устройство для неразрушающей оценки густоты волосяного покрова меха

Формула изобретения

1. Устройство для неразрушающей оценки густоты волосяного покрова меха, включающее зажим для выделения вертикального пучка волос, опору для фиксации положения пучка волос перпендикулярно направлению воздействия, узел воздействия, узлы регулировки величины воздействия и приема сигнала воздействия, измерительный узел, отличающееся тем, что установленный в корпусе узел воздействия с зажимом представляет собой два заостренных щупа с нижней гранью, находящейся на уровне не выше нижней наружной поверхности корпуса, жестко закрепленных на ползунах, выполненных с возможностью возвратно-поступательного движения навстречу друг другу, и кулачок, расположенный между ними и закрепленный одним концом на оси, выходящей из корпуса устройства и заканчивающейся рукояткой с возможностью поворота на 90^o, а другим концом в опоре для фиксации положения пучка, выполненной в виде пластины на основании корпуса с двумя боковыми вертикальными стойками, в которых в одной плоскости с осью кулачка размещен узел регулировки величины воздействия в виде двух пружин сжатия и регулировочных винтов, а также узел приема сигнала, выполненный в виде стержня с возможностью касания с наружной стенкой ползуна.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерительный узел выполнен в виде индикатора часового типа и расположен в боковой вертикальной стойке опоры.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области меховой, текстильной, швейной промышленности, а также сельского хозяйства и служит для определения густоты волосяного покрова натурального и искусственного меха при исследованиях, на этапах сортировки, оценки качества. Изобретение позволяет оценить густоту волосяного покрова натурального и искусственного меха без разрушения, ускорить процесс оценки, получить объективные прямые показатели густоты ости и пуха и волосяного покрова в целом, а также определить эти показатели непосредственно на животном.

Способ позволяет оценить показатели густоты волосяного покрова натурального, искусственного меха с длиной волоса (ворса) 30-110 мм.

За прототип устройства взято устройство для измерения густоты волосяного покрова меха по статье: Беседин А.Н. Разработка методов и научных основ оценки качества меха./Автореф. дисс. д.т.н.. - М.: МИНХ им. Г.В.Плеханова. - 1982. - с. 45. Известное устройство для определения густоты содержит узел воздействия на материал в виде камеры с радиоактивным элементом, зажим для выделения вертикального пучка волос, опору для фиксации положения пучка волос перпендикулярно направлению воздействия в виде металлического стержня, на котором размещается испытуемая шкурка. Узел регулировки величины воздействия выполнен в виде ограничителя высоты щели, через которую проходит поток излучения. Узел приема сигнала воздействия, прошедшего через мех, выполнен в виде ионизационной камеры с электродами. Ионы, не поглощенные мехом, собираются на электродах, в результате чего образуется ионизационный ток, регистрируемый измерительным узлом.

Прототип имеет ряд недостатков. Известное устройство дает количественную оценку меха в условных единицах от 0 до 280, прямо пропорционально связанную с густотой меха. Однако на эту величину большое влияние оказывает толщина, извитость, высота, загрязненность, отделка волос и другие особенности строения и свойств волоса. Степень влияния этих факторов на поглощение радиационного излучения не установлена, поэтому сравнивать между собой различные виды меха по получаемому косвенному показателю невозможно. Прибор рекомендуется применять при оценке густоты одного вида меха с одинаковыми видами отделки или различных топографических участков одной шкурки. Радиоактивное излучение оказывает вредное воздействие на человека. Данное устройство невозможно применять для оценки густоты меха животных.

Техническим результатом заявляемого устройства является неразрушающая оценка густоты меха с повышенным уровнем достоверности и объективности определения густоты волосяного покрова путем снятия прямой характеристики, с ускоренным процессом измерения за счет сокращения времени испытания, с сохранением безопасности животного и испытателя за счет исключения излучений, с получением большей информации о структуре волосяного покрова за счет одновременного определения дополнительных показателей густоты ости и пуха и их соотношения.

Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство для неразрушающей оценки густоты волосяного покрова меха включает зажим для выделения вертикального пучка волос, опору для фиксации положения пучка волос перпендикулярно направлению воздействия, узел воздействия, узлы регулировки величины воздействия и приема сигнала воздействия, лежащие в плоскости воздействия, измерительный узел. Существенными отличиями заявляемого устройства является то, что установленный в корпусе узел воздействия с зажимом, представляет собой два заостренных щупа с нижней гранью, находящейся на уровне не выше нижней наружной поверхности корпуса, жестко закрепленных на ползунах, выполненных с возможностью возвратно-поступательного движения навстречу друг другу и кулачок, расположенный между ними и закрепленный одним концом на оси, выходящей из корпуса устройства и заканчивающейся рукояткой с возможностью поворота на 90^o, а другим концом в опоре для фиксации положения пучка, выполненной в виде пластины на основании корпуса с двумя боковыми вертикальными стойками, в которых в одной плоскости с осью кулачка размещен узел регулировки величины воздействия в виде двух пружин сжатия и регулировочных винтов, а также узел приема сигнала, выполненный в виде стержня с возможностью касания с наружной стенкой ползуна. Измерительный узел выполнен в виде индикатора часового типа и расположен в боковой вертикальной стойке опоры.

В настоящее время предложен прибор для оценки густоты волосяного покрова по поглощению инфракрасного излучения, испускаемого кожевой тканью животного, изложенный в работе: Клюкина А.И. Новый метод и прибор для определения густоты волосяного покрова. - Кож.-обувн. пром.-сть. - 1977. - 12. - с.48-49. Поток инфракрасного излучения, прошедший сквозь волосяной покров, регистрируют и по величине полученного сигнала оценивают поглощающую способность волосяного покрова и, следовательно, густоту. Результаты испытаний на приборе дают косвенную количественную оценку без повреждения шкурки, прибор безопасен для животных и дает возможность оценивать густоту на живых зверях, однако, на получаемый показатель также оказывают влияние извитость, степень загрязнения, и другие особенности строения и свойств волоса.

Отсутствует прибор, дающий прямую количественную оценку густоты волосяного покрова, самым точным является метод подсчета волос на единице площади шкурки. Его результатами пользуются как справочными данными для оценки достоверности результатов, получаемых новыми методами оценки густоты.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность одновременного определения показателей густоты ости, пуха, меха в целом, причем как на шкурках, так и непосредственно на животных, так как выполнено с возможность переноса. Предлагаемое устройство отличается простотой, а работа на нем не требует много времени.

На фиг.1, 2 изображено схемное решение заявленного устройства. На фиг.3, 5 принцип измерения площади поперечного сечения пучка у основания волоса и над кончиками пуховых волос (фиг.4, 6). Устройство для оценки густоты меха содержит щупы 1, 2, заостренные на концах, с нижней гранью, находящейся на уровне не выше нижней наружной поверхности корпуса, жестко соединенные с ползунами 3, 4, совершающими возвратно-поступательное движение по опоре 5 между ее боковыми вертикальными стойками 11 и 12. Ползуны со щупами разводятся поворотом на 90^o кулачка 6, закрепленного одним концом оси 7 в опоре, другим концом соединенного с рукояткой 15 через корпус прибора 8, а возвращаются в исходное положение и создают давление на пучок под действием пружин сжатия 9, 10, которые одним концом надеты на регулировочные винты 13 и 14 в боковых стойках 11 и 12, а другим упираются в наружную боковую стенку ползунов. Перемещение ползунов регистрируется посредством узла приема сигнала воздействия 17 и измерительным узлом 16, например, выполненным в виде измерителя часового типа, расположенного в боковой вертикальной стойке прибора. Прибор удерживается ручкой в задней стенке 18 прибора (на схеме не показана). Прибор закрывается корпусом 8 и основанием корпуса 19 (фиг.1, 2.)

Устройство работает следующим образом. Прибор берут за ручку, поворотом рукоятки 15 на 90^o раздвигают щупы 1, 2 на ползунах 3, 4 на рабочее расстояние h₀ (фиг.1, 2), равное ширине испытуемого участка меха, вводят щупы в мех, располагая их у основания волос и соблюдая параллельность опоры 5 на основании корпуса прибора 19 плоскости кожевой ткани (фиг.3, 5). Затем поворачивают рукоятку 15 в первоначальное положение, при этом поворачивается кулачок 6 и под действием пружин 9, 10 ползуны 3, 4 со щупами 1, 2 сдвигаются, сжимая волосяной покров у основания под определенным давлением p₁. Перемещение ползуна фиксируется стержнем 17 измерителя часового типа 16 (фиг.1, 2). Определяют толщину пучка h₁ на уровне основания волос. Толщиной пучка h₁ является удвоенное значение перемещения щупа и ползуна, показываемое измерителем. Далее, поворачивая рукоятку 15 устройства, ослабляют давление щупов и не разжимая щупов поднимают устройство таким образом, чтобы основание прибора находилось на уровне окончания пуховых волос, выдерживая параллельность основания корпуса прибора и плоскости кожевой ткани (фиг.4, 6). Поворотом рукоятки 15 зажимают пучок на уровне окончания пуховых волос и определяют толщину пучка остевых волос h₂ по показаниям измерительного узла устройства. Далее рукоятку поворачивают, ослабляя щупы 1, 2, устройство убирают с испытуемого материала.

