Загальні відомості
Вимірювання обсягу живих дерев
При оцінці обсягу лісоматеріалу з дерев, що ростуть на ділянці лісосіки, можна визначити цей обсяг для невеликої ділянки, а після узагальнити ці обчислення для всієї лісосіки. Найчастіше для таких вимірювань вибирають круглий ділянку, хоча і не завжди. В інших випадках, навпаки, вимірюють розмір ряду дерев, розкиданих по всьому великому ділянці. Якщо загальний ділянка невелика, то іноді на ньому вимірюють кожне дерево, хоча це відбувається нечасто.
Відрізок BC - висота колоди, яке буде використовуватися як ділова деревина. Крона дерева вище цього відрізка піде у відходи. Цей відрізок дорівнює добутку тангенса кута A і відрізка AB.
визначення висоти
Спочатку необхідно визначити, яку частину деревини будуть використовувати в промисловій переробці, а яку частину відправлять в відходи. Верхівку зазвичай відправляють в відходи, а частина деревини, яку будуть використовувати, називають діловою деревиною. Її висота залежить від призначення лісоматеріалів і від ширини дерева. Визначивши до якої висоти вимірювати дерево, можна розрахувати цю висоту за допомогою тригонометрії.
На ілюстрації показано, як проводять такі вимірювання. Точка B знаходиться біля основи стовбура, а точка C - на вершині стовбура дерева, який буде використаний. Тобто, частина стовбура вище цієї точки ми в наші обчислення включати не будемо. Потрібна нам висота - відрізок BC. Для його вимірювання недоцільно підніматися на дерево з сантиметровою стрічкою, тому ми будемо використовувати тригонометрію, щоб визначити сторону прямокутного трикутника ABC. Відійдемо від дерева до довільної точки A і запишемо відстань від неї до стовбура. Тепер визначимо кут A, використовуючи транспортир або інший подібний інструмент. Відрізок BC - катет, протилежний куту A, а AB - прилегла. Знайдемо BC, помноживши тангенс кута A на довжину відрізка AB.
Гипсометр для вимірювання висоти допомагає визначити висоту віддаленого об'єкта від рівня очей і вгору (висота A), а також висоту нижче рівня очей (висота B). Щоб визначити загальну висоту, A і B складають.
Висоту можна також визначити за допомогою спеціального приладу, гипсометр. Варто зазначити, що існують різні види гипсометр, і деякі з них використовують зовсім за іншим призначенням, наприклад для вимірювання тиску. Гипсометр для вимірювання висоти працюють за принципом, подібної до тої, що ми описали вище, тільки замість одного трикутника використовують кілька, так як гипсометр зазвичай встановлюють на рівні очей, тобто вище, ніж основа стовбура. При роботі з цим приладом на ньому спочатку встановлюють відомі величини, наприклад відстань від дерева до гипсометр, а після цього знаходять отриманий результат за допомогою таблиці. Вірніше, нам потрібно отримати за допомогою таблиці дві різні висоти, які ми потім складемо. Спочатку необхідно визначити висоту дерева від рівня очей і вгору. На ілюстрації ця величина позначена яскраво рожевим кольором (A). Після цього необхідно визначити висоту від рівня очей і дощенту дерева, позначену на ілюстрації жовтим кольором (B). Сума цих двох висот - кінцевий результат, тобто, загальна висота дерева.
Визначення діаметра і обчислення обсягу
Наступний етап - обчислення діаметра стовбура. Іноді для цього використовують дендрометри. Діаметр зазвичай вимірюють біля основи стовбура, а на висоті 1,37 метра або 4,5 фути над землею. Якщо дерево росте на ухилі, то 1,37 метра відраховують від заснування зверху укосу. Діаметр, виміряний на цій висоті також називають діаметром на висоті грудей - дійсно висота грудей у середнього людини як раз приблизно на висоті 1,37 метра. Використовуючи висоту і діаметр, обчислюють об'єм за допомогою геометричних формул. Існують також таблиці з обсягами для певної висоти і діаметра.
Вимірювання лісоматеріалів
Існує велика кількість способів вимірювати обсяг лісоматеріалів. Вибір стандарту вимірювання залежить від довжини лісоматеріалів і від їх призначення. Крім видів вимірювання існують і різні види класифікації, наприклад по довжині. Лісоматеріали до 2 метрів називають короткомерних сортиментом або, на професійному жаргоні, коротьyoм; вище двох метрів і до 6,5 метрів - сортиментом середньої довжини; а вище 6,5 метрів - довгомірним сортиментом.
