RU2577886C2 - Device for proximate diagnostics of standing wood resonance properties - Google Patents

Device for proximate diagnostics of standing wood resonance properties Download PDF

Info

Publication number
RU2577886C2
RU2577886C2 RU2014118170/02A RU2014118170A RU2577886C2 RU 2577886 C2 RU2577886 C2 RU 2577886C2 RU 2014118170/02 A RU2014118170/02 A RU 2014118170/02A RU 2014118170 A RU2014118170 A RU 2014118170A RU 2577886 C2 RU2577886 C2 RU 2577886C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drilling
wood
drill
measuring
diagnostics
Prior art date
Application number
RU2014118170/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014118170A (en
Inventor
Владимир Ильич Федюков
Екатерина Юрьевна Салдаева
Екатерина Михайловна Цветкова
Евгений Александрович Васенев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет"
Priority to RU2014118170/02A priority Critical patent/RU2577886C2/en
Publication of RU2014118170A publication Critical patent/RU2014118170A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2577886C2 publication Critical patent/RU2577886C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

FIELD: instrumentation.
SUBSTANCE: claimed device comprises a drill rig with a drive motor and a hardware-software complex with power supply. It is provided with a pressure gauge, a drill depth meter, a collet holder, a lengthwise ruler with a measuring fork and a horizontal flute. Note here that the drill rig is fitted at the said horizontal flute to displace there along. Note here that the said flute is secured by the slide perpendicular at the measuring fork lengthwise ruler to slide there along. The claimed device can drill to define on a real-time basis the dendro-acoustic characteristics of the wood by the dynamics of drilling resistance variation.
EFFECT: higher accuracy, online diagnostics.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области диагностики физико-механических свойств древесины на корню и может быть использовано в неразрушающем отборе деревьев и/или в плантационном их довыращивании с целью получения качественного материала с прогнозируемыми техническими характеристиками для изготовления музыкальных инструментов, а также других спецсортиментов из древесины в машиностроении, авиационной и судостроительной промышленностях.The invention relates to the field of diagnostics of the physico-mechanical properties of standing wood and can be used in non-destructive selection of trees and / or in plantation re-cultivation in order to obtain high-quality material with predictable technical characteristics for the manufacture of musical instruments, as well as other special assortments of wood in mechanical engineering, aviation and shipbuilding industries.

Резонансная древесина характеризуется акустической константой излучения звука - К, которая является комплексным показателем и определяется из следующего соотношения динамического модуля Eдин и плотности материала ρ:Resonant wood is characterized by an acoustic constant of sound emission - K, which is a complex indicator and is determined from the following ratio of the dynamic module E din and the material density ρ:

Figure 00000001
Figure 00000001

Для определения плотности разработан способ, утвержденный по ГОСТ 16483.1 «Древесина. Метод определения плотности».To determine the density, a method has been developed, approved according to GOST 16483.1 “Wood. Density determination method. "

Недостаток способа заключается в том, что он предусматривает рубку дерева, изготовление стандартных образцов в виде прямоугольного параллелепипеда строго по размерам 20×20×30 мм, выполнение линейных измерений и его массы в лабораторных условиях; он не позволяет в оперативном режиме, не отходя от дерева, определять резонансные и другие физико-механические свойства древесины.The disadvantage of this method is that it provides for the felling of a tree, the production of standard samples in the form of a rectangular parallelepiped strictly in size 20 × 20 × 30 mm, linear measurements and its mass in laboratory conditions; it does not allow, on-line, without departing from the tree, to determine the resonance and other physical and mechanical properties of wood.

Модуль упругости можно определить общепринятым способом согласно ГОСТ 16483.31 «Древесина. Резонансный метод определения модулей упругости и сдвига и декремента колебаний» на стандартных образцах в виде брусков размерами 20×20×300 мм. Недостаток способа в основном связан с теми же причинами, что и в первом способе. Кроме того, для получения этих показателей требуется специализированная лаборатория, оснащенная достаточно сложной аппаратурой.        The modulus of elasticity can be determined in the generally accepted manner according to GOST 16483.31 “Wood. Resonance method for determining the moduli of elasticity and shear and decrement of vibrations ”on standard samples in the form of bars with dimensions of 20 × 20 × 300 mm. The disadvantage of the method is mainly associated with the same reasons as in the first method. In addition, to obtain these indicators, a specialized laboratory equipped with rather sophisticated equipment is required.

