Автокубатурники истинного объема » Ремонт Строительство Интерьер. Лесное дело и деревообработка.

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Автокубатурники истинного объема

16.09.2014

Автокубатурники истинного объема определяют объем сортимента как сумму бесконечно малых элементарных цилиндров по формулам:
Автокубатурники истинного объема

где l — длина сортимента, м; n — число элементарных цилиндров, укладывающихся по длине сортимента; Δl — длина (высота) элементарного цилиндра.
Автокубатурники, определяющие объем сортиментов по первой формуле, называются интегрирующими, а автокубатурники, определяющие объем сортиментов по второй формуле, — импульсными. Автокубатурники состоят из трех главных узлов: измерительного, вычислительного и сумматора.
Измерительное устройство автокубатурника состоит из датчика диаметров бревен и датчиков длины бревен. В качестве вычислительных устройств применяют различные системы поворотного действия, угол поворота или частота вращения которых пропорциональны объему сортимента, а также различные вычислительные системы.
Сумматор представляет собой вычислительное устройство, подсчитывающее кубатуру и, если необходимо, ее регистрирующее.
Рассмотрим принцип действия интегрирующего автокубатурника. На рис. 11.7, а показана схема такого автокубатурника. Он состоит из электродвигателя 1 постоянного тока, вала 2, тормозного диска 3 с магнитом 5 и счетчика 4 частоты вращения. Входной величиной вычислительного устройства (в данном случае этих устройств) является напряжение U, выходной величиной — частота вращения вала двигателя n.
Автокубатурники истинного объема

Частоту вращения электродвигателя постоянного тока, пренебрегая падением напряжения в якоре, определяем по формуле
n = U/сФ,

где U — напряжение, подаваемое на якорь; с — коэффициент, зависящий от конструктивных особенностей двигателя; Ф — магнитный поток.
Частота вращения двигателя должна быть пропорциональна объему сортимента:
n = kq,

где k — коэффициент пропорциональности; q — объем сортимента.
Объем сортимента для простоты вычислений определяем как объем цилиндра:
Автокубатурники истинного объема

где d — диаметр сортимента; l — длина сортимента.
Таким образом, получаем
Автокубатурники истинного объема

Из этого выражения определим значение входного напряжения якоря электродвигателя
Автокубатурники истинного объема

Обозначив выражение k*g/4*сФ через m, получим
U = md2l.

Значение длины сортимента l можно записать в виде l = vt, где v — скорость перемещения сортимента в измерительном устройстве (скорость транспортера); t — время прохождения сортимента через измерительное устройство.
Подставив это выражение в формулу для U, получим входное напряжение U = mvtd2. Величины т, v постоянны, время t фиксируется специальным датчиком, который включает и выключает всю систему.
Анализируя полученную зависимость, видим, что подаваемое на вход якоря электродвигателя напряжение должно быть пропорционально квадрату измеряемого диаметра. Таким образом, датчик, измеряющий диаметр сортимента, должен иметь на своем выходе сигнал (напряжение), пропорциональный квадрату диаметра. Таким датчиком может служить рассмотренный ранее потенциометр с каркасом треугольной формы, в котором линейное перемещение движка преобразуется в сигнал вида U = kd2.
Таким образом, подавая на вход электродвигателя напряжение, пропорциональное квадрату измеряемого диаметра на выходе, получаем частоту вращения вала, пропорциональную объему сортимента. Время работы вычислительного устройства (электродвигателя) определяется длиной сортимента.
Общий объем всех бревен, пропущенных через автокубатурник, определяют по формуле
Автокубатурники истинного объема

где N2, N1 — показания счетчика после и до работы; λ — частота вращения вала, приходящаяся на единицу объема.
В импульсных автокубатурниках единица элементарного объема представляется в виде единичного импульса. Общее число импульсов соответствует объему сортимента, т.е.
q = nΔq,

где n — общее число импульсов; Δq — цена одного импульса (элементарный объем).
Импульсный суммирующий автокубатурник состоит из измерительного устройства, генератора импульсов и счетчика импульсов (сумматора). Подсчитывать объем сортиментов в этих автокубатурниках можно несколькими способами. Первый способ подсчета основан на измерении продолжительности импульса в зависимости от измеряемого диаметра, второй — на числе импульсов в единицу времени в зависимости от измеряемого диаметра, третий — на фиксировании импульсов при помощи специального устройства, связанного с датчиком диаметров; при этом генератор импульсов вырабатывает строго фиксированное число импульсов в единицу времени.
Из изложенного следует, что точность измерения автокубатурников зависит не только от точности измерения диаметра сортимента, единицы, цены импульса, но и от скорости транспортера. Поэтому более эффективным следует считать третий способ, при котором число импульсов соответствует длине сортимента независимо от скорости перемещения сортимента. Датчик диаметров пропускает в сумматор число импульсов, которое соответствует измеряемой толщине. Рассмотрим принцип действия автокубатурника (рис. 11.7, б).
Суммирующее устройство состоит из импульсного щелевого диска 7, приводимого во вращение от сельсина — приемника шины 6, который связан с сельсином—датчиком транспортера, лампочки 10, щелевой диафрагмы 11, диска 8 датчиков диаметров со спиральной щелью. Счетчиком импульсов служит фотоэлемент 12. Длины щелей в диске 7 различны для того, чтобы изменять число импульсов в зависимости от измеряемого диаметра.
При повороте диска 8 датчика диаметров на определенный угол его спиральная щель перемещается по высоте щели диафрагмы, что приводит к изменению числа проходящих пучков света (импульсов). При максимальном угле поворота диска 8 число импульсов будет максимальным, что будет соответствовать наибольшему диаметру; при минимальном угле поворота число импульсов будет также минимальным, что будет соответствовать минимальному измеряемому диаметру. Если сортимент отсутствует в измерительном устройстве, диск 8 занимает начальное положение, при котором щель диафрагмы полностью закрыта нейтральной зоной 13 диска 8. Нейтральная зона показана пунктиром.
Регистрирующим устройством в таких автокубатурниках служат различные счетчики импульсов.
Объем древесины, прошедший через автокубатурник, определяют по формуле
Автокубатурники истинного объема

где N2, N1 — показания счетчика после и до работы; λ — число импульсов, приходящихся на 1 м3.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: