Способ определения плотности древесины Российский патент 2024 года по МПК G01N9/10 

Изобретение относится к лесной отрасли и может использоваться во всех областях исследования или применения древесины.

Известен способ определения плотности древесины, предусматривающий измерение длины образца, погружение его в жидкость, измерение высоты погрузившейся в жидкость части образца и вычисление плотности по формуле , которая для образца правильной призматической или цилиндрической формы (при погружении в воду, т. е. при =1) примет вид , где - плотность образца древесины, - объем погрузившейся в жидкость части образца, - объем образца, - плотность жидкости, - высота погрузившейся части образца, - высота образца (Обрезкова В.А. Конструкции из дерева и пластмасс: практикум к проведению лабораторных работ / сост. Обрезкова В. А. - Ульяновск: УлГТУ, 2017. С. 6, 7).

Недостатками данного способа является большая погрешность ввиду стремления образца принять горизонтальное положение при погружении его в жидкость.

Наиболее близким по технической сущности является метод, предусматривающий перед погружением в жидкость известной плотности крепление к торцовой поверхности одного из концов исследуемого образца древесины груза в виде металлического шарика, оснащенного иглой, которая одним концом жестко соединена с ним, а противоположным острым концом внедряется в тело образца на всю свою длину, при этом плотность определяется по выражению , где - плотность исследуемого образца древесины, - глубина погружения образца, - длина образца, - плотность жидкости, и - соответственно объемы металлического шарика и исследуемого образца древесины, - плотность металлического шарика.

Недостатком данного способа является необходимость подбора шарика таким образом, чтобы не происходило полное погружение системы образец-шарик или всплывание с последующим нарушением вертикальности расположения.

Технический результат - повышение точности определения плотности древесины путем создания условий вертикального расположения образца во время его погружения в жидкость без использования груза.

Технический результат достигается тем, что перед погружением в жидкость известной плотности к боковой поверхности образца у противоположных торцов крепятся два кольца, через которые параллельно продольной оси образца снизу вверх продевается Г-образный стержень, причем, для крепления к образцу кольца оснащены иглами, которые одним концом жестко соединены с ними, а противоположным острым концом внедряются в тело образца, при этом плотность определится по известному выражению , где - плотность образца древесины, - плотность жидкости, - высота погрузившейся части образца, - высота образца.

Предлагаемый способ позволяет определять плотность древесины с большей точностью за счет обеспечения условий вертикального расположения образца во время его погружения в жидкость без использования груза.

В патентной и научно-технической литературе подобного способа определения плотности древесины не обнаружено.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется графически, где на фиг. 1 изображена схема действия сил в процессе измерения, включающая исследуемый образец 1 с прикрепленными кольцами 2, через которые снизу вверх продет Г-образный стержень 3.

Согласно предложенному способу определение плотности древесины может осуществляться следующим образом.

Первоначально изготавливают образец древесины 1, например, размерами 10×10×100 мм (последний размер вдоль волокон древесины) или цилиндрической формы аналогичной длины. К боковой поверхности образца у противоположных торцов крепятся два кольца 2, оснащенные иглами, которые одним концом жестко соединены с ними, а противоположным острым концом внедряются в тело образца 1. После этого через кольца 2 параллельно продольной оси образца снизу вверх продевают Г-образный стержень 3, диаметр которого меньше внутреннего диаметра колец 2. Полученную систему, удерживая за верхний конец стержня 3, вертикально опускают в емкость 4 с жидкостью известной плотности . По мере погружения наступает момент равенства силы тяжести и силы Архимеда , при этом дальнейшего погружения образца не происходит. Благодаря закрепленным на образце 1 кольцам 2, через которые продет стрежень 3, обеспечивается вертикальность расположения образца 1 во время его погружения в жидкость без использования груза. После этого производят измерение глубины погружения .

Изобретение относится к лесной отрасли и может использоваться во всех областях исследования или применения древесины. Способ заключается в том, что перед погружением в жидкость известной плотности к боковой поверхности образца у противоположных торцов крепятся два кольца, через которые параллельно продольной оси образца снизу вверх продевается Г-образный стержень, причем для крепления к образцу кольца оснащены иглами, которые одним концом жестко соединены с ними, а противоположным острым концом внедряются в тело образца, при этом плотность определяется по известному выражению , где - плотность образца древесины, - плотность жидкости, - высота погрузившейся части образца, - высота образца. Технический результат - повышение точности определения плотности древесины путем создания условий вертикального расположения образца во время его погружения в жидкость без использования груза. 1 ил.

Способ определения плотности древесины, включающий подготовку образца, помещение его в сосуд с жидкостью известной плотности, измерение длины погрузившейся в жидкость части образца, отличающийся тем, что перед погружением в жидкость известной плотности к боковой поверхности образца у противоположных торцов крепятся два кольца, через которые параллельно продольной оси образца снизу вверх продевается Г-образный стержень, причем для крепления к образцу кольца оснащены иглами, которые одним концом жестко соединены с ними, а противоположным острым концом внедряются в тело образца, при этом плотность определяется по известному выражению , где ρ_обр – плотность образца древесины, ρ_ж – плотность жидкости, H_погр – высота погрузившейся части образца, H_обр – высота образца.