×
10.05.2014
216.012.c1ba

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СВЕРЛЕНИЮ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к устройствам для исследования или анализа свойств материалов путем определения величины сопротивления их просверливанию (плотности) и может быть использовано для определения физико-механических характеристик древесины растущих деревьев, пиломатериалов, деревянных строительных конструкций различного назначения и т.п. Устройство состоит из бурового сверла, каретки, установленной на направляющих и приводимой в движение винтовой передачей, ограничителей смещения бурового сверла в поперечном направлении, измерительных датчиков тока, устройства обработки и передачи данных энергосиловых параметров электрического двигателя на электронную вычислительную машину. Вращение и подача бурового сверла осуществляются одним электрическим двигателем постоянного тока, установленным неподвижно на раме устройства. Крутящий момент от электрического двигателя передается через зубчатую передачу на ходовой вал квадратной формы в поперечном сечении, затем через зубчатую передачу, установленную на каретке устройства, буровому сверлу. Движение каретки по направляющим и ходовому валу, а также подача бурового сверла осуществляются через автоматический вариатор, например клиноременный или его эквивалент, входной вал которого соединен с электрическим двигателем, а выходной через редуктор с винтовой передачей. Ограничители смещения бурового сверла в поперечном направлении соединены последовательно друг с другом, рамой и кареткой гибкими тросами. Технический результат: повышение точности измерения величины сопротивления просверливанию (плотности) исследуемых материалов, снижение износа режущей части бурового сверла и повышение надежности привода, узлов и конструкции устройства в целом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к устройствам для исследования или анализа свойств материалов путем определения величины сопротивления их просверливанию (плотности) и может быть использовано для определения физико-механических характеристик древесины растущих деревьев, пиломатериалов, деревянных строительных конструкций различного назначения и т.п.

Известно устройство для измерения сопротивления сверлению, включающее два раздельных электрических привода на подачу и вращение бурового сверла, каретку и винтовую передачу. Величина сопротивления сверлению определяется с помощью датчика тока и/или датчика скорости вращения бурового сверла и/или угла поворота электрического двигателя, а также устройства сбора данных и электронную вычислительную машину [1].

Недостатками прототипа является то, что раздельный привод подачи и вращения бурового сверла не осуществляет изменения скорости подачи при увеличении сопротивления сверлению и нагрузки на электрический привод вращения бурового сверла. В этом случае возможно смещение траектории поступательного движения бурового сверла, например, при просверливании более плотных материалов или их участков, например, таких как сучки в древесине. При этом повышается износ режущей части бурового сверла и увеличивается нагрузка на электрический двигатель его вращения, что снижает точность измерений и надежность устройства.

Известно устройство для измерения сопротивления сверлению, включающее электрический ручной инструмент, осуществляющий привод на подачу и вращение бурового сверла, планетарный механизм самописца для записи исследуемого параметра на бумажный носитель, продольные направляющие перемещения бурового сверла [2].

Эта конструкция устройства для измерения сопротивления сверлению взята нами за прототип.

Недостатком устройства является то, что единый привод от электрического ручного инструмента не обеспечивает необходимого диапазона варьирования скорости подачи в зависимости от изменения сопротивления сверлению под действием нагрузки. При этом существующее изменение скорости подачи при повышении нагрузки на буровом сверле не учитывается, что снижает точность измерений. Сложность конструкции устройства снижает его надежность.

Техническим результатом является повышение точности измерения величины сопротивления просверливанию (плотности) исследуемых материалов, снижение износа режущей части бурового сверла и повышение надежности привода, узлов и конструкции устройства в целом.

Технический результат достигается тем, что вращение и подача бурового сверла осуществляются одним электрическим двигателем, например, постоянного тока, установленным неподвижно на раме устройства; крутящий момент от электрического двигателя передается через передачу, например, зубчатую на ходовой вал, например, квадратной формы в поперечном сечении, затем через передачу, например, зубчатую, установленную на каретке устройства, буровому сверлу; движение каретки по направляющим и ходовому валу, а также подача бурового сверла осуществляются через автоматический вариатор, например, клиноременный или его эквивалент, входной вал которого соединен с электрическим двигателем, а выходной через редуктор с винтовой передачей; ограничители смещения бурового сверла в поперечном направлении соединены последовательно друг с другом, рамой и кареткой гибкими связующими элементами, например, тросами. Определение частоты вращения винтовой передачи и скорости подачи бурового сверла соответственно, производится датчиком частоты вращения, например на эффекте Холла.