Для сравнения густоты волосяного покрова различных топографических участков и шкурок одного вида животных, а также свойств волосяного покрова особей одного вида зверей можно пользоваться значением толщины пучка волосяного покрова h₁ и h₂ (фиг.3, 5). Для получения абсолютного значения густоты проводят расчет по формулам:







где Г_пуха - густота пуха, шт/см²;

Г_ости - густота ости шт/см²;

Г_общ - густота волосяного покрова в целом, шт/см²;

h₀ - рабочее расстояние между щупами, ширина испытуемого участка меха, мм;

h₁ - толщина пучка в месте основания волос, мм;

h₂ - толщина пучка в месте окончания пуховых волос, мм;

d_пуха - диметр пухового волоса, мм²;

d_ости - диаметр остевого волоса, мм²,

100 - коэффициент, учитывающий размерность.

Для меха с неравномерной по диаметру остью расчет ведут по формулам:





(6)

где Г_пуха - густота пуха, шт/см²;

Г_ости - густота ости, шт/см²;

Г_общ - густота волосяного покрова в целом, шт/см²;

h₀ - рабочее расстояние между щупами, ширина испытуемого участка меха, мм;

h₁ - толщина пучка у основания волос, мм;

h₂ - толщина пучка в месте окончания пуховых волос, мм;

d_пуха - диаметр пухового волоса, мм²;

d_{ости вверху} - диаметр остевого волоса в верхней части, мм²;

d_{остивнизу} - диаметр остевого волоса в нижней части, мм²;

100 - коэффициент, учитывающий размерность.

Значения d² _{ости вверху}, d² _{ости внизу}, d² _пуха могут определяться по справочным данным, либо экспериментальным путем.

Усилие сжатия пружин в устройстве рассчитывается по формуле:

F_сж=p₁Lb, (7)

где F_сж - усилие сжатия, кгс;

p₁ - давление на пучок волос, Па;

L - длина щупа, см;

b - ширина щупа, см.

Давление p₁ выбирается экспериментально таким, при котором размер пучка не изменяется при дальнейшем повышении давления, т.е. определяется лишь размерами и количеством составляющих волос.

Измерительное устройство прибора может быть выполнено в виде индикатора часового типа, цифрового индикатора.

На предлагаемом устройстве проведены испытания густоты волосяного покрова лисицы и искусственного меха, а также оценка густоты волосяного покрова прямым подсчетом количества волос (табл.1).

Как видно из таблицы оценка на предлагаемом приборе дает результаты, сходные с показателями густоты, полученными при подсчете. Время, затраченное на испытание составляет около 1 мин. Таким образом, устройство позволяет получить данные по густоте волос различных типов в виде прямой количественной оценки за короткий промежуток времени и с высокой степенью достоверности. Помимо густоты волосяного покрова устройство позволяет получить оценку густоты отдельно ости и пуха, что дает возможность проводить направленную сортировку, отбор особей с оптимальными показателями волосяного покрова. Полученные сведения дают возможность сравнивать по густоте различные виды меха, шкурки одного вида, а также различные топографические участки шкурок. В табл. 2 приведены значения густоты волосяного покрова различных видов меха на различных топографических участках, определенные на предлагаемом устройстве. Испытания на приборе дают высокую воспроизводимость результатов, ошибка эксперимента не превышает 5%.

Устройство может применяться для оценки густоты волосяного покрова пушных зверей при селекционной работе, выборе особей с повышенным уровнем качества волосяного покрова. Конструкция прибора позволяет переносить его и без затруднений измерять на животном толщину пучка волос в двух уровнях или только у основания волос на нескольких топографических участках. После измерений толщины рассчитывается густота волос, либо оценка ведется непосредственно по толщине пучка. Устройство позволяет быстро провести оценку густоты волосяного покрова и выявить особи с максимальными показателями густоты.

Предлагаемое устройство позволяет оптимизировать сортировку меха, так как дает количественные прямые показатели, получаемые быстро с большей долей объективности, что позволит исключить пересортицу меха. Применение устройства может расширить исследования натурального и искусственного меха в части установления влияния густоты на товарные свойства меха, влияния различных обработок на волосяной покров меха.