устройство для подводной оценки плотности затонувшей древесины

Формула изобретения

Устройство для подводной оценки плотности затонувшей древесины, содержащее грейфер, кабину крановщика, устройство для определения твердости и световой индикатор, отличающееся тем, что устройство для определения твердости смонтировано на внутренней стороне одной из челюстей грейфера и включает наконечник с пружиной, размещенные в изолированном стакане с герметичным контактом, а упомянутый герметичный контакт соединен кабелем со световым индикатором, размещенным в кабине крановщика, при этом при максимальной нагрузке во время соприкосновения с плотной затонувшей древесиной положение наконечника с пружиной совпадает с внутренним контуром челюстей грейфера.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для определения твердости затонувшей древесины по степени плотности структуры: труха - дрова или условно-твердая - деловая. Оно может быть использовано на лесосплаве при проведении исследований по определению качественного и количественного состава затонувшей древесины, а также на топлякоподъемных работах.

Известен ряд устройств, предназначенных для захвата и перемещения лесоматериалов, характеристики которых отражены в авторских свидетельствах №№1615751, 1636298, 1616852, 1643409, 1553510 [1-5]. Сущность данных изобретений заключается в том, что они имеют в своей конструкции механизм привода челюстей, две пары зубьев, поворачивающихся вокруг неподвижных осей, закрепленных на корпусе устройства, и предназначены для захвата и перемещения лесоматериалов.

Недостатками существующих конструкций является узкий круг выполняемых ими функций, ограниченный захватом лесоматериалов и последующим их перемещением. Эксплуатация данных механизмов характеризуется невозможностью определения твердости и качественных характеристик древесины: труха - дрова или плотная - условно - деловая, без подъема ее из воды на поверхность.

Для подъема затонувшей древесины Центральный научно-исследовательский институт лесосплава (г. Санкт-Петербург) сконструировал специальный грейфер, который обеспечивает как поштучное, так и групповое извлечение заиленных топляков. Конструкция данного грейфера описана в литературе [6]. К недостаткам данного грейфера следует отнести узкий круг выполняемых операций и невозможность определения твердости и качественных характеристик затонувшей древесины: труха -дрова или условно - деловая, без подъема ее из воды на поверхность.

Известно устройство для определения твердости, характеристика которого отражена в а.с. №1796998 [7]. Сущность данного изобретения заключается в том, что оно имеет корпус, размещенный в нем нагружатель, наконечник, индикатор и предназначено для определения твердости затонувшей древесины. К недостаткам данной конструкции можно отнести недостаточную область применения, только ручное использование на малых глубинах (не судоходные, малые реки) и невозможность работы на больших глубинах (водохранилища, судоходные реки).

Техническим результатом, решаемым заявителем, является расширение круга операций, выполняемых грузозахватным устройством и обеспечение удобства работы с ним, дающее возможность проведения работ по структурной оценке затонувших предметов (топляков) на больших площадях и глубинах любых водных объектов, без подъема древесины из воды на поверхность.

Технический результат достигается тем, что устройство для подводной структурной оценки затонувшей древесины включает грейфер, устройство для определения твердости (качества) и связи между ними, отличающееся тем, что наконечник с пружиной устройства для определения твердости смонтированы непосредственно на внутренней стороне одной из челюстей грейфера в специальном изолированном “стакане” с герметичным контактом (герконом) таким образом, что при максимальной нагрузке во время соприкосновения с плотной затонувшей древесиной их положение совпадает с внутренним контуром челюстей грейфера (наконечник утоплен в стакане и уперт в пружину, прижимает ее к днищу стакана), а при раскрытых челюстях без соприкосновения с затонувшей древесиной наконечник полностью вынут из стакана и не контактирует с пружиной, что и дает возможность определять твердость (качество) захватываемого топляка при проникновении конца металлического наконечника под действием пружины и гидроцилиндра челюстей в структуру древесины, определять качественные ее характеристики: труха или деловая.

Наконечник, пружина и изолированный стакан соединены между собой посредством герметичных контактов (герконов) и 2-х жильного провода, идущего со дна стакана в кабину оператора, с подачей электрического сигнала на световой (разно-цветовой) индикатор, расположенный в кабине. Принцип действия герконов, применяемых в предлагаемом устройстве, используется в гидрометрических вертушках и хорошо описан в литературе [8]. До момента воздействия наконечника на древесину электрическая цепь разомкнута, контакта нет (электрический ток, напряжением 9-12 В, подает аккумуляторная батарея, находящаяся в кабине оператора), при проникновении в древесину контакт между пружиной и наконечником возникает через геркон, электрическая цепь замыкается, а в кабине оператора загорается электрическая лампочка, способная изменять цвета от светло-желтого, зеленого до красно-бурого (в электрическую цепь впаян светодиод), при увеличении степени воздействия устройства на древесину, т.е. функциональной является зависимость пути, пройденного наконечником из начального ненагруженного состояния в сторону крайнего сжатия при максимальной нагрузке во время соприкосновения с плотной затонувшей древесиной, от степени плотности (твердости) этой древесины. По пройденному наконечником пути и осуществляется индикация (определение плотности).

