Прибор для определения суммарной ширины поздней древесины в ряде годичных колец Советский патент 1939 года по МПК G01B3/08 G01B5/02 

Ряд физико-механических свойств древесины, как показывают неоднократные исследования в этой области, находятся в определенной зависимости от процента содержания поздней древесины в годовых кольцах хвойных и кольцепоровых лиственных пород. Отсюда вытекает возможность определения качества лесных материалов по макроструктуре древесины. Иначе говоря, по содержанию поздней древесины годичных колец исследуемых объектов (бревен, шпал, брусьев и т. п.) можно, с известной степенью точности, определить объемный вес древесины (вес единицы объема в ZJCM) и зависящие от него механические коэфициенты на сжатие, растяжение и некоторые другие.

Указанный способ оценки качества древесины является ускоренным, а потому не может заменить всех общепринятых испытаний и определений физико-механических свойств древесины на специальных образцах. Тем не менее этот способ с успехом применяться, по мнению автора, непосредственно на лесных складах и биржах для объективной качественной характеристики сортируемых

лесоматериалов по их макроструктуре и притом независимо от процента влажности древесины, что весьма упрощает процесс работы.

Перед началом определения содержания поздней древесины на исследуемом объекте необходимо предварительно зачистить на торце его по одному из радиусов участок 2-3 см ножом или каким-либо другим режущим инструментом, затем приложить к указанному участку щкалу с мелкими делениями, по которым и определить ширину каждого позднего слоя на обследуемом участке. После этого следует суммировать полученную ширину всех поздних слоев древесины и по найденной сумме определить их процентное содержание. Так как часто слои поздней древесины, особенно в периферийной зоне, бывают весьма узки, то практически подобные измерения не могут быть произведены достаточно точно, следовательно и получаемая сумма толш,ины и вычисленное процентное содержание поздней древесины будут страдать большой неточностью.

Точное измерение ширины слоев годовых колец древесины производится путем микроскопических измерений, что неизбежно ограничивает количество обследуемых объектов, а последнее, в свою очередь, уменьшает достоверность выводов. Для точных линейных измерений на древесине уже существует специальный прибор-микроскоп Амслера. Хотя этот прибор обладает многими положительными качествами, тем не менее им нельзя пользоваться в производственных условиях, так как конструкция микроскопа позволяет работать только на малых образцах и притом лишь при установке прибора на горизонтальной плоскости.

Предлагаемый прибор предназначен для работы в любом полон{ении непосредственно на объектах (а не на малых образцах) и автоматического суммирования всех отдельных измерений. С этой целью прибор выполнен в виде линейки, скрепляемой с торцем бревна или доски и снабженной передвижными движками. Один из движков несет шкалу, а другой-нониус с лупой. Обмер ширины участка поздней древесины в выбранном годичном кольце производится путем относительного смеш.ения движков, после чего последовательным совместным перемеи1.ением движков осуществляют обмер участков такой же древесины в смежных годичных кольцах для получения суммарной ширины поздней древесины в ряде годичных колец.

На чертеже фиг. 1 изображает боковой вид прибора; фиг. 2-вид его сверху; фиг. 3 и 4--вид с торцев.

Прибор, целиком металлический, состоит из основной линейки /, двух подвижных движков 2 и 5, связанных между собой двигательным винтом 23, и лупы W, под которой укреплено стекло в рамке 38 (фиг. 1) с крестообразно натянутыми нитями. Кроме того, имеются еще съемные приспособления: два захвата А и Б с остриями 36 и крючок В, надеваемый в нужных случаях на захват. К нижней части линейки / наглухо прикреплены ножки 34 с шипами Г (фиг. 1, 3). На верхней стороне линейки, по продольным сторонам, нанесены деления от О до 18 см в противоположных

направлениях. На обеих наружных сторонах линейки во всю длину выбрано по два узких паза. По верхним пазам скользят загнутые края движков 2 и 5, а по нижним-зажимные сухари съемных захватов (фиг. 3, 4), снабженных шипами для вдавливания в дерево. На внутренних продольных краях линейки также имеется по одному пазу, каждый из которых служит направляющей для подвижной шкалы 20 и для нониуса 5.

К движку 2 неподвижно прикреплена винтами 28 (фиг. 2) шкала 20 с делениями от О до 100 мл1. Шкала 20 свободно проходит под вторым движком 3. На верхней поверхности движка 2 имеется прорезь, в которую проходит колесо 22, движущее при своем вращении винт 23. Кроме того, движок имеет стопорный винт J4 (фиг. 2), которым он закрепляется на линейке /.

Второй движок 3 несет на себе передвижную планку с прикрепленной к ней лупой 10; лупа передвигается, примерно, на 2 см по поверхности движка при помощи барашка 77 и зубчатого реечного зацепления /б, 4. На передней части движка 3 имеется скрепленный с ним наглухо нониус 5, дающий отсчеты по ошале 20. Двигательный винт 23 упирается одним концом в стопор, укрепленный на движке 3 с лупой, и заставляет последний продвигаться вперед. Движение винта 23 достигается вращением колеса 22. Чечевица лупы /О помещена в обойму с кремальерой S, дающей возможность наведения лупы на фокус. Под лупой на расстоянии около 2-3 мм от объекта наблюдений помещается стекло в рамке 5с с нанесенным пересечением нитей (индексом). Рамочка 38 стекла прикреплена ножкой к обойме лупы. Захваты А и Я надеваются на линейку / прибора в тех случаях, когда объект настолько узок, что линейка не может быть поставлена на него ножками 5. Если же наблюдения должны производиться при вертикальном (висячем) положении прибора, то надевается только один захват, на который насаживается крючок В.

