микробов и бактерий, жуков-древоточцев и птиц.
  • При определении качества деревянных сортиментов учитывают следующие характеристики дефекта:
  • Тип
  • Размер и степень поражения
  • Размещение на сортиментах или круглых лесоматериалах

Исходя из особенностей порока, его могут не учитывать, а также снижать или повышать качество материала (желательные пороки, которые используют в декорировании деревянных изделий).

Безусловными пороками считают те изъяны, которые существенно уменьшают крепость древесины (гниение, крупные трещины, нарушение целостности ствола при столкновении с посторонними предметами или обламывании и др.).

Для определения типа и степени проявления порока наряду с визуальным осмотром используют электрические, магнитные и звуковые методики дефектоскопии.

ТИПЫ ПОРОКОВ

Пороки классифицируют на основе международного стандарта ISO и актуального ГОСТ2140-81.

ПРИРОДНЫЕ ПОРОКИ

В эту категорию входят сучки и дефекты структуры древесины (всего государственный стандарт предусматривает более 180 видов природных пороков древесины).

Сучки

Сучок — это фрагмент ветки, заключенный в стволовые древесные ткани. По структуре, состоянию и положению относительно ствола выделяют светлые и темные сучки, не полностью сросшиеся, несросшиеся и сросшиеся. Отдельными категориями являются табачные, рыхлые и выпадающие сучки.

Заросшие сучки на кругляке образуют характерные бугры.

Сучки выявляют в древесине любой сортности. Они существенно влияют на качество и возможные области использования пиломатериалов. Во время распиловки и сушки сучки отсоединяются от окаймляющей древесины, создавая отверстия.

                         

Сучок здоровый                                                                          Сучок с дефектом                                                                       Групповой сучок

ТРЕЩИНЫ СРУБЛЕННОЙ ДРЕВЕСИНЫ

Трещины — это поперечный или продольный относительно направления волокон разрыв древесных тканей. В мелких деталях их оценивают как один дефект. В крупных пиломатериалах различают несколько разновидностей трещин.

Трещины усушки. Поверхностные разрывы древесины, которые уходят вглубь сортимента. Возникают во время сушки. Повышают вероятность поражения грибами.

Трещины распиловки. Следствие внутренних напряжений пиломатериала, которые возникают при распиловке.

Трещины пропарки, пропитки.  Следствие уменьшения прочности деталей в сочетании с усилением внутренних напряжений.

  1.                               
  2. Морозобойная трещина                                                                      Трещина усушке
  3. Метик — радиальный разрыв древесины внутри ствола, который появляется в ядровой древесине во время роста и не доходит до внешних слоев.
  4. Различают следующие типы метика:
  • Шильфер — множество метиков внутри ствола.
  • Ветренница — внутренняя трещина, которая расширяется между ядром и внешними слоями древесины, а не в центральной части ствола.
  • Отлуп — разрыв между годовых слоев, образовавшийся в середине ствола. На торцевом срезе проявляется как дуговидная пустота.
  • Морозобоина — дефект растущего дерева, который появляется из-за сильного и быстрого снижения температуры. Согласно принятой стандартизации к морозобоинам относят громобоину — трещину, которая появилась из-за попадания молнии.
  • Трещина сжатия — стволовое повреждение растущего дерева, которое возникает из-за избыточного давления.
  • Отщеп — сквозной боковой разрыв ствола, который отходит от торцевого сечения.
  • Трещина усушки — внешняя трещина, появляющаяся при сушке, которая проникает внутрь деревянного сортимента.

В отдельную категорию относят трещины, которые возникли во время распиловки, пропарки и сушке древесины.

ДЕФЕКТЫ ОБРАБОТКИ

В данную категорию относят пороки древесины, которые возникли из-за механических повреждений при валке, транспортировке или резке леса.

Инородное включение — чужеродное тело в дереве (стекло, железный обломок, кусок камня и т.д.). Образует вздутие на коре. Усложняет переработку материала и может привести к поломке оборудования.

Механические повреждения ствола

Обдир коры — часть сортимента без коры. В естественных условиях возникает из-за порчи дерева грызунами или копытными животными. Является косвенной причиной заражения дерева грибами или паразитами.

Разновидности:

  • Ожог коры — нарушение целостности коры из-за резкого весеннего потепления или в результате лесного пожара.
  • Ошмыг — повреждение или удаление части коры при падении во время урагана или промышленной валки окружающих деревьев. Облегчает проникновение в ствол паразитов и спор грибов, ослабляет дерево и может стать причиной усыхания.

Обугленность — сильно обгоревшие зоны коры.

Карра — нарушение стволовой целостности (засмоленный участок) на месте засечек для получения живицы из хвойных деревьев. Этот дефект способствует проникновению грибных спор в живое дерево или в заготовленные материалы.

Заруб — локальный дефект поверхности сортимента после повреждения топором. Делает материал уязвимым перед грибным заражением, увеличивает объем отходов. Разновидность заруба — затеска — плоское повреждение ствола, которое захватывает кору и внешние слои заболони.

Запил — локальный дефект ствола после обработки инструментами во время заготовки (пилой, лебедкой и др.).

Отщеп — проникающая трещина, которая отходит от торцевой части сортимента, постепенно сужаясь.

Скол — торцевая часть ствола с отсутствующей древесиной, которая откололась при заготовке.

Вырыв — выемка на детали (вплоть до отсутствия ее части) с рубчатым неравномерным дном. Появляется при воздействии специальным инструментом (выкалывание).

Накол — локальное повреждение сортиментов острым инструментом (багром). Имеет вид отверстий глубиной до 2 см (или сквозных — для шпона). Снижает качество материала, ухудшает декоративные свойства изделий и может стать косвенной причиной поражения грибами.

Облом — неровный торец от переламывания ствола (например, во время сильного ветра).

ДЕФЕКТЫ ПЕРЕРАБОТКИ ДРЕВЕСИНЫ

Дефекты распиловки

Обзол — кора с поверхности ствола, которая осталась на кромке пиломатериалов. Снижает полезный выход материалов, ограничивает сферы применения полученных деталей.

  • Обзол
  • Риски — ряд отметин на пиломатериалах от режущих инструментов после пиления, строжки или фрезеровки.
  • Волнистость — углубления и возвышения на пиломатериале, которые возникли из-за скошенного пиления или неправильной сушки.

Ворсистость — торчащие неотделенные волокна на плоских гранях пиломатериалов, которые делают его шершавым. Возникает при пилении незаостренными инструментами, ошибках при заточке/разводе зубьев пилы, недостаточном натяжении полотна пилы (блуждающее пиление) и др.

Мшистость — большое количество ворса и множество неотделенных древесных волокон на плоских гранях пиломатериала.

Бахрома — непрерывная либо рваная полоса из множества неотделенных волокон на кромках доски или бруса. Возникает во время пиления в теплое время года, при обрабатывании косослойной, свилеватой или сучковатой древесины или из-за нарушений при настройке и применении инструментов деревообработки.

Другие дефекты обработки

  1. Скос пропила — скошенная плоскость спила на кругляке.
  2. Рваный торец — ребристые выемки и возвышения, а также пучки и волокна на торцевой плоскости.
  3. Козырек — выходящая за торцевую плоскость древесина, появившаяся из-за неполного пропиливания сортимента.
  4. Закорина — часть коры, которая сохранилась на шпоне (может выпадать, оставляя отверстия и выемки).
  5. Заусенец — заостренный выступ, который примыкает к кромке пиломатериала.
  6. Задир — не отсоединившийся после строжки кусок древесины с острыми краями.
  7. Выщербины — неглубокие выемки в местах отрывания клочков волокон.
  8. Рябь шпона — густо размещенные неглубокие выемки, параллельные продольной оси волокон.
  9. Вмятина — выемка на пиломатериале, которая возникла из-за локальной деформации при ударе кувалдой (или другим инструментом) и при валке дерева.
  10. Царапина — отметина на пиломатериале (углубление) после контакта с острым предметом.
  11. Выхват — выемка на всю ширину поверхности обработки, которое возникло при удалении во время фрезеровки или обработки электрорубанком части сортимента ниже расчетного уровня.
  12. Непрофрезеровка — необработанный участок детали.
  13. Гребешок — необработанная зона пиломатериала, которая поднимается над профрезерованной частью (следствие неправильной настройки фрезы).
  14. Прошлифовка — вырезание сортимента ниже требуемого уровня во время шлифования.
  15. Недошлифовка — необработанная зона поверхности сортимента, который уже шлифовали.
  16. Ожог — почерневшая зона на поверхности сортимента, которая появилась при трении о дерево подвижных частей деревообрабатывающего инструмента.

ПОКОРОБЛЕННОСТИ

Покоробленность — деформирование обрезного пиломатериала во время выпиливания, высушивания или хранения.

Коробление во время сушки возникает из-за разницы высушивания материала в тангенциальной и радиальной ориентации. Коробление может быть косвенным признаком другого порока: косослоя, крени, сучков и др.

Во время сушки быстрее теряет влагу заболонные участки. Их объем уменьшается быстрее участков детали, состоящих из древесины, которая была ближе расположена к ядру, поэтому она изгибается в сторону заболони.

Степень проявления порока меняется при изменении влажности древесины.

Коробление может быть следствием остаточного напряжения в древесине при распиловке (проявляется при фрезеровке и распиловке доски).

Этот порок усложняет использование пиломатериалов. При высокой степени проявления приводит к полной непригодности деталей. Усложняет заготовку, уменьшает выход полезной древесины.

Для предотвращения покоробленности доски сушат сжатыми в соответствии со специально подобранном режимом, который не приводит к появлению сильных напряжений внутри детали. Оставшееся напряжение снимают с помощью дополнительной тепло- и влагообработки.

Возможность коробления учитывают при склейке деревянных деталей.

Замер коробления

  • Продольное коробление — замеряют по соотношению наиболее длинной стрелы прогиба и длины коробления (выражают в процентах).
  • Поперечное коробление — замеряют по соотношению максимальной стрелы прогиба и ширины пиломатериала (выражают в процентах).
  • Крыловатость — замеряют по максимальному отклонению поверхности детали от требуемой плоскости.

Коробление клееной фанеры измеряют с помощью линейки, которую прикладывают к листу по диагонали (выражают в сантиметрах в отношении к 1 погонному метру диагональной длины).

Типы коробления

  • Продольное (по пласту). Доски загибаются в сторону широкой плоскости. Различают простое продольное (1 изгиб) и сложное продольное (более 1-го изгиба) коробление.
  • Продольное по кромке. Загибание доски в сторону кромки.
  • Поперечное. Деформирование материала в поперечном сечении, которое зависит от места выпиловки детали: края досок загибаются в сторону заболони; сечение брусков, годовые слои в которых расположены диагонально, принимает форму ромба; у пиломатериалов, которые выпилены из ядровой древесины, края сужаются и становятся тоньше центральной части детали.
  • Крыловатость (винтовое коробление). Спиралевидное коробление по длине пиломатериала. Возникает при ускоренной сушке из-за разной скорости выхода влаги в разных частях детали. Крыловатостью называют кручение круглых лесоматериалов, которое является следствием другого порока (например, косослоя).

Гост 2140-81 видимые пороки древесины. классификация, термины и определения, способы измерения — скачать бесплатно

  • ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
  • ВИДИМЫЕ ПОРОКИ ДРЕВЕСИНЫ
  • КЛАССИФИКАЦИЯ , ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ, СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ
  • ГОСТ 2140-81 (СТ СЭВ 2017-79, СТ СЭВ 2018-79 , СТ СЭВ 2019-79, СТ СЭВ 320-76, СТ СЭВ 321-76, СТ СЭВ 39 1 -76, СТ СЭВ 3286-81, СТ СЭВ 3287-81, СТ СЭВ 3504-81)
  • ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
  • Москва

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

РАЗРАБОТАН Министерством лесной и деревообрабатывающей промышленности СССР

ИСПОЛНИТЕЛИ

В. К. Асано в а, канд. с-х. н а ук; В. И. Броун; В. В. Кис лый, канд. техн. наук; Н. С. Лю бась; В. С. Серебряков; И. К. Черкасов; Г. А. Чибисова

ВНЕСЕН Министерством лесной и деревообрабатывающей промышленности СССР

Зам. министра В. М . Венц лавский

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 июня 1981 г. № 3239

ГОСУДАРСТВЕН НЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА СССР

  1. ВИДИМЫЕ ПОРОКИ ДРЕВЕСИНЫ
  2. К л асс ификация, термины и определе ния, способы измерения
  3. Visible defects of wood. Classi f ication, terms and definitions, methods of measurem ent
  • ГОСТ 2 1 40-81
  • ( СТ СЭВ 2017 -7 9, CT СЭВ 20 18-7 9, СТ СЭВ 2019 -7 9, CT СЭВ 320 -7 6, СТ СЭВ 321 -7 6, CT СЭВ 391 -7 6, СТ СЭВ 3286 -8 1, СТ СЭВ 3287 -8 1, СТ СЭВ 3504 -8 1)
  • Взамен Г ОСТ 2140-7 1

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

Постанов л ением Государ ств енного к омитет а СССР по с тандартам от 30 июня 1981 г. № 3239 срок введения установлен

с 01.01.1982 г.

  1. Настоящий стандарт устанавливает классиф и кацию, термины, определения и способы измерения п ороков древесин ы* .
  2. * Вл и яние пороков на качество древе сины приведено в справочном приложении 1.
  3. Пороками считают недостатки о тдельных участков древе сины, снижающие ее качество и огранич ивающие возможность ее использования.
  4. В стандарт включены пороки, в с тречающиеся у древесных пород СССР.
  5. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2017-79, СТ СЭВ 2018-79, СТ СЭВ 2019-79, СТ СЭВ 320-76, СТ СЭВ 321-76, СТ СЭВ 391-76 и МС ИСО 1029, ИСО Р 1030, МС ИСО 1031, М С ИСО 2299, МС ИСО 2300, МС ИСО 2301, М С ИСО 4473, М С ИСО 4474, МС ИСО 4475 .

Иллюстрации пороков и способы их измерения приведены в справочном приложении 2 (черт. 1 — 71).

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).

1. КЛАССИФИКАЦИЯ

Пороки древесины делят на группы, виды и разновидности согласно табл. 1.

Табли ц а 1

Группа Вид Разновидность Учитываемый порок
в круглых лесоматериалах в пилопродукции и деталях в шпоне
1. Сучки + + +
1.1. Открытый сучок +
По форме разреза на поверхности сортимента
1.1.1. Круглый + +
1.1.2. Овальный + +
1.1.3. Продолговатый + +
По положению в сортименте
1. 1 .4. Пластевой +
1.1 .5. Кромочный +
1. 1.6. Ребровый +
1.1.7. Торцо в ый +
1.1.8. Сшивной +
По взаимно м у расположению
1.1.9. Разбросанные +
1.1.10. Групповые +
1.1. 11 . Разветвленные +
По степени срастания

UNEC – Azərbaycan Dövlət İqtisad Universiteti — Page not found

Why UNEC?

Regionda iqtisad elmini dərindən öyrədən fundamental tədris mərkəzidir;
Tədris prosesi və kadr hazırlığı Amerika və Avropa təhsil sisteminə uyğundur;
İxtisaslar bakalavr, magistr və doktorantura təhsil pillələri üzrə
azərbaycan, ingilis, rus və türk dillərində tədris edilir;
Auditoriyada mərkəz nöqtəsi tələbədir;
Tələbə universiteti iki və daha çox ixtisasla (dual major) bitirə bilər;
Tələbələrin müxtəlif mübadilə proqramlarında iştirak etmək imkanı vardır;
Universitetdə 10 fakültə və 17 kafedra fəaliyyət gös­tərir;
403 professor və dosent çalışır.

