Устройство для транспортировки и измерения геометрических параметров длинномерных материалов

)4 В 65 С 17 ОМИТЕТОТНРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МА 11 ЙД Ы.", г,ОПИСА Е О Е СВИ ТВУ обав ез- ев 7 Й, 7 д. ю,Фиг(54) УСТРОЙСТВО ДПЯ ТРАНСПОРТИРОВКИИ ИЗМЕРЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЛИННОМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение относится к средст -вам транспортирования и измерениядлинномерных материалов (ДМ) и м.б,использовано в лесной и деревообрабатывающей промьпиленности, Цель -обеспечение возможности измерениягеометрических. параметров ДМ при ихперемещении на низких траверсах.Устр-во включает приводную и натяжную станции 2, 3, смонтированные наоснованиях 1, и расположенную междустанциями 2, 3 тяговую цепь (ТЦ) 4с грузонесущими низкими траверсами(Т) 5. На основании 1 установлен световой измерительный прибор, створ которого обращен к ТЦ 4. В зоне измерения прибора на основании 1 установлены звездочки 8, входящие в зацепление с ТЦ 4. Каждая звездочка 8 для взаимодействия рабочими поверхностями с транспортируемым материалом выполнена с толкающим, упором (ТУ), Расстояние от оси 9 каждой звездочки 8 до рабочей поверхности ТУ определяется по заданной зависимости, расстояние между осями 9 звездочек 8 - не более вага между грузо- несущими Т 5, При работе устр-ва ТЦ 4 приводится в движение от ведущей звездочки 10 приводной станции 2. Бревно от подающего органа поступает на Т 5, затем оно постепенно подходит к первой из звездочек 8, ТУ которой своей седловидной поверхностью подхватывают передний конец бревна и приподнимают его над ближайвим Т 5, постепенно оно ложится на ТУ зв дочек 8. В процессе перемещения бр на ТУ его передний конец выходит в зону прибора. Происходит измерение бревна, 1 з.п, ф-лы, 10 ил.1509307 50 3Изобретение относится к средствамтранспортировки и измерения длинномерных материалов и может быть использовано в лесной и деревообрабатывающей промышленности.Целью изобретения является обес- фпечение воэможности измерения геометрических параметров длинномерныхматериалов при их перемещении на низ,0ких траверсах,На фиг; 1 показано устройство,общий вид; на фиг. 2 - участок уст-.ройства, где установлен световой измерительный прибор, вид сверху; нафиг. 3 и 4 - дополнительные звездочки с упорами для лесоматериалов (звездочки показаны в зацеплении с тяговой цепью), варианты выполнения;на фиг,5 - разрез А-А на фиг.З; на фиг.,6-20расчетная схема для определения величин вертикального перемещения транспортируемого лесоматериала для случаев установки четных и нечетных.издополнительных звездочек соответствен но без относительного углового смещения и с относительным угловым смещением на половину углового шага зубьев; на фиг. 7 - схема зависимостиформы огибающей видеосигнала светового измерительного прибора при вертикальном перемещении лесоматериала;на фиг, 8 " схема перемещения бревна толкающими упорами дополнительныхчетных и нечетных звездочек, смещен"ных друг относительно друга на половину углового шага зубьев; на фиг.9 система учета лесоматериалов, в составе которой может быть использованопредлагаемое устройство; на фиг.10 - 40схема момента измерения диаметра лесоматериала световым измерительнымприбором.Устройство для транспортировки иизмерения геометрических параметров 45. длинномерных материалов содержит основание 1, смонтированные на нем при"водную 2 и натяжную 3 станции, междукоторыми установлена тяговая цепь 4с грузонесущими, в частности низки"ми, траверсами 5, т,е. рабочая взаимодействующая с лесоматериалом поверхность траверсы располагается нанезначительной высоте над верхнейкромкой тяговой цепи. На основаниитакже смонтирован световой измерительный прибор 6, который, как правило, содержит источник света (например, с лучами видимого спектра сГде 1 макс длина максимального иэ всех измеряемых устройством лесоматериалов;расстояние от комля лесоматериала до его центра тяжести;знак, означающий,-что необходимо брать только целую часть заключенного в нем выражения. 1 ц, -4применением люминесцентных ламп),фотоэлектрический преобразователь 7(содержащий, например, линейку фоточувствительных элементов) и ряд функциональных блоков, управляющих работой фотоэлектрического преобразователя, преобразующих и обрабатывающихинформацию с него для выдачи ее, например, на индикацию (например, нацифровое табло учета), либо на исполнительные органы например, на механизм сброса лесоматериала в накопитель) .