Когда стопорный винт J4 движка 2

будет освобожден, то оба сопряженных движка 2 и 5 с прикрепленной к первому из них шкалой 20 и ко второму нониусом 5, вместе с винтом 23 в чехле 24, продвигаются рукой доотказа в обе стороны линейки /. При этом шкала 20 и винт 23 с чехлом 24 выходят за пределы линейки через прорези в ее торцевых сторонах.

Прибором пользуются следуюш,им образом. Предварительно, если срез торца шпалы или бревна недостаточно чист и годичные слои плохо видны, необходимо острым инструментом или ножом очистить узкую полоску по отвесному радиусу, например, между 5 и 10 см от сердцевины и отметить нижний конец участка.

Затем закрепляют стопорный винт J4 и, врашая колесо 22, передвигают движок 3 настолько, чтобы нуль нониуса 5 совпал с нулем шкалы 20. Для подвески прибора на исследуемый торец шпалы, находяшейся в штабеле, надевают на линейку 7 захват Б и насаживают на него крючок В. После этого прибор в отвесном положении приставляется к торцу таким образом, чтобы линия отсчета была видна через лупу; при таком положении захват Б закрепляется барашками 33 таки.ч образом, чтобы прибор повис на крючке В. Вслед за этим нажимом руки на линейку вдавливают шипы Г в торец для придания прибору неподвижности.

Перед началом измерения стопорный винт 74 освобождается, а движок 2 передвигается рукой по линейке до совпадения пересечения нитей с началом отсчета. После грубой установки рукой стопорный винт закрепляется, вследствие чего движок 2 становится неподвижным. Для точной установки горизонтальной нити стеклышка в рамке 38 на нижней границе позднего слоя передвигают его вместе с лупой помощью барашка После точной установки индекса вращают колесо 22 и передвигают этим вверх движок 3 до тех пор, пока видимое через лупу /О пересечение нитей не пройдет всей ширины измеряемого позднего слоя. Насколько передвинулось пересечение нитей по

торцу, настолько же передвинется нуль нониуса 5 вдоль шкалы 20 и отметит пройденное расстояние.

Так как измерению подлежат, в данном случае, только поздние летние слои, чередующиеся с ранними (весенними), то последние пропускаются без обмера путем передвижки индекса с лупой W вращением барашка /7. Следующие поздние слои измеряются точно таким же образом посредством вращения колеса 22 и наблюдения через лупу за прохождением горизонтальной нити индекса через слой поздней древесины.

В виду того, что подвижная планка с лупой 10 и нониусом 5 может двигаться только в пределах 20 мм, то каждый раз, при использовании указанной возможности передвижки, надо заметить последний измеренный слой, вернуть лупу в крайнее исходное положение, вращая барашек /7 в обратную сторону, после чего освободить стопорный винт 14 и рукою передвинуть движок 2 вверх настолько, чтобы пересечение нитей, примерно, совпало с намеченной точкой. Затем движок 2 вновь закрепляется стопорным винтом 14, а указатель лупы W точно устанавливается барашком 77 на нижней грани надлежащего позднего слоя, ширина которого определяется продвижением нониуса .5 по шкале 20 при вращении колеса 22. Когда все поздние слои на заданном отрезке радиуса последовательно измерены, то отсчет нониуса 5 на шкале 20 даст сумму всех измеренных поздних слоев в миллиметрах; по шкале, нанесенной на основной линейке, или по измерению в натуре определяют длину всего пройденного пути, включая и ранние слои. Зная эти две цифры, легко вычислить процентное содержание поздней древесины. Для облегчения подсчетов автором составлена таблица, . по которой можно сразу найти процент по двум указанным величинам. Когда измерение слоев древесины нужно производить в горизонтальном положении на толстых образцах, то на линейку не надеваются захват / и крючок В. Для промеров, производимых на торцах тонких пиломатериалов, необходимо для устойчивости прибора надеть на линейку и закрепить на ней оба захвата А и Б, Во всем остальном измерительный процесс остается во всех случаях без изменения.

Точность работы данной линейки (0,1 мм} может быть увеличена путем соответствующего изменения верньера и усиления оптической части прибора. Линейка допускает производство точных измерений на протяжении 18 см без перестановки прибора на новое место.

Предмет изобретения.

1. Прибор для определения суммарной ширины поздней древесины в ряде годичных колеп, отличающийся применением на скрепляемой с торцем бревна или доски линейке / переставных вдоль нее как совместно, так и друг относительно друга двух движков 2 и 5, из которых первый несет шкалу 20, а второй-нониус 5 и лупу 70, каковое устройство имеет целью производить последовательно путем относительного смещения движков 2 и 5 обмер ширины участка поздней древесины в выбранном годичном кольце и дальнейшим совместным перемещением движков переводить их к участку такой же древесины в смежном годичном кольце для обмера этого участка и т. д., чтобы в результате получить суммарную ширину поздней древесины в избранном ряде смежных колец и делением этой ширины на длину указанного ряда получить данные для оценки качеств древесины,

2.В приборе по п. 1 применение, с целью приведения в совмещение нулей шкалы 20 и нониуса 5, винта 23, связанного с движком 3 и проходящего через гайку во втулке колеса 22, помещенного в прорезе движка 2.

3.В приборе по п. 1 применение, с целью относительного смещения движков 2 и 5, зубчатого реечного зацепления 6, 4.

4.В приборе по п. 1 применение для его закрепления на торце бревна или доски переставных по линейке 7 захватов А,Б с остриями 36 и скрепляемого с одним из них крючка В.