Son xəbərlər Elanlar Bütün xəbərlər ALL ANNOUNCEMENTS

The Journal of Economic Sciences: Theory and Practice

№ 2

ECONOMIC HERITAGE OF HEYDAR ALIYEV

Connect with
rector

  • Graduates

    Mikayıl Cabbarov

    İqtisadiyyat naziri

  • Graduates

    Ceyhun Bayramov

    Xarici işlər naziri

  • Graduates

    Şahin Mustafayev

    Azərbaycan Respublikası Baş Nazirinin müavini

  • Graduates

    Səfər Mehdiyev

    Dövlət Gömrük Komitəsinin sədri

  • Graduates

    Muxtar Babayev

    Ekologiya və təbii sərvətlər naziri

  • Graduates

    Fərid Qayıbov

    Gənclər və idman naziri

  • Graduates

    Səttar Möhbalıyev

    Azərbaycan Həmkarlar İttifaqları Konfederasiyasının sədri

  • Graduates

    Vüqar Gülməmmədov

    Hesablama Palatasının sədri

  • Graduates

    Elman Rüstəmov

    AR Baş nazirin müşaviri

  • Graduates

    Vüsal Hüseynov

    Dövlət Miqrasiya Xidmətinin rəisi

  • Graduates

    Ramin Quluzadə

    Azərbaycan Respublikası Prezidentinin İşlər müdiri

  • Graduates

    Natiq Əmirov

    Azərbaycan Respublikası Prezidentinin İqtisadi islahatlar üzrə köməkçisi

  • Graduates

    Kərəm Həsənov

    Prezident Administrasiyasının Dövlət nəzarəti məsələləri şöbəsinin müdiri

  • Graduates

    Azər Əmiraslanov

    Nazirlər Kabineti Aparatının İqtisadiyyat şöbəsinin müdiri

  • Graduates

    Rövşən Nəcəf

    AR Dövlət Neft Şirkətinin prezidenti

  • Graduates

    Firudin Qurbanov

    Elm və təhsil nazirinin müavini

  • Graduates

    İdris İsayev

    Elm və təhsil nazirinin müavini

  • Graduates

    Sevinc Həsənova

    İqtisadiyyat nazirinin müavini

  • Graduates

    İlqar Fəti-zadə

    Maliyyə nazirinin birinci müavini

  • Graduates

    Şirzad Abdullayev

    İqtisadiyyat nazirinin müşaviri

  • Graduates

    Azər Bayramov

    Maliyyə nazirinin müavini

  • Graduates

    Sahib Məmmədov

    İqtisadiyyat nazirinin müavini

  • Graduates

    Məmməd Musayev

    Azərbaycan Respublikası Sahibkarlar (İşəgötürənlər) Təşkilatları Milli Konfederasiyasının prezidenti

  • Graduates

    Vüsal Qasımlı

    İqtisadi İslahatların Təhlili və Kommunikasiya Mərkəzinin direktoru

  • Graduates

    İlqar Rəhimov

    Milli Paralimpiya Komitəsinin prezidenti

  • Graduates

    Rüfət Rüstəmzadə

    Qida Təhlükəsizliyi Agentliyinin sədr müavini

  • Graduates

    Rəşad Mafusov

    Qida Təhlükəsizliyi Agentliyinin sədr müavini

  • Graduates

    Rauf Səlimov

    Dövlət Statistika Komitəsi sədrinin müavini

  • Graduates

    Cabbar Musayev

    Dövlət Statistika Komitəsinin Aparat rəhbəri

  • Graduates

    Fərhad Hacıyev

    Gənclər və idman nazirinin müavini

  • Graduates

    Süleyman Qasımov

    AR Dövlət Neft Şirkətinin iqtisadi məsələlər üzrə vitse-prezidenti

  • Graduates

    Fərhad Tağı-zadə

    General-leytenant

  • Graduates

    Ziyad Səmədzadə

    Millət vəkili

  • Graduates

    Xanhüseyn Kazımlı

    Azərbaycan Sosial Rifah Partiyasının sədri

  • Graduates

    Mikayıl İsmayılov

    AR Dövlət Neft Şirkətinin vitse-prezidenti

  • Graduates

    Vahab Məmmədov

    Dövlət Statistika Komitəsi sədrinin birinci müavini

  • Graduates

    Yusif Yusifov

    Dövlət Statistika Komitəsi sədrinin müavini

  • Graduates

    Fəxrəddin İsmayılov

    Auditorlar Palatası sədrinin müavini

  • Graduates

    Xalid Əhədov

    Birinci vitse-prezidentin köməkçisi

  • Graduates

    Emin Hüseynov

    Birinci vitse-prezidentin köməkçisi

  • Graduates

    Qəşəm Bayramov

    Auditorlar Palatası aparatının rəhbəri

  • Graduates

    Rafiq Aslanov

    Meliorasiya və Su Təsərrüfatı Açıq Səhmdar Cəmiyyətinin sədr müavini

  • Graduates

    Tahir Mirkişili

    Millət vəkili, Milli Məclisin İqtisadi siyasət, sənaye və sahibkarlıq komitəsinin sədri

  • Graduates

    Əli Məsimli

    Millət vəkili

  • Graduates

    Vüqar Bayramov

    Millət vəkili

  • Graduates

    Eldar Quliyev

    Millət vəkili

  • Graduates

    Əli Nuriyev

    AMEA-nın müxbir üzvü

  • Graduates

    İqbal Məmmədov

    Millət vəkili

  • Graduates

    Şahin Əliyev

    Nəqliyyat, Rabitə və Yüksək Texnologiyalar Nazirliyi yanında Elektron Təhlükəsizlik Xidmətinin rəisi

  • Graduates

    Şahin Bayramov

    Mingəçevir Dövlət Universitetinin rektoru

  • Graduates

    Balakişi Qasımov

    İctimai Televiziya və Radio Yayımları Şirkətinin baş direktoru

  • Graduates

    Elnur Rzayev

    Xaçmaz Rayon İcra Hakimiyyətinin başçısı

  • Graduates

    Kamran İbrahimov

    “Azərpoçt” MMC-nin baş direktor müavini

  • Graduates

    Alim Quliyev

    Mərkəzi Bankın sədrinin birinci müavini

  • Graduates

    Vadim Xubanov

    Mərkəzi Bankın sədrinin müavini

  • Graduates

    Aftandil Babayev

    Mərkəzi Bankın sədrinin müavini

  • Graduates

    Anar Həsənov

    AccessBankın İdarə Heyətinin Sədri

  • Graduates

    Fərid Hüseynov

    «Kapital Bank»ın İdarə Heyəti sədrinin I müavini

  • Graduates

    Rövşən Allahverdiyev

    Kapital Bankın İdarə Heyətinin sədri

  • Graduates

    Rza Sadiq

    “Bank BTB” Müşahidə Şurasının Sədri

  • Graduates

    Elnur Qurbanov

    “AFB Bank” ASC-nin Müşahidə Şurasının Sədri

  • Graduates

    Zaur Qaraisayev

    “AFB Bank” ASC-nin İdarə Heyətinin Sədri

  • Graduates

    Kamal İbrahimov

    “Baku Steel Company” şirkətinin direktoru

  • Graduates

    Vaqif Həsənov

    «Qarant Sığorta» ASC-nin İdarə Heyətinin sədri

Elektron Kitabxana

ABCÇDEƏFGĞHXIİJKQLMNOÖPRSŞTUÜVYZ0-9

Налоги и налогообложение в Азербайджане

460 PAGES | DOWNLOAD

Dördüncü sənaye inqilabı

204 PAGES | DOWNLOAD

Mühasibat hesabatı

258 PAGES | DOWNLOAD

İaşə məhsullarının texnologiyası kursundan laboratoriya praktikumu

219 PAGES | DOWNLOAD

Susuz həyat yoxdur

215 PAGES | DOWNLOAD

Elektron kommersiya

212 PAGES | DOWNLOAD

www. president.az www.mehriban-aliyeva.org www.heydar-aliyev-foundation.org www.azerbaijan.az www.edu.gov.az www.tqdk.gov.az www.economy.gov.az www.science.gov.az www.azstat.org www.atgti.az www.virtualkarabakh.az www.ecosciences.edu.az www.polpred.com

Пороки древесины

Пиломатериалы из древесины востребованный вид продукции. В природе дерево не растет по стандарту, его не оберегают от различных явлений, как растение в теплице, по этой причине возникают разнообразные пороки в виде сучков, трещин, грибковых поражений, болезней и структурных изменений.

Для деревообработчиков, заготовщиков, плотников и строителей важно знать, как пороки влияют на прочностные характеристики древесины, для возможности использовать ее. Только применением качественных пиломатериалов не испорченных гнилостными процессами, а также внутренними структурными изменениями станет залогом прочности готовых изделий и конструкций.  

Пороки формы ствола

Снизить количество отходов древесины помогает сортировка и ранее выявление пороков ствола. Под пороками понимают отклонения от параметров ГОСТа. Стандарт качества помогает отобрать сырье для производства пиломатериалов по таким параметрам как:

·        Возможность использовать древесину по назначению;

·        Снизить количество отходов;

·        Облегчает раскрой пилопродукции.

Стволы с пороками находят свое применение в производстве продукции с низкими требованиями по прочности, размеру и качеству древесины. Примерами такой продукции служит древесный наполнитель, предназначенный для различных целей.  

Примерами пороков являются стволы кривой формы, спиленные деревья с наростами имеющие излишне широкую комлевую  часть. Не соответствующими ГОСТу признаются неравномерно сужающиеся стволы.

При выявлении каждого порока проводят измерения по стандартным формулам – это необходимо для определения степени поражения ствола и пригодности его для использования.

Сбежистость

Термин сбежистость или косослойность применяют к стволу с резким уменьшением диаметра вершины по отношению к основанию. По природным особенностям роста, дерево не может иметь одинаковый диаметр комля и вершины, но резкий перепад величин усложняет обработку и в некоторых случаях прочность изготовленных изделий.

В зависимости от части ствола различают несколько степеней сбежистости:

·        Низкая – в средней части ствола;

·        Высокая – у вершины;

·        Промежуточная – у комля.

Для определения степени порока анализируют уменьшение диаметра ствола на один метр. Если сужение равно 1 см или менее, то порок отсутствует.

Главной причиной возникновения порока является расположение дерева в лесном массиве. Произрастающие на открытом участке деревья сильнее подвергаются воздействию ветров – обычно это одиноко стоящие стволы, произрастающие на опушке или на склоне. Растение для выживания замедляет рост вверх и наращивает прирост комля, что необходимо для устойчивости. Чаще других порок возникает у лиственных пород, с мягкой древесиной.    

Наросты

Нормальный процесс рост полнодревесного ствола нарушает множество причин. Инфицирование бактериями, вирусами или грибками, механическое, радиационное или химическое повреждение – все это приводит к появлению утолщений (наростов).

Нарост хорошо виден на спиле, он представляет собой изогнутость и утолщение, которое огибают годичные кольца. В зависимости от породы и цели использования древесины, а также внешнего вида повышается или снижается ценность сырья.

Нарост повышает ценность древесины из-за внешнего вида спила. Он образует необычные узоры, повышая декоративность материала. Но при повышении декоративной ценности, наросты снижают прочностные характеристики. Порок ухудшает такие качества древесины как:

·        Упругость;

·        Прочность при сжатии вдоль волокон;

·        Возникает неравномерность структуры.

Бревна с наростами сложны при обработке, при использовании наблюдается высокий отход.

Различают два основных типа наростов – капы и сувели. Капы чаще возникают на лиственных породах деревьев, отличаются неравномерностью структуры, не имеют побегов. Такой нарост твердый и плотный.

Сувель характеризуется искривлением роста волокон. Возникает нарост чаще на хвойных породах деревьев, на срезе могут быть видны спящие почки. На мете порока древесина не плотная, обладает повышенной пористостью и влажностью, что вызывает сильную усушку.

Закомелистость

Высокую сбежистость вызывает еще один порок – закомелистость. Термин означает повышенный диаметр комлевой части ствола. По форме широкий комель может иметь равномерную округлость или быть разделенным на ребра. Стволы с ребристой закомелистостью считаются хуже качеством чем с округлой, поскольку практически вся комлевая часть непригодна для использования из-за большого количества перерезанных волокон.

Кривизна

Бедность почвы, механические повреждения, отсутствие света и другие природные явления влияют на ровность роста ствола – возникает искривление его формы. Выражается порок в изменении направления роста ствола. Степень пригодности выявляется по количеству и глубине искривлений.

Пороки строения древесины

Однородность, плотность, вязкость и прочность древесины зависит от ее внутренней структуры. Под воздействием внешних природных и техногенных фактов, а также отклонениях в развитии дерева возникают такие пороки строения как:

·        Наклон волокон – спиральный, извилистый, волнистый или смешанный;

·        Прорость – открытая или закрытая рана заполненная корой либо мертвыми тканями;

·        Спящие почки и побеги от них;

·        Розетка – заросшие сучки локализованные в одном месте;

·        Крень – образуется при искривлении ствола;

·        Рак – поражение структуры древесины инфекционного характера;

·        Заболонь – расположена в зоне ядра, характеризуется мягкой пористой структурой, с возможностью образования гнилостных процессов;

·        Сухобокость – механическое повреждение, не зарастающее;

·        Кармашек – внутренняя рана заполненная смолой.

Также к порокам относят неправильное расположение сердцевины либо наличие двух сердцевин.

Двойная сердцевина образуется при условии, что на определенном периоде роста у дерева было два ствола, которые затем срослись. Отличительными признаками порока становится наличие двух наборов годичных колец сливающихся вместе.

На прочность пиломатериала влияет поражение ствола личинками в один из периодов роста. Порок хорошо виден на спиле в виде полосок и пятен, такая пятнистость вызвана прожилками, которые проложили насекомые.  Возникает ситуация во время внезапного нашествия на участок леса насекомых, с наступлением зимы они погибают, а оставленные ими прожилки зарастают.

Материал с пятнистостью обладает низкой сопротивляемостью при продольном сжатии, сухостью  и хрупкостью.   

Механические повреждения ствола в процессе роста – ожоги, зарубы и сдирание коры могут послужить причиной образования сухобокости. На раненом участке годичные кольца перестают нарастать, вместо этого клетки дерева активней нарастают по краям, образуя наплывшие складки. В ходе жаркого засушливого лета часть клеток дерева может потерять влажность, живые клетки отмирают и в этом месте рост прекращается. В результате остановки роста на некоторых участках образуются ребра ствола, снижающие качество пиломатериалов и увеличивающие количество отходов.

Трещины

Разрыв волокон древесины называют трещинами. Они могут иметь различную локализацию: быть внутренними и наружными, а также иметь разное происхождение. К основным видам трещин по локализации относят:

·        Боковые;

·        Торцовые;

·        Пластевые;

·        Кромочные.

Боковые трещины расположены с бока сортимента. Кромочные – выходят на кромку ствола, трещины распложенные на торце обозначаются как торцовые. Пластевые расположены либо полностью на пласте, либо на пласте с выходом на торец.  

На торцах кругляка обычно встречаются метиковые трещины. Порок образуется при разрыве волокон внутри древесины, и берут свое начало в сердцевине. Постепенно вместе со стволом увеличиваются и трещины, после спила и просушки из-за потери влажности повреждение становится больше.

По разным причинам могут возникнуть трещины между годичными слоями кругляка. Такие повреждения называют отлупными, они увеличиваются по мере роста ствола или в процессе его высушивания.

В особенно холодные зимы, с суровыми морозами стволы деревьев лопаются. Лопины образуются на участках с повышенной влажностью. Влага под воздействием низких температур замерзает и расширяется, разрывая волокна. После повреждения с боковой стороны остаются раны, которые обычно не зарастают полностью, по краям образуются наплывы ткани.

Из-за нарушений технологии сушки или внутреннего напряжения древесины также возникают трещины. Такие трещины характеризуются следующим:

·        Радиальным расположением;

·        Протяженностью не более одного метра;

·        Небольшой глубиной.

Если же после сушки пиломатериал или кругляк раскололся до сердцевины или дальше по всей длине, то трещина была изначально. Обычно это метиковое повреждение скрытое под внешними слоями. Часто разрыв волокон является следствием наличия пороков строения ствола. Слабые, пористые места, а также участки с проросшими почками становятся причинами последующего разрыва волокон.