Для взятия образца древесины из растущего дерева в лесоводственных исследованиях и на практике с целью определения его возраста и/или радиального прироста по годовым слоям широко применяется возрастной бурав Пресслера (см. Анучин Н.П. Лесная таксация: Учебник для вузов. - 5-е изд., доп. - М.: Лесная промышленность, 1982, с. 55). Он представляет собой полое цилиндрическое тело, которое нажатием руки ввинчивается в ствол дерева до его сердцевины, и в дальнейшем с помощью специальной пластинки-ложечки из него извлекается образец древесины в виде радиально-поперечного керна.To take a sample of wood from a growing tree in forestry research and in practice with a view to determining its age and / or radial growth by annual layers, the Presler age drill is widely used (see Anuchin N.P. Forest taxation: Textbook for universities. - 5th ed., add. - M.: Forestry industry, 1982, p. 55). It is a hollow cylindrical body, which is screwed into the tree trunk with the click of a hand to its core, and then using a special plate-spoon, a sample of wood in the form of a radially transverse core is extracted from it.

Недостаток устройства заключается в том, что он предусматривает только получение образца древесины, а дальнейшие определения возраста и радиального прироста выполняется либо с помощью других приборов, либо в лесных условиях визуально, где неизбежны большие погрешности. Недостатком является и то, что получение кернов из ствола на высоте 1,3 м от его корневой шейки, а древесина в комлевой части дерева отличается от стволовой древесины повышенной плотностью и другими физико-механическими свойствами; следовательно, полученные в этой зоне результаты испытаний древесины не могут быть репрезентативными (показательными) для остальной части ствола, откуда изготовляются лесоматериалы спецназначений - резонансные, авиационные и т.д.The disadvantage of this device is that it provides only a sample of wood, and further determination of age and radial growth is carried out either using other devices or visually in forest conditions, where large errors are inevitable. The disadvantage is that obtaining cores from the trunk at a height of 1.3 m from its root neck, and the wood in the butt of the tree differs from the stem wood in increased density and other physical and mechanical properties; therefore, the results of wood tests obtained in this zone cannot be representative (indicative) for the rest of the trunk, from which special-purpose timber is produced - resonance, aviation, etc.

Известен бурав для извлечения керна древесины, основными элементами которого являются корпус бурава с режущей частью, дополнительный корпус, ходовой винт с ручкой и механизм крепления бурава (Патент 2163865 С1 РФ; опубл. 10.03.2001).A well-known drill for extracting a core of wood, the main elements of which are the drill body with a cutting part, an additional case, a lead screw with a handle and a drill attachment mechanism (Patent 2163865 C1 of the Russian Federation; publ. 10.03.2001).

Недостаток устройства заключается в том, что механизм крепления бурава к дереву выполнен из соединенных между собой ремня и цепи, что затрудняет горизонтальность входа бурава в древесину ствола, так как его боковая образующая представляет собой не строгий цилиндр, а конус с небольшим наклоном боковой поверхности, поэтому ремень, плотно натянутый на эту поверхность уже в начале процесса сверления, прижимает бурав не в строго горизонтальном направлении, а под углом относительно поверхности земли, что искажает фактическую текстуру извлекаемого керна - годичные слои на нем будут расположены не перпендикулярно, а наклонно, что в конечном итоге вносит погрешность в определении макроструктуры и тем более физико-механических свойств древесины как путем использования этого керна, так и измерения сопротивления сверлению.           The disadvantage of this device is that the mechanism for attaching the drill to the tree is made of a connected belt and chain, which complicates the horizontal entry of the drill into the trunk wood, since its side generatrix is not a strict cylinder, but a cone with a slight inclination of the side surface, therefore a belt tightly tensioned on this surface at the beginning of the drilling process does not press the drill in a strictly horizontal direction, but at an angle relative to the surface of the earth, which distorts the actual texture of the extraction core - the annual layers on it will be arranged not perpendicularly, but obliquely, which ultimately introduces an error in determining the macrostructure and especially the physicomechanical properties of wood, both by using this core and by measuring the resistance to drilling.