На фиг.1 представлена кинематическая схема устройства для измерения сопротивления сверлению; на фиг.2 конструкция устройства для измерения сопротивления сверлению без кожуха, вид слева.

Устройство для измерения сопротивления сверлению состоит из:

электрического двигателя 1, например, постоянного тока, осуществляющего вращение и подачу бурового сверла 2; рамы устройства 3, с закрепленным на ней неподвижно электрическим двигателем 1; передачи 4, например, зубчатой и автоматического вариатора 5, например, клиноременного или его эквивалента, расположенных на валу электрического двигателя 1; ходового вала 6, например прямоугольной формы в поперечном сечении; винтовой передачи 7, соединенной с редуктором Вис выходным валом автоматического вариатора 5; каретки 9 с передачей 10, например зубчатой, приводимых в движение через винтовой вал 7; ограничителей смещения бурового сверла 11, осуществляющих движение по направляющим 12, которые соединены последовательно друг с другом, передней крышкой 13 и кареткой 9 гибкими связующими элементами, например, тросами 14; датчиков частоты вращения винтовой передачи 15 и тока 16, потребляемого электрическим двигателем 1, например, на эффекте Холла; опоры 17.

Устройство работает следующим образом:

Первоначально буровое сверло 2 неподвижно и находится внутри корпуса устройства для измерения сопротивления сверлению. Устройство подводится к исследуемому материалу, например, к древесине и незначительно углубляется в него опорой 17. Опора 17 смонтирована на передней крышке 13 устройства и выполнена в форме конусной трубки, служащей для сбора стружки. После позиционирования устройства относительно исследуемого материала оператор включает электрический двигатель 1, который питается, например, от аккумулятора. Крутящий момент от электрического двигателя 1 через передачу 4, например, зубчатую, передается ходовому валу 6, например, квадратной формы в поперечном сечении, и через передачу 10, например, зубчатую передается на буровое сверло 2, которое начинает вращаться.

Одновременно, с началом вращения бурового сверла 2, крутящий момент от электрического двигателя 1 через автоматический вариатор 5, например, клиноременный и редуктор 8 передается на винтовую передачу 7, осуществляя ее вращение и подачу каретки 9. Каретка 9 начинает перемещаться по направляющим 12 и ходовому валу 6 осуществляя подачу бурового сверла 2. Ограничители смещения бурового сверла в поперечном направлении 11 также осуществляют движение по направляющим 12 в процессе перемещений каретки, так как соединены последовательно друг с другом, передней крышкой 13 и кареткой 9 гибкими связующими элементами, например, тросами 14.

Во время просверливания более плотных материалов или их участков, например, таких как сучки в древесине, и возрастании сопротивления сверлению происходит увеличение потребляемого тока электрическим двигателем 1 и снижение частоты вращения его выходного вала. При снижении частоты вращения вала электрического двигателя.1 автоматический вариатор 5, например, клиноременный, плавно увеличивает передаточное число и, соответственно, снижает частоту вращения своего выходного вала. При этом через редуктор 8 снижается частота вращения винтовой передачи 7 и происходит снижение скорости подачи каретки 9 и бурового сверла 2.

Обратный процесс осуществляется также автоматически - при повышении частоты вращения выходного вала электрического двигателя 1 осуществляется увеличение скорости подачи каретки 9 и бурового сверла 2 до максимальных значений холостого режима (без нагрузки) работы устройства.

Определение свойств исследуемого материала (сопротивления сверлению, плотности) осуществляется с использованием датчика тока 16, потребляемого электрическим двигателем 1 и датчика частоты вращения 15 винтовой передачи 7, например, на эффекте Холла. Сигналы с датчиков поступают на устройство сбора данных, например, аналого-цифровой преобразователь, далее на электронную вычислительную машину, где производится их обработка, преобразование, отображение и хранение. Ввиду автоматически изменяемой скорости подачи бурового сверла в процессе сверления и на основании предварительных экспериментальных исследований взаимодействия величины скорости подачи бурового сверла и тока, потребляемого электрическим двигателем 1, на электронной вычислительно машине осуществляется математическое преобразование величины тока с целью определения реального значения мощности на сверление и свойств исследуемого материала.

