Определение толщины сечения ствола дерева
Изобретение относится к способу и устройству для определения толщины сечения ствола дерева. Определяют взаимное положение колес механизма подачи к качестве величины поперечного размера сечения ствола дерева. Определяют положение сучкорезного ножа относительно противоположной ему опорной поверхности для ствола дерева в качестве величины дополнительного поперечного размера сечения ствола дерева. Дополнительный поперечный размер образует, по существу, прямой угол с первым поперечным размером. Осуществляют расчет толщины сечения ствола дерева на основе двух величин поперечных размеров. Установку сучкорезного ножа в положение, окружающее ствол дерева, осуществляют посредством привода, такого как гидравлический цилиндр. Поворотное положение сучкорезного ножа определяют посредством индикатора положения, который встроен в гидравлический цилиндр. Сигнал от индикатора положения передают в вычислительное устройство, такое как компьютер в электронном блоке управления. Устройство для определения толщины сечения ствола дерева, поступившего в лесозаготовочный агрегат, содержащий пару захватывающих ствол дерева противоположных колес механизма подачи и упирающийся в ствол сучкорезный нож, содержит сенсорное средство для определения общего положения колес механизма подачи в качестве величины поперечного размера сечения ствола дерева. Устройство содержит индикатор положения, который встроен в привод, такой как гидравлический цилиндр, для определения поворотного положения сучкорезного ножа. Сучкорезный нож выполнен с возможностью установки его в положение, окружающее ствол дерева, посредством привода, такого как гидравлический цилиндр. Поворотное положение сучкорезного ножа определяется величиной высыпания шток поршня гидравлического цилиндра. Повышается точность определения толщины ствола дерева. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу и устройству для определения толщины сечения ствола дерева, поступившего в лесозаготовочный агрегат, содержащий пару противоположных колес механизма подачи, захватывающих ствол дерева, и сучкорезный нож, упирающийся торцом в этот ствол, включающему определение взаимного положения колес механизма подачи в качестве величины поперечного размера сечения ствола дерева. Изобретение относится также к лесозаготовочному агрегату, обеспеченному таким устройством.
Уровень техники
После вырубки и обработки стволов дерева должна быть возможность правильно определить размеры полученных бревен. Проблема, которая остается после механического измерения в лесозаготовочном агрегате во время его эксплуатации заключается в том, чтобы достаточно точно измерить диаметр или толщину бревен, что, в свою очередь, наряду с информацией о длине, может быть использовано для определения объема древесины полученных бревен. В известных лесозаготовочных агрегатах обычно используются две или три точки в каждом измерении диаметра, что может быть недостаточно, особенно в случае с овальными или иными нестандартными сечениями ствола.
Сущность изобретения
Задача изобретения - обеспечить способ и устройство, позволяющее определять толщину ствола дерева с большей точностью и соответствующие существующим нормам измерений, например, «Шведскому Совету по Масштабированию Древесины» (VMR).
По одному аспекту изобретения способ также включает определение положения сучкорезного ножа относительно противоположной ему опорной поверхности ствола дерева в качестве величины дополнительного поперечного размера сечения этого ствола. Этот дополнительный поперечный размер образует по существу прямой угол с первым упомянутым поперечным размером, а, кроме того, дает расчет толщины сечения ствола дерева на основе упомянутых двух величин поперечных размеров. Таким образом, каждое сечение может быть вычислено с помощью четырех точек измерения, что повышает точность определения толщины. В принципе, можно добиться точности измерения, приближенной к той, которая получается при так называемом поперечном циркульном измерении вручную, обычно используемом в качестве ориентира при определении механического измерения диаметра.
Как и в поперечном циркульном измерении, толщина может быть вычислена в качестве величины диаметра окружности в виде среднего значения двух поперечных размеров.
В устройстве для определения толщины в дополнение к сенсорному средству для определения общего положения колес механизма подачи в качестве величины поперечного размера сечения ствола дерева имеется дополнительное сенсорное средство для определения положения сучкорезного ножа по отношению к противоположной ему опорной поверхности ствола дерева в качестве величины дополнительного поперечного размера сечения ствола дерева. Этот дополнительный поперечный размер образует по существу прямой угол с первым упомянутым поперечным размером. Кроме того, в устройстве имеется средство, осуществляющее расчет толщины сечения ствола дерева на основе упомянутых двух измерений поперечных размеров.
Сенсорное средство может содержать указатели положения, расположенные в соответствующем приводе для перемещения колес механизма подачи и сучкорезного ножа.
Другие свойства и преимущества данного изобретения будут очевидны из формулы изобретения и последующего описания примеров варианта выполнения.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид спереди лесозаготовочного агрегата, обеспеченного схематично изображенным устройством согласно изобретению;
Фиг.2 - схематический вид спереди лесозаготовочного агрегата, поясняющий принципы изобретения; и
Фиг.3 и 4 - схематические сечения вдоль линий 3-3 и 4-4 соответственно, изображенных на Фиг.2.
Подробное описание примеров варианта выполнения
На Фиг.1 изображен лесозаготовочный агрегат 10 так называемого однозахватного типа. Агрегат 10