Устройство имеет и другой существенный недостаток, связанный с тем, что его режущая часть не ввинчивается в древесину, а совершает по существу только вращательно-поступательное движение за счет толкательного усилия, возникающего от ходового винта, прикрепленного к дополнительному корпусу бурава, в результате чего стенки керна получаются не ровными, а «гофрированными», то есть в ранних зонах годичных колец с мягкой древесиной наблюдается впадина, а в поздних зонах с более плотной и твердой древесиной - бугристость; в конечном счете существенно снижается качество керна как объекта для дальнейших исследований.The device has another significant drawback associated with the fact that its cutting part is not screwed into the wood, but performs essentially only rotational-translational motion due to the pushing force arising from the lead screw attached to the additional drill body, as a result of which the core walls they are obtained not smooth, but “corrugated”, that is, in the early zones of tree rings with soft wood, a depression is observed, and in the later zones with denser and harder wood - tuberosity; ultimately, the quality of the core as an object for further research is significantly reduced.

Существенным недостатком данного устройства является также то, что здесь отсутствует приспособление для измерения диаметра дерева, что снижает вероятность направить бурав строго по середине (центру) ствола, что также снижает качество извлекаемого керна, вносит определенную погрешность в исследованиях древесины на корню, например, методом измерения сопротивления сверлению.A significant drawback of this device is that there is no device for measuring the diameter of the tree, which reduces the likelihood of directing the drill strictly in the middle (center) of the trunk, which also reduces the quality of the extracted core, introduces a certain error in the study of standing wood, for example, by measuring resistance to drilling.

Известен способ диагностики резонансных свойств древесины и устройство для его осуществления (Патент 2130611 РФ; опубл. 20.05.99). Данный способ основан также на использовании радиально-поперечных кернов деревьев ели для последующего определения в лабораторных условиях динамики изменения ширины годичных слоев и содержания в них поздней древесины по ее микротвердости с помощью специального прибора - электронного микродендрометра.A known method for the diagnosis of resonant properties of wood and a device for its implementation (Patent 2130611 RF; publ. 20.05.99). This method is also based on the use of radially transverse cores of spruce trees for subsequent determination in laboratory conditions of the dynamics of changes in the width of annual layers and the content of late wood in their microhardness using a special device - an electronic microdendrometer.

Недостаток данного способа заключается в том, что взятый образец для выполнения последующих исследований необходимо доставить в специализированную лабораторию, на что потребуются дополнительные трудозатраты и время. Следовательно, при таком способе ограничены возможности проводить полную экспресс-диагностику и целевой отбор деревьев непосредственно в лесных условиях. Главное: за период доставки опытного образца из леса до лаборатории происходит изменение его первоначальной влажности за счет десорбции древесины; это сказывается и на динамике физико-механических показателей и, соответственно, снижает точность их определения.The disadvantage of this method is that the sample taken for subsequent research must be delivered to a specialized laboratory, which will require additional labor and time. Therefore, with this method, the ability to conduct a full rapid diagnosis and targeted selection of trees directly in forest conditions is limited. The main thing: during the period of delivery of the prototype from the forest to the laboratory, its initial moisture content changes due to desorption of wood; this affects the dynamics of physical and mechanical parameters and, accordingly, reduces the accuracy of their determination.

Прототипом является устройство для измерения сопротивления сверлению для определения физико-механических характеристик растущих деревьев, пиломатериалов и деревянных строительных конструкций (Патент RU 2448811 С1).The prototype is a device for measuring drilling resistance to determine the physico-mechanical characteristics of growing trees, lumber and wooden building structures (Patent RU 2448811 C1).