Возможно использование вместо или совместно с датчиком тока 16, потребляемого электрическим двигателем 1 датчика частоты вращения выходного вала электрического двигателя 1, так как при увеличении нагрузки и величины потребляемого тока при сверлении происходит снижение частоты вращения выходного вала электрического двигателя 1.

Изменение направления перемещения катерки 9 и бурового сверла 2 осуществляется, например, реверсом электрического двигателя 1 путем изменения полярности напряжения на якоре или обмотке возбуждения в случае использования двигателей постоянного тока. В режиме реверса каретка 9 с буровым сверлом 2 совершают обратное движение подачи и вместе с ограничителями смещения бурового сверла 11 принимают первоначальное положение в устройстве.

Использование предлагаемого изобретения позволяет добиться повышения точности измерения величины сопротивления просверливанию (плотности) исследуемых материалов, снижения износа режущей части бурового сверла и повышения надежности привода, узлов и конструкции устройства в целом.

Используемые источники

1. Устройство для измерения сопротивления сверлению: пат 2448811 Рос. Федерация: МПК6 G01N 3/40 / Шарапов Е.С., Чернов В.Ю., Чернов Ю.В. - №2010145313/28; заявл. 08.11.2010; опубл. 27.04.2012.

2. Bore resistance measuring apparatus including a drive unit and an attachment for a drill and or driving mechanism: 6290437 B1. United States patent: B23В 41/00 Claus M. Leimersheim, Erich H. Wiesloch; appl. no. 421904; filed Oct, 20, 1999; patented Sep.18, 2001.


УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СВЕРЛЕНИЮ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СВЕРЛЕНИЮ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 14.
10.04.2013
№216.012.327b

Способ раскроя круглых лесоматериалов, имеющих кольцевые поражения

Предлагаемое изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при производстве пилопродукции. Определяют форму и параметры кольцевого поражения. Фиксируют и делят лесоматериал на сектора в продольном направлении. Сектора делят на части, сушат, сортируют, обрабатывают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478466
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.08.2013
№216.012.5cac

Мотолебедка

Изобретение относится к малогабаритным средствам механизации, а именно к мотолебедкам, и может быть использовано для обработки почвы в комплекте с сельскохозяйственными орудиями труда, а также в подъемно-транспортных машинах для осуществления операций по перемещению грузов. Мотолебедка включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489345
Дата охранного документа: 10.08.2013
10.05.2014
№216.012.c1b9

Устройство для измерения сопротивления сверлению

Изобретение относится к устройствам для исследования или анализа свойств материалов. Устройство измерения сопротивления сверлению, состоящее из электрического двигателя привода вращения бурового сверла; каретки, установленной на направляющих и приводимой в движение от электрического двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515342
Дата охранного документа: 10.05.2014
27.07.2014
№216.012.e3bc

Способ производства декоративных пиломатериалов из оцилиндрованных бревен

Изобретение относится к лесной промышленности и может быть использовано при производстве декоративно-отделочных материалов из древесины, используемых в строительстве. Осуществляют оцилиндровку бревна, изготовление продольного полукруглого укладочного паза, торцовку оцилиндрованного бревна....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524090
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e41d

Способ раскроя бревен

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при производстве пилопродукции. Способ раскроя бревен включает продольный раскрой, удаление коры из сердцевинных частей по сбегу, сушку, разворот и соединение. Продольный раскрой бревна осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524187
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.09.2014
№216.012.f764

Способ раскроя бревен

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при производстве пилопродукции. Двухкантный брус делят вдоль на два трехкантных бруса, которые раскраивают параллельно сбегу на обрезные пиломатериалы. Оставшиеся сердцевинные части трехкантных брусьев...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529169
Дата охранного документа: 27.09.2014
27.01.2015
№216.013.203d

Полувагон для сыпучих грузов

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, а именно к конструкции кузова полувагона. Полувагон для сыпучих грузов содержит ходовые части и установленный на них кузов (1), состоящий из рамы, торцевых и боковых стенок. Торцевые стенки имеют наклон нижней части к центру вагона и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539701
Дата охранного документа: 27.01.2015
20.08.2015
№216.013.72ee

Устройство для раскроя древесины цилиндрическими пилами

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к оборудованию для раскроя древесины. Устройство содержит станину, полую цилиндрическую пилу, электропривод вращения цилиндрической пилы, механизм фиксации пилы с помощью обрезиненных вальцов, механизм регулировки стола по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560992
Дата охранного документа: 20.08.2015
10.09.2015
№216.013.75cf

