Способ комплексной оценки ширины пиломатериала и отклонений от прямолинейности его продольных кромок

Классификация по МПК: G01B

Патентная информация
Патент на изобретение №: 
2369832
Дата публикации: 
Суббота, Октябрь 10, 2009
Начало действия патента: 
Вторник, Март 25, 2008

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для комплексной оценки ширины и отклонений от прямолинейности (стрел прогиба) продольных кромок пиломатериалов. Сущность: способ осуществляется при помощи замкнутой размерной цепи, включающей измерение ширины доски в контрольных точках при помощи штангенциркуля, а отклонений ее кромок от прямолинейной базы - при помощи штангенглубиномера. Прямолинейные базы создаются на определенном расстоянии друг от друга плоскопараллельными рейками, уложенными и закрепленными на жестком основании параллельно туго натянутым струнам. Проверяемый пиломатериал укладывается вдоль одной из реек, с опорой на нее вогнутой кромкой. Измерение отклонений от базы выполняется путем контактного базирования колодки глубиномера на прямолинейные рейки, а измерительного наконечника штанги - на контрольные точки проверяемой поверхности. Стрелы прогиба оцениваются путем сравнения измеренных отклонений кромок от соответствующих прямолинейных баз с расстояниями от них опорных точек на кромках. Технический результат: повышение надежности и точности измерений, упрощение и ускорение процедуры измерений, обеспечение комплексной оценки и пригодности метода для массовых измерений. 1 ил.


Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности и может быть использовано для оценки ширины и отклонений от прямолинейности продольных кромок пиломатериалов (ПМ) длиной до 6 и более метров.

Известен стандартный способ измерения ширины и отклонений от прямолинейности пиломатериалов (ГОСТ 10294-90) при помощи штангенциркуля, специальной поверочной линейки длиной 2200 мм и щупов: линейка накладывается поочередно на пласть и на продольную кромку досок, отклонения измеряются щупом.

Недостатками способа являются трудоемкость и длительность измерения отклонений от прямолинейности пиломатериалов при помощи щупов и тяжелой линейки, ограниченность длины, на которой выполняется измерение, высокая стоимость поверочной линейки и ее периодических поверок, отсутствие оценок погрешностей измерений.

Известен также способ создания прямолинейной базы при помощи туго натянутой струны, широко применяемый в строительном, плотницком и монтажном деле.

Недостатками этого способа являются визуальная оценка отклонений от прямолинейности, малая жесткость струны, затрудняющая базирование измерительного инструмента по ней и отсутствие оценок погрешностей измерения.

Известен также общий способ выявления погрешностей измерения путем создания замкнутых измерительных цепей, требующий доработки в каждом конкретном случае.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение перечисленных недостатков.

Решение задачи достигается путем создания замкнутой размерной цепи из двух прямолинейных баз в виде плоскопараллельных реек, уложенных вдоль туго натянутых струн на определенном расстоянии от проверяемого пиломатериала, измерения его ширины штангенциркулем и отклонений его кромок от баз при помощи штангенглубиномера (чертеж).

К прямолинейной базе - струне 1, натянутой на подстопном месте (чертеж), прикладывается и фиксируется плоскопараллельная рейка 2 (цельная или составная); к ней укладывается исследуемый образец 3. От наружного края рейки 2 на определенном расстоянии В натягивается вторая прямолинейная база - струна 5 и вдоль нее (параллельно рейке 2) укладывается и также фиксируется рейка 4.

Замкнутую размерную цепь образуют: расстояние В между базовыми кромками реек, расстояние yнi от нижней кромки доски до кромки первой рейки 2; расстояние yвi от верхней кромки доски до кромки второй рейки 5 и ширина доски bi в i сечении.

где В - расстояние между базовыми кромками реек, мм;

yнi - расстояние от нижней кромки доски до кромки первой рейки, мм;

bi - ширина доски в i сечении, мм;

yвi - расстояние от верхней кромки доски до кромки второй рейки, мм.

При этом стрелы прогиба aнi и aBj будут вычисляться по формулам

где анi - стрела прогиба на нижней кромке в i сечении, мм;

aвi=yвl-yвi;

где aвi - стрела прогиба на верхней кромке в i сечении, мм;

Врн - ширина нижней рейки (расстояние опорных точек нижней кромки доски от прямолинейной базы), мм;

ув1 - расстояние до опорных точек верхней кромки.

Расчетная ширина доски, мм, вычисляется по формуле

Суммарную погрешность Δbi четырех измерений (В, yн, yвi, bi) в каждом контрольном сечении рассчитываем путем сравнения расчетной ширины доски bpi, с измеренной В:

где Δbi - суммарная погрешность четырех измерений (В, yн, yвi, bi) в каждом контрольном сечении, мм.

Суммируя квадраты отклонений

по всем контрольным точкам, можно определить среднюю квадратическую ошибку трех измерений СКО3:

где СКО3 - средняя квадратическая ошибка трех измерений,

n - число контрольных сечений.

А сравнивая средние значения расчетной bр и измеренной ширины bi, можно оценить величину систематической (для всех четырех измерений) ошибки Δзс:

где Δзс - величина систематической (для всех четырех измерений) ошибки, мм.

Технический результат

1. Обеспечивается надежное базирование штанги и колодки глубиномера, что повышает надежность и точность измерений.

2. Упрощается и ускоряется процедура измерений.

3. Обеспечивается комплексная оценка стрел прогиба обеих продольных кромок, ширины доски и погрешностей измерения как в каждой контрольной точке, так и в среднем по всем измерениям.

4. Обеспечивается пригодность метода для массовых измерений как для оперативного контроля в производстве, так и для научных исследований.