Недостаток устройства заключается в том, что рабочий орган прибора представляет собой обычное цельное сверло и при этом из дерева вообще не берется какой-либо образец, без чего практически невозможно определить макроструктурные показатели древесины, установленные соответствующими ГОСТ и/или ТУ на лесоматериалы спецназначений; к тому же, многие мастера по изготовлению музыкальных инструментов придают особое значение цвету древесины [Федюков В.И. Ель резонансная: отбор на корню, выращивание, сертификация. Йошкар-Ола, 1998. 204 с.], поэтому без извлечения опытного образца практически невозможно проводить диагностику качества и целевой отбор резонансной древесины на корню, то есть без спиливания дерева.The disadvantage of the device is that the working body of the device is an ordinary solid drill and at the same time no sample is taken from the tree, without which it is almost impossible to determine the macrostructural parameters of wood established by the relevant GOST and / or TU for special-purpose timber; In addition, many masters in the manufacture of musical instruments attach particular importance to the color of wood [Fedyukov V.I. Resonant spruce: seedling, growing, certification. Yoshkar-Ola, 1998. 204 pp.], Therefore, without extracting a prototype, it is practically impossible to conduct quality diagnostics and targeted selection of resonant standing wood, that is, without cutting the tree.

Вторым недостатком устройства является то, что величина сопротивления сверлению этим устройством определяется с помощью датчика угла поворота привода вращения бурового сверла относительно оси вала его ротора. В устройство датчика угла поворота входит нагрузочная пружина, механические свойства которой со временем изменяются, и это неизбежно снижает точность измерения.The second disadvantage of the device is that the resistance value to drilling by this device is determined using the angle sensor of the rotation drive of the drill bit relative to the axis of the shaft of its rotor. The rotation angle sensor includes a load spring, the mechanical properties of which change over time, and this inevitably reduces the measurement accuracy.

Имеется и другой недостаток: отсутствует приспособление для фиксации устройства относительно к стволу, из-за чего в процессе сверления обычным методом (при поддержке сверла руками) неизбежны вращательные вибрации и биения, что порождает погрешность в показаниях датчика сигнала зависимости от нагрузки, то есть снижает точность результатов.There is another drawback: there is no device for fixing the device relative to the barrel, because of which rotational vibrations and beats are inevitable during the drilling process by the usual method (with the support of the drill with hands), which gives rise to an error in the readings of the signal sensor depending on the load, i.e. reduces accuracy results.

Технологическим недостатком можно считать и тот факт, что при таком способе отсутствует возможность измерить диаметр исследуемого дерева данным устройством одновременно с процессом сверления в целях не только оперативного выявления технического качества, но и соответствия требованиям ГОСТ размера ствола, что само по себе является одним из основных элементов экспресс-диагностики древесины на корню при ее отборе для изготовления резонансных и других спецсортиментов.A technological disadvantage is the fact that with this method it is not possible to measure the diameter of the tree under investigation with this device at the same time as the drilling process in order to not only quickly identify the technical quality, but also comply with the requirements of GOST trunk size, which in itself is one of the main elements rapid diagnostics of standing wood during its selection for the manufacture of resonance and other special assortments.

Технический результат - повышение точности и оперативности в экспресс-диагностике резонансных свойств древесины, а также расширение диапазона проведения комплексных дендрометрических исследований непосредственно в лесных условиях без спиливания дерева.EFFECT: increased accuracy and efficiency in express diagnostics of the resonance properties of wood, as well as expanding the range of complex dendrometric studies directly in forest conditions without sawing wood.

Технический результат достигается тем, что устройство для экспресс-диагностики резонансных свойств древесины на корню содержит буровое устройство с электрическим двигателем и программно-аппаратный комплекс с источником питания. Согласно изобретению оно снабжено датчиком давления, измерителем глубины сверления, цанговым держателем, продольной рейкой с мерной вилкой и горизонтально-ориентированным желобом, при этом буровое устройство установлено в горизонтально-ориентированным желобе с возможностью продольного перемещения по нему, причем желоб с помощью ползунка закреплен перпендикулярно на продольной рейке мерной вилки с возможностью передвижения вдоль нее, а бурав выполнен полым и закреплен в буровом устройстве посредством цангового держателя, при этом устройство выполнено с возможностью в процессе сверления в реальном масштабе времени по сигналам от датчика давления и измерителя глубины сверления, а также по величине тока электродвигателя определения дендроакустических характеристик древесины по динамике изменения величины сопротивления сверлению дерева полым буромThe technical result is achieved in that a device for express diagnostics of the resonant properties of standing wood contains a drilling device with an electric motor and a hardware-software complex with a power source. According to the invention, it is equipped with a pressure sensor, a drilling depth meter, a collet holder, a longitudinal rail with a measuring fork and a horizontally oriented groove, while the drilling device is mounted in a horizontally oriented groove with the possibility of longitudinal movement along it, and the groove is mounted perpendicularly to the groove the longitudinal rail of the measuring fork with the possibility of movement along it, and the drill is made hollow and fixed in the drilling device by means of a collet holder, while troystvo arranged to the drilling process in real time on signals from the pressure transducer and meter drilling depth, as well as motor current value determining characteristics dendroakusticheskih timber by the dynamics of change of resistance of the hollow drilling wood borer

