RU2308696C1

RU2308696C1 - Device for load testing of wood

Info

Publication number: RU2308696C1
Application number: RU2006109294/28A
Authority: RU
Inventors: Виктор Николаевич Курицын (RU); Виктор Николаевич Курицын; Владимир Андреевич Лозовой (RU); Владимир Андреевич Лозовой; Юрий Петрович Елистратов (RU); Юрий Петрович Елистратов; Константин Михайлович Гришин (RU); Константин Михайлович Гришин
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2007-10-20

Abstract

FIELD: wood industry.

SUBSTANCE: device comprises base, electric motor, rotor mounted on the splined shaft provided with block brake, moving member that set the rotor in motion along the shaft, and stator whose central inner side is provided with rectangular screw cut and ends are made of cylinders.

EFFECT: enhanced reliability.

2 dwg

Description

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при определении физико-механических свойств древесины в процессах ее механической обработки (пилении, фрезеровании и т.п.).The invention relates to the woodworking industry and can be used to determine the physico-mechanical properties of wood in the processes of its mechanical processing (sawing, milling, etc.).

В современных условиях в деревообрабатывающей промышленности при испытаниях образцов древесины с целью определения физико-механических свойств применяются в основном устройства и стенды, на которых воздействие на образцы производится с малыми скоростями нагружения, что не позволяет с высокой точностью осуществлять расчеты необходимых параметров.In modern conditions in the woodworking industry, when testing wood samples in order to determine physicomechanical properties, mainly devices and stands are used, on which samples are exposed at low loading speeds, which does not allow calculating the necessary parameters with high accuracy.

Известно также устройство для непрерывного измерения текучести древесных частиц в потоке, содержащее чувствительный элемент в виде наклонной пластины с пьезоэлектрическим преобразователем, жестко связанной с рамой, смонтированной на подшипниках с возможностью горизонтального перемещения и жестко связанной посредством штока с плунжером дифференциально-трансформаторного датчика, причем шток последнего подпружинен и связан с демпфером, регистратор и усилитель. В это устройство введены пороговый элемент, первый и второй усилители-корректоры и источник опорного напряжения, причем усилитель подключен к первому входу порогового элемента, второй вход которого соединен через первый усилитель-корректор с выходом дифференциально-трансформаторного датчика, выход источника опорного напряжения подключен к третьему входу первого элемента, выход которого через второй усилитель-корректор соединен с регистратором (SU 1630896, МКИ В27N 5/00, приор. 14.11.1988 г).A device is also known for continuously measuring the flow of wood particles in a stream, comprising a sensor element in the form of an inclined plate with a piezoelectric transducer, rigidly connected to a frame mounted on bearings with the possibility of horizontal movement and rigidly connected by means of a rod with a plunger of a differential transformer sensor, the rod of the latter spring-loaded and connected to the damper, recorder and amplifier. A threshold element, a first and second amplifier-corrector and a reference voltage source are introduced into this device, the amplifier being connected to the first input of the threshold element, the second input of which is connected through the first amplifier-corrector to the output of the differential transformer sensor, the output of the reference voltage source is connected to the third the input of the first element, the output of which through the second amplifier-corrector is connected to the recorder (SU 1630896, MKI B27N 5/00, prior. 11/14/1988 g).

Недостатком известного устройства является то, что стенд не позволяет производить необходимые испытания древесины с использованием высоких скоростей нагружения.A disadvantage of the known device is that the stand does not allow the necessary tests of wood using high loading speeds.

