Устройство для определения твердости Советский патент 1993 года по МПК G01N3/42 

Изобретение от носится к испытательной технике и может быть использовано при поиске и обнаружении затонувшей древесины.

Целью изобретения является повыше- ние достоверности обнаружения древесины, повышение надежности устройства в работе.

Указанная цель достигается тем, .что наконечники выполнены наборными в виде корпуса в сборе, причем заостренный наконечник для прощупывания предметов с твердостью выше твердости древесины расположен внутри корпуса наконечникам для прощупывания древесины, который выполнен в виде корпуса с отверстием по оси для прощупывания предметов с твердостью выше твердости древесины и расположен в корпусе наконечника для прощупывания предметов с твердостью ниже твердости древесины, который выполнен в виде конуса с отверстием по оси для наконечника для прощупывания древесины, причем наконечник для прощупывания предметов с твердостью выше твердости древесины закреплен неподвижно на пластине, регистрирующей

срабатывание наконечников, при этом пластина опирается на основания конусов наконечников для прощупывания древесины и предметов с твердостью ниже твердости древесины, подпружиненна и снабжена механизмом регулирования жесткости пружины, причем пружина и механизм регулирования ее жесткости расположены в корпусе устройства, а корпус с наконечниками соединен посредством винтов, закрепленных на корпусе устройства и проходящих через окна в корпусе наконечника для прощупывания предметов с твердостью ниже твердости древесины, при этом окна выполнены в виде вертикальных каналов, ограничивающих максимальный ход наконечников относительно корпуса устройства.

Принцип действия предлагаемого устройства основан на способности древесины сопротивляться вдавливанию тела из более твердого материала в ограниченных пределах. Например, твердость основных лесооб- разующих пород Европейской лесной зоны СССР приведена в таблице.

(Л

G

00 GJ СЛ СЛ О

Пружина составного наконечника регулируется таким образом, что заостренный наконечник срабатывает (перемещается вертикально вверх, преодолевая сопротивление пружины при опускании щупа вниз), когда он встречает предмет, твердость которого превышает максимальную твердость древесины. Конический наконечник для древесины срабатывает, когда встречает предмете твердостью в пределах от 8 до 22 н/мм , т.е. древесину. При этом срабатывает и заостренный наконечник. Что касается наконечника для прощупывания предметов с твердостью древесины, то он срабатывает, когда наконечник встречает предмет с твердостью менее 8 Н/мм2. При этом заостренный и средний наконечники тоже срабатывают.

Таким образом, подключив датчики, которые будут регистрировать срабатывание каждого наконечника (например, контактный механизм включения лампочек электрической цепи), можно определять твердость предмета под щупом и соответственно по твердости определять является ли предмет древесиной или нет.

На чертеже изображен общий вид устройства с датчиками регистрации срабатывания наконечников.

Устройство имеет наконечники: заостренный наконечник Т, верхний конец которого неподвижно закреплен на пластине 10, выполненной в виде шайбы с окнами и направляющих винтов 11, причем пластина лежит на опорных катках 12, которые находятся в гнездах, расположенные в корпусах наконечники 8 и 13 лодпружиненны, а к верхней поверхности пластины прикреплена неподвижно направляющая 14 системы подпружинивания наконечников 1, 8 и 13, которая располагается в корпусе 15 прибора и выполнена из шайбы 3, неподвижно закрепленной на направляющей 14, пружины 2, один конец которой опирается на шайбу 3, а другой - на выступ регулировочного ползункам 5, который выполнен из двух полуколец с выступом, входящим в окно 6, регулировочной гайки 7 для перемещения регулировочного ползунка 5.

Наконечник для прощупывания древесины 8 выполнен в виде конуса фигурным основанием с выступом для размещения в корпусе наконечника для прощупывания предметов с твердостью ниже твердости древесины с ограничением движения вниз, а также наконечник 8 в своем основании имеет гнезда для размещения подпружиненных опорных катков 12 и сквозное отверстие по оси для размещения наконечника 1.