Як саме розпиляють колоду - залежить від вимог замовника. Стовбур зліва розрізаний на дві колоди, A і B, а стовбур справа З використовуватимуть без поперечного розпилювання. Загальний обсяг суми колод A і B більше обсягу колоди C, але колода C довше, що в деяких випадках важливіше ніж економічність. Кора і деревина, які підуть в відходи, позначені коричневим і рожевим.
В процесі обробки і переробки деревної сировини його обсяг змінюється, особливо при сушінні, очищенні від гілок, листя, кори і зіпсованого дерева, а також при розпилюванні. Стовбур, з якого видалені гілки, листя і гілля називається хлистом. Спочатку хлист раскряжевивают, тобто за допомогою поперечних розпилів ділять на частини, які потім розпилюють на дошки, бруси або ділять на частини іншим чином. Пиломатеріали кінцеву точку називають сортиментів. Є кілька способів розпилювання - вибір залежить від правил, прийнятих в країні або регіоні, де відбувається обробка лісоматеріалів, від побажань господарів і покупців лісоматеріалів, а також від призначення сортименту. Розкряжування та розпилювання стовбура - первинна обробка. Після цього відбувається вторинна обробка, при якій прибирають нерівності матеріалу за допомогою стругання або фрезерування і виробляють дошки та інші вироби, наприклад, погонні вироби, такі як плінтуси і лиштви. Обсяг дощок після вторинної обробки - менше обсягу сортименту, з якого вони виготовлені. Деякі правила по оцінці обсягу деревини дозволяють обчислити об'єм лісоматеріалів на виході з урахуванням цих зменшень в обсязі.
На ілюстрації - простий приклад двох способів розмітки і первинної переробки одного і того ж хлиста. Синім кольором показані розрізи, темно-коричневим - кора, яку відправлять в відходи, рожевим - інша деревина йде у відходи, і, нарешті, жовтим - ділова деревина. Розмітка і первинна переробка зліва - набагато економічніше, з меншою кількістю відходів, в результаті якої виходить два колоди, A і B. Обсяг колоди C праворуч - менше загального обсягу колод A і B, але воно довше, що в деяких випадках більш важливо, ніж Об `єм.
Варто не забувати, що якщо обсяг лісоматеріалів був знайдений за допомогою попередньої оцінки, до розпилювання, навіть з урахуванням відходів при первинній та вторинній обробці, то обсяг кінцевого продукту після розпилювання може виявитися менше, ніж передбачалося, через дефекти деревини. Саме тому деякі покупці деревної сировини дуже ретельно його перевіряють на наявність дефектів, і ведуть переговори про зниження ціни, якщо підозрюють проблеми з якістю деревини.
При сушінні обсяг деревини зменшується, в залежності від виду деревної сировини, і може знизитися до 30% або навіть більше. Тому при покупці і роботі з лісоматеріалами слід знати, на якому етапі проводили вимірювання об'єму, і наскільки сухим було дерево. Деякі одиниці об'єму лісоматеріалів використовують тільки для певних видів пиломатеріалів, наприклад для дощок.
розміри лісоматеріалів
Розмір дощок можна визначити, перемноживши їх ширину, довжину і висоту. Важливо пам'ятати, що зазначений розмір дощок - зазвичай номінальний, а не фактичний. Особливо часто відрізняються номінальна і фактична ширина дощок. Фактичні розміри відрізняються від номінальних залежно від породи дерева, вологості сирої деревини, і усушки або, навпаки, збільшення розміру при зниженні або підвищенні вологості дерева. Вітчизняні виробники визначають номінальний розмір по ГОСТу, з урахуванням вологості та типу деревини. У західному виробництві дощок існують свої стандарти, в залежності від країни і регіону виробника. Так, наприклад, за стандартами, прийнятими в США, номінальний розмір в 4 на 6 дюймів відповідає фактичному розміру в 3,5 на 5,5 дюймів. Для дощок менше двох дюймів різниця між номінальним і фактичним розміром встановлена в 0,25 дюймів, для розмірів до 8 дюймів - в 0,5 дюйма, а для дощок більше 8 дюймів - в 0,75 дюймів. При обчисленні обсягу потрібно використовувати фактичний, а не номінальний розмір.