В диагностике резонансных свойств древесины на корню оценка ее дендроакустических характеристик выполняется по динамике изменения величины сопротивления сверлению дерева полым буравом, выявляемой измерителем глубины сверления (формирователем меток расстояния), измерителем тока потребления электродвигателя и одновременной фиксацией сигнала в зависимости от нагрузки с помощью датчика давления, по снятым показаниям определяются модуль упругости и показатели макроструктуры.In the diagnostics of the resonant properties of standing wood, its dendroacoustic characteristics are evaluated by the dynamics of changes in the resistance to drilling a tree with a hollow drill, detected by a measuring device for depth of drilling (distance marking device), a meter for current consumption of the electric motor, and simultaneously fixing the signal depending on the load using a pressure sensor, according to The readings are determined by the modulus of elasticity and indicators of the macrostructure.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг. 2 - механическая часть устройства.In FIG. 1 shows a block diagram of a device that implements the method; in FIG. 2 - the mechanical part of the device.

Блок-схема устройства, реализующего способ включает: 1 - механическую часть устройства; 2 - датчик сигнала зависимости от нагрузки (датчик давления); 3 - измеритель глубины сверления (формирователь меток расстояния); 4 - измеритель тока потребления электродвигателя; 5 - источник питания; 6 - блок обработки сигналов с выходом на ПК.The block diagram of a device that implements the method includes: 1 - the mechanical part of the device; 2 - load-dependent signal sensor (pressure sensor); 3 - measuring the depth of drilling (shaper marks distance); 4 - meter current consumption of the electric motor; 5 - power source; 6 - signal processing unit with access to a PC.