Предлагаемое устройство поясняется чертежами, где фиг.1 - вид спереди при открытых челюстях; фиг.2 - вид спереди при закрытых челюстях с захваченной древесиной; фиг.3 - вид изнутри крепления на челюсти наконечника с пружиной в стакане.

Устройство для подводной оценки твердости затонувшей древесины содержит наконечник 1 с пружиной 2, которые вмонтированы в стакане 3, расположенном на внутренней стороне челюсти 4 грузозахватного механизма 5 и через геркон 6 посредством кабеля 7 соединены с индикатором сигнала 8 и лампочкой 9, расположенными вместе с аккумуляторной батареей 10 (электрический ток напряжением 9-12 Вольт) в кабине оператора 11, затонувшая древесина 12.

Устройство работает следующим образом: в режиме начала обследования дна водного объекта оператор приводит в движение грузозахватный механизм 5, открывает челюсти 4 и опускает их в воду, наводя на затонувшую древесину 12. В данном положении электрическая цепь разомкнута, наконечник 1 с пружиной 2 не соединены через геркон 6 посредством кабеля 7 со стаканом 3 и электрический импульс, посланный с аккумуляторной батареи 10 из кабины оператора 11 на индикатор 8, не вернулся, лампочка 9 не светится; в режиме захвата обнаруженного топляка 12 устройство работает следующим образом. После обнаружения затонувшей древесины 12 оператор перемещает грузозахватный механизм 5, открывает челюсти 4 и захватывает находящийся под ним на дне топляк. При этом в процессе захвата, движения челюстей 4 навстречу друг другу наконечник 1 вклинивается в древесину 12 на некоторую величину вглубь структуры, происходит замыкание контактов с пружиной 2 и стаканом 3. Электрический импульс через геркон 6 посредством провода 7 поступает в индикатор 8 на лампочку 9, которая загорается. В зависимости от ее окраски, которая варьируется от светло-желтой до буро-красно-коричневой, определяется глубина вклинивания наконечника в древесину, а соответственно и качество предназначенного для подъема на поверхность топляка. Если твердость топляка соответствует необходимой (искомой), (например, наиболее ценного из затонувшей древесины - так называемого “мореного” дуба цвет лампочки красно-коричневый), оператор производит окончательное сжатие челюстей грузозахватного механизма и поднимает топляк на поверхность для дальнейшей сортировки.

Источники информации.

1. А.с. СССР 1615751, МКИ5 В 63 С 7/02. Устройство для подъема затонувшего объекта. Шляпин Ю.М., Глазунов Ю.Н. и др. Опубл. 16.02.88, бюлл. №47. 2. А.с. СССР 1636298, МКИ5 В 63 С 7/02. Устройство для захвата затонувшего объекта. Белашов А.Н. Опубл. 23.03.91, бюлл. №11. 3. А.с. СССР 1616852, МКИ5 В 66 С 3/16. Устройство для очистки пней от грунта. Корючин Г.В. Кировский НИИ лесной промышленности. Опубл. 06.01.89, бюлл. №48. 4. А.с. СССР 1643409, МКИ5 В 66 С 1/42. Грузозахватное устройство. Иванов Л.А. Опубл. 23.04.91, бюлл. №15. 5. А.с. СССР 1553510, МКИ5 В 66 С 3/00. Грейфер с дистанционным управлением. Таубер Б.А., Шеникович Д.Г., Сербин Я.А., Никулинов Т.А. - МЛТИ, опубл. 24.03.88, бюлл. №12. 6. Таубер Б.А. Подъемно-транспортные машины. Учебник для вузов. Изд. 5-е, перераб. и доп.- М.: Экология, 1991, с. 93 - 95. 7. А.с. СССР №1796998, МКИ5 G 01 N 3/42 Устройство для определения твердости. Карпачев С.П., Ковалев Г.К., Лукянов А.А., Гамбурцев Э.В. Опубл. 1993, бюлл. №7 (прототип). 8. Алтунин B.C., Белавцева Т.М. Приборы и устройства в гидромелиорации. Справочник. -М.: Агропромиздат, 1989, с. 303.