Устройство для сортировки твердых объектов из потока древесных стволов Советский патент 1993 года по МПК B07C5/14 

Изобретение относится к устройствам для сортировки и может быть использовано при сортировке древесных стволов.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей.

На фиг.1 показаны формы силовых импульсов, генерируемых в случае, когда твердый объект сталкивается с мягким объектом (А), и когда твердый объект сталкивается с другим твердым объектом (В); на фиг.2 - частотное распределение (спектральная плотность мощности) силовых импульсов, как показано на фиг. 1, при этом кривая А представляет соударение твердого объекта и мягкого объекта и кривая В представляет соударение двух твердых объектов; на фиг.З - амплитудно-частотное распределение колебания, генерируемого в стальной конструкции в установке при соударении с древесным объектом А и соответственно с твердым объектом В; на фиг.4 - вариант реализации устройства согласно изобретению в практических условиях; на фиг.5 - блок-схема варианта реализации устройства согласно изобретению.

На фигурах показаны нижеследующие детали, обозначенные под цифровыми позициями: древесный блок, бревно или ствол дерева 1, секция 2 конвейера, ролики 3 конвейера, камень или другой твердый объект 4, стальная конструкция, образующая часть установки 5, датчик акустических колебаний 6, блок формирования управляющих сигналов 7, усилитель 8. фильтр 9. узел регистрации с.реднеквадратической величины напряжения 10, толкатель 11 выходной дверцы, выходная дверца 12.

Когда древесный объект соударяется с металлической конструкцией, генерируемый силовой импульс будет мягкой формы и относительно большой длительности, как показано кривой А на фиг.1. В спектре частотного распределения такого импульса (кривая А на фиг.2) нижние частоты колебания имеют более значительные величины амплитуды, чем более высокие частоты, как показано кривой А на фиг.З. Частоты колебаний, образуемые в результате ударов дре- весных объектов, являются типичными естественными частотами больших структурных конструкций.

Когда такой твердый объект, как камень, соударяется с металлической конструкцией, результирующий силовой импульс будет резкой формы и относительно короткой длительности, как показано кривой В на фиг.1. Диапазон частот колебания в импульсе соударения расширяется до более высоких частот, как показано кривой В на фиг.2. Как показано кривой В на фиг.З. амплитудное распределение содержит больше высоких частот, чем в случае соударения дерева и металла. Эти частоты колебаний, образуемые в металлической конструкции в резуль- тате ударов твердых объектов, являются типично высокими локальными резонансными частотами поверхности конструкции. В качестве примера варианта реализации изобретения на фиг.4 показана часть

продольного конвейера для перемещения

бревен, на котором камень 4 транспортируется вместе с бревнами и древесными блоками 1. Когда камень 4 достигается стальных роликов 3 в конвейерной секции 2,

5 удары в результате соударений камня и роликов вызывают колебания и звуки. Это колебание определяется датчиками колебаний 6, а сигналы колебаний обрабатываются посредством измерительного и

0 управляющего блока 7. Когда детектированный таким образом твердый объект 4 достигает места выходного механизма, смонтированного в устройстве, управляющий блок 7 подает команду на толкатель 11

5 выходной дверцы 12, которая размещена между роликами 3 ниже на конвейере. После регулируемой задержки, зависящей от скорости конвейера, толкатель 11 открывает выходную дверцу 12 и камень 4 падает

0 вниз в пространство под конвейером.

Точка измерения датчика колебаний б, используемого с устройством согласно изобретению, может также быть подшипником, корпусом подшипника, опорным злемен5 том, стенкой конвейера или пластиной, роликом, стержнем, диском, или аналогичным металлическим объектом, специально предназначенным для этой цели и предпочтительно изолированным от вибрационных

0 влияний окружающих условий.

Датчик колебаний 6, используемый в устройстве согласно изобретению, может также содержать микрофон. Устройство может быть оборудовано микрофоном и -датчиком

5 колебаний 6. Посредством воздуха микрофон измеряет звук, генерируемый механической вибрацией конвейера.

Устройство согласно изобретению может быть покрыто звуковой изоляцией для

0 снижения окружающего фонового шума, когда микрофон используется для детектирования колебания.

На фиг.5 показана блок-схема блока обработки сигналов, используемого в вариан5

те реализации устройства согласно изобретению. Измерительный и управляющий блок 7 включает в себя дополнительно к датчику колебаний 6 усилитель 8. фильтр 9 и блок для измерения среднеквадратиче- ской величины 1.0. Сигнал, посылаемый датчиком 6. усиливается регулируемым усилителем 8. выходной сигнал которого фильтруется полосовым фильтром 9 для получения лучшего отношения сигнал/шум. Фильтр 9 отрегулирован таким образом, что пропу- скаются только колебания, которые вызываются ударами твердых объектов, в то время как колебания, вызываемые ударами древесных объектов, либо совсем не пропускаются, либо значительно ослабляются, когда они достигают следующего каскада, где измеряется среднеквадратическая величина амплитуды колебательного сигнала. Блок 10, измеряющий среднеквадратическую величину, измеряет силу сигнала в значении средней величины соответственно полученной или количественно пропорциональной ей, например, среднеквадратической величины. Когда сила сигнала превышает определенный заданный предел, блок 10, измеряющий среднеквадратическую величину, посылает управляющий сигнал на толкатель 11, который открывает выходную дверцу 12 для удаления камня 4.

Использование изобретения расширя- ет технологические возможности устройства. ,

Форму лаизобретения 1. Устройство для сортировки твердых объектов из потока древесных стволов, содержащее механизм подачи сортируемых объектов в зону сортировки с установленным вблизи нее датчиком акустических колебаний, соединенным выходом с входом блока формирования управляющих сигналов, подключенного выходом к входу исполнительного блока, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено расположенными в зоне сортировки дополнительными датчиками акустических колебаний, механизм подачи сортируемых объектов имеет установленные в зоне сортировки кинематически связанные конвейерные ролики, исполнительный блок содержит толкатель и кинематически связанную с конвейерными роликами сортирующую заслонку, укрепленную с возможностью открывания вниз, а блок формирования управляющих сигналов имеет последовательно включенные усилитель, фильтр и узел регистрации среднеквадратической величины напряжения, выход которого подключен к приводу толкателя, механически связанного с сортирующей заслонкой, при этом выходы датчиков акустических колебаний соединены с входе м усилителя,

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что датчик акустических колебаний выполнен в виде вибрационного датчика.

3. Устройство по п. 1,отличающее с я тем, что датчик акустических колебании выполнен в виде микрофона.

4. Устройство по п. 1,отличающее с я тем, что датчик акустических колебаний установлен на опорном элементе конвейерного ролика.

ФигД

Сущность изобретения: устройство содержит секцию 2 конвейера, ролик 3 конвейера, датчик акустических колебаний, блок формирования управляющих сигналов 7, усилитель, фильтр, узел регистрации сред- неквадратической величины напряжения, толкатель. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Фиг.5