Формула розрахунку кубатури круглого лісу: особливості та приклад
Методи вимірювання обєму або кубатури круглого лісу визначені в ГОСТ Р 52117-2003.
Малюнок 4. Схема зменшення діаметра колоди.
За наведеними в документі формулами можна виконати даний розрахунок лісу без зняття кори, а потім розрахувати обсяг кори і отримати кубатуру твердого круглого лісу.
Однак деякі формули для розрахунку кубатури вимагають уточнень. Використовувані нижче позначення відповідають позначенням зазначеного ГОСТу.
Про круглих лісоматеріалів
Малюнок 1. Кривизна і способи її вимірювання: а, б - проста крівізна- в - складна крівізна- г - вимір кривизни в окоренкові сортіментах- д - кривизна в сортиментах, виготовлених з окоренкові частини дерев порослевого походження-е - вимір кривизни в Чурак.
Ліс листяних і хвойних порід з урахуванням якості деревини ділять на сорти, а в залежності від товщини - на три групи: дрібні (від 6 до 13 см), середні (від 14 до 24 см) і великі (26 см і більше). Такі породи, як дуб, бук, ясен, клен, граб, можуть мати довжину від 1 до 6 м, решта листяні породи - від 2 до 6 м.
Для вимірювання діаметра застосовують такі інструменти:
- рулетка зі шкалою 0-2 м;
- лінійка зі шкалою 0-500 мм;
- скоба лісова 0-50 см;
- вимірювальна вилка лісова 0-75 см.
Довжину вимірюють за допомогою металевої рулетки зі шкалою 0-10 м. При її визначенні для прямих колод вимірюють мінімальну відстань між торцями з урахуванням можливого нахилу зрізів. Вимірювання довжини дерева з кривизною має свої особливості. Його виконують з метою визначення, до якого сорту віднести лісоматеріал.
На рис. 2 показано, як враховувати підпиляти (а) або підкоси (б). Довжину вимірюють з точністю до десятих часток метра.
На рис. 3 показані можливі варіанти виміру: проста кривизна (позиція а, б) і складна (позиція в). Кривизну визначають у відсотках шляхом ділення величини прогину, зміненого в сантиметрах на його довжину, вимірювану в метрах.
Малюнок 2. Вимірювання довжини колоди з підпиляти або зі скосом пролила.
Так, кривизна в позиції а складає 3: 1,3 = 2,3%, а в позиції б - 13: 4,5 = 2,9%. При складних вигинах (рис. 1, в) визначають його максимальне значення. На позиції г показано, що комлевую частина необхідно видаляти. Однак комель не видаляють, якщо його діаметр не перевищує більш ніж в 1,2 рази діаметр, розташований на відстані 1 м від нього.
На рис. 1, д показано вимір кривизни в окоренкові сортиментах, а в позиції е - в Чурак. Тут необхідно зазначити, що, розділяючи колоду з вигином на частини, можна перевести його в більш високий клас. Так, колода довжиною 5 м зі стрілою прогину 3,6% відповідає 4 сорту. Якщо ж його поділити навпіл, то прогин зменшиться в 2 рази, що дозволить, наприклад, ясеневі кряжі вважати авіаційним матеріалом.
Поступове зменшення діаметра колоди називають стоком. Його вимірюють у відсотках на довжині 1 пог.м. На рис. 4 показаний сбег, що не перевищує 2%. Дійсно, максимальний стік, S, в процентах у верхній частині колоди дорівнює:
S = 100 (428-420) / 420 = 1,9%
Вимірювання обсягу колод
Малюнок 3. Замір колоди. У тому випадку, якщо колода має правильну форму, то заміряють його по діагоналі від кори і до кори.
Діаметр вимірюють з точністю до міліметра. Якщо перетин, перпендикулярне до осі колоди, де Dlt; 20 см, має видиму на око овальність, то необхідно робити два виміри, виконуючи їх перпендикулярно один одному, і за ними визначати середнє значеніе.Одно вимір допускається робити, якщо субєктивно видно, що його перетин має правильне коло. У колод, де D> 20 см, визначають тільки один, менший діаметр.
Варіант правильного визначення показаний на рис. 5.
обсяг колоди обчислюють за трьома параметрами: верхнього (d), нижньому (D) та середньому (dз). D і d визначають або на торці, або на відстані, що не перевищує 15 см від нього. Результат округлюють до цілого за загальними правилами, тобто дробову частину менше 0,5 відкидають. Якщо вона дорівнює 0,5 і більше, то до цілої частини додають одиницю.