Сучки на стволе

Побеги на деревьях образуют такие пороки как сучки. После спила и обработки древесины становятся видны всевозможные вросшие в структуру отростки. Классифицируют сучки по следующим типам:

·        Мутовчатые – сросшаяся группа образующая розетку;

·        Одинарные;

·        Живые – обладающие до обработки кругляка побегами и листьями;

·        Мертвые – не имеющие живых клеток, обычно заросшие или зарастающие, отличаются темным цветом и большим количеством смолы;

·        Заболонные – сучки первого года жизни;

·        Ядровые – сучки второго и последующих годов жизни, отличаются наличием годичных колец.

По типу соединения они могут быть полностью или частично сросшимися, а также быть не сросшимися либо выпадающими.  Последние портят качество материала, поскольку отпадают при высушивании оставляя углубление или сквозное отверстие.

Открытые сучки

Хорошо видны на поверхности открытые сучки. Они относятся к видам частично либо не полностью сросшихся отростков, а также выпадающих сучков.

На срезе они выделяются светлым цветом, либо могут иметь небольшое потемнение. Сучки же темного цвета, резко выделяющиеся на общем фоне обычно гнилые. На поверхности кругляка их определяют при внешнем осмотре, сучки прячутся под бровками, выпирающей корой или могут располагаться на месте ран.

Заросшие сучки

Сучки, прошедшие процесс зарастания практически не снижают качество пиломатериалов. Обычно процесс их закрытия занимает более полувека, за это время отросток становится частью структуры ствола, равной по прочности и другим показателям. Различают два вида заросших сучков:

·        Заплывшие – на месте отгнившего отростка образуется наплыв в виде вздутия;

·        Заросшие глубоко – определить их сложно, они могут быть под бровками либо на месте старых ран.

Наличие сучков становится причинно возникновения структурного повреждения ствола, такого как завиток.

· Химические окраски

Ценность древесины зависит не только от ее прочностных характеристик, но и от внешнего вида. По этой причине даже если у пиломатериала нет структурных либо других повреждений, но есть неравномерность окраски породы, то он уже не может быть использован для декоративных целей.

В результате естественных биологических либо химических процессов на древесине возникают участки, резко выделяющиеся по цвету. Такие окраски обычно не слишком глубокие, но и не полностью поверхностные. Глубина окрашенного слоя может достигать до 5 мм.

Цвет окраски зависит от типа химической реакции. К таким реакциям относятся:

·        Недостаток кислорода в клетках – образуется в заболони, обычно проявляется ярко-желтым цветом, в процессе высушивания интенсивность окраски нарастает;

·        Окисление дубильных веществ образующихся в коре разных пород деревьев, под воздействием кислорода цвет насыщенного дубильными веществами участка становится красновато-коричневым – порок обозначают термином продубина;

·        При срезе на поверхности образуются участки окрашенные в бурые или красноватые цвета, такие участки появляются из-за выделения и окисления дубильных веществ.

Наиболее портящими материал являются поддубины и желтизна, поскольку их глубина может достигать 5 мм. Дубильные потеки легко снимаются с поверхности поскольку обычно  окрашивают древесину не глубже чем на 1 мм.

Грибные поражения

Грибы представители особого царства природы. Для этих организмов характерно паразитирование и потребление органических веществ из растений и животных организмов. Деревья также подвержены грибному поражению – при условии достаточной влажности и температуры.

На ранней стадии поражения древесина только приобретает иной окрас из-за особенных химических процессов происходящих при соприкосновении с грибами. Постепенно паразитирование грибов на стволе приводит к структурным изменениям, таким как:

·        Изменение структуры с волокнистой на ячеистую;

·        Появление трещин;

·        Возникновение изменения цвета;

·        Появление гнили;

·        Образование дупла;

·        Возникновение плесени.

Изменения цвета происходят на поверхности спилов, в ядре и заболони. На поверхности пиломатериалов появление белых пятен указывает на начальную стадию грибного поражения.

Возникновение серо-синей, зеленой, оранжевой, желтой или фиолетовой окраски характерно при росте деревоокрашивающих грибов. Степень поражения показывает глубина окраски – проникновение на небольшую глубину на 2-3 мм в целом не влияет на структуру и качество пиломатериалов. При сгущении или его потемнении  с проникновением на большую глубину означает образование гнилостных процессов.  

Грибная гниль может быть локализована в различных  участках ствола. В  наружном слое ядра и заболони такое образование приводит к разрушению древесины. Вызвана трухлявость особым видом разрушающих грибов.

На деревьях встречаются дупла восходящие от корней к вершине, иногда достигающие нескольких метров в высоту. Они образуются из-за ядровой гнили восходящей от корней дерева. Постепенно  ядро превращается в труху и рассыпается, образуя углубления, деревья с таким порокам не пригодны для использования из-за разрушения структуры.

Дефекты, появляющиеся при обработке, и механические повреждения

Пороки древесины делят на первичные и вторичные. К первичным относят повреждения природного характера, появившиеся  в процессе роста. К вторичным относят пороки, полученные механическим путем вследствие обработки и транспортировке пиломатериалов.

Заготовка леса производится путем валки деревьев после подпиливания. При падении дерево может ободрать часть древесины о другие деревья, после чего при в работу вступают специализированные машины, обдирающие ветви и укладывающие бревна для транспортировки. Вторичные пороки могут появиться на любой стадии работ от валки до транспортировки на постоянное место хранения и обработки на пилораме.

Наиболее распространенными механическими повреждениями являются:

·        Шероховатость и ворсистость  на пиломатериале из-за поднятых пучков волокон;

·        Зазубрины, оставшиеся после распила;

·        Перепады толщины пиломатериалов при неправильном распиле;

·        Затеска при углублениях оставленных острым краем рубящего или режущего инструмента;

·        Обдирание коры при падении.

Наиболее высокой ценностью и возможностью применения для разных видов деятельности обладают стволы, не имеющие повреждений первичного или вторичного характера. По этой причине на каждой стадии обработки изделия проходят сортировку.

  

 

Топ-10 искусственных и натуральных дефектов древесины – Forest 2 Home

Как новичкам, так и опытным столярам может быть сложно определить дефекты древесины. Дефекты пиломатериалов добавляют уникальные свойства куску дерева и могут быть интегрированы в проект деревообработки. В то время как некоторые дефекты древесины нарушают структурную целостность древесной плиты, другие влияют исключительно на ее внешний вид.

Естественные и искусственные дефекты древесины

Дефекты пиломатериалов можно разделить на две категории: естественные и искусственные дефекты. Естественные дефекты возникают в процессе роста дерева, при этом развитие указанных дефектов не поддается контролю со стороны человека. Естественные дефекты включают сучки, трещины, растрескивание и т. д. Искусственные дефекты — это дефекты, которые появляются после заготовки пиломатериалов. Эти дефекты возникают при различных методах заготовки, включая сушку и хранение пиломатериалов.

Искусственные дефекты древесины

Изгиб

Изгиб или изгиб означает изгиб доски по линиям волокон. Вместо того, чтобы лежать горизонтально, изогнутая доска будет иметь оба конца в воздухе, хотя плоскостность по всей поверхности не пострадает. Деформация возникает в процессе сушки древесины, и ее можно избежать за счет правильного времени сушки и практики.

Чашка

Чашка, или чашечка, похожа на лук, но отличается тем, что она изгибается по бокам доски (край к краю, превращая доску в U-образную форму) вместо того, чтобы подниматься на концах доска как с поклоном. Чашеобразные доски можно разрезать на более мелкие доски и строгать, хотя если заставить всю доску стать плоской, это вызовет трещины.

Трещины или бороздки

Трещины и щели являются еще одним дефектом древесины, возникающим в процессе сушки. Поскольку при высыхании древесина дает усадку, появляются трещины и трещины. Являясь видимыми поломками по длине деревянного куска, они часто вызывают беспокойство, хотя в действительности чешуйки и трещины являются естественным «побочным эффектом» высыхания древесины, со временем они могут закрыться или сжаться и не нарушат структурную целостность.

Скручивание

Скручивание или скручивание — это более общий термин для обозначения доски, которая изгибается в различных направлениях. Скручивание может произойти из-за рисунка волокон, но также может произойти из-за неправильной техники сушки.

Бен, генеральный менеджер Forest 2 Home, показывает команде искривленную доску

Обзол

Обзол — это когда кора остается на краю куска пиломатериала. Это вызвано тем, что шлифовальные машины или строгальные станки не могут удалить всю кору из низкого места на пиломатериале, хотя иногда ее можно намеренно оставить позади, чтобы продемонстрировать естественные элементы древесной коры.

Обзол на доске Forest 2 Home Hard Maple

Естественные дефекты древесины

Сучки

Сучки — это темные круглые отверстия, которые можно найти на поверхности дерева. Узлы создаются из ветвей, вокруг которых растут живые волокна дерева. Хотя сучки обеспечивают красивые изгибы и уникальные особенности волокон древесины, они могут влиять на структурную прочность изделия из дерева. Существуют различные типы узлов, включая, но не ограничиваясь:

  • Торцевой сучок: торцевые сучки видны на лицевой стороне доски.
  • Краевой сучок: краевые сучки наблюдаются только у пиломатериалов на кромке обрезной доски.
  • Живой сучок: живые сучки — это корень ветки, который замыкается в растущем стволе дерева. Живые сучки являются структурно прочными, с полностью интегрированными волокнами ветки и основного дерева.
  • Мертвый сучок: структура мертвого сучка здорова только на 25%, если не полностью утрачена.

При работе с досками с сучками необходимо учитывать важные моменты. Столяры должны знать, что сучки снижают общую обрабатываемость, поскольку они тверже и обеспечивают большее сопротивление. Узлы также имеют различную структурную целостность, которую необходимо учитывать при работе с ними.

Встряска

Встряска, видимые трещины и трещины в древесине могут возникать из-за усадки стареющих деревьев, движения, вызванного ветром и замерзания сока в клетках древесины, а также по другим возможным причинам. Сотрясения появляются в различных частях дерева, от сердцевины до заболони, и возникают в различных формах, включая:

  • Сотрясения сердца: сотрясения сердца — это трещины, возникающие в сердцевине или во внутренней части дерева. Сердечные толчки указывают на гниение дерева и тонкие, поскольку они распространяются наружу к заболони.
  • Звездообразные сотрясения: иначе известные как радиальные сотрясения, звездообразные сотрясения начинаются в заболони и распространяются на внутренние области. Основной причиной развития радиальных сотрясений являются резкие перепады температур в течение сезонов.
  • Встряски чашек: иначе называемые кольцевыми встрясками, эти встряски представляют собой трещины, идущие параллельно годовому росту. Развитие этих сотрясений происходит из-за неравномерного роста древесины.

Смола

Дефекты смолы возникают в деревьях, образующих смолу (деревья хвойных пород), из-за чрезмерного накопления смолы. Существуют различные дефекты смолы, в том числе полосы смолы, которые представляют собой линии, образованные из смолы, которые проходят вдоль волокон древесины, и смоляные карманы, которые представляют собой круглые отверстия, заполненные смолой.

Червоточины

Червоточины образуются, когда личинка зарывается в кусок дерева. Обычно в одних частях дерева концентрация больше, чем в других, что делает этот дефект неравномерным по всему дереву. Червоточины — это востребованный дефект древесины, а в Интернете доступны учебные пособия по искусственным червоточинам; они придают динамическую текстуру и разнообразный цвет деревянным доскам, что делает их уникальными!

Лес 2 Домашняя твердая древесина клена, демонстрирующая расщепление и червоточины

Расщепление

Расщепление – это обесцвечивание древесины грибком, возникающее на начальных стадиях гниения, а затем высушиваемое для предотвращения дальнейшего гниения. Расщепление создает необычную окраску черных, розовых, серых и разноцветных полос и в основном затрагивает лиственные породы, такие как твердый клен.

 

Хотите узнать больше о дефектах древесины? Ищете определенный тип природного характера для вашего следующего проекта по деревообработке? Пишите на [email protected] для получения дополнительной информации! Обязательно отмечайте нас во всех своих проектах Forest 2 Home, используя хэштег #BuiltWithF2H, где бы вы ни делились фотографиями проекта в социальных сетях, и отмечая нас в Instagram с помощью тега @shopf2h. Нам не терпится увидеть, что вы создадите дальше! Удачной работы с деревом!

Работа с дефектами | Бычок Грецкий орех

«Каждый маленький дефект вызывает уважение».

     — Персики

Если вы работаете плотником более десяти минут, вы, вероятно, сталкивались с ними. Вы видели эти доски на лесопилке; те, что подешевели, томятся в забытом, пыльном углу стеллажей. Цена бросается в глаза, но, приглядевшись, понимаешь, почему на них сделали скидку — с этими палочками что-то не так . У них есть узлы. Трещины. Проверка. Включения коры. Они искривлены. Деформированный. Или даже немного гнили. Короче говоря, это не четкие доски и даже не доски FAS. Они уроды. Дефекты.

В этой статье будут рассмотрены некоторые из наиболее распространенных типов дефектов и, что более важно, способы их устранения. Конечно, ваши вкусы могут отличаться; У меня много клиентов, которые ищут самую прочную, чистую и идеальную древесину, которую они могут найти. Эти клиенты также, как правило, в среднем намного дольше ждут того, что ищут. Если только вы не купили древесину в одном из крупных магазинов (которые, среди прочего, уделяют особое внимание однородности), велика вероятность, что выбранная вами деталь имеет по крайней мере одну не столь идеальную особенность. Конечно, вы можете просто обрезать его, но это приведет к гораздо большему количеству отходов, что никогда не бывает хорошо. Надеюсь, вложив средства в некоторые базовые инструменты (большинство из которых у вас, вероятно, уже есть), вы сможете сохранить доску, которой суждено стать дровами.

Есть несколько различных типов дефектов, с которыми вы можете столкнуться в куске дерева. Помимо искривления или искривления куска, которые можно устранить фрезерованием, наиболее распространенными являются:

  • Сучки — там, где дерево имело разветвление, обычно треснувшее (или в некоторых случаях полностью отсутствующее, что приводило к сучок)
  • Проверка – трещины вдоль волокон древесины, вызванные напряжением в древесине или неравномерной сушкой
  • Включения коры – карманы коры в доске
  • Отверстия от насекомых и следы – обычно встречаются в заболони, небольших отверстиях или «туннельных» поперечных сечениях
  • Гниль – мягкие губчатые на ощупь участки в куске дерева, вызванные насекомыми, грибками или бактериями

Теперь я знаю, о чем вы думаете. «Эпоксидная смола все исправит, клоун. Зачем ты пишешь об этом целую статью?» И да, это правда. Вы можете использовать эпоксидную смолу, чтобы заполнить все это. Однако вот в чем дело. Любой может это сделать. Я собираюсь избегать использования эпоксидной смолы, насколько это возможно, потому что, хотя это может быть самым простым решением дефекта, когда самое простое исправление было самым интересным? Кроме того, использование других контрастных материалов в дереве может дать вам прекрасные результаты. Итак, пройдемся по списку!

Узлы. Узлы и сучковые отверстия являются одними из дефектов, с которыми легче справиться, так как они обычно представляют собой небольшую трещину, окруженную остальной частью прилегающих волокон древесины. В худшем случае они представляют собой чистую дыру прямо сквозь доску. Вместо того, чтобы заливать его эпоксидной смолой, подумайте вот о чем: начертите маленькую фигуру, содержащую узел — это может быть простой квадрат, круг, что угодно. Затем возьмите фрезер, вырежьте эту форму и заделайте ее другим куском дерева — может быть той же породы, может быть контрастным, это может быть даже другой материал, например, мягкий металл, такой как латунь или алюминий. Залатайте этот узел и превратите ошибку в функцию!

Проверка. Для проверки галстуки-бабочки (или бабочки, или голландцы и т. д.) являются традиционным способом, и на то есть веские причины. Они представляют собой механически прочное армирование, которое препятствует дальнейшему перемещению чеки вдоль волокон древесины, а также являются классически красивым элементом дизайна. Здесь применяется та же процедура, что и для латания узла, хотя порядок иной. Сделайте бабочку, обведите фигуру поверх неправильной клетки, вырежьте ее и приклейте заплатку. Для оставшихся зазоров просто втирайте в них опилки и столярный клей. Как только он высохнет и вы начнете шлифовать, он будет выглядеть идеально.