В настоящее время испытания древесины, в основном в прессах, производятся по ГОСТ 16483.11-72 "Древесина. Метод определения условного предела прочности при сжатии поперек волокон". Пресс содержит основание, зажимы, в которых закрепляется образец древесины, удлинительную штангу, дисковую гирю, устройство для настройки скорости и электродвигатель. Испытания производятся со скоростью нагружения в долях см за минуту. Поэтому полученные данные о прочности можно использовать только при расчетах зданий и сооружений, испытывающих статическую нагрузку, и невозможно - при расчетах динамических процессов, к которым относятся, например, все виды механической обработки древесины, у которых скорость обработки достигает 70 м/сек.Currently, wood tests, mainly in presses, are carried out according to GOST 16483.11-72 "Wood. Method for determining the conditional compressive strength across fibers". The press contains a base, clamps in which a wood sample, an extension bar, a disk weight, a device for adjusting the speed and an electric motor are fixed. Tests are carried out with a loading rate in fractions of cm per minute. Therefore, the obtained strength data can only be used in calculations of buildings and structures experiencing static load, and impossible - in the calculation of dynamic processes, which include, for example, all types of mechanical processing of wood, in which the processing speed reaches 70 m / s.

Недостатком известного устройства является то, что это устройство также не позволяет производить на нем необходимые испытания древесины с использованием высоких скоростей нагружения.A disadvantage of the known device is that this device also does not allow it to perform the necessary tests of wood using high loading speeds.

Изобретение решает задачу испытания древесины с использованием импульсного воздействия с большой скоростью (до 90 м/с) на испытуемый образец древесины.The invention solves the problem of testing wood using pulsed action at high speed (up to 90 m / s) on the test sample of wood.

Технический результат при использовании изобретения заключается в повышении качества определения физико-механических свойств древесины.The technical result when using the invention is to improve the quality of determination of physico-mechanical properties of wood.

Высокие скорости нагружения достигаются путем импульсного воздействия с большой скоростью (до 90 м/с) на испытуемый образец древесины.High loading speeds are achieved by pulsed exposure at high speed (up to 90 m / s) to the test wood sample.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для получения высоких скоростей нагружения при испытаниях древесины, включающее основание и электродвигатель, согласно изобретению снабжено ротором, установленным на шлицевом валу, и статором кольцеобразной формы с внутренними винтовой и цилиндрической частями, при этом статор выполнен со стволом, в котором располагается пуля, а ротор выполнен в виде втулки с закрепленным на нем молотом с подпружиненным бойком для контактирования с пулей и винтовой частью статора.The specified technical result is achieved by the fact that the device for obtaining high loading speeds when testing wood, including a base and an electric motor, according to the invention is equipped with a rotor mounted on a splined shaft and a ring-shaped stator with internal helical and cylindrical parts, while the stator is made with a barrel, in which the bullet is located, and the rotor is made in the form of a sleeve with a hammer fixed on it with a spring-loaded striker for contacting the bullet and the screw part of the stator.

На фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.Figure 1 shows a General view of the device; figure 2 is a section aa in figure 1.

Расположение в устройстве ротора и статора со стволом и пулей позволяет от электродвигателя с помощью молота воздействовать на образец древесины с высокой импульсной скоростью до 90 м/сек, что повышает качество определения физико-механических свойств древесины.The location of the rotor and stator with the barrel and the bullet in the device allows the electric motor to act on the wood sample with a high pulse speed of up to 90 m / s from the electric motor, which improves the quality of determining the physicomechanical properties of wood.

