Машина для испытания сопротивления древесины резанию Советский патент 1941 года по МПК G01N33/46 

До сих пор испытания древесины производились главным образом с точки зрения применения ее как материала в различных деревянных конструкциях, т. е. определялось сопротивление древесИНы статическим или динамическим нагрузкам.

Испытания древесины на обрабатываемость, т. е. с точки зрения сопротивления древесияы резанию различными . инструментами, осуществлялись до .настояш,его времени либо на обычных древообделочных станках либо на специальных приборах с очень медленным движением резца. Недостатки первого способа, обусловливаемые обилием различных факторов, сопровождающих процесс резания древесины сложным резцом (пила, вращающийся нож), создавали невозможность получить единую и универсальную характеристику обрабатываемости древесины ре.занием. Недостаток второго способа составляет огромная разница между скоростью резания в приборе и. скоростью резания в действительности (на станках производственного типа), которая «е позволяет использовать результаты, полученные на приборе, для практических расчетов.

Предлагаемая машина, с одной стороны, осуществляет в лротивоположность это-му простейщий элементарный процесс резания древесины, с другой же стороны, в ней резание происходит со скоростью, близкой к производственной (от 1,5 до 12 м/сек).

Машина предназначена для осуществления прямолинейного и равномерного движения испытуемого образца древесины мимо режущего инструмента в виде элементарного острого клина, установленного на специальном приспособлении с пьезо-кварцевой мессдозой, служащей для определения усилий резания.

Для осуществления прямолинейной траектории движения образца древесины относительно резца с мессдозой в машине применен кривошипно-шатуцный механизм с прямолинейными направляющими ползуна, причеМ ход ползуна в пять раз больше длины образца древесины. Лезвие резца установлено против точки максималыной скорости середины образца, закрепленного в ползуне, благодаря чему падение скорости резания у начала и у конца образца по сравнении со скоростью резания в середине образца составляет

всего около 2%. Так как это изменение скорости лежит в пределах чувствительности и змерительной части установки (пьезо-кварцевая мессдоза и осциллограф), регистрирующей усилия резания, то можно считать, что в предлагаемой машине резание образца древесины происходит практически с постоянной скоростью.

Путем сООтветствующей вьгрезки обрезца древесины из доски или бревна на машине можио испытывать древесину на обрабатываемость в любом направлении по отношению к волокнам.

Отличительной особенностью предлагаемой машины является устройство, осуществляющее подачу образца древесины к резцу во время рабочего хода ползуна- и отвод его ори холостом ходе. Это достигается, согласна изобретению, тем, что ползун снабжен стаканом для установки образца, имеющи1М .внутрен нюю нарезку для второго стаскана, который в свою очередь имеет внутреннюю нарезку для неподвижного винта и связан с рычагом, находящимся под 1вовдей1ствием копиров., уЬтаноЕленных на пути движения ползуна.

На чертеже это устройство пояснено подробнее, причем фиг. 1 показывает общий вид всей машины в вертикальной проекции; фиг. 2 - вид ее в плане; фиг. 3 - вертикальную проекцию ползуна со стаканом для установки ее резца, в вертикальном разрезе по I-I фиг. 4; фиг. 4 - вид ползуна со стаканом в плане; фиг. 5 - разрез по II-II фиг. 3.

Ползун I, несущий образец, подлежащий испытанию, получает возератно-по-ступательное движение в неподвижных направляющих 2 при помощи щарнирно сочлененного с ним щатуна 3 и кривощипа 4 (фиг. 1 и 2), вал которого посредством фрикционно-кулачкой муфты 51соединяется с валом 6, несущим на себе шкив-маховик 7. Последний при помощи ременной передачи получает вращение через контр-привод 8 от электродвигателя 9.

Испытуемый образец в виде прямоугольного параллелепипеда 10 {фиг. 3-5) ставят на стакан 11 и зажимают болтом 12 через планку 13.

Резец имеет постоянную подачу в

вертикальном направлении. Во время холостого хода образец должен опуститься и пройти под резцом, не задев последнего. Во время рабочего хода образец по вертикали должен занимать вполне определенное положение с тем, чтобы была выдержана определенная толщина стружки.,

При движении ползуна 1 ролик 14 набегает на одну из, лекальных линеек (копирой); установленных на станине, и вращает стержень 15, укрепленный в стакане 16, который благодаря этому поворачивается. Стакан 16 имеет на внутренней стороне ленточную резьбу, которой он навинчен на иеподвижный винт 17. Кроме того, на наружной стороне стакан 16 также снабжен резьбой, которой он ввинчен в подвижный в вертикальном направлении стакан 11, удерживаемый от вращения в ползуне 1 несколькими продольными шпонками 18.

Шаг внутренней и наружной резьбы взят один и тот же, так что подвижной стакан 11 имеет вертикальное перемещение, в два раза больщее чем стакан 16. Такая двойная нарезка дает возможность при небольшом угле поворота стержня 15 получать вертикальное перемещение образца до 10 мм, причем механизм имеет самотормозящее действие, и образец под действием вертикальной составляющей от усилия резания не может опуститься, т. е. толщина стружки «а всем участке .резания остается постоянной. На станине 2 устанавливаются два копира для поворачивания стержня: один для подъема образца, действующий на ролик 14 при рабочем ходе перед началом резания, а другой - для опускания образца, действующий на него при холостом ходе перед проходом образца под резцом. Для того, чтобы гарантировать вполне определенное положение образца по вертикали при резанииво все время работы, он ограничен в своем движении вверх, что достигается приданием пазам цшонок 18 определенной ограниченной длины. Приэтом рычаг 19, несущий ролик 14, подпружинен таким образом, что может изгибаться только в одну сторону, так. что в конце рабочего хода ролик 14, изгибая пружины рычага, может перекатиться через второй копир. При об ратном же ходе ползуна 1, вследствие ограниченности обратного отгибания рычага 19 на своей оси, ролик 14, упираясь во второй копир на ста-нине 2, повОрачивает стержень 15 в обратную сторону, заставляя стакаи 11 с образцом опуститься.

Таким образом, при движении ползуна в одну сторОНу испытуемый образец поднимается и проходит иод ноЖОМ, снимающим с него стружку, при движении же цолзуна в обратную сторону испытуемый образец опускается и Свободно проходит под резцом, не задевая его.

Резец устанавливается на супорте, который производит подачу ножа, определяющую толщину стружки. Механизм для подачи супорта с ножом может быть устроен одйим из известных способов.

Для определения усилий резания резец устанавливается па мессдозу, например, пьезо-кеарцевую, угольную или т. п. При давлении резца изменяются электрические параметры мессдозы, и эти изменения используются извеI стным способом для регистрации усиj ЛИЙ резания в виде диаграммы. I Для того, чтобы при смене образ; цов, которые придется производить довольно часто, ие останавливать маховика, предусмотрена сцепная муфта 5, представляющая собой комбинацию кулачной и фрикционной. Муфта управляется штурвалами 20 и 21.

Предмет изобретения.

I Машина для испытания сопротивлеI ния древесипы резанию с использованием снабженного мессдозой резца и ползуна для испытуемого образца древесины. Отличающаяся тем, что, с целью цодачи образца древесины к резцу во время рабочего хода ползуна и отвода его при холостом ходе, ползун снабжен служащим для установки образца стаканом 11, имеющим внутреннюю нарезку для стакана 16, в свою очередь имеющего внутреннюю нарезку для неподвижного винта 17 и связанного с рычагом 19, находящимся под воздействием копиров, установленных на пути движения ползуна.

фиг.1

/