Досковий фут
З огляду на зазначені блакитним пунктиром обмеження по діаметру зверху униз, існує безліч способів розпиляти колоду на дошки або бруси. Прямокутники різних тонів жовтого і помаранчевого - якраз різні варіанти розпилювання. Рожевим і коричневим позначені дерево і кора, які підуть у відходи.
У США і в Канаді прийнята одиниця досковий фут, яку використовують для вимірювання деревини до її первинної переробки. Ця одиниця використовується тільки для деревини, яку потім розпиляють на сортимент за певними правилами - тобто дрова і інше дерево не призначене для розпилу на дошки, в доскових футах не вимірюються. Довжина в цьому випадку не грає значення. Тобто, в цей обсяг входить тільки ділова деревина, але не відходи. Один досковий фут відповідає 1 × 12 × 12 дюймів деревини. Обчислення для деревини без первинної переробки зазвичай засновані на попередній оцінці, і цей обсяг обчислюють за формулою, з урахуванням розмірів колоди. На зображенні показані деякі варіанти розпилювання одного і того ж колоди. Нам видно зріз нижній більш товстій частині колоди. Блакитним пунктиром показані обмеження діаметра через те, що діаметр верхньої частини колоди менше нижньої частини. Деревина, показана рожевим кольором, після розпилювання піде у відходи, а різними тонами жовтого і помаранчевого позначені самі дошки і бруси, які вийдуть після розпилювання. Тут показана тільки розпилювання при первинній обробці. Як ми обговорили вище, фактичний розмір дощок після вторинної обробки і сушки буде менше.
Вибір формули залежить від діаметра, так як деякі формули не дають необхідної точності обчислень для певного діапазону діаметрів. Досковий фут не завжди точний при обчисленні обсягу, так як обсяг в цій величині знаходять до обробки, а обробка впливає на кінцевий обсяг. Якість обробки залежить від майстерності працівників і від точності робочих інструментів і приладів.
Необроблену деревину в штабелях, що використовується як паливо і в целюлозно-паперовій промисловості, вимірюють в західній промисловості в корду. Один корд дорівнює штабелю деревини 8 на 4 на 4 фути. Такий обсяг називають складовим - він включає порожнечі. Так як обсяг пустот залежить від того, як складний штабель, складеного обсяг неточний, але знайти його легко, швидко і дешево, тому він часто використовується. Крім кордов, штабеля вимірюють і в інших одиницях, наприклад в кубічних метрах і футах.
Кубічні метри або фути
Кубічні метри або фути відрізняються від доскових футів тим, що в них вимірюють все колоду повністю, включаючи відходи. На відміну від кордов, в ці обчислення не включають порожнечі між колодами, і нерідко виключають також обсяг кори. Тобто, обсяг в кубічних метрах і футах не дає повного уявлення про обсяг після обробки, але в той же час його легко обчислити. Зазвичай ці обчислення використовують інформацію про висоту і діаметрі колод. Якщо колоди довше 20 метрів, то їх ділять на менші ділянки, і вимірюють діаметр для кожної ділянки. У західній лісової промисловості 100 кубічних футів іноді називають кьюнітом.
Сортименти для целюлозно-паперової промисловості нерідко вимірюють в кубічних метрах і футах. Раскряжеванние і розпиляні сортименти також можна вимірювати в цих одиницях. Останнє відбувається не так часто, але об'єм в кубічних метрах і футах легко обчислити. Головне при цьому - використовувати фактичні, а не номінальні розміри дощок.
Комп'ютерне моделювання
Сучасні технології дозволяють створювати економічні тривимірні моделі для розмітки колод з метою подальшої обробки. Такі моделі створюють на основі вимірів колод. Їх використовують при роботі з цінними породами дерева, так як вони забезпечують точність при розпилюванні.
Вимірювання ваги замість обсягу
У деяких випадках лісоматеріали зручніше вимірювати по масі замість обсягу. Масу часто вимірюють для лісоматеріалів, що перевозяться у вантажівках. При цьому найчастіше на ваги в'їжджає вантажівка разом з лісоматеріалами, щоб уникнути зайвих разгрузок і завантажень. Водій і пасажири в цьому випадку залишають вантажівка, і під час вимірювання вантажівка нерухомий. Вимірювання маси таким способом не вимагає великих витрат і його легко виробляти, тому його нерідко використовують для менш цінних лісоматеріалів.
Іноді використовують масу і об'єм одночасно. Це вимагає великих трудових витрат, але зате забезпечує високу точність. Важливо не забувати, що вологість деревини впливає не тільки на обсяг, але і на масу, і це необхідно враховувати.