устройство для обнаружения древесины

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ, содержащее штангу с конусным наконечником и индикатором перемещения штанги, отличающееся тем, что вершина наконечника выполнена с заостренным щупом на конце, а устройство снабжено охватывающим штангу цилиндрическим корпусом с двумя упорами, размещенными в промежутке между корпусом и штангой с возможностью осевого перемещения, и двумя охватывающими штангу пружинами, одна из которых размещена в корпусе в промежутке между упорами, а другая между дном корпуса и основанием конусного наконечника, причем жесткость первой пружины меньше жесткости второй.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при поиске и обнаружении затонувшей древесины.

Известно широко распространенное на лесосплаве устройство-багор, которое может быть использовано как щуп для обнаружения затонувшей древесины [1] Багор имеет баговище длинный деревянный шест-корпус, на конец которого насажен металлический наконечник-багор, заканчивающийся отточенной пикой. Отпуская багор движением наконечника вниз, можно прощупывать дно. Если наконечник натыкается на затонувшее бревно, то по характерной твердости древесины опытный сплавщик может определить, что это топляк.

Ввиду субъективности ощущения, необходимости большого опыта такой способ определения затонувшей древесины ведет к снижению точности в определении того, что залегающий предмет является затонувшим бревном, и требует дополнительного прощупывания, что снижает его эффективность и увеличивает время обнаружения древесины.

Известно устройство, содержащее корпус, конусный наконечник, предназначенный для внедрения в предмет, и индикатор [2] Устройство позволяет по величине усилия вдавливания и соответствующей ему глубине погружения наконечника определить твердость предмета.

Недостатком этого устройства является низкая достоверность определения твердости древесины, так как может оказаться грунт с той же твердостью. Другим недостатком этого устройства является длительность времени обнаружения топляков, так как после каждого измерения твердости устройство необходимо выгрузить из воды, снять замеры и произвести вычисления твердости предмета.

Целью изобретения является повышение достоверности и сокращение времени обнаружения древесины.

Цель достигается тем, что конусный наконечник дополнительно снабжен заостренным щупом и штангой, а последняя выполнена в виде подпружиненного с двух сторон цилиндра, размещенного внутри корпуса, при этом пружина, работающая на выдвижении наконечника из корпуса, имеет меньшую жесткость, чем пружина, работающая на перемещение наконечника в обратную сторону.

Действие устройства основано на способности древесины удерживать внедренный в нее заостренный наконечник. Эта способность древесины обусловливается давлением древесины на боковую поверхность деформированной при внедрении наконечника древесины.

Сопротивление выдергиванию наконечника определялось на образцах переувлажненной (влажность 30% ) круглой древесины длиной 1 м. В боковую поверхность древесины ударом внедрялся наконечник. Наконечник представлял собой стальную иглу диаметром 1,5 мм. Длина внедрения наконечника 10 мм.

Средние значения сопротивления выдергиванию наконечника (при размере наконечника 1,5х10 мм) для березы, сосны и ели соответственно равна 420, 395 и 310 Н.

Пружина наконечника, работающая при перемещении наконечника внутрь корпуса, регулируется таким образом, что заостренный щуп при перемещении наконечника вертикально вниз, встречая предмет с твердостью, ниже или равной твердости древесины, преодолевает твердость предмета и внедряется в него. В случае контакта щупа с предметом, твердость которого выше твердости древесины, наконечник преодолевает жесткость пружины и вдвигается внутрь корпуса устройства, а щуп не внедряется в предмет.

Пружина наконечника, работающая при перемещении наконечника из корпуса, регулируется таким образом, что при внедрении щупа в древесину при поднятии устройства вертикально вверх, за счет удерживающей способности древесины, наконечник преодолевает жесткость пружины и выдвигается из корпуса.

Таким образом, подключив датчики, которые будут регистрировать выдвижение конечника из корпуса устройства при выдергивании щупа из предмета, можно по значению сопротивления выдергиванию наконечника определить является ли предмет древесиной или нет.

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 вид А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.

Устройство имеет корпус 1, который выполнен в виде пустотелого цилиндра с окнами 11 в виде узких вертикальных прорезей, ограничивающих ход наконечника.

Составной наконечник, подпружиненный пружиной 7, препятствующей движению наконечника вверх, и пружиной 6, препятствующей движению наконечника вниз, имеет заостренный щуп 3, который размещен в конусной головке 2, имеющей в основании конуса отверстие с резьбой, посредством которой конусная головка соединяется со штангой, выполненной в виде цилиндра с резьбой на концах, нижний конец которого соединен посредством резьбы с конусной головкой, а верхний размещен в корпусе 1 и соединен посредством резьбы с механизмом 5 регулирования жесткости пружин, который выполнен в виде кольца с резьбой и выступами в виде винтов 13, входящих в окна 11 ограничивающих движение наконечника.

Индикаторное устройство 8 выполнено, например, в виде двух контактов 10 и 12, включающих электрическую цепь с сигнальной лампочкой (звонком).

Устройство работает следующим образом.

Предварительно регулируются пружины 7 и 6 вращением штанги 4 наконечника. Затем винтом 9 регулируется положение контакта 12.

После настройки пружин и контактов устройство готово к работе. При поиске и определении затонувших бревен необходимо опустить устройство в воду вертикально вниз и прощупывать дно. В случае, когда твердость предмета выше твердости древесины, например камень, то наконечник преодолевает жесткость пружины и перемещается вверх, заостренный наконечник не внедряется в предмет.

В случае, когда твердость предмета равна или ниже твердости древесины, то пружина 7 не позволяет переместиться наконечнику вверх, а заостренный щуп 3 внедрится в предмет. При подъеме вверх устройства в случае, если щуп внедрен в древесину, появится сила сопротивления выдергиванию, которая, преодолевая жесткость пружины 6, переместит наконечник вниз относительно корпуса устройства и соответственно механизм 5 регулирования с винтом 13, к которому закреплен контакт 10. Контакт 10 замкнется с контактом 13 и включит электрическую цепь индикаторного устройства 8.

Если предметом окажется другой предмет, глинистое или песчаное дно, то слабое удерживающее усилие удержания не преодолевает жесткость пружины 6 и индикаторное устройство 8 не сработает.

Устройство обеспечивает повышение достоверности и сокращение времени обнаружения древесины за счет того, что из процесса обнаружения исключается операция выгрузки устройства из воды.