0

0

5

0

Наконечник для прощупывания предметов с твердостью ниже твердости древесины 13 выполнен в виде конуса и имеет сквозное отверстие по оси для размещения наконечника 8, пластины 10, индикаторных устройств 17-19. выполненных, например, в виде концевых выключателей, замыкающих электрическую цепь с сигнальными лампочками, а также стенки корпусам наконечника 13 имеют вертикальные окна 16 для соединения корпуса прибора 15 через крышку корпуса 9 посредством ограничительных винтов 4 и в основании наконечника имеются гнезда для размещения подпружиненных катков 12 пластины 10.

Пластина ТО состоит из шайбы 10с окнами для контактных устройств индикаторной системы и направляющих и регулирующих винтов 11.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно регулируется пружина 2. Пружина 2 регулируется вращением гайки

7таким образом, чтобы заостренный наконечник 1 срабатывал при встрече с предметом, твердость которого превышает твердость древесины. При этом наконечник

8должен срабатывать при встрече с древесиной, а наконечник 13 - при встрече с предметом, твердость которого меньше твердости древесины. Это достигается соответственным подбором горизонтальной проекции максимальной площади наконечников соответственно 8 и 13, причем при расчете проекции площади наконечника 8 учитывается и проекция наконечника 1, а наконечника 13 еще и наконечника 8.

После настройки пружин устройство готово к работе..

При поиске и определении затонувших бревен опускаем устройство в воду вертикально вниз и прощупываем дно. В случае, когда твердость предмета выше твердости древесины, например, камень, то заостренный наконечник 1 сработает. Наконечник 1. преодолевая сопротивление пружины 2, переместиться вверх. Вверх переместится и пластина 10, наглухо связанная с наконечником 1, При этом замкнется контакт индикатора 18. Наконечники 8 и 13 останутся на месте, а от пластины 10 их будут отжимать подпружиненные катки 12. Таким образом будет зафиксирован предмет с твердостью больше, чем твердость древесины.

В случае, когда твердость предмета находится в пределах твердости древесины, то наконечник 1, преодолевая твердость предмета, войдет в него, но сработает наконечник 8. Вместе с наконечником 8 сработает пластина 10 и связанный с ней наконечник

0

0

5

1, При этом сработают контакт индикатора 18 и контакт индикатора 17. связанный с наконечником 8 через окно в пластине 10. Наконечник 13 остается на месте, а от пластины 10 его будут отжимать подпружиненные катки 12. Таким образом предмет будет определен как древесное бревно.

В случае, когда твердость предмета ниже твердости нижней границы твердости древесины, например, илистое дно реки, пружина 2 не позволит сработать наконечникам 1 и 8, они войдут в предмет, а наконечник 13 сработает. Наконечник 13 будет действовать на пластину 10, при этом соответственно сработает связанный с пластиной наконечник 1 и связанный с наконечником 13 наконечник 8. Сработают контакты индикаторов 17 и 18. Контакт индикатора 19, связанный через окно в пластине 10 с наконечником 13, а также сработает и таким образом сработают контакты всех трех индикаторов и будет зафиксирован предмет с твердостью ниже, чем твердость древесины.

Устройство обеспечивает повышение достоверности и сокращение времени обна- ружения древесины.

Формула изобретения

1.Устройство для определения твердости, содержащее корпус, размещенный в нем нагружатель, наконечник в виде набора

коаксиальных частей, установленных с возможностью относительного перемещения, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, рабочие поверхности частей наконечника выполнены

коническими и сопряжены одна с другой.

2.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что, с целью повышения удобства в работе, нагружатель выполнен в виде пружины и связанной с ней пластины, установленной с возможностью взаимодействия с частями наконечника.

Изобретение относится к испытательной технике и может использоваться при обнаружении затонувшей древесины. Устройство имеет, в частности, наконечник в виде трех коаксиальных частей, рабочие поверхности которых выполнены коническими и сопряженные одна с другой. В зависимости от твердости обьекта, в который внедря- ется наконечник, срабатывает соответствующая часть наконечника, связанная с соответствующим сигнализатором, по которому определяют твердость объекта или определяют наличие затонувшей древесины. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.,1 табл.

Статическая твердость древесины н/мм при влажности более 30%