Механическая часть устройства включает мерную вилку 7 с продольной рейкой, полый бурав 8 один конец которого имеет винтовую поверхность, другим концом посредством цангового держателя 9 закреплен в буровом устройстве 10, установленным в горизонтально ориентированном желобе 11 с возможностью продольного перемещения по нему, желоб с помощью ползунка закреплен перпендикулярно к продольной рейке мерной вилки с возможностью передвижения вдоль продольной рейки, буровое устройство имеет кнопку «пуск» 12, которая соединяет механическую часть устройства с аккумулятором 13.The mechanical part of the device includes a measuring fork 7 with a longitudinal rail, a hollow drill 8, one end of which has a helical surface, the other end by means of a collet holder 9 is fixed in the drilling device 10, mounted in a horizontally oriented groove 11 with the possibility of longitudinal movement along it, the groove using a slider fixed perpendicular to the longitudinal rail of the measuring fork with the possibility of movement along the longitudinal rail, the drilling device has a start button 12, which connects the mechanical part of the device Battery Features 13.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Пользуясь визуально-биоморфологическим способом [Федюков В.И. Ель резонансная: отбор на корню, выращивание, сертификация. Йошкар-Ола, 1998. 204 с.], намечают еловое дерево, которое по габитусу ствола и другим внешним признакам предположительно подходит для заготовки резонансного лесоматериала. С помощью мерной вилки 7, которая одновременно служит креплением для бурового устройства 10, по двум взаимоперпендикулярным направлениям относительно сторон света С-Ю и В-З на высоте ствола 1,7 м определяют его средний диаметр Dcp; если величина среднего диаметра находится в интервале 42,0 см ≥ Dcp ≥ 30,0 см, то дерево подлежит дендрометрическим исследованиям по выявлению резонансных свойств древесины на корню. Для этого полый бурав 8 с помощью цангового держателя 9 монтируется одним концом в буровое устройство 10 с источником э/питания (батарейки), которое в свою очередь помещается в желоб 11, закрепленный перпендикулярно к продольной рейке мерной вилки 7 с помощью ползунка; при необходимости желоб 11 вместе с буровым устройством 10 легко можно передвигать вдоль продольной рейки мерной вилки 7. Другой конец полого бурава 8, наружная часть которого представляет собой винтовую поверхность, подводится к дереву и незначительно углубляется в ствол, продвигая буровое устройство по желобу 11 строго горизонтально по диаметру в направлении С-Ю. В дальнейшем бурав приводится во вращательное движение нажатием кнопки «Пуск» 12, которая соединяет механическую часть устройства с аккумулятором 13. Благодаря винтовой поверхности полый бурав в результате вращения автоматически ввинчивается в ствол и высверливает поперечно-радиальный керн, при этом одновременно с помощью датчика давления в соответствии с изменением величины сопротивления сверлению в реальном масштабе времени автоматически регистрируется и выводится на экран дисплея в табличном и графическом изображении колебание ширин ранней и поздней зон годичных колец, то есть определяются основные показатели макроструктуры древесины, характеризующие ее соответствие или не соответствие требованиям ГОСТ 9463-88 или зарубежных стандартов на резонансные и другие спецназначения.Using the visual-biomorphological method [Fedyukov V.I. Resonant spruce: seedling, growing, certification. Yoshkar-Ola, 1998. 204 pp.], Outlines a spruce tree, which, according to the habit of the trunk and other external signs, is supposedly suitable for harvesting resonant timber. Using callipers 7 which simultaneously serves as a fastening for drilling device 10 in two mutually perpendicular directions relative to the cardinal NS and EW at a height of 1.7 m trunk determine its average diameter D cp; if the average diameter is in the range 42.0 cm ≥ D cp ≥ 30.0 cm, then the tree is subject to dendrometric studies to identify the resonant properties of standing wood. To do this, a hollow drill 8 using a collet holder 9 is mounted at one end in a drilling device 10 with an electric power source (battery), which in turn is placed in a groove 11, fixed perpendicular to the longitudinal rail of the measuring fork 7 using a slider; if necessary, the chute 11 together with the drilling device 10 can easily be moved along the longitudinal rails of the measuring fork 7. The other end of the hollow drill 8, the outer part of which is a helical surface, is led to the tree and slightly deepens into the trunk, moving the drilling device along the chute 11 strictly horizontally in diameter in the south-south direction. Subsequently, the drill is rotated by pressing the “Start” button 12, which connects the mechanical part of the device to the battery 13. Due to the screw surface, the hollow drill is automatically screwed into the barrel as a result of rotation and drills a transverse radial core, at the same time using a pressure sensor in in accordance with a change in the value of the resistance to drilling in real time, the oscillation of w is automatically recorded and displayed on the screen in a table and graphic image irin of the early and late zones of tree rings, that is, the main indicators of the macrostructure of wood are determined that characterize its compliance or non-compliance with the requirements of GOST 9463-88 or foreign standards for resonance and other special purposes.

Величина сопротивления сверлению определяется с помощью датчика давления, питание электродвигателя осуществляется стабилизированным напряжением, при этом регистрируется динамика изменения значений потребляемых токов, меток расстояния, а также для автоматизированной обработки получаемых данных в ЭВМ в цифровых значениях и одновременно вывода на экран ПК в табличном и графическом изображениях динамики макроструктуры древесины и других физико-механических и акустических показателей, в устройстве имеется специальный аппаратно-программный комплекс для формирования-регистрации меток расстояния и выполнения обработки получаемых данных в ЭВМ в цифровых значениях и одновременно в виде соответствующих гистограмм; передача данных на ПК осуществляется по каналу беспроводной связи, а приемник находится у оператора.The value of the drilling resistance is determined using a pressure sensor, the electric motor is supplied with a stabilized voltage, and the dynamics of changes in the values of consumed currents, distance marks, and also for the automated processing of the received data in a computer in digital values and simultaneously output to the PC screen in tabular and graphic images are recorded dynamics of the macrostructure of wood and other physico-mechanical and acoustic indicators, the device has a special hardware-software Amm complex for forming-recording distance marks and processing the received data in a computer in digital values and at the same time in the form of corresponding histograms; Data is transmitted to a PC via a wireless channel, and the receiver is located at the operator.