Способ получения пилопродукции из круглых лесоматериалов, пораженных радионуклидами

Изобретение относится к лесной промышленности, в частности к производству пилопродукции. Для получения пилопродукции из круглых лесоматериалов, пораженных радионуклидами, фиксируют лесоматериал за здоровую периферийную зону, определяют форму и параметры пораженного слоя, делят лесоматериал на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561748
Дата охранного документа: 10.09.2015
10.04.2016
№216.015.2c93

Центровое сверло

Изобретение относится к режущим инструментам для сверления материалов и может быть использовано в устройствах для определения физико-механических характеристик древесины и древесных материалов микросверлением. Центровое сверло состоит из плоской режущей головки с направляющим центром, пары...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579726
Дата охранного документа: 10.04.2016
Показаны записи 1-10 из 160.
20.01.2014
№216.012.962f

Способ разработки лесосек машинами манипуляторного типа

Способ включает разбивку лесосек на пасеки с технологическими коридорами и заездами на полупасеки, валку деревьев на пасеках с использованием машины манипуляторного типа для заготовки сортиментов, обрезку сучьев, раскряжевку на сортименты. Между технологическими коридорами и границами заездов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504146
Дата охранного документа: 20.01.2014
20.01.2014
№216.012.97a9

Смесь для получения искусственного строительного камня

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, а именно к составам сырьевых смесей для изготовления строительных изделий, и может быть использовано в производстве искусственного строительного камня методом прессования. Технический результат изобретения - повышение прочности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504524
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.02.2014
№216.012.a55f

Способ тестирования реакции человека на движущийся объект

Изобретение относится к области медицины и предназначено для тестирования реакции человека на движущийся объект. На горизонтальной поверхности световым излучателем, управляемым компьютером, создают световое пятно. Испытуемый размещается в центре пятна, программно в течение заданного времени...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508050
Дата охранного документа: 27.02.2014
10.03.2014
№216.012.a904

Станок для распиловки лесоматериалов

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для поперечной распиловки лесоматериалов на готовые сортименты. Станок содержит станину, механизм пиления и механизм надвигания. Механизм надвигания устройства выполнен в виде сварной рамы, установленной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002508983
Дата охранного документа: 10.03.2014
10.05.2014
№216.012.c1b9

Устройство для измерения сопротивления сверлению

Изобретение относится к устройствам для исследования или анализа свойств материалов. Устройство измерения сопротивления сверлению, состоящее из электрического двигателя привода вращения бурового сверла; каретки, установленной на направляющих и приводимой в движение от электрического двигателя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515342
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.07.2014
№216.012.dbab

Автомат разгерметизации гидросистемы

Автомат разгерметизации гидросистемы предназначен для автоматического отключения систем гидравлического привода рабочего оборудования. Устройство содержит два корпуса с камерами, в которых размещено с зазором два поршня со штоками. В корпусах выполнены входные и выходные отверстия, сообщающие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522013
Дата охранного документа: 10.07.2014
20.07.2014
№216.012.de6d

Способ изготовления торцевых щитовых элементов из древесины

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано при производстве торцевой паркетной доски, облицовочных щитовых элементов, а также элементов столярных, мебельных изделий. Способ изготовления торцевых щитовых элементов из древесины включает оцилиндровку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522727
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.def9

Способ и устройство для проверки параллельности установочной линейки к оси нижнего переднего вальца лесопильной рамы

Группа изобретений относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использована для измерения направляющих элементов лесопильных рам. Устройство для проверки параллельности установочной линейки к оси нижнего подающего вальца лесопильной рамы содержит горизонтальную опору с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522867
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.df73

Способ отбора проб для анализа почвы луга

Изобретение относится к области почвоведения и предназначено для отбора проб для анализа почвы луга. Способ включает определение места, частоты, длительности отбора проб почвы с поверхностного слоя 0-5 см на площадках по координатной сетке, указывая их номера и координаты. Места отбора проб...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522989
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.dfb0

Способ измерения и анализа динамики объемного расхода водотока родника

Изобретение относится к гидрологии суши и инженерной экологии, может быть использовано при экологическом мониторинге антропогенных воздействий на изменение загрязнения родников, а также при мониторинге за гидрологической структурой. Способ измерения и анализа динамики объемного расхода водотока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523050
Дата охранного документа: 20.07.2014
+ добавить свой РИД