Включения коры. Есть несколько различных способов борьбы с включениями коры, и это будет зависеть от вашей личной эстетики. Однако независимо от того, что вы делаете, первый шаг должен быть: УДАЛИТЬ ВСЮ КОРУ. Почему? Потому что кора (или внешняя сторона) дерева поглощает и выделяет влагу с другой скоростью, чем древесина внутри него. Если вы оставите кору во включении, она высохнет быстрее, чем то, к чему она прикреплена. Это означает, что кора со временем ослабнет и может испортить изделие. Итак, какие есть способы борьбы с включениями коры? Опять же, метод заплатки работает хорошо, особенно если вам нужно, чтобы ваша поверхность была непрерывной и без отверстий. Если нет, то почему бы просто не отшлифовать? Неровность поверхности изделия — отличный способ добавить визуальный интерес. Я также видел видео людей, использующих расплавленный металл вместо эпоксидной смолы для заполнения пустот — я не совсем предлагаю вам делать это, но это выглядело реально круто.

Отверстия от насекомых и следы. Отверстия от жуков должны быть одной из самых раздражающих вещей, которые нужно пытаться исправить в куске «несовершенного» дерева. Обычно они достаточно малы, чтобы их можно было заметить, и кажется, что их всегда миллиарды. И когда вы думаете, что у вас есть все, вы всегда находите еще один, не так ли? Иногда воздушный компрессор просто не может удалить все опилки; вам нужно проникнуть туда с металлической киркой и выкопать его вручную. Итак, как только вы все очистите, вы можете попробовать использовать эпоксидную смолу, чтобы заполнить все эти крошечные отверстия, кропотливо нанося ее зубочисткой или чем-то еще, а затем ударяя по ней паяльной лампой или тепловым пистолетом, чтобы разбавить ее, чтобы она потекла внутрь. все отверстия. Вместо этого вы можете просто попробовать такой продукт, как клей Black CA от Starbond — он проникает в небольшие отверстия и трескается, как обычный клей CA, и после высыхания остается черным и готовым к шлифованию. Мы начали использовать этот материал в магазине здесь, в Goby, и все мгновенно стали его поклонниками.

Рот. Древесная гниль — одна из тех вещей, которые действительно проверяют ваши навыки столяра. Вы вырезаете это? Вы пытаетесь это исправить? Ты просто превращаешь этот кусок в дрова? К счастью, у вас есть варианты. И это единственный трюк в этой статье, который явно требует эпоксидной смолы. После того, как вы смешали эпоксидную смолу, добавьте к ней немного ацетона. Затем вылейте разбавленную липкую массу в свою гнилую область. (Не забудьте сначала проверить этот метод на куске обрезков. Немного его истончит; слишком много не позволит полностью затвердеть). как куски капа. Вы также можете купить коммерческие версии этого, хотя велика вероятность, что в вашем магазине уже есть и эпоксидная смола, и ацетон. После того, как вы налили смесь на гнилое место, дайте ей высохнуть не менее 72 часов. Повторяйте по мере необходимости.

Дефекты не обязательно должны означать, что кусок дерева теперь непригоден для использования. Если вы готовы работать с этим, несовершенство может превратиться в фокус в вашем конечном продукте. Итак, в следующий раз, когда вы окажетесь на лесопилке, почему бы не взглянуть на эту кучу «брака» еще раз? Вы просто можете удивить себя тем, на что вы способны!

Дефекты древесины — Forestrypedia

Распространение любви

Содержание

Определение : так называемые дефекты древесины».

  • Естественные дефекты:

Те аномалии, которые развиваются в стоячем дереве естественным путем, трудно поддаются контролю, но могут быть в некоторой степени сведены к минимуму, например, развитие сучка (естественное явление) трудно контролировать, но его можно свести к минимуму с помощью лесоводческих операций, таких как обрезка.

  • Биологические дефекты:

Аномалии, вызванные биологическими агентами, такими как грибки, насекомые, могут быть устранены с помощью инсектицидов, пестицидов или фунгицидов, а биологическая борьба также проводится для уменьшения биологических дефектов в древесине.

  • Дефекты приправы:

Дефекты, возникающие при выдержке древесины. Дефекты, возникающие в процессе, известны как дефекты приправы.

Ниже приведены некоторые дефекты и их причины:

  1. Выпячивание: Когда пиломатериал образует кривую по ширине, это называется выпячиванием.
  2. Изгиб: Когда любое преобразованное бревно делает продольный изгиб, это называется изгибом.
  3. Скручивание: Когда четыре угла доски находятся в одной плоскости.
  4. Проверки: Это разделение волокна, которое не проходит через древесину с одной стороны на другую.
  5. Расщепление: Разделение волокон, идущее от лица к лицу.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: 

ЕСТЕСТВЕННЫЕ ДЕФЕКТЫ:

Определение: Дефекты, возникающие в стоячем дереве естественным образом, называются естественными дефектами.

Ниже приведены естественные дефекты дерева. i) Сучки ii) Реакционная древесина iii) Шероховатость iv) Дефекты из-за волокон v) Встряска vi) Морозные повреждения vii) Дефекты смолы viii) Минеральные полосы ix) Карман коры x) Химические пятна xi) Атака насекомыми

УЗЛЫ:

Часть древесины ветки, встроенная в основной ствол или штамб дерева, называется сучком.

Узлы бывают двух типов:

  • Живой узел: Если ветвь жива, то она полностью соединена с основным стволом, тогда это называется живым узлом. ИЛИ ЖЕ; когда ткани основной ветви находятся в продолжении основного ствола, то такой узел называется живым узлом. Живой узел также известен как « Light узел ».
  • Мертвый узел: Когда ткань ветки не является продолжением основного ствола. Он также известен как свободный узел , потому что он может создать дыру в стволе. Из-за своего цвета он также известен как 9.0007 черный узел.

Гнилые сучки : Те сучки, ткани которых разложились из-за поражения грибком или насекомыми.

  • Эти сучки изучаются в древесине для классификации.
  • Чем больше размер сучка, тем меньше будет прочность дерева.

РЕАКЦИОННАЯ ДРЕВЕСИНА:

«Это аномальная древесина, которая развивается на наклонном стволе или ветвях».

Реакционная древесина бывает двух типов:

  1. Прессованная древесина
  2. Натянутая древесина
СЖАТАЯ ДЕРЕВО:
    • Определение: Реактивная древесина, которая образуется в наклонных мягких породах, известна как прессованная древесина.

У наклонных деревьев хвойных пород сжатая древесина также развивается внизу в ветвях, поддерживая их. См. рис.

  • Анатомический доступ : Обычно трахеиды в мягкой древесине имеют прямоугольную или квадратную форму, когда они становятся круглыми, образуются межклеточные пространства, которые облегчают развитие сжатия древесины.
  • Химия древесины: В прессованной древесине свойства лигнина становятся больше, чем у целлюлозы, по сравнению с обычной древесиной, благодаря чему она становится тверже, но не прочнее.
  • Анатомические различия: Компрессионная древесина обычно развивается в поздней части кольца роста, или, проще говоря, компрессионная древесина ограничена поздней древесиной.
  • Прессованная древесина имеет более темно-коричневый цвет, чем обычная древесина.
  • Сжатая древесина всегда развивается внутри центра дерева и на нижних сторонах ветвей.
НАТЯЖНАЯ ДЕРЕВЯННАЯ:
    • Определение: Тип реактивной древесины, который развивается в наклонных деревьях твердой древесины, называется натянутой древесиной.
    • Натяжная древесина, созданная над ветвями для их поддержки.

  • В ячеистой древесине доля целлюлозы больше, чем лигнина, по сравнению с обычной древесиной.
  • Тонкая древесина светлее, чем обычная древесина.
  • В растянутой древесине больше желеобразных волокон, в которых есть дополнительный целлюлозный слой.
  • Поверхность натянутой древесины после строгания остается шероховатой из-за разрыва волокон, что может быть связано с меньшим качеством лигнина

Причины образования реакционной древесины / Как образуется реакционная древесина:

О формировании реакционной древесины встречаются разные мнения, некоторые из них:

  1. Формирование реакционной древесины инициируется гравитационным притяжением.
  2. Из-за снижения уровня гормона роста.
  3. Из-за несбалансированных ростовых стрессов.
  4. Развитие из-за действия ветра.
  5. Развиваются за счет увеличения камбиальной активности.

Согласно Синнотту:

«Любые факторы, которые вынуждают дерево отклоняться от нормального роста, вызывают образование реактивной древесины».

ДЕРШИЕ:

Определение:

Разрушение древесины при силе, при которой нормальная древесина не ломается, называется дерзостью.

Пояснение:

Опушенность естественный дефект древесины стоящих деревьев. Дефекты развиваются, когда все волокна в древесине располагаются в одной плоскости. При таком расположении требуется меньшее усилие, чтобы разбить его на куски. Напротив, в обычной древесине волокна расположены в разных плоскостях, и для их разрыва требуется большее усилие.

Отсюда можно сказать, что шероховатость – это естественный дефект древесины, снижающий прочностные свойства древесины.

Однако этот дефект недопустим, поскольку его нельзя идентифицировать или определить до поломки.

ДЕФЕКТЫ ИЗ-ЗА ВОЛОКНА:

В древесине есть два типа волокон.

  1. Прямые зерна: Это зерна, которые проходят продольно параллельно друг другу.
  2. Поперечное зерно: Зерна, которые отклоняются от прямолинейности, называются поперечными зернами.

Поперечные волокна нескольких типов, такие как спиральные, волнистые, интерлоковые и т. д.

В вышеуказанных волокнах спиральные волокна считаются дефектными, поскольку они вызывают снижение прочности древесины.

Встряхивания:

Определение : «Разделение волокон вдоль волокон, это может быть вызвано неправильной выдержкой или естественным стоянием деревьев».

  • В естественных стоячих деревьях это может быть вызвано колебаниями дневной и ночной температуры в холодном климате из-за быстрого сжатия и расширения. В ночное время из-за понижения температуры волокна сокращаются, в дневное время повышение температуры вызывает расширение в волокнах, а днем ​​повышение температуры вызывает расширение в пятках. Это быстрое расширение и сжатие приводит к тому, что они ломаются, и в стоящем дереве развивается аномалия или дефект, называемый тряской.
  • При разделении волокон вдоль годичных колец тангенциальное направление называется встряхиванием кольца, встряхиванием чашки или встряхиванием ветра.
  • Когда разделение волокон перпендикулярно кольцу роста, это состояние известно как тепловое сотрясение.
  • Когда появилось более одного разделения перпендикулярно кольцу роста, то такое расположение разделения волокон называется Star Shake. Эти встряски развиваются по расходящимся лучам.

МОРОСТНЫЕ ТРАВМЫ:

Это также естественный дефект стоячих деревьев, встречающийся в районах с холодным климатом. Резкие перепады дневной и ночной температуры в районах с холодным климатом приводят к морозным травмам.

Морозные повреждения бывают следующих типов:

  • Морозные кольца: Это естественный дефект, при котором из-за низких температур внутри годичных колец появляются темно-коричневые линии.

  • Морозные трещины: Природный порок, встречающийся у деревьев холодных климатических зон, при котором в прикорневой части деревьев появляются продольные расщепления.

В основном встречается на старых деревьях из-за низкой температуры в прикорневой части дерева.

  • Ребра мороза: В прикорневой части деревьев в районах с холодным климатом постепенное раскрытие и заживление морозобойных трещин вследствие изменения дневной и ночной температуры приводит к образованию ребер мороза. ИЛИ ЖЕ; это радиальное продольное расщепление коры у прикорневой части деревьев. См. рис.

ДЕФЕКТЫ СМОЛА:

Это естественный дефект, который обычно развивается у тех деревьев, которые производят смолу (у хвойных деревьев), таких как Pinus roxbrughii .

Дефект пека возникает из-за чрезмерного накопления смолы.

Дефекты пека могут быть следующих типов:

  • Серия полей:

Естественный дефект стоящих деревьев, в котором происходит избыточное накопление смолы в виде коричневатых линий.

  • Смоляной карман:

Естественный дефект стоящих деревьев, в котором линзовидное отверстие заполнено смолой.



МИНЕРАЛЬНАЯ ПОЛОСА:
  • Естественный дефект, возникающий из-за чрезмерного накопления минералов в виде линий, называется Минеральной полосой.
  • Цвет полос минералов варьируется от одного вида к другому.
  • Неисправен, так как делает древесину более твердой и вызывает матовый эффект.
  • При выдержке древесины в местах минеральных прожилок образуются трещины.

КАРМАНЫ КОРЫ:
  • Небольшие участки коры, вросшие в древесину, по-видимому, образовались в результате повреждения дерева, что привело к отмиранию небольших участков камбия.
  • Окружающая ткань продолжает функционировать, и над щелью во внутренней коре образуется новый камбий, в результате чего часть коры внедряется в древесину.
  • Коровые карманы могут возникать в результате повреждений дерева насекомыми (короедами) или в результате поклевок птиц (работа сапсосов).
  • Неглубокие ходы некоторых насекомых могут частично зарастать камбием и впоследствии внедряться в древесину под действием камбия.
  • Когда смолой заполнены эти карманы коры, тогда этот дефект также известен как черный клетка или черный полосы например болиголов западный

ХИМИЧЕСКИЕ ПЯТНА:
  • Пятна такого рода вызываются химическими изменениями в просвете клеток.
  • Эти дефекты вызваны окрашивающими древесину грибками двух типов:
    • Плесень : Растет на поверхности древесины, вызывая поверхностное обесцвечивание. Можно расчесать или спланировать.
    • True Sap Stain : Грибы, которые проникают в заболонь и вызывают глубокое окрашивание. Невозможно удалить.
  • Поскольку грибы питаются содержимым клеток, вызывая появление пятен, они ограничиваются заболонью, так называемое пятно сока.
  • Пятна от химических веществ часто возникают из-за окисления определенных компонентов протопласта, поэтому используется термин «окислительные пятна».
  • Химические пятна цвета от желтого и оранжевого до коричневого.
  • Если пятно образовалось во время выдержки пиломатериалов на воздухе, называемое Коричневое пятно Ярда .
  • Если пятно появилось при выдержке пиломатериалов в печи, это называется Печное коричневое пятно.
  • Химические пятна образуются как на твердой, так и на мягкой древесине.
  • Прочность не зависит от образования пятен.
  • Важными химическими пятнами являются коричневые обесцвечивания, которые особенно распространены на сахарной и желтой сосне.

АТАКА НАСЕКОМЫХ:
  • Насекомые оставляют в древесине сердцевинные пятна, проколы и личинки до того, как она будет использована.

Пятна смолы:

  • Пятна смолы или медуллярные пятна встречаются только в твердой древесине. Они выглядят как небольшие участки раневой ткани в пределах роста на поперечном сечении. Вдоль волокон сердцевинные пятна выглядят как темные полосы.
  • Дефекты этого типа образуются в древесине в результате повреждения камбия в результате заражения личинками мух Агромызе виды

Для исправления и улучшения используйте раздел комментариев ниже.

Наим Джавид Мухаммад Хассани

Наим Джавид Мухаммад Хассани работает охранником лесов в Департаменте лесов и дикой природы Белуджистана (BFWD). Он является генеральным директором Tech Urdu (techurdu.net), Forestrypedia (forestrypedia.com), All Pak Notifications (allpaknotifications. com), Essayspedia и т. д., а также их каналов на YouTube). Он эколог, блоггер, ютубер, разработчик и влогер.

Характеристики и дефекты древесины — Picture Woods

Работа с натуральным материалом, таким как твердая древесина, требует компромисса между нашим желанием контролировать все аспекты того, как что-то выглядит, и красотой, которую создает естественная случайность. То, что красиво для одного человека, может восприниматься как непривлекательное для другого.