Пользуясь реальными показаниями величины сопротивления сверлению и основываясь на существующих закономерностях взаимосвязи физико-механических и акустических показателей (Волынский В.Н. О взаимосвязи прочности древесины с несколькими ее параметрами, определяющими неразрушающим способом. ИВУЗ «Лесной журнал». 1991. №4, с. 60-64), а также известный теоретический или графический способ получения декремента колебаний [Уголев Б.Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения: Учебник для вузов. - М.: МГУЛ. 2001. 340 с.; Пищик И.И. Датирование древесины длительной выдержки неразрушающими методами: Дис. … д-ра техн. наук: 05.21.05 Москва, 2004. 356 с. РГБ ОД, 71:05-5/641], можно без рубки дерева и изготовления опытных образцов непосредственно в лесных условиях выполнить неразрушающую экспресс-диагностику резонансных свойств древесины.Using real readings of the value of resistance to drilling and based on existing patterns of the relationship of physico-mechanical and acoustic indicators (Volynsky V.N. On the relationship of the strength of wood with several of its parameters that determine the non-destructive method. IVUZ "Forest Journal". 1991. No. 4, p. 60-64), as well as the well-known theoretical or graphic method of obtaining the decrement of oscillations [Ugolev B.N. Wood Science with the Basics of Forest Commodity: A Textbook for High Schools. - M.: MGUL. 2001.340 s .; Pishchik I.I. Dating of wood of long exposure by non-destructive methods: Dis. ... Dr. tech. Sciences: 05.21.05 Moscow, 2004.356 s. RSL OD, 71: 05-5 / 641], it is possible to perform non-destructive express diagnostics of the resonant properties of wood without cutting the tree and making prototypes directly in the forest.

Claims (1)

Устройство для экспресс-диагностики резонансных свойств древесины на корню, содержащее буровое устройство с электрическим двигателем и программно-аппаратный комплекс с источником питания, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком давления, измерителем глубины сверления, цанговым держателем, продольной рейкой с мерной вилкой и горизонтально-ориентированным желобом, при этом буровое устройство установлено в горизонтально-ориентированном желобе с возможностью продольного перемещения по нему, причем желоб с помощью ползунка закреплен перпендикулярно на продольной рейке мерной вилки с возможностью передвижения вдоль нее, а бур выполнен полым и закреплен в буровом устройстве посредством цангового держателя, при этом устройство выполнено с возможностью в процессе сверления в реальном масштабе времени по сигналам от датчика давления и измерителя глубины сверления, а также по величине тока электродвигателя определения дендроакустических характеристик древесины по динамике изменения величины сопротивления сверлению дерева полым буром. A device for express diagnostics of the resonant properties of standing wood, containing a drilling device with an electric motor and a hardware-software complex with a power source, characterized in that it is equipped with a pressure sensor, a drilling depth meter, a collet holder, a longitudinal rail with a measuring fork and horizontal oriented groove, while the drilling device is installed in a horizontally oriented groove with the possibility of longitudinal movement along it, and the groove is secured using a slider n perpendicularly to the longitudinal rail of the measuring fork with the possibility of movement along it, and the drill is made hollow and fixed in the drilling device by means of a collet holder, while the device is made with the possibility in the process of drilling in real time according to the signals from the pressure sensor and measuring depth of drilling, and also by the magnitude of the current of the electric motor to determine the dendroacoustic characteristics of wood according to the dynamics of changes in the resistance value to drilling a tree with a hollow drill.
RU2014118170/02A 2014-05-05 2014-05-05 Device for proximate diagnostics of standing wood resonance properties RU2577886C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014118170/02A RU2577886C2 (en) 2014-05-05 2014-05-05 Device for proximate diagnostics of standing wood resonance properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014118170/02A RU2577886C2 (en) 2014-05-05 2014-05-05 Device for proximate diagnostics of standing wood resonance properties

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014118170A RU2014118170A (en) 2015-11-10
RU2577886C2 true RU2577886C2 (en) 2016-03-20

Family

ID=54536273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014118170/02A RU2577886C2 (en) 2014-05-05 2014-05-05 Device for proximate diagnostics of standing wood resonance properties

