ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Важным показателем качества древесины, применяемой для изготовления музыкальных инструментов, являются макроструктурные показатели.

По действующему стандарту на лесоматериалы для выработки резонансных пиломатериалов ширина годичного слоя допускается до 4 мм, а доля поздней древесины - до 30%. Мне ния исследователей об оптимальных значениях этих показателей для древесины с лучшими акустическими свойствами различны. По разным источникам ширина годичного слоя варьируется в пределах 1,5…2,5 мм, доля поздней древесины - 18…36%.

Для изучения этих показателей были исследованы 78 кернов, извлеченных возрастным буравом из 39 деревьев ели. Керны прозвучивались ультразадсковым прибором на определение акустических показателей.

Целью работы было выявление влияния того или иного показателя на акустические свойства древесины. Влияние показателей анализировалось математическим моделированием.

За основной показатель акустических свойств древесины была взята скорость звука, за показатель доли поздней древесины - абсолютная ее величина в миллиметрах.

При анализе связи скорости звука (v) с шириной поздней зоны и с шириной годичного слоя по величине максимальной относительной погрешности была выявлена наиболее тесная связь ширины поздней зоны ( b _n) ( d_max=l 1,3%) в сравнении с шириной годичного слоя ( b) ( d_max=l 3,4%). При b=1 мм теоретически отмечалась постоянная скорость v=1376,25 м/с. При увеличении ширины годичного слоя скорость увеличивалась.

В дальнейшем поиск связи велся в зависимости от ширины ранней зоны ( b _p). Формула связи оказалась более точной ( d_max= 6,95%), из чего можно предполагать о лучшей проводящей способности раннего слоя. Это объясняется тем, что при увеличении поздней зоны плотность древесины увеличивается, тем самым уменьшая скорость звука. Связь плотности с шириной поздней зоны описывается формулой с относительной погрешностью 3,03%. Минимальная плотность наблюдается при b _n =0,354 мм.

По расчетным значениям v можно считать резонирующим интервал b=1 ,5. ..1 ,75 мм, то есть с хорошими значениями скорости звука. Максимальное значение v _max=1754 м/c находится при b=1,61 мм. При анализе влияния ранней зоны, резонирующее изменение скорости наблюдается в интервале b _p=1,00...1 ,35 мм с максимальным значением v _max=2509 м/c при b _p=1,195 мм. Эти экспериментальные значения (0,354;1 ,61) натолкнули нас на мысль, что акустические свойства резонансной древесины ели подчиняются законам "золотого сечения".

Таким образом, из всего анализа по закону "золотого сечении" можно предположить четыре характерные зоны, влияющие на проводимость звука: чисто-раннюю b _Р=0,618 мм, пepe-ходнораннююb _РП=0,382мм, припозднююb_ПП=0,382 мм и позднююb_П=0,236 мм. Звукопроводящая часть годового слоя равнаb _РП+b_Р=1,00мм, а наиболее интенсивно проводящая -b _Р=0,618 мм.