Мы усердно работали, чтобы максимально контролировать различия в древесине, чтобы удовлетворить ваши потребности в однородности. Благодаря нашему строгому отбору пиломатериалов мы ограничиваем крайние вариации цвета и текстуры и минимизируем дефекты. Мы дополнительно ограничиваем  градус 90 641  цветовых вариаций путем тщательного выбора отделки, доступной для каждого дерева, и умелого их применения. Чего мы не можем избежать — да и не хотели бы — визуального разнообразия, которое отличает дерево от металла или пластика.

Угловые образцы хорошо подходят для того, чтобы показать, как может выглядеть заданная форма, дерево и отделка , но молдинг неизбежно будет отличаться от фактического образца. Отдельные образцы углов слишком малы, и потребовалось бы слишком много образцов, чтобы показать все возможные нормальные варианты.

Большинство людей знают, что лиственные породы могут быть с прямыми или изогнутыми волокнами, а также иметь разные цвета в пределах одной и той же породы. Нижеприведенный список описывает характеристики древесины, которые относительно распространены и регулярно появляются в ваших заказах на формовку Picture Woods.

Пока вы читаете списки ниже, мы предлагаем вам просмотреть ваши образцы, чтобы найти совпадения с описаниями. Это хороший способ узнать характеристики и получить знания, которыми вы можете поделиться со своими сотрудниками и клиентами. Если вы заинтересованы в получении отдельных чипов с указанием характеристик, пожалуйста, позвоните нам. Можем выслать все что есть.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЫЧНОЙ ДРЕВЕСИНЫ

Ниже приводится список некоторых общих характеристик лиственных пород. Эти характеристики являются общими, хотя и случайными, и свидетельствуют о том, что древесина производится из естественного живого существа.

Крыло пчелы

Крыло пчелы

Birdseye

Bee’s Wing & Birdseye  – чаще всего встречается у клена. Бисвинг представляет собой плотное прямое волокно с «мерцающим» рисунком, перпендикулярным длине палочки.

Клен птичий глаз, одна из самых редких пород дерева на планете, имеет характерный рисунок. Это похоже на крошечные кружащиеся глазки, нарушающие гладкие линии зерна. Это явление, которое происходит в пределах нескольких видов древесины, но причина неизвестна.

Сердцевинные лучи  – наиболее распространены в дубе. Параллельно друг другу лучи выглядят как «растяжки» на древесине. Эта характеристика дуба была продемонстрирована в популярном стиле миссии (известном как распиловка на четверть или распил 9). 0641 ) антикварная мебель из дуба.

Карманы для смолы или смолы  – чаще всего встречаются в вишне. Коричневато-черные отложения смолы, которые образуются в различных формах, от линий, следующих за волокнами, до случайных «лужиц».

Curly Figure & Burl — возможно из любого дерева.

Фигурный рисунок придает древесине ленточный эффект, перпендикулярный волокнам. Он создается различной плотностью древесины. Также называется «фиддлбэк».

Кап — это нарост на дереве, образованный из непроросшей ткани почек внутри дерева. Кап образует большие выпуклые наросты на основании и стволе дерева. Стресс, вызванный травмой, грибком, вирусом или насекомыми, создает интенсивный рисунок зерен. Быстрый рост капа также вызывает дополнительное напряжение и давление на древесину.

Кудрявая фигурка

Кудрявая фигурка

Стеклянный червь  – чаще всего встречается в ясене. Извилистые линии, которые напоминают форму червя, застрявшего в древесине (хотя на самом деле этот эффект не вызван червями). Линии могут быть того же цвета или темнее, чем остальная часть окружающего дерева, и часто могут казаться почти радужными.

Минеральные полосы  – распространены во всех породах дерева. Обычно случайные полосы различной ширины и длины. Они могут быть коричневыми, серыми или черными.

Шпилька

Узлы-булавки и смолы

Узлы-булавки или закрытые узлы , созданные там, где ветвь выходит из ствола дерева. Маленькие сучки или «булавочные сучки» обычно приемлемы. Часто сучок темнее окружающей древесины.

Цветовая вариация  – вся древесина варьируется от дерева к дереву и от доски к доске, даже после отделки. Некоторые породы дерева меняют цвет с возрастом и могут стать светлее или темнее, чем ваш образец. Наиболее очевидными являются вишня и грецкий орех. Вишня темнеет до насыщенного красновато-коричневого цвета под воздействием света и тепла. Это потемнение может произойти быстро (даже в течение нескольких часов) при воздействии прямого света или в течение нескольких месяцев при обычном освещении. Орех выцветает под воздействием света до теплого золотисто-коричневого цвета.

ДЕФЕКТЫ ДРЕВЕСИНЫ

Природные дефекты встречаются во всех породах древесины. Отбивными мы режем вокруг них; в длину мы вычитаем кадры «плохих мест» из общего метража. Ниже приведены типичные дефекты любой древесины:

Открытые сучки – сучки, в которых создается отверстие через молдинг. Они неприемлемы на любой видимой поверхности или если они нарушают структурную целостность клюшки.

Трещины – встречаются в любом месте вдоль профиля, однако чаще всего встречаются на торцах доски. Мы покупаем только самые качественные, высушенные пиломатериалы, с минимумом трещин и дефектов

Деформация – по мере роста дерева развиваются внутренние напряжения, поскольку оно преодолевает силы гравитации, ветра и уклона земли. Напряжение, высвобождаемое при резке и сушке древесины, приводит к короблению. Деформация может быть сведена к минимуму, но не устранена путем надлежащей сушки. Мы вручную отбираем каждую используемую доску и отбраковываем доски, которые не соответствуют нашим высоким стандартам прямолинейности. Это позволяет нам производить молдинги с минимальным короблением. Коробление считается чрезмерным, когда клюшка изгибается или изгибается больше, чем можно использовать. То, что считается «полезным», зависит от длины палочки, гибкости и стиля лепки.

Определение дефектов сортировки древесины дуба – LORDPARQUET Floor-A Professional поставщик деревянных полов!

перейти к содержанию

Глядя на дубовый паркет, может быть трудно понять, является ли текстура, сучок или обесцвечивание уникальным свойством древесины или дефектом, влияющим на ее сортность. Деревянные полы в целом следуют тем же принципам — некоторый износ добавляет очарования, а естественная поверхность — это то, что делает каждую доску уникальной. Опять же, эти проблемы могут быть признаком плохого качества древесины и влиять на общую долговечность и срок службы вашего пола. Знание того, что классифицируется как дефект и как это влияет на текстуру древесины, является бесценным знанием, которое может сэкономить вам сотни долларов на напольном покрытии заранее и дорогостоящих заменах в будущем.

Знание различных сортов

Понимание того, как классифицируется древесина, может быть затруднено, особенно потому, что в одном классе существует несколько вариаций (выбранный, общий, общий №2, общий №3 и т. д.). Лучший способ узнать Основа состоит в том, чтобы рассматривать древесину по четырем категориям:

  • Чистая / 1-й сорт / A — эта классификация считается премиальной частью каждой породы дерева. Древесина чистая и красивая по зерну и очень однородная по цвету с очень небольшими дефектами.
  • Select / 2nd Grade / B — на ступеньку ниже лучшего. внешний вид будет больше напоминать древесину от цветных полос до сломанных волокон и т. д.
  • #2 Common / C Grade – у этих досок более крупные открытые сучки и некоторые трещины с более грубой общей текстурой, а также немного заболони.
  • Кабина / Цех / Класс D — будет больше естественных дефектов, таких как более крупные сучки, дырявая заболонь, отклонения цвета.
  • Рустик / Класс Е Древесина изобилует естественными дефектами и большими трещинами. Который требует много ремонтных работ, чтобы сделать его полезным.

Чтобы загрузить наш стандарт оценки, нажмите здесь:

 

То, что отличает «незначительный» дефект от значительного, может быть спорным, но полезно знать основу того, что определяет каждый класс. Вот некоторые из этих пятен или дефектов:

Капы – кап на самом дубе представляет собой очень выпуклый нарост, возникающий в результате какого-либо стресса, будь то грибок, вирус или травма. Искривленная и деформированная древесина капа на самом деле очень востребована при изготовлении мебели и скульптур, и многие воры даже заходят так далеко, что срубают, крадут и продают деревья. Капы выглядят как завитки или изгибы в древесине, но все же допускаются небольшие размеры и иногда чистота / 1-й класс.

Червоточины – дуб, растущий в дикой природе, имеет естественную защиту от хищников, но тот, который был недавно повален, перемолот или хранится на складе, очень уязвим для насекомых, таких как жуки-пылесосы. Эти насекомые откладывают свои личинки в древесину, и эти черви вскоре питаются древесиной, когда вылупляются. В результате образуются многочисленные дыры разного размера, которые выглядят так, будто кто-то вытащил кочергу на поверхность. Небольшие червоточины допускаются в отборном/2-м сорте на пуху.

Червоточинные отверстия – в то время как червоточины создают симметрично круглые неровности в плотном пространстве, червоточинки представляют собой продолговатые вырезы на поверхности пола. Червоточины определенно считаются дефектом и допускаются только в напольных покрытиях класса Common / C и ниже.

Заболонь – Двумя основными частями дерева, дающими древесину, являются заболонь и сердцевина. Заболонь — это то, как дерево производит и переносит пищу, и эта область в конечном итоге перемещается из центра дерева прямо внутрь слоя коры по мере его роста. Поэтому древесина в центре дерева становится сердцевиной, более старой, твердой, более изысканной / уникальной комбинацией цветов и волокон. Заболонь имеет более светлый цвет и поэтому не так желательна для более темных дубов чистых и отборных полов.

Полосы – минеральные полосы образуются, когда сок переносит пищу, и в дубовом полу они могут выглядеть так же естественно, как зерна. На самом деле полосы длиной менее 6 дюймов допускаются даже в напольном покрытии Clear / 1-го сорта.

Несовершенства фрезеровки – в то время как некоторые «дефекты» на самом деле улучшают внешний вид древесины, потому что они являются дефектами, возникшими в результате природных явлений, дефекты фрезеровки не соответствуют этим требованиям. На древесине есть следы, такие как машинный ожог, следы порезов и выемки, возникающие в результате превращения пиломатериалов в пригодную для использования древесину. Небольшие дефекты обычно можно зашлифовать, и поэтому они допускаются в напольном покрытии Clear / 1-го сорта, но чем более серьезными они выглядят, тем больше вероятность того, что они понизят древесину на один класс.

Открытые чеки – проверка происходит при растрескивании досок деревянной доски, обычно ближе к концам. Это происходит из-за естественной выдержки древесины, а также из-за изменений влажности в результате сушки в печи. Принимаются чеки (в разумной сумме) на отделку класса Select и ниже.

Сучки – сучки образуются в результате образования прута или ветки и обычно считаются таким же естественным явлением в древесине, как цвет и текстура. При этом в отделке древесины дуба сорта Clear допускаются только минимальные сучки.

Раскол – при высыхании древесина может отделиться сама от себя, что известно как раскол. Обычно это происходит по длине (с волокнами) и неприемлемо для дуба сорта Clear или Select, поскольку трещина очень склонна к росту.

Наклейка Морилка – наклейки представляют собой полоски дерева, которые используются для разделения нескольких досок при их укладке для сушки. Когда древесина медленно сохнет при высоких температурах, появляется серый налет, который иногда появляется только после строгания доски. Пятна от наклеек не представляют собой дефекта, выглядящего естественно, и поэтому обычно допускаются только для дуба обыкновенного сорта.

В зависимости от того, где вы собираетесь укладывать пол (современный дом, хижина и т. д.), некоторые дефекты и естественный износ могут быть желательны. При этом важно, чтобы вы не платили за материал Clear Grade, когда на самом деле вы получаете «секунды».

Наша профессиональная команда занимается ручной сортировкой шпона A, B, C, D и KD в соответствии с указанным стандартом сортировки в соответствии со спецификацией клиента. Проверка толщины отдельных шпонов гарантирует, что каждая деталь соответствует требуемой толщине.

Основатель и управляющий директор Lord Parquet. Он всегда путешествует из-за страсти, а также из-за видения. Он ходил по лесам Индонезии, Таиланда, Австралии, чтобы подобрать наиболее подходящее определение для каждого отдельного вида. Он посетил клиентов, друзей, творческие пространства по всему миру в США, Канаде, Великобритании, Японии, ОАЭ и Юго-Восточной Азии, чтобы подумать о влиянии различных культур на стиль дизайна интерьера. Он любит изделия из дерева, а также страсть к фотографии и дизайну помещений. Он посвятил себя разработке, улучшению и продвижению наиболее созданных и качественных продуктов для деревянных полов на мировом рынке.

Поиск

Поиск:

Последние сообщения

  • Коллекция Ривьера
  • Кое-что о копченом (дымном) цвете
  • Что делать при покупке паркетной доски из Китая?
  • ЛУЧШИЙ ПОЛ ШЕВРОН для DIY – НАЖМИТЕ ЗАМОК ШЕВРОН ПОЛ
  • Разлагаемый материал, 100% экологически чистый – ЗАПУСК НОВОГО ПРОДУКТА ДЛЯ ПОЛОВ БЕЗ ПВХ

Архив

  • Май 2022
  • Январь 2022
  • ноябрь 2021
  • январь 2020 г.
  • Апрель 2019
  • Февраль 2019
  • Декабрь 2018 г.
  • ноябрь 2018 г.
  • октябрь 2018 г.
  • сентябрь 2018 г.
  • июль 2018 г.
  • Январь 2018 г.
  • ноябрь 2017 г.
  • май 2017 г.
  • март 2017 г.
  • Декабрь 2016 г.
  • июль 2016 г.
  • июнь 2016 г.
  • Апрель 2016 г.
  • март 2016 г.
  • декабрь 2015 г.
  • ноябрь 2015 г.
  • октябрь 2015 г.
  • август 2015 г.
  • июль 2015 г.
  • июнь 2015 г.
  • март 2015 г.
  • март 2014 г.
  • март 2011 г.
  • март 2008 г.
  • март 2007 г.

Категории

  • Новости компании
  • Знание напольных покрытий
  • Запуск новых продуктов
  • Торговая ярмарка
  • Без категории

Мета

  • Регистрация
  • Вход в систему
  • Лента записей
  • Лента комментариев
  • WordPress.org

Продукты

  • HE-36 Йоркшир
  • АТ-23 Мавр
  • HE-54 Дуврский замок
  • HE-48 Старый город Корфу
  • HE-46 Гора Афон
Ссылка для загрузки страницы

Перейти к началу

Датчики | Бесплатный полнотекстовый | Обнаружение дефектов на панелях из цельного дерева на основе усовершенствованного алгоритма SSD

1.

Введение

Древесина играет важную роль в качестве основного сырья во многих отраслях промышленности, особенно в домашнем хозяйстве и строительстве. Однако в Китае из-за длительного цикла роста большинства лесов, воздействия на окружающую среду и нехватки ресурсов производственные потребности не удовлетворяются. Кроме того, китайские потребители предпочитают покупать массивную древесину без сучков, трещин и червоточин. Чтобы удовлетворить потребительский спрос на щиты из массива дерева, китайские деревообрабатывающие предприятия вынуждены тратить большие затраты труда на выявление дефектов на поверхности щитов из массива, чтобы устранить дефекты путем распиливания, а затем сращивать оставшиеся материалы в определенные листовые изделия с помощью технологии шипового соединения (рис. 1), а также сокращение древесных отходов и увеличение экономической выгоды. Однако использование рабочей силы для выявления поверхностных дефектов панелей из цельного дерева имеет много недостатков, таких как сильная субъективность, низкая эффективность работы, высокая трудоемкость и высокая стоимость. Поэтому все больше и больше деревообрабатывающих предприятий внедряют автоматизацию и интеллектуальные технологии обнаружения древесины, чтобы заменить людей для определения и определения качества древесины, повышения эффективности работы, снижения затрат и увеличения прибыли [1].

Дефекты древесины относятся к различным аномальным структурам тканей и повреждениям, вызванным физиологическими и патологическими факторами в процессе роста древесины или ее обработки. Обычные дефекты на поверхности панелей из цельной древесины включают живые сучки, мертвые сучки, трещины и наклон волокон [2]. Дефекты живых сучков (рис. 2а) возникают, когда часть ветвей живого дерева внедряется в основной ствол дерева. Большое количество живых сучков усложняет рисунок древесины и снижает декоративность древесины. Дефекты мертвых сучков (рис. 2б) вызваны мертвыми ветвями деревьев. Волокнистая структура часто частично или полностью отделена от окружающих тканей. Наличие мертвых сучков серьезно снижает механические свойства панелей из массива. Чекования (рис. 2с) относятся к зазорам, образованным разделением древесных волокон. Большинство проверок вызвано внешними силами. Проверки снижают прочность древесины на сдвиг параллельно волокнам и влияют на общую прочность древесины. Кроме того, при проверке дефектов часто возникают грибковые поражения, вызывающие гниение и порчу древесины. Учитывая, что живые сучки, мертвые сучки и чеканки являются наиболее распространенными дефектами при обработке щитов из массивной древесины и оказывают большое влияние на общее качество щитов, эти три дефекта были рассмотрены в данной работе, чтобы облегчить последующую обработку. резка панелей из массива дерева.

В прошлом для исследования или испытания древесины обычно использовались контактные методы, такие как нагружение для определения механических свойств древесины [3] или использование игольчатого или диэлектрического влагомера для определения содержания влаги в древесине. В последние годы были разработаны различные методы, основанные на машинном зрении и информатике, для определения качества древесины. Широко используемые в настоящее время методы неразрушающего контроля древесины включают спектроскопию в ближнем инфракрасном диапазоне [4,5,6], ультразвуковой контроль [7,8,9].], рентгеновский контроль [10,11], лазерный контроль [12,13] и технология акустической эмиссии [14,15,16]. Хорошие результаты были получены путем объединения вышеперечисленных методов выделения поверхности или внутренних особенностей древесины с классическими методами машинного обучения, такими как нейронная сеть с обратным распространением (BP), метод опорных векторов (SVM) и алгоритм кластеризации K-средних для прогнозирования. и классифицировать свойства древесины. С развитием этих технологий контроль древесины постепенно перешел к автоматизированному контролю и классификации. Из-за постоянного совершенствования оборудования для получения изображений и расширения роли технологии глубокого обучения в области распознавания изображений исследования были сосредоточены на объединении технологии машинного зрения с сетями глубокого обучения [17] и применении их для неразрушающего контроля древесины. поверхности. Например, Он и др. [18] использовали ПЗС-камеру с линейной матрицей для получения изображений поверхности древесины и предложили гибридную нейронную сеть полной свертки (Mix-FCN) для распознавания и определения местоположения дефектов древесины; однако глубина сети была слишком велика и требовала слишком много вычислений. Ху и др. [19], Ши и др. [20] и другие использовали алгоритм Mask R-CNN для распознавания дефектов древесины, но они использовали комбинацию нескольких методов выделения признаков, что привело к очень сложной модели. Kurdtongmee [21] представил алгоритм YOLO для распознавания сердцевины древесины; однако в исследовании изучались только вопросы обнаружения, связанные с сердцевиной древесины, и не рассматривалось распознавание и множественная классификация дефектов древесины. Действительно, существует множество методов неразрушающего контроля древесины, и каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Ультразвуковые, рентгеновские, акустико-эмиссионные технологии, спектроскопия в ближней инфракрасной области спектра и другие методы обычно используются для обнаружения признаков внутренних дефектов в деревянных конструкциях, но им не хватает точности для распознавания мелких целей. По сравнению с упомянутой выше технологией неразрушающего контроля древесины оборудование машинного зрения дешевле, чем другое контрольное оборудование, и часто используется для получения характеристик поверхности объектов. Также глубокое обучение показало удивительные результаты, например, значительно повышает точность и скорость обнаружения. Таким образом, сочетание машинного зрения и глубокого обучения стало основным методом проверки поверхности древесины.

Цель выявления и классификации дефектов древесины зависит от отрасли. Например, в строительной отрасли выявление дефектов используется для определения прочностных характеристик древесины [22]. Для нас цель выявления дефектов состоит в том, чтобы удалить их с исходных панелей, а затем использовать оставшуюся высококачественную древесину для сращивания панелей для изготовления мебели. Производственная линия на кооперативном предприятии требует точности распознавания выше 95% на три вида дефектов, а именно живые сучки, мертвые сучки и трещины на поверхности щитов из массива дерева, а скорость конвейерной ленты должна быть 50 м в минуту. Поскольку длина каждой доски составляет 1 м, время сканирования каждой доски составляет 1,2 с, поэтому время расчета для каждого изображения доски должно быть менее 1,2 с, чтобы гарантировать, что сбор изображений доски в реальном времени может быть реализован для конвейер. Для повышения скорости и точности обнаружения дефектов поверхности древесины, а также удовлетворения требований производственной линии на деревообрабатывающих предприятиях необходимо получение более глубоких признаков изображения поверхности древесины для идентификации и локализации дефектов. Однако увеличение глубины сверточной нейронной сети может вызвать такие проблемы, как увеличение ошибки и исчезновение градиента [23].

Основными новшествами этой статьи являются: (1) сеть DenseNet введена для извлечения глубоких признаков в изображениях древесины, что позволяет избежать проблем с исчезновением градиента и увеличением ошибок, которые часто вызваны слишком глубокой сетью; (2) метод слияния признаков в классическом алгоритме обнаружения цели, однократный многоблочный детектор (SSD) использовался для слияния многослойной карты признаков, полученной сетью DenseNet для регрессии параметра положения дефекта древесины в изображение и классификация дефекта; и (3) путем изменения параметров сети алгоритм SSD был адаптирован к изображению 200 × 200 пикселей, а один слой карт признаков был уменьшен при объединении многослойных карт признаков. Эти две меры сократили объем расчетов сети и время расчетов. Основной вклад статьи заключается в том, что наша схема увеличила среднюю точность распознавания дефектов на поверхности древесных плит до 96%, а время обнаружения составило всего около 56 мс, что значительно повышает эффективность обнаружения поверхности древесины.

2. Материалы и методы

2.1. Набор данных о дефектах поверхности древесины

Изображение древесины было получено с использованием оборудования для получения изображений панелей из массива дерева собственной разработки, показанного на рис. 3. Оборудование для получения изображений состоит из двух секций конвейерной ленты, промышленных камер, расположенных по обеим сторонам конвейерной ленты. , полосовой источник света и фотоэлектрический переключатель для срабатывания камеры. Промышленная камера представляет собой DALSA LA-GC-02K05B, фотоэлектрический датчик ES12 D15NK производства LanHon в Шанхае, Китай, и его расстояние обнаружения составляет до 15 см. Когда массивная деревянная панель движется вперед по конвейерной ленте, инфракрасный датчик запускает ПЗС-камеры с линейной матрицей, расположенные сверху и снизу конвейерной ленты, для сбора двусторонних изображений (рис. 4). В этом исследовании было отсканировано в общей сложности 200 панелей из цельного дерева с использованием двух типов древесины, Akagi и Pinus sylvestris, и было получено 400 оригинальных изображений панелей. Пиксели исходного изображения — 2048 × 18 000, и лишь малая часть всего изображения была дефектной. Использование сверточной нейронной сети на очень больших изображениях увеличит объем вычислений, потребует слишком много памяти и серьезно повлияет на скорость работы сети. Итак, относительно небольшое изображение, содержащее дефекты поверхности древесины, было выделено из исходного изображения для обучения сети. После обработки собранное исходное изображение было разделено на изображения размером 200 × 200 пикселей, содержащие различные дефекты (рис. 5), и всего в качестве исходного набора данных было получено около 500 изображений.

В машинном обучении с учителем небольшие пакеты данных часто делятся на обучающий набор и тестовый набор в соотношении 7:3. Функция обучающего набора состоит в том, чтобы помочь нам обучить модель, то есть позволить нам определить параметры подгоночной кривой по данным из обучающего набора. Набор тестов предназначен для проверки точности обученной модели. Чтобы лучше соответствовать нашей модели, мы случайным образом выбрали 70% исходного набора данных в качестве обучающего набора. Затем исходный обучающий набор был расширен в три раза по сравнению с исходным с помощью четырех методов расширения. Первый метод использовался для зеркального отражения верхней и нижней частей всех изображений в обучающей выборке с горизонтальной осью изображения в качестве оси симметрии; второй метод случайным образом извлекал треть исходной обучающей выборки и увеличивал ее равномерный шум; третий метод случайным образом извлек одну треть исходного набора данных и повернул его по часовой стрелке на 30 градусов; четвертый метод случайным образом извлек одну треть исходного набора данных и повернул его по часовой стрелке на 60 градусов. Расширенная часть обучающих изображений показана на рисунке 6. Остальные 30% исходного набора данных использовались в качестве тестового набора модели. После разделения данных и расширения изображения распределение выборок было таким, как показано в таблице 1.

2.2. Исходная сеть
2.2.1. Network Backbone

До применения глубокого обучения для обнаружения целей обнаружение объектов традиционными алгоритмами обычно делится на три этапа: выбор области, извлечение признаков и классификация признаков. Традиционные алгоритмы обычно используют алгоритм скользящего окна для выбора области, выполняют извлечение признаков путем тщательной разработки экстракторов признаков, таких как SIFT и HOG, а затем используют классические сети классификации, такие как SVM и AdaBoost, для классификации извлеченных признаков. Однако алгоритм скользящего окна генерирует много избыточных кадров и имеет высокую вычислительную сложность. Искусственно сконструированный экстрактор содержит меньше параметров и менее надежен, а качество извлечения низкое.

Сверточные нейронные сети (CNN) в настоящее время широко используются в классификации и распознавании изображений, обнаружении целей и в других областях, поскольку они могут обеспечить хорошее выделение признаков изображения. Многие параметры глубоких нейронных сетей могут извлекать признаки с большей надежностью и семантикой, а их эффективность классификации также выше. Появление областей с функциями CNN (R-CNN) [24] проложило путь к использованию глубокого обучения для обнаружения целей. На основе R-CNN Fast R-CNN [25] реализует сквозное обнаружение объектов и сверточный обмен, а Faster R-CNN обеспечивает механизм привязки [26]. Эти сети сначала сосредотачиваются на поиске местоположения объектов, получении предложенных ящиков, а затем классифицируют предложенные ящики. Этот тип алгоритма известен как двухэтапный алгоритм. Другой тип называется одноэтапным алгоритмом. Одноэтапные алгоритмы обычно полагаются на сетевой опыт слияния признаков, чтобы завершить предсказание положения и категории объекта за один этап. Алгоритм SSD [27], использованный в данном исследовании, является классическим алгоритмом первого порядка. SSD опирается на механизм привязки Faster R-CNN и процесс регрессии алгоритма YOLO [28]. Алгоритм повышает скорость и точность обнаружения.

На рис. 7 показана структура структуры алгоритма SSD, которая в основном разделена на две части. Одна часть — это глубокая сверточная нейронная сеть на переднем конце, которая использует классификацию изображений сети VGGNet-16 (т. е. 16-слойную структуру VGGNet) с удаленным классификационным слоем и используется для предварительного выделения признаков цели. . Другая часть — это многомасштабная сеть обнаружения признаков на заднем конце, представляющая собой группу каскадных CNN, которые извлекают признаки в условиях разного масштаба из слоя признаков, сгенерированного внешней сетью. Алгоритм SSD отменяет полностью подключенный слой в YOLO и отображает многомасштабные карты объектов на слое обнаружения, чтобы адаптироваться к объективным фактам различных целевых размеров входного изображения. После уровня обнаружения алгоритм SSD использует немаксимальное подавление [29].] для получения максимального значения в локальном диапазоне.

Алгоритм SSD широко используется в области обнаружения целей, но его входное изображение обычно имеет размер 300 × 300 пикселей, а наш набор данных — 200 × 200 пикселей. Чтобы обеспечить нормальную работу алгоритма SSD на наших данных, мы удалили слой карты признаков на основе исходного алгоритма и объединили пять слоев карты признаков для обнаружения и распознавания. Модифицированная структура сети показана на рисунке 8.

2.2.2. Проверка исходной сети

Для образца изображения панели из цельного дерева размер изображения был сначала увеличен до 300 × 300 для импорта в модель SSD. Несмотря на то, что набор данных был расширен, окончательный объем данных этикетки оставался крайне малым, поэтому мы решили применить метод трансферного обучения, то есть мы использовали набор данных панели из цельного дерева для обучения предварительно обученной модели на наборе данных ImageNet. . Конфигурации программного обеспечения, оборудования и среды показаны в Таблице 2.

Чтобы найти наилучшую модель обнаружения в итерациях, функция потерь используется для измерения разрыва между прогнозируемым значением объекта и истинным значением, а оптимизатор используется для постепенного уменьшения значения потерь и окончательной стабилизации его на уровне нижний уровень, что указывает на то, что сходимость модели обнаружения эффективна. В поле обнаружения цели функция потерь состоит из потерь позиционирования объекта и потерь классификации. Формула выглядит следующим образом:

где Lloc(x,l,g) — потери позиционирования объекта. Чтобы повысить устойчивость функции потерь к выбросам, функция Smooth L1 Loss использовалась для расчета потерь местоположения при обнаружении дефектов, а именно:

где Lconf(x,c) — потери классификации объекта. Обычно используемые функции потерь при классификации включают функции среднеквадратичной ошибки и кросс-энтропийных потерь. Градиент параметра будет увеличиваться со значением потерь. Однако при использовании функции потерь среднеквадратичной ошибки, если значение потерь велико, вместо этого будет уменьшаться градиент параметра, но ошибка перекрестной энтропии не вызовет этой проблемы, и значение потерь можно быстро сойтись. Поэтому функция кросс-энтропии использовалась для расчета классификационных потерь при обнаружении дефектов, а именно:

где x — истинное значение объекта, c — категория предсказания объекта, l представляет предсказанные поля, g обозначает истинные поля, а коэффициент ∝ используется для балансировки оптимизированного соотношения двух потерь, и ему было присвоено значение 1. в этом исследовании. Платформа Pytorch использовалась для написания модели SSD, а набор данных панели из цельного дерева использовался для модели предварительного обучения. Количество итераций обучения было установлено равным 20 000, скорость обучения была установлена ​​​​на 1 × 10 −4 , а размер пакета был установлен на 16. Чтобы найти лучший оптимизатор функции потерь, стохастический градиентный спуск (SGD) и метод Адама оптимизатор был использован для оптимизации. График снижения значения потерь при обучении представлен на рисунке 9., а эффект распознавания набора статистических тестов показан в таблице 3.

Рисунок 9 и таблица 3 показывают, что оптимизатор Adam уменьшил значение потерь традиционного алгоритма SSD быстрее, чем SGD, а потери при обучении были снижены с 8,6 до примерно 0,9. Обученная модель может обнаруживать изображения быстрее, чем метод SGD, а среднее время обнаружения для каждого изображения составило всего 17 мс. Однако алгоритм SSD, как правило, неэффективен при выявлении дефектов поверхности панелей из массива дерева. Средняя точность (AP) составила примерно 0,9.0 для трех типов дефектов, а именно, живых узлов, мертвых узлов и проверок. Анализ показывает, что глубина сети VGG16 недостаточна для получения семантической информации изображения более высокого уровня, и во время множественного объединения сверток легко может произойти экстремальная потеря информации. Таким образом, это исследование оптимизировало и улучшило базовый сетевой скелет традиционного алгоритма SSD.

2.3. Метод улучшения сети

Сетевой каркас VGG16 используется в традиционном алгоритме SSD. В таблице 4 показано, что VGGNet использует пять наборов сверток и три полносвязных уровня. Размер используемого ядра свертки в основном 3 × 3, и используется много сложенных двух ядер свертки 3 × 3. С точки зрения рецептивного поля эффект того же ядра свертки 5 × 5 такой же, но параметр меньше, а два слоя свертки требуют двух функций активации, что значительно улучшает обучаемость сверточных сетей. Однако, когда сеть VGG достигает определенной глубины, увеличение количества слоев не может улучшить ее производительность, и может произойти исчезновение градиента и взрыв, что влияет на сходимость сети и снижает точность обнаружения.