Створ измерительного прибора.6 обращен к тяговой цепи 4, т,е. эта цепьнаходится в зоне прохождения луча,подаваемого от источника света напреобразователь 7,Устройство снабжено дополнительньгми одинаковыми по форме звездочками8, которые могут быть, например, установлены на осях 9, смонтированныхв подшипниках с возможностью свободного поворота вокруг оси, установленной на основании 1. Все звездочки 8установлены на одном уровне с расстоянием Т 4между их осями 9, равнымили меньшим шага Тмежду груэонесущими траверсами 5, которое соответствует длине минимально возможногосортимента,Необходимое количество звездочек8, устанавливаемых на расстояниидруг относительно друга, равном шагу Т , определяется из соображенийобеспечения возможности перемещениялесоматериала наибольшей длины в устойчивом горизонтальном положении навсем протяжении участка выполненияизмерений его геометрических параметров световым прибором.Иначе говоря, до и после створаизмерительного прибора на основаниидолжно быть установлено по Н звездочек.,1 маисц.г. Гя+ 11505Диаметр звездочки (например, диаметр ее делительной окружности)связан с количеством ее зубьев, которое с точки зрения надежности зацепления с тяговой цепью не можетбыть меньше четырех.Дополнительные звездочки 8 по диаметру и количеству зубьев могутбыть, например, одинаковыми с ведущей звездочкой 10 приводной станции 2.Каждая дополнительная звездочка 8снабжена толкающими упорами 11, которые неподвижно устанавливаются назвездочку параллельно каждому из еезубьев 12. Например, каждый упор может быть выполнен отдельно и неподвижно закреплен на соответствующемему зубе.Возможен вариант (фиг. 3 и 4),когда каждый упор состоит из двухчастей, монтируемых как бы но обестороны от соответствующего упорузуба. Для этого части упора (полуупоры) неподвижно закрепляютна дисках13 с соблюдением углового шага, равного угловому шагу зубьев звездочки,и эти диски устанавливают друг против друга, так чтобы закрепленные(или выполненные) на них части каждого из упоров располагались противсоответствующих им зубьев 12 звездочки.Взаимодействующие с лесоматериалом (бревнами) 14 рабочие поверхности 15 упоров могут быть выполнены седловидного профиля (фиг, 4)На фиг. 4 и 5 приведены вариантывыполнения упоров, лри которых цепь4 пропускается в промежутке междуполуупорами. Форма упоров и их величина (имеется в виду расстояниеот оси. звездочки до ближайших к нейучастков рабочих поверхностей упоров)с учетом выбранных параметров звездочки должна исключать взаимодействие упоров с траверсами при входе взацепление и при выходе из него звеньев 16 цепи 4, на которых закреплены эти траверсы,Огибающая 17 видеосигнала имеетформу прямоугольного импульса. Смещение бревна в вертикальной плоскости приводит к затягиванию переднего18 и заднего 19 фронтов огибающейвидеосигнала,Источник света и фотоэлектрическийпреобразователь 7 устанавливают в9307 25 30 40 45 0 ально оце еудаленнои от нее ти участка тягой ерхн и, н одящег той зв ся в зацеплздочкой;величина изметового зазора;ого шага зу-,ии сарантительолови руемая ого св а угло полнит нои звездо ье и; 5 10 5 20 промежутке между смежными дополнительными звездочками 8, Необходимо, чтобы по обе стороны от линии, соединяющей источник с преобразователем 7, располагалось равное количество дополнительных звездочек 8.Измерительный прибор 6 содержит источник света, обьектив 20, тактовый генератор 21, формирователь 22 кадра, формирователь 23 импульса начала кадра, выполненный, например, на одновибраторе, фотоэлектрический преобразователь 7, содержащий, например, линейку фоточувствительных элементов, затвор, регистр; усилитель 24, первый счетчик 25 импульсов, выполненный реверсивным, второй счетчик 26 импульсов, выполненный реверсивным, компаратор 27, формирователь 28 временных зон, который содержит формирователи записи 29, счета 30, контроля 31 и вычитания 32, выполненные,например, на 0-триггерах, ключ 33 импульсов заполнения, ключ 34, триггер 35 огибающей видеосигнала,триггер 36 наличия бревна, триггер37 длины бревна, первый 38, второй39, третий 40 элементы И, ключ 41 запрета, ключ 42 сброса, импульсный датчик 43 перемещения, ключ 44 импульсов длины, счетчик 45 длиныбревна, блок 46 регистрации данныхо длине и минимальном диаметре бревна, содержащий, например, два регистра и индикаторы, которые отображают результаты измерений, Контролируется лесоматериал 14, перемещаемыйтолкающими упорами 11, звездочками 8, находящимися в зацеплении с тяговой цепью 4, Оптическая ось измерителя перпендикулярна оси бревна 14.