Об’єкт дослідження: береза повисла.

Створення лісосічних машин та інструментів пов’язане з обгрунтуванням низки вихідних експлуатаційних характеристик дерев. Це розрахунковий діаметр d_1,3 – діаметр стовбура на висоті 1,3 м від шийки кореня; середній діаметр d_с; верхівковий діаметр d_в; висота дерева Н; відземковий діаметр d_к; довжина стовбура L ; об’єм дерева q; маса дерева m; маса крони m_к; проекція крони на вертикальну площину S_к; положення центра ваги дерева h; момент інерції дерева І.

Дані характеристики визначають з використанням залежностей основних таксаційних показників деревостану. Відземковий діаметр d_к визначають за формулою (1)

d_к = d_1,3 · Q_k , (1)

де Q_k – коефіцієнт форми відземкової частини стовбура. Даний коефіцієнт змінюється від 1,07 до 1,5 залежно від породи дерев і умови їх зростання. Однак основний параметр – висота зрізу. При зрізуванні дерев на встановленій висоті Q_k = 1,25; при зрізуванні на рівні землі Q_k = 1,5.

Середній діаметр d_с, тобто діаметр на половині висоти стовбура, знаходять за формулою (2)

d_с = d_1,3 · Q_с, (2)

де Q_с – коефіцієнт форми середньої частини стовбура для сосни 0,65; для смереки і осики 0,7; для берези 0,66.

Верхівковий діаметр d_в, тобто діаметр у місці зрізування верхівки дерева для хвойних порід приймають за 6 см, для листяних – 8 см.

Висота дерева Н для діаметрів d_1,3 і розрядів висот знаходиться в діапазонах; для розряду Іб – від 14,6 до 41 м; для розряду Іа – від 13,1 до 35,6 м; для розряду І – від 11,6 до 32,5 м; для розряду ІІ – від 10,1 до 29,5 м; для розряду ІІІ – від 8,6 до 26,5 м; для розряду ІV – від 7,6 до 24 м і для розряду V – від 6 до 20,5 м.

Розрахункова довжина стовбура (3)

L = H – h , (3)

де H – розрахункова висота дерева; h – довжина відрізуваної верхівкової частини і висота пня (2-3 м).

Об’єм стовбура для розрахункового діаметра визначають за діаграмою (рис.1).

Загальну масу дерева m з урахуванням маси стовбура, гілля, хвої або листя, визначають за формулою (4)

m = k · q , (4)

де q – об’єм стовбура в м³, k – коефіцієнт, значення якого т/м³.

Масу крони m_к розраховують у відсотках від загальної маси дерева. Для сосни вона дорівнює 10-20 %; для смереки – 24-39 %; для берези – 2-16 %; для осики – 6-20 %.

Проекцію крони на вертикальну площину знаходять за формулою (5)

S_к= E_Ф · E_г·h_кр ·b_кр_,(5)

де E_Ф – коефіцієнт форми крони; E_г– коефіцієнт густоти заповнення крони (гілками, листям або хвоєю); h_кр – протяжність крони, м; b_кр – найбільша ширина крони, м.

Відстань Н' від площини різа до центра ваги дерева отримують за формулою (6)

Н' = k' · Н , (6)

де k' – коефіцієнт, який дорівнює для сосни 0,37; для ялиці 0,4; для берези і осики 0,36.

Момент інерції дерева І відносно осі, що проходить через площину різу, визначають за формулою (7)

І = j ·m ·Н ² , (7)

де m – маса дерева, т; j – коефіцієнт (0,21 – 0,22).

Хід роботи

1. За допомогою мірної вилки виміряти діаметр стовбура на висоті 1,3 м. Визначити висоту дерева за допомогою висотоміра і дані вимірювань занести у протокол.

2. За допомогою формули (1) визначити відземковий діаметр стовбура, при зрізуванні дерева на встановленій висоті.

3. Використовуючи формулу (2) обрахувати середній діаметр стовбура та занести до протоколу верхівковий діаметр стовбура.

4. Знайти об’єм стовбура, використовуючи діаграму на рисунку 1.

5. Визначити розрахункову довжину стовбура (3), загальну масу дерева (4), корстуючись (рис.2) та масу крони.

6. Визначити за формулою (5) проекцію крони на вертикальну площину.Використовуючи таблицю 1. Результат занести до таблиці 2.

7. Застосовуючи формулу (6) порахувати відстань від площини різа до центра ваги дерева.

8. Момент інерції дерева відносно осі, що проходить через площину різу, визначають за формулою (7). Дані обрахунків занести до протоколу.

9. Зробити висновки.

Таблиця 2

Протокол експлуатаційної характеристики дерева

№ п/п	Назва обрахунків	Береза повисла
1.	Діаметр стовбура на висоті 1,3 м
2.	Коефіцієнт форми відземкової частини стовбура
3.	Відземковий діаметр стовбура, м
4.	Коефіцієнт форми середньої частини стовбура
5.	Середній діаметр стовбура, м
6.	Верхівковий діаметр стовбура, м
7.	Висота дерева, м
8.	Довжина відрізуваної верхівкової частини і висота пня, м
9.	Розрахункова довжина стовбура, м
10.	Об’єм стовбура для розрахункового діаметра і заданого розряду висоти, м³
11.	Коефіцієнт, який характеризує відношення маси дерева до об’єму стовбура, т/м³
12.	Загальна маса дерева, т
13.	Маса крони, т
14.	Проекція крони на вертикальну площину
15.	Коефіцієнт для визначення віддалі від площини різа до центра ваги дерева
16.	Віддаль від площини різа до центра ваги дерева, м
17.	Коефіцієнт для визначення моменту інерції дерева
18.	Момент інерції дерева

Лабораторна робота № 5