Чтобы решить эту проблему, Хе и др. предложили глубокую остаточную сверточную сеть (ResNet), которая относится к концепции остаточного обучения (рис. 10), которая добавляет несколько сокращений к прямому соединению, чтобы сделать сеть подходящей для остаточное отображение вместо прямого отображения из предыдущего слоя. Если желаемая сеть, наконец, отображается в H(x), сеть с левой стороны должна быть подогнана непосредственно к H(x), а субмодуль ResNet с правой стороны изменяет отображение, которое должно быть подогнано под F(x). x)=H(x)−x, введя сокращенную ветвь. ResNet основан на предположении, что оптимизация отображения остаточной сети F(x) проще, чем прямая оптимизация отображения потенциала H(x). Эта структура решает проблему деградации сети, вызванную увеличением количества слоев сверточной сети.

После того, как ResNet представила концепцию остаточного обучения в нейронной сети, Huang et al. предложил новую сверточную сеть с плотным соединением (DenseNet) [30], благодаря которой обмен информацией между передним и задним слоями был максимальным. Благодаря установлению плотных соединений между всеми передними и задними слоями было реализовано мультиплексирование функций в измерении канала, которое работает лучше, чем ResNet, с меньшим количеством параметров и вычислений. На рисунке 11 представлена ​​схема структуры DenseNet, содержащей три плотных блока. На рисунке показано, что в плотном блоке вход каждого слоя состоит из выходных данных всех предыдущих сверточных слоев.

Детали реализации плотного блока показаны на рис. 12. Каждый блок состоит из нескольких узких мест, и каждое узкое место состоит из BN, ReLU, свертки 1 × 1, BN, ReLU и свертки 3 × 3 в последовательности. Затем канал объединяется с результатом предыдущего уровня. DenseNet обычно состоит из 4 блоков, а глубина сети определяется количеством узких мест в каждом блоке.

Чтобы избежать дальнейшей потери информации и предотвратить исчезновение градиента, авторы удалили классификационный слой (рис. 10) DenseNet и добавили сверточный слой 1 × 1. Затем эта усовершенствованная сеть DenseNet заменила VGG16 для извлечения характеристик изображения панелей из цельного дерева, а также оптимизировала и улучшила применение алгоритма SSD для распознавания дефектов панелей из цельного дерева. В таблице 5 показана сетевая структура DenseNet121, которая использовалась для распознавания дефектов досок из цельной древесины.

В традиционном алгоритме SSD объект обнаруживается путем слияния слоя conv4_3 VGG16, замены слоя conv_7 полносвязного слоя и добавления карты признаков, полученной четырьмя сверточными слоями. Затем результат обнаружения получается с помощью алгоритма подавления немаксимального значения. В усовершенствованном алгоритме DenseNet-SSD карты объектов были получены путем объединения плотного блока (2), плотного блока (3) и плотного блока (4) сети DenseNet121 и использования трех недавно добавленных сверточных слоев в качестве входных данных для слой обнаружения, чтобы лучше интегрировать высокоуровневые функции с низкоуровневыми функциями и удовлетворить требования к размеру карты объектов слоя отображения объектов. Конкретная структура показана на рисунке 13.9.0003

3. Эксперимент и результаты

3.1. Индикаторы производительности модели

Значение IoU, кривая точности-отзыва (P-R) и значение AP обычно используются в качестве индикаторов оценки эффективности в области обнаружения целей. Значение IoU относится к соотношению пересечения между полем предсказания и реальным полем и их объединением. Когда значение IoU больше установленного нами порога, поле прогноза считается правильным, в противном случае прогноз неверен. Горизонтальная ось кривой P-R — это скорость отзыва, а вертикальная ось — скорость точности. В качестве примера взят дефект живого сучка. Коэффициент отзыва относится к доле всех изображений с фактическим значением живого сучка, которые обнаружены как дефекты живого сучка. Точность относится к доле изображений, истинным значением которых является живой узел, среди всех изображений, обнаруженных как дефекты живых узлов. Значение AP представляет собой площадь, ограниченную кривой P-R и осью координат, и значение находится в диапазоне от 0 до 1. В идеале, чем выше показатели полноты и точности каждой категории, тем лучше. Обе скорости должны быть высокими, чтобы избежать снижения скорости отзыва для увеличения скорости точности и наоборот. Чем круче кривая P-R, тем лучше, и фигура, обведенная осью координат, имеет тенденцию быть квадратной.

3.2. Экспериментальные результаты

Используя тот же метод трансферного обучения, модель предварительного обучения Densenet121 использовалась на наборе данных ImageNet для обучения данных. Значение размера пакета было 16, скорость обучения была 1e-4, а порог IoU был установлен на 0,5. Во время теста для каждого изображения было сгенерировано 3638 блоков предсказания, а количество изображений в тестовом наборе составило 204, поэтому всего было сгенерировано 742 152 поля предсказания. Поскольку в тестовом наборе было всего 277 меток дефектов, большинство полей предсказания были типами фона. Это также видно из матрицы путаницы на рисунке 14. Числа на диагонали — это количество правильных предсказаний для каждого типа дефекта. Конкретные результаты испытаний показаны в таблице 6, а кривая P-R показана на рисунке 13. Сравнивая таблицы 3 и 6, можно сделать вывод, что алгоритм SSD, усовершенствованный DenseNet, значительно улучшил общую точность распознавания дефектов и обнаружение дефектов. процент отзыва различных дефектов доходил до 100%.

Из матрицы путаницы на рис. 14 видно, что есть две метки дефектов активных узлов, предсказанные как фон, и некоторые из них ошибочно приняты за дефекты в поле предсказания с истинным значением класса фона. На рисунке 15а красная кривая представляет кривую P-R дефектов в виде мертвых сучков, синяя кривая представляет кривую P-R живых дефектов в виде сучков, а желтая кривая представляет кривую P-R контрольных дефектов. Кривая P-R для контрольных дефектов самая крутая. Когда скорость отзыва по горизонтальной оси приближается к 1, точность по вертикальной оси все еще может поддерживаться на уровне 1. Сравнение кривых P-R алгоритма SSD, улучшенного с помощью DenseNet (рис. 15a), и традиционного алгоритма SSD (рис. 15b). указывает на то, что кривая P-R всех типов дефектов у первых более крутая, чем у вторых. Таким образом, значение АР площади под кривой также больше, чем у последней, а средняя точность обнаружения трех типов дефектов составляет 0,9. 61. В качестве примера взята кривая P-R дефекта живого сучка. Когда для обнаружения используется традиционный алгоритм SSD, уровень точности резко падает, когда уровень отзыва составляет примерно 0,6, тогда как уровень точности снижается после того, как уровень отзыва достигает 0,8, когда для обнаружения используется алгоритм DenseNet-SSD. Это открытие показывает, что алгоритм DenseNet-SSD обеспечивает лучший баланс между показателями полноты и точности для различных типов обнаружения дефектов, чем традиционный алгоритм SSD. Таким образом, производительность улучшенного алгоритма SSD выше, чем у традиционного алгоритма SSD при выявлении дефектов досок из цельной древесины. Результаты обнаружения для нескольких изображений показаны на рисунке 16. Из рисунка 16d видно, что причиной того, что дефект живого сучка был ошибочно принят за фон, может быть то, что текстура вокруг ошибочно оцененного дефекта была слишком сложной и тесно связана с фоном. фон. Причина, по которой фон был неправильно расценен как дефект, может заключаться в том, что текстура и цвет в полях предсказания были равномерно распределены так же, как и живые узлы.

4. Обсуждение

В последние годы разработано множество алгоритмов распознавания и локализации дефектов на изображениях поверхности древесины с различной точностью и скоростью. Хотя реализованные алгоритмы различаются, основной поток обработки аналогичен и может быть разделен на три категории.

В первой категории дефектное изображение сначала извлекается из исходного изображения с использованием метода сегментации изображения, а затем используются различные методы выделения признаков для извлечения текстуры, краев и других типов признаков дефекта. Затем эти функции классифицируются с помощью классификаторов, таких как нейронная сеть обратного распространения (BP) и SVM. Например, для определения местоположения дефекта использовалась математическая морфология [6], и была получена спектральная информация для дефекта на разных длинах волн, затем вектор главного компонента был извлечен в качестве входных данных нейронной сети BP посредством анализа главных компонентов. Камаль [31] использовал матрицу совпадения уровней серого (GLCM) и закон измерения энергии текстуры для извлечения особенностей текстуры изображений дерева в качестве входных данных нейронной сети BP.

Вторая категория методов обработки появилась с появлением сверточных нейронных сетей, которые используются для извлечения признаков всего изображения, а затем применяются методы машинного обучения для выполнения регрессионной классификации на карте признаков. Например, алгоритм Faster R-CNN, используемый Xiao [32], относится к этой категории. Он использует CNN в качестве экстрактора признаков, сеть предложений регионов (RPN) для генерации целевых кадров-кандидатов и классификатор softmax для определения наличия дефектов в кадре-кандидате и категории дефекта. Август [33] использовал сети AlexNet, VGG16 и ResNet152 с передачей обучения в Faster R-CNN. Сравнение этих методов показало, что точность обнаружения дефектов древесины была самой высокой на уровне 80,6% при использовании модели предварительного обучения RestNet. Ши [20] разработал сеть взглядов на входе Mask R-CNN, чтобы классифицировать нормальные панели и изображения панелей с дефектами, а затем вводить изображения панелей с дефектами в модель Mask R-CNN. Точность обнаружения увеличена до 95,31%. Однако, поскольку это комбинированная модель, последующая точность классификации модели Mask R-CNN очень зависит от производительности сети взгляда.

Третья категория предполагает использование полностью сверточных нейронных сетей для завершения операций извлечения признаков, регрессии и классификации изображений древесины. Алгоритмы YOLO, SSD и Densenet-SSD, изученные в этой статье, относятся к этой категории. В этом исследовании обученная модель сравнивалась с описанными выше алгоритмами. Результаты сравнения представлены в таблице 7.

Сравнение эффективности других алгоритмов обнаружения целей при обнаружении дефектов древесины (таблица 7) показывает, что наш метод в целом показал хорошие результаты. По сравнению с наихудшей математической морфологией и ResNet152 точность модели, предложенной в этой статье, была улучшена на 12,7% до 96,1%, что соответствует требованиям точности не менее 95% деревообрабатывающих предприятий. Низкая производительность первого метода может быть связана с разным качеством изображения и плохим обобщением метода математической морфологии при позиционировании признаков. По сравнению с двухэтапным алгоритмом обнаружения целей Faster-RCNN, одноэтапный алгоритм обнаружения целей SSD и YOLO-tiny могут обнаруживать изображения быстрее, но точность обнаружения традиционных алгоритмов SSD относительно низка. Предложенный нами алгоритм DenseNet-SSD повышает точность обнаружения до 96,1% из 91,2% для алгоритма SSD, что выше, чем у других методов. Хотя время обнаружения немного увеличивается, оно все же намного ниже, чем у других алгоритмов. Результат можно объяснить полностью связанными слоями и плотной связью между сверточными слоями. Функция плотного соединения означает, что информация об изображении каждого слоя карт объектов свернута, чтобы сохранить больше информации об изображении, чем ResNet и VGG16, таким образом, она имеет преимущество предсказания сети для получения точных результатов и использует многоуровневое слияние функций, чтобы сделать сеть более адаптируется к дефектным целям с переменными размерами.

Однако у нашей модели есть некоторые ограничения. Из экспериментальных результатов мы видим, что точность распознавания нашей модели мертвых сучков и проверки дефектов составляет более 98%, но точность распознавания живых дефектов сучков по-прежнему составляет около 90% и не была значительно улучшена. Причина может заключаться в том, что живые дефекты больше похожи на фоновые признаки, чем мертвые узлы и контрольные дефекты. Кроме того, с точки зрения процесса обучения модели, производительность модели тесно связана с точностью определения местоположения дефекта. Чем выше точность определения местоположения, тем выше точность классификации.

5. Выводы

С течением времени появилось много теорий и методов неразрушающего контроля древесины, и точность и скорость испытаний значительно улучшились; однако часто все же необходимо пожертвовать одним из них, чтобы улучшить другой. Здесь мы приняли метод переноса обучения, чтобы применить традиционный алгоритм SSD к распознаванию дефектов доски из цельной древесины, а метод SGD и оптимизатор Адама, примененные к данным о дефектах доски из цельной древесины, сравнили в эффективности обучения традиционного алгоритма SSD для получения лучший оптимизатор функции потерь. Было обнаружено, что по сравнению с методом SGD обучение оптимизатора Адама может дать более быстрое значение потерь и более низкое значение потерь 0,9.01, а время обнаружения также сократилось на 13 мс. Однако, поскольку сеть VGG неглубокая, а множественное объединение сверток может легко привести к потере большого количества информации о функциях, что вызывает исчезновение градиента, производительность традиционных сетей SSD при выявлении дефектов в панелях из массива дерева была неудовлетворительной. Чтобы улучшить эту ситуацию и повысить точность распознавания дефектов массивной доски, была введена сеть DenseNet121, заменяющая сеть VGG16 в традиционном алгоритме SSD, и была принята идея остаточного обучения, чтобы увеличить глубину сети, избегая потери информация о карте объектов. После экспериментальной проверки эффективность обнаружения сети обнаружения дефектов досок из массивной древесины улучшилась, среднее среднее значение точности увеличилось на 4,6% до 96,1%, а время обнаружения увеличилось лишь примерно на 38 мс, что удовлетворяет потребности деревообрабатывающих предприятий. Кроме того, кривая P-R, соответствующая различным дефектам, была более крутой, а площадь под кривой также увеличивала значение AP. Показатели отзыва и точности модели достигли лучшего балансирующего эффекта, чем у традиционных алгоритмов SSD. Результаты исследования недавно были применены на производственной линии распиловки древесины компании Jiangjia Machinery Co., Ltd. в провинции Цзянсу, Китай.

Тем не менее, из-за ограничений, упомянутых выше, в будущем нам необходимо изучить причины, по которым уровень точности живых дефектов соединения не был улучшен, и другие методы для его улучшения, а также распространить модель на идентификацию другой древесины. поверхностные дефекты, такие как червоточина, обесцвечивание и так далее. Кроме того, мы планируем изучить метод регрессии информации о местоположении цели при обнаружении цели, чтобы повысить точность позиционирования цели, тем самым повысив общую точность распознавания цели.

Вклад автора

Концептуализация, Ф. Д. и Ю.Л.; методология, Ф.Д.; программное обеспечение, З.З; валидация, Ф.Д., З.З. и З.В.; ресурсы, Д.Дж. и XY; написание – черновая подготовка, Ф.Д.; написание-обзор и редактирование, Ю.Л. и ди-джей; администрация проекта, Ю.Л.; приобретение финансирования, Ю.Л. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование финансировалось в рамках Плана основных исследований и разработок провинции Цзянсу на 2019 год по науке и технологиям провинции Цзянсу в рамках гранта BE2019112.