Минимальное расстояние от оси каждой дополнительной звездочки 8 до рабочей поверхности толкающих упоров 11 определяется из зависимости сстояние от оси дополнильной звездочки до максис - половина угла относительногосмещения на осях каждой четной звездочки относительнокаждой нечетной (1=0 - приотсутствии углового смещения5Чи = -- при наличии углово 2го смещения);1 - длина ближайших к оси дополнительной звездочки участковрабочих поверхностей толкающих упоров.Приведенная формула выведена из последовательного рассмотрения треугольников КОМ, МОИ, РОГ и РОЯ.Устройство работает следующим образом.Тяговая цепь 4 приводится в движение от ведущей звездочки 10 при водной станции 2, Очередное бревно поступает на транспортер от подающего дргана, например, от разобщителя бревен либо от продольного или поперечного транспортера и т,н. (не показаны) и ложится на траверсы 5. Бревно постепенно подходит к первой из дополнительных звездочек, толкающие упоры которой своей седловид-. ной поверхностью 15 подхватывают 30 передний конец бревна 14 и приподни;- мают его над ближайшими траверсами 5. Постепенно все бревно ложится на упоры дополнительных звездочек. В процессе перемещения бревна этими упорами его передний конец выходит в зону измерения прибора (фиг. 9 и 10), .Поскольку дополнительные звездочки находятся в зацеплении с тяговой цепью, эта исключает боковые смещения тяговой цепи, а выполнение рабочих поверхностей толкающих упоров седловидной формы препятствует боковому смещению бревен относительно 45 звездочки и тяговой цепи. Это важно для последующего измерения геометрических параметров бревна. 25 Изображение контролируемого брев на 14 проецируется с помощью объектива 20 на поверхность линейки с фоточувствительными элементами фотоэлектрического преобразователя 7. По команде тактового генератора 21 ин формация с линейки с фоточувствительными элементами переписывается в регистр Фотоэлектрического преобразова теля 7 и выводится в виде импульсных сигналов, которые усиливаются усилителем 24.Амплитуда импульсов зависит от величины освещенности фоточувствительных элементов фотоэлектрического преобразователя 7. Импульсы, амплитудакоторых превышает определенный уровень, проходят на выход компаратора27, 0-триггер 35 огибающей видеосигнала открывает ключ 33 импульсовзаполнения, если на его 0"вход поступает низкий уровень видеосигнала,импульсы заполнения проходят с выхода тактового генератора 21 черезключ 33 на входы элементов И 39 и 40и,ключа 41, Во время первого кадрапосле вхождения бревна в зону измерения элемент, И 39 открыт сигналом0-триггера 37 длины бревна. Он хранит состояние в предыдущем кадре,когда в зоне измерения не было бревна 14. Ключ 41 запрета, элемент И 40закрыты низким уровнем сигнала с Рвыхода второго счетчика 26 импульсов,так как он в нулевом состоянии. В течение зоны счета импульсы заполненияпроходят через элемент И 39 и сосчитываются первым счетчиком 25 импульсов в режиме сложения.В начале второго кадра после вхождения бревна по команде формирователя 23 записывает состояние 0-триггера 36 наличия бревна элемент И 39;ключ 42 сброса открывает ключ 44 импульсов длины,По сигналу формирователя 29 зоны записи, поступающему на управляющий вход записи, второй счетчик 26 импульсов переписывает состояние первого счетчика 25 импульсов.В течение зоны счета импульсы заполнения проходят аналогичным образом на вход ключа 41 запрета и считываются вторым счетчиком 26 в режиме вычитания. Если второй измеренный диаметр больше, то второй счетчик 26 импульсов обнуляется и закрывает ключ 41 запрета и элемент И 40,Если второй диаметр будет меньше предыдущего, то по окончании зоны измерения во втором счетчике 26 остается разность в измеренных диаметрахЭта разность сосчитывается счетчиками 25 и 26 импульсов в режиме вычитания импульсами, поступающими через элемент И 40 и ключ 41 запрета в те" чение зоны вычитания. После этого, 1509307 10При выполнении и операции сортировки микро-ЭВМ 47 при выходе заднего торца бревна из зоны измерения начинает считывать импульсы от .датчика 43 угловых перемещений и выдает сигнал на сброску исполнительному органу сбрасывателя (не показан), когда количество импульсов равно заранее заданному количеству импульсов, определяющему расстояние до со 50 55 как второй счетчик 26 импульсов обнулится, он закрывает ключ 41 запрета .