Середній діаметр визначають між двома мітками, які наносять у такий спосіб:
- Вимірюють рулеткою довжину і результат округлюють до цілого числа.
- Отримане значення ділять на 2.
- Відкладають результат округлення від верхнього і нижнього торця, роблячи відповідні мітки.
- Відстань між мітками ділять навпіл і в цьому місці вимірюють діаметр dз.
Будь-які пороки деревини, які можуть позначитися на точності обчислень, необхідно виключати. Для цього можна змінити напрямок вимірів або виміряти 2 рази поруч з дефектом і результат усереднити.
Малюнок 5. Визначення діаметра верхнього торця.
Обсяг колоди по середньому діаметру визначають, вважаючи його круглим прямим циліндром з діаметром підстави, рівним dз.
V = dз2 L / 4, (1),
де L - довжина, м.
Якщо стік колоди менше 1 см / м, то можна скористатися формулою:
V = (D2+d2) L / 8, (2).
Примітка. Значення діаметрів в формулах (1) і (2) необхідно висловити в метрах. Якщо залишити в сантиметрах, то отриманий результат необхідно розділити на 10000.
Найточнішим є секційний метод вимірювання обсягу колоди. Діаметр секції вимірюють, не знімаючи кори, по двох взаємно перпендикулярним напрямам і усредняют. Довжина відрізка не повинна перевищувати 0,2 м. Обсяг кожної ділянки визначають за формулою (1) і знаходять загальну суму. Можна скористатися формулою (2). Однак цей метод досить трудомісткий і займе багато часу.
Додаткові методи знаходження кубатури
Малюнок 6. Складеного обсяг штабеля колод: 1 - бічна сторона штабеля- 2 - торцева сторона штабеля.
За швидкістю вимірювання слушним є спосіб визначення по діаметру d та середньому втечу. У цьому варіанті середній діаметр визначають опосередковано, через стік S:
S = (D-d) / L, (3),
де D і d вимірюють в сантиметрах і без зняття кори, а L - в метрах.
Визначають середній діаметр:
dз= D + S L / 2, (4),
і далі можна скористатися формулою (1).
Тепер необхідно врахувати обсяг, який займає кора. У місці, де вимірюють діаметр, акуратно знімають кору. Так роблять при знаходженні окружності посередині колоди. На торцях товщину кори враховують по чітко видимій межі між деревиною і корою.
Якщо показник в середній частині визначений за корою, то в цьому місці її товщину визначають шляхом віднімання подвоєною товщини кори, яку обчислюють по торцевих зрізах. Спочатку знаходять величини торців разом з корою, а потім без кори, як зазначено вище. Різниця між цими вимірами дасть подвоєну товщину кори на торцях, яку усредняют. Отриманий результат віднімають з dз, виміряного без зняття кори.
Малюнок 7. Схема штабеля і ділення його загальної ширини на окремі секції.
Ще один метод обліку товщини кори заснований на використанні поправочний коефіцієнт. Це самий трудомісткий метод. Він заснований на вимірюванні діаметру в середині колоди. Спочатку визначають dз з корою, а потім без неї. Вимірюють з точністю до міліметра і кожен результат зводять в квадрат. Щоб отримати статистично достовірний поправочний коефіцієнт, вибірка повинна містити не менше 500 колод.
Вибірку необхідно комплектувати так, щоб в ній були дотримані відповідні пропорції фактичних розмірів хлистів в загальній партії. Відбір повинен бути випадковим.
Підсумувавши dз2всіх примірників, ділимо суму без кори на суму квадратів діаметрів з корою. Тепер результат вимірювань обєму колод з корою необхідно помножити на отриманий коефіцієнт.
https://youtube.com/embed/BFItbhGzHXU#t=224
Геометричним методом визначають кубатуру окремого штабеля. Приклад такого штабеля показаний на рис. 6. На рис. 7 видно, як в реальних умовах може виглядати штабель і розподіл його загальної ширини на окремі секції. Ширина однієї секції не повинна перевищувати 3 м. Висоту штабеля Н визначають шляхом усереднення секцій. Далі визначають обсяг за формулою:
V = H B L, (5).
Точні розрахунки допоможуть визначити кубатуру лісу, необхідну для запланованого будівництва.