Благодарности

В дополнение к полученным средствам мы также хотели бы поблагодарить China Jiangsu Jiangjia Machinery Co., Ltd. за предоставление нам материалов и поддержку для коллекции изображений.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Каталожные номера

  1. Fan, J.; Лю, Ю.; Ху, З .; Чжао, Q .; Шен, Л.; Чжоу, X. Система обнаружения и распознавания дефектов панелей из массива дерева на основе Faster R-CNN. Дж. Для. англ. 2019 , 4, 112–117. [Google Scholar] [CrossRef]
  2. Андерсон, Г.К.; Оуэнс, ФК; Франка, Ф.; Росс, Р.Дж.; Шмульский, Р. Корреляция между показаниями угловомера и свойствами изгиба заводских пиломатериалов из южной сосны. Лес Прод. Дж. 2020 , 70, 275–278. [Google Scholar] [CrossRef]
  3. Ким, К. Примечание о формуле Хэнкинсона. Наука о древесном волокне. 2007 , 18, 345–348. [Google Scholar]
  4. Цао, Дж.; Лян, Х .; Лин, X .; Ту, В .; Чжан, Ю. Возможности спектроскопии в ближней инфракрасной области для обнаружения дефектов на поверхности плит из массива дерева. Биоресурсы 2016 , 12, 19–28. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
  5. Thumm, A.; Ридделл, М. Обнаружение дефектов смолы во внешнем виде пиломатериалов с помощью двумерной БИК-спектроскопии. Евро. Дж. Вуд Прод. 2017 , 75, 995–1002. [Google Scholar] [CrossRef]
  6. Мусави, М.; Ташири, MS; Холлоуэй, Д.; Оливье, Дж.; Тернер, П. Извлечение признаков дефектов отверстий в древесине с использованием эмпирического разложения ультразвуковых сигналов по моде. НК E Междунар. 2020 , 114, 102282. [Google Scholar] [CrossRef]
  7. Taskhiri, M.S.; Хафези, М.Х.; Харле, Р.; Уильямс, Д.; Кунду, Т .; Тернер, П. Ультразвуковые и термические испытания для неразрушающего выявления внутренних дефектов плантационных эвкалиптов. вычисл. Электрон. Агр. 2020 , 173. [Google Scholar] [CrossRef]
  8. Ян, Х.; Ю, Л. Выделение признаков дефектов отверстий в древесине с помощью ультразвукового контроля на основе вейвлета. Дж. Для. Рез. 2016 , 28, 395–402. [Академия Google] [CrossRef]
  9. Ван, Q.P.; Лю, Х .; Ян, С.М. Прогнозирование плотности и влажности Populus xiangchengensis и Phyllostachys edulis с использованием метода рентгеновской компьютерной томографии. За. Произв. Дж. 2020 , 70, 193–199. [Google Scholar] [CrossRef]
  10. Руммукайнен, Х.; Макконен, М.; Ууситало, Дж. Экономическая ценность оптического и рентгеновского компьютерного томографа при раскряжевке сосны обыкновенной. Вуд Матер. науч. англ. 2019 , 1–10. [Google Scholar] [CrossRef]
  11. Цинь Р.; Цю, Q .; Лам, JHM; Тан, AMC; Люнг, MWK; Лау, Д. Оценка состояния ствола дерева с использованием акустико-лазерной техники и звуковой томографии. Вуд науч. Технол. 2018 , 52, 1113–1132. [Google Scholar] [CrossRef]
  12. Qiu, QW; Лау, Д. Влияние зерна на точность обнаружения дефектов в структуре древесины с помощью акустико-лазерного метода. проц. SPIE 2019 , 10971, 109710X. [Google Scholar] [CrossRef]
  13. Кэмпбелл, Л.; Эдвардс, К.; ЛеМастер, Р.; Веларде, Г. Использование акустической эмиссии для обнаружения мелких частиц в композитах на основе древесины, часть первая: экспериментальная установка для использования на древесно-стружечных плитах. Биоресурсы 2018 , 13, 8738–8750. [Академия Google] [CrossRef]
  14. Ли, X.C.; Ли, М.; Ю, С. Идентификация в частотной области событий акустической эмиссии разрушения древесины и переменного содержания влаги. За. Произв. Дж. 2020 , 70, 107–114. [Google Scholar] [CrossRef]
  15. Насир, В.; Нуриан, С .; Аврамидис, С .; Кул, Дж. Оценка волны напряжения для прогнозирования свойств термически модифицированной древесины с использованием нейро-нечеткого моделирования и моделирования нейронных сетей. Holzforschung 2019 , 73, 827–838. [Google Scholar] [CrossRef]
  16. Ni, C.; Ли, З .; Чжан, X .; Солнце, X . ; Хуанг, Ю .; Чжао, Л.; Чжу, Т .; Ван, Д. Онлайн-сортировка пленки на хлопке на основе глубокого обучения и гиперспектральной визуализации. IEEE-доступ 2020 , 8, 93028–93038. [Google Scholar] [CrossRef]
  17. Он, Т.; Лю, Ю.; Сюй, С .; Чжоу, X .; Ху, З .; Фан, Дж. Полностью сверточная нейронная сеть для определения местоположения и идентификации дефектов древесины. IEEE Access 2019 , 7, 123453–123462. [Google Scholar] [CrossRef]
  18. Ху, К.; Ван, Би Джей; Шен, Ю .; Гуань, младший; Кай, Ю. Метод идентификации дефектов шпона из тополя на основе прогрессивно растущей генерируемой состязательной сети и модели MASK R-CNN. Биоресурсы 2020 , 15, 3041–3052. [Google Scholar] [CrossRef]
  19. Ши, Дж.; Ли, З .; Чжу, Т .; Ван, Д.; Ни, К. Обнаружение дефектов промышленного деревянного шпона на основе NAS и многоканальной маски R-CNN. Датчики 2020 , 20, 4398. [Google Scholar] [CrossRef]
  20. Franca, FJN; Франка, TSFA; Сил, Р. Д.; Шмульский, Р. Неразрушающая оценка мерных пиломатериалов из южной сосны 2 на 8 и 2 на 10. Лес Прод. Дж. 2020 , 70, 79–87. [Google Scholar] [CrossRef]
  21. Он, К.; Чжан, X .; Рен, С .; Сан, Дж. Глубокое остаточное обучение для распознавания изображений. В материалах конференции IEEE 2016 г. по компьютерному зрению и распознаванию образов (CVPR), Сиэтл, Вашингтон, США, 27–30 июня 2016 г.; стр. 770–778. [Академия Google]
  22. Гиршик Р.; Донахью, Дж.; Даррелл, Т .; Малик, Дж.; Малик, Дж. Богатые иерархии функций для точного обнаружения объектов и семантической сегментации. В материалах конференции IEEE 2014 г. по компьютерному зрению и распознаванию образов, Колумбус, Огайо, США, 23–28 июня 2014 г.; стр. 580–587. [Google Scholar]
  23. Girshick, R. Fast R-CNN. В материалах Международной конференции IEEE по компьютерному зрению (ICCV) 2015 г., Сантьяго, Чили, 11–18 декабря 2015 г.; стр. 1440–1448. [Академия Google]
  24. Рен, кв.м.; Он, К.М.; Гиршик, Р.; Сан, Дж. Быстрее R-CNN: к обнаружению объектов в реальном времени с сетями региональных предложений. IEEE T Pattern Anal 2017 , 39, 1137–1149. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed][Green Version]
  25. Liu, W.; Ангелов, Д .; Эрхан, Д.; Сегеди, К.; Рид, С.; Фу, CY; Берг, AC SSD: однократный детектор MultiBox. В материалах 14-й Европейской конференции по компьютерному зрению, Амстердам, Нидерланды, 11–14 октября 2016 г. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]
  26. Редмон, Дж.; Диввала, С .; Гиршик, Р. ; Фархади, А. Вы смотрите только один раз: унифицированное обнаружение объектов в реальном времени. В материалах конференции IEEE 2016 г. по компьютерному зрению и распознаванию образов (CVPR), Сиэтл, Вашингтон, США, 27–30 июня 2016 г.; стр. 779–788. [Google Scholar]
  27. Нойбек, А.; Ван Гул, Л. Эффективное немаксимальное подавление. В материалах 18-й Международной конференции по распознаванию образов (ICPR’06), Гонконг, 20–24 августа 2006 г.; Том 3, стр. 850–855. [Академия Google]
  28. Хуан Г.; Лю, З .; Ван Дер Маатен, Л.; Вайнбергер, К.К. Плотно связанные сверточные сети. В материалах конференции IEEE 2017 г. по компьютерному зрению и распознаванию образов (CVPR), Гонолулу, Гавайи, США, 21–26 июля 2017 г.; стр. 2261–2269. [Google Scholar]
  29. Камаль, К.; Кайюм, Р .; Матхаван, С.; Зафар, Т. Классификация дефектов древесины с использованием законов измерения энергии текстуры и подхода к обучению под наблюдением. Доп. англ. Информатика 2017 , 34, 125–135. [Академия Google] [CrossRef]
  30. Сяо, Дж. Ю.; Май.; Чжоу, З .; Фанг, Ю.М. Обнаружение сучков на поверхности древесины на основе Faster R-CNN. China Wood Ind. 2020 , 34, 45–48. [Google Scholar] [CrossRef]
  31. Урбонас, А.; Раудонис, В.; Маскелюнас, Р .; Дамашявичюс, Р. Автоматизированная идентификация дефектов поверхности деревянного шпона с использованием более быстрой сверточной нейронной сети на основе областей с увеличением данных и передачей обучения. заявл. науч. 2019 , 9, 4898. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]

Рисунок 1. Сращенный на шип пиломатериал.

Рисунок 1. Сращенный на шип пиломатериал.

Рисунок 2. Три типа изображений дефектов: живые узлы, мертвые узлы и проверки. ( a ) Живой узел ( b ) Мертвый узел ( c ) Проверка.

Рисунок 2. Три типа изображений дефектов: живые узлы, мертвые узлы и проверки. ( a ) Живой узел ( b ) Мертвый узел ( c ) Проверка.

Рисунок 3. Оборудование для получения изображений с досок из цельной древесины.

Рисунок 3. Оборудование для получения изображений с досок из цельной древесины.

Рисунок 4. Оригинальное изображение доски из массива дерева.

Рис. 4. Оригинальное изображение доски из массива дерева.

Рисунок 5. Часть изображения, содержащая дефекты, отделенная от исходного изображения.

Рисунок 5. Часть изображения, содержащая дефекты, отделенная от исходного изображения.

Рисунок 6. Часть изображения, созданного расширением.

Рисунок 6. Часть изображения, созданного расширением.

Рисунок 7. Структура алгоритма однократного многоблочного детектора (SSD).

Рис. 7. Структура алгоритма однократного многоблочного детектора (SSD).

Рисунок 8. Измененная структура SSD.

Рис. 8. Измененная структура SSD.

Рисунок 9. Кривая потерь традиционного алгоритма SSD при стохастическом градиентном спуске (SGD) и оптимизаторе Адама при распознавании дефектов досок из цельной древесины.

Рис. 9. Кривая потерь традиционного алгоритма SSD при стохастическом градиентном спуске (SGD) и оптимизаторе Адама при распознавании дефектов досок из цельной древесины.

Рисунок 10. Остаточное обучение: строительный блок.

Рис. 10. Остаточное обучение: строительный блок.

Рисунок 11. Структура сети DenseNet.

Рис. 11. Структура сети DenseNet.

Рисунок 12. Плотная блочная структура.

Рисунок 12. Плотная блочная структура.

Рисунок 13. Структура алгоритма DenseNet-SSD при обнаружении дефектов панелей из цельной древесины.

Рис. 13. Структура алгоритма DenseNet-SSD при обнаружении дефектов панелей из цельной древесины.

Рис. 14. Матрица путаницы результатов классификации блока прогнозов.

Рис. 14. Матрица путаницы результатов классификации блока прогнозов.

Рисунок 15. Кривая P-R алгоритма DenseNet-SSD и SSD на тестовом наборе для обнаружения дефектов досок из цельной древесины.

Рис. 15. Кривая P-R алгоритма DenseNet-SSD и SSD на тестовом наборе для обнаружения дефектов досок из цельной древесины.

Рисунок 16. Результаты теста. ( а ) живой узел ( b ) мертвый узел ( c ) проверка ( d ) неверно оцененное изображение.

Рис. 16. Результаты теста. ( a ) живой узел ( b ) мертвый узел ( c ) проверка ( d ) неверно оцененное изображение.

Таблица 1. Распределение числа меток дефектов в наборах данных.

Таблица 1. Распределение числа меток дефектов в наборах данных.

9Таблица 2. Конфигурации программной и аппаратной среды.

Таблица 2. Конфигурации программной и аппаратной среды.

Defect Original Labels Data Set Train Labels Data Set Augmented Train Labels Data Set Test Labels Data Set
Live knot 491 342 1026 149
Dead knot 229 159 477 70
Checking 194 136 408 58
666666666666666666666666666666666666666666666666. .1350
Параметр
System Windows 10 × 64
CPU GPU Nvidia GeForce GTX 1080 Ti(11G)
Environment configuration PyCharm + Pytorch2.2.0 + Python3.7.7
Cuda10.0+cudnn7.6+tensorboardX2.1.0

Таблица 3. Результаты обнаружения дефектов поверхности панелей из массива дерева на основе алгоритма SSD.

Таблица 3. Результаты обнаружения дефектов поверхности панелей из массива дерева на основе алгоритма SSD.

Optimizer Defect Average Precision Mean Average Precision Mean Detect Time
SGD
(moment = 0.9)
Live knot 89.7 ± 0.5% 90.4 ± 0.5% 30 ± 1 мс
Мертвый узел 90,9 ± 0,5%
.1366 90. 2 ± 0.5% 91.2 ± 0.5% 17 ± 1 ms
Dead knot 90.1 ± 0.5%
Checking 93.4 ± 0.5%

Table 4. Структура VGGNet.

Таблица 4. Структура VGGNet.

E
Конфигурация ConvNet
A A-LRN B C D
. -64 conv3-64
LRN
conv3-64
conv3-64
conv3-64
conv3-64
conv3-64
conv3-64
conv3-64
conv3-64
maxpool
conv3-128 conv3-128 conv3-128
conv3-128
conv3-128
conv3-128
conv3-128
conv3-128
conv3-128
conv3-128
maxpool
conv3-256
conv3-256
conv3-256
conv3-256
conv3-256
conv3-256
conv3-256
conv3-256
conv1-256
conv3-256
изл. 3-256
изв.3-256
изв.3-256
conv3-256
conv3-256
conv3-256
maxpool
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3- 512
conv3-512
conv1-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
maxpool
conv3- 512
конв3-512
конв3-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv1-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3-512
conv3 -512
conv3-512
maxpool
FC-4096
FC-4096
FC-1000
Soft-max

Table 5. Структура сети DenseNet в усовершенствованном алгоритме SSD для распознавания дефектов досок из цельного дерева.

Таблица 5. Структура сети DenseNet в усовершенствованном алгоритме SSD для распознавания дефектов досок из цельного дерева.

Layers DenseNet121 (k = 32) Output Size Channels
Input 200 × 200 3
Convolution 7 × 7 conv, шаг 2 100 × 100 64
Объединение 3 × 3 max pool, stride 2 50 × 50 64
Dense Block (1) Bottleneck × 6 50 × 50 256
Transition Layer (1) 1 × 1 conv 50 × 50 128
2 × 2 average pool, stride 2 25 × 25 128
Dense Block (2) Bottleneck × 12 25 × 25 512
Transition Layer (2) 1 × 1 conv 25 × 25 256
2 × 2 average pool, stride 2 12 × 12 256
Dense Block (3 ) Bottleneck × 24 12 × 12 1024
Transition Layer (3) 1 × 1 conv 12 × 12 512
2 × 2 average pool, stride 2 6 × 6 512
Dense Block (4) Bottleneck × 16 6 × 6 1024
Conv Layer 1 × 1 conv 6 × 6 1024

Table 6 Экспериментальные результаты DenseNet-SSD при обнаружении дефектов досок из цельной древесины.

Таблица 6. Экспериментальные результаты DenseNet-SSD при обнаружении дефектов досок из цельной древесины.

Сеть Defect True Positive False Positive Recall Average Precision Mean Average Precision Mean Detect Time
DenseNet-SSD Live knot 147 44 98.7% 90.5 ± 0.3% 96. 1 ± 0.3% 56 ± 1 ms
Dead knot 70 8 100% 98.6 ± 0.3%
Проверка 58 27 100% 99,0 ± 0,3%

6 Таблица 7.7. Сравнение различных алгоритмов.

Таблица 7. Сравнение различных алгоритмов.

Algorithms Mean Precision (%) Time (ms)
mathematical morphology + ResNet152 83.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.