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2577886C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2665149C1 (en) * 2017-08-07 2018-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Method for express diagnostics of the resonant properties of aged wood in old structures
RU2739928C1 (en) * 2020-04-30 2020-12-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Method for instant diagnostics of resonance properties of wood after long maintenance in ceiling structure of old structures

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2644585C2 (en) * 2016-05-04 2018-02-13 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова" Method for forming resonant wood from the european spruce

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2605448A1 (en) * 1975-02-14 1976-08-26 Innotec Oy METHODS OF CLASSIFYING AND MEASURING WOOD
RU2247489C2 (en) * 2002-12-09 2005-03-10 Марийский государственный технический университет Method for testing of woody plants
DE102005013752A1 (en) * 2005-03-22 2006-10-12 Rinn, Frank, Dipl.-Phys. Drill resistance measuring apparatus for calibrating drilling operations, detects drilling tool characteristics via motor power and test body
RU2439561C2 (en) * 2009-03-26 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет Method for early detection of resonance properties of standing wood
RU2448811C1 (en) * 2010-11-08 2012-04-27 Евгений Сергеевич Шарапов Device to measure antidrilling properties

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2605448A1 (en) * 1975-02-14 1976-08-26 Innotec Oy METHODS OF CLASSIFYING AND MEASURING WOOD
RU2247489C2 (en) * 2002-12-09 2005-03-10 Марийский государственный технический университет Method for testing of woody plants
DE102005013752A1 (en) * 2005-03-22 2006-10-12 Rinn, Frank, Dipl.-Phys. Drill resistance measuring apparatus for calibrating drilling operations, detects drilling tool characteristics via motor power and test body
RU2439561C2 (en) * 2009-03-26 2012-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет Method for early detection of resonance properties of standing wood
RU2448811C1 (en) * 2010-11-08 2012-04-27 Евгений Сергеевич Шарапов Device to measure antidrilling properties

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2665149C1 (en) * 2017-08-07 2018-08-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Method for express diagnostics of the resonant properties of aged wood in old structures
RU2739928C1 (en) * 2020-04-30 2020-12-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Method for instant diagnostics of resonance properties of wood after long maintenance in ceiling structure of old structures

Also Published As

Publication number Publication date
RU2014118170A (en) 2015-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gao et al. A critical analysis of methods for rapid and nondestructive determination of wood density in standing trees
Dackermann et al. A comparative study of using static and ultrasonic material testing methods to determine the anisotropic material properties of wood
Tannert et al. In situ assessment of structural timber using semi-destructive techniques
RU2577886C2 (en) Device for proximate diagnostics of standing wood resonance properties
Rinn Basics of typical resistance-drilling profiles
US490860A (en) Yhe norbie peters co
CN204165862U (en) The device of indirect determination irregularity volume density
CN206378351U (en) Portable soil skinning shearing strength measuring instrument
CN101231280B (en) Method for detecting live stumpage strength nondestructively
CN103091342B (en) Method for carrying out CT scanning analysis processing upon rock core sample
CN201277940Y (en) Detection analyzer for tree growth ring and material
CN103808574B (en) The dynamic testing method of timber Poisson's ratio
CN106840918A (en) Method based on cantilever slab torsion mode test material modulus of shearing
Krajnc et al. The use of ultrasound velocity and damping for the detection of internal structural defects in standing trees of European beech and Norway spruce
Eyma et al. Utilization of a dynamometric pendulum to estimate cutting forces involved during routing. Comparison with actual calculated values
CN208000100U (en) A kind of vernier caliper type depth of thread cubing
El Mouridi et al. Searching for material symmetries in the burr wood of thuja by a direct contact ultrasonic method on spherical samples
CN102590027A (en) Grade estimation method of veneer and laminated veneer lumber
RU2665149C1 (en) Method for express diagnostics of the resonant properties of aged wood in old structures
US20080184806A1 (en) Device for Measuring Perforation Resistance
CN203824943U (en) Test support for handheld X-ray fluorescence spectrometer
CN203053926U (en) Test frame for actually testing ultrasonic instrument by utilizing air sound speed method
Gill et al. Bark probe—an instrument for measuring bark thickness of eucalypts
CN206788007U (en) A kind of rock mechanics anisotropy measurement device
JP2002039929A (en) Method and apparatus for estimation of internal strength of wood material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160506