и элемент И 40 сигналом с Рвыхода, В результате в .первом счетчике 25 импульсов хранится меньший5диаметр.Начиная со второго кадра послевхождения бревна в зону измеренияустройства процесс записи во второйсчетчик 26 импульсов вычитается изнего и вычитания из первого счетчика25 импульсов повторяются до тех пор,пока бревно не уйдет из зоны измерения устройства измерения, 15Во время первого кадра после ухода бревна из зоны измерения Р-триггер 36 наличия бревна устанавливается в "1 ", так как ключ 34 огибающей видеосигнала в течение зоны счета закрыт Р-триггером 35 огибающейвидеосигнала, а Р-триггер 37 длиныбревна установлен в "1", Во времязоны контроля происходит запись состояния первого счетчика 25 импульсов и счетчика 45 длины бревна, который во время присутствия бревна взоне измерения устройства считаетимпульсы датчика 43 в блок 46 регистрации данных о длине и минимальном 30диаметре бревна по сигналу элемента И 38,Во время второго кадра Р-триггер37 бревна переписывает состояние "0"Р-триггера 36, разрешая тем самымсброс счетчиков 25, 26 и 45. Устройство готово для очередного замера,блок 46 хранит информацию о длине иминимальном диаметре бревна 14 дотех пор, пока в него не будет произ.ведена запись информации об очередномбревне..Информация из блока 46 поступаетв микро-ЭВМ 47, которая, учитываядлину и минимальный диаметр лесоматериала, находит его объем, величину которого выдает на цифровой индикатор, находящийся в блоке 46,ответствующего лесонакопителя (не показано).Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обеспечить в зоне измерения необходимый для правильного измерения световой зазор между тяговой цепью и лесоматериалом при.перемещении его на низких траверсах цепи. Кроме того, установка на своих осях четных из дополнительных звездочек со смещением относительно нечетных на половину углового шага зубьев позволяет в процессе транс-. портировки значительно уменьшить перемещение бревна в вертикальной плоскости. Это, в, свою очередь, позволяет уменьшить размеры и массу дополнительных звездочек и повысить точность измерения параметров лесоматериалов, Помимо этого, выполнение рабочих поверхностей толкающих упоров седловидного профиля препятствует смещению бревна относительно упора, а зацепление при этом дополнительных звездочек с тяговой цепью исключает боковое смещение тяговой цепи и тем самым препятствует смещению бревна относительно звездочки и тяговой це-. пи, что также позволяет повысить точность измерения геометрических параметров лесоматериалов,Формула изобретения1. Устройство для транспортировки и измерения геометрических параметров дликномерных материалов, включающее основание со смонтированными на нем приводной и натяжной станциями, между которыми установлены тяговая цепь с грузонесущими траверсами и звездочками и световой измерительный прибор, створ которого обращен к тяговой цепи, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения возможности измерения геометрических параметров длинномерных материалов при их перемещении на низких траверсах, оно снабжено в зоне измерения прибора дополнительными звездочками, установленными на основании в зацеплении с тяговой цепью на одном уровне и с расстоянием между их осями не более шага между грузонесущими траверсами, при этом каждая дополнительная звездочка выполнена с толкающими упорами для взаимодействия рабочими поверх1509307 1 е Н от оси дополниздочки до максиенной от нее по расстоя тельной ально удал тка тяговои верхности ящегося в зацепледочкой; и, нах со зв 2. устройств чающее ся верхности толка седловидного пр ФР 8 ностями с транспортируемым.материалом, а минимальное расстояние от оси каждой дополнительной звездочки до рабочей поверхности толкающих упоров Н определяется следующей зависимостью;- величина зазора между тяговой цепью и транспортируемым материалом;- половина углового шага зубьев дополнительной звездочки;- угол относительного смещения на осях каждой четнойзвездочки относительно каждойнечетной (с( 0 - при отсутствин смещения и с= -- при на 2 личии углового смещения);- длина рабочих поверхностей толкающих упоров. по п. 1, о т л итем, что рабочие по их упоров выполнены иля.1509307 з 5755/17 Тираж 722 Подписное Государственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/ при ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужг л. Гагарина, 101 аНИИПИ Составитель А.Петровор Н.Лазаренко Техред М.Моргеитал Корректор М.Шарош