Устройство для получения высоких скоростей нагружения при испытаниях древесины представляет смонтированный на основании 1 пустотелый статор 2 и находящийся внутри него ротор 3, который получает вращение от электродвигателя 4 через, например, трехступенчатую клиноременную передачу 5. Ротор 3 установлен на главном валу 6 на шлицах. Для осевого перемещения ротора 3 по валу 6 имеется двигающее устройство 7. Вал 6 оснащен автоматическим колодочным тормозом 8. Центральная внутренняя поверхность статора 2 имеет прямоугольную винтовую нарезку, а окраины выполнены в виде цилиндров. К середине нарезной части статора 2 заподлицо примыкает ствол 9, в котором размещена пуля 10. Ротор 3 выполнен из втулки 11 и молота 12, в одном плече которого выполнен паз с помещенным в него подпружиненным бойком 13. Второе плечо молота 12 служит противовесом. Испытуемый образец древесины 14 установлен на основании 1 в месте, где в процессе испытания будет вылетать с высокой скоростью пуля 10.A device for obtaining high loading speeds when testing wood is a hollow stator 2 mounted on the base 1 and a rotor 3 located inside it, which receives rotation from the electric motor 4 through, for example, a three-stage V-belt drive 5. The rotor 3 is mounted on the main shaft 6 on the splines. For the axial movement of the rotor 3 along the shaft 6 there is a moving device 7. The shaft 6 is equipped with an automatic brake brake 8. The central inner surface of the stator 2 has a rectangular screw thread, and the edges are made in the form of cylinders. The barrel 9 is flush adjacent to the middle of the threaded part of the stator 2, in which the bullet 10 is placed. The rotor 3 is made of a sleeve 11 and a hammer 12, in one shoulder of which a groove is made with a spring-loaded striker 13 placed in it. The second shoulder of the hammer 12 serves as a counterweight. The test sample of wood 14 is installed on the base 1 in the place where during the test the bullet 10 will fly out at a high speed.

Устройство для получения высоких скоростей нагружения при испытаниях древесины работает следующим образом. Первоначально молот 12 располагается напротив цилиндрической части статора 2. Включив электродвигатель 4 с одновременным растормаживанием тормоза 8, ротор 3 начинает раскручиваться, набирая обороты. При этом боек 13 скользит по цилиндрической поверхности статора 2. А когда вся система раскружится и наберет номинальные обороты, ротор 3 с помощью двигающего устройства 7 сместится вглубь статора 2. Боек 13 попадает в винтовой паз статора 2 и, пройдя его, ударяет по пуле 10 в стволе 9, которая со скоростью, большей линейной (до 90 м/с), бьет по испытуемому образцу 14. Продолжая вращаться, ротор 3 выходит на вторую цилиндрическую поверхность статора 2, где и прекращает свое движение. Двигатель 4 выключается, тормоз 8 останавливает инерционное вращение ротора 3. Скорость пули 10, а следовательно, ее кинетическую энергию, можно регулировать в больших диапазонах с помощью клиноременной передачи 5 и изменением массы пули 10, варьируя ее длиной и материалом.A device for obtaining high speeds of loading when testing wood works as follows. Initially, the hammer 12 is located opposite the cylindrical part of the stator 2. By turning on the electric motor 4 while braking the brake 8 at the same time, the rotor 3 begins to unwind, gaining momentum. In this case, the firing pin 13 slides along the cylindrical surface of the stator 2. And when the whole system is spinning and gaining nominal speed, the rotor 3 with the help of a moving device 7 will move deeper into the stator 2. The firing pin 13 falls into the screw groove of the stator 2 and, having passed it, hits the pool 10 in the barrel 9, which with a speed greater than linear (up to 90 m / s), hits the test sample 14. Continuing to rotate, the rotor 3 goes to the second cylindrical surface of the stator 2, where it stops its movement. The engine 4 is turned off, the brake 8 stops the inertial rotation of the rotor 3. The speed of the bullet 10, and therefore its kinetic energy, can be adjusted in large ranges using V-belt transmission 5 and changing the mass of the bullet 10, varying its length and material.

Использование заявляемого изобретения позволяет проводить испытания образцов древесины с высокими до 90 м/с скоростями, равными скоростям, возникающим при пилении.Using the claimed invention allows testing wood samples with high speeds up to 90 m / s, equal to the speeds that occur during sawing.

Claims

A device for obtaining high loading speeds during testing of wood, including a base and an electric motor, characterized in that it is equipped with a rotor mounted on a spline shaft, equipped with an automatic brake pad, stopping the inertial rotation of the rotor, a moving device for axial movement of the rotor along the shaft, a stator, the central inner surface of which has a rectangular screw thread, and the edges are made in the form of cylinders, with the middle of a rectangular threaded barrel ti stator adjoins flush with the bullet barrel, and the rotor is designed as a bushing mounted thereon with a spring-loaded hammer striker in contact with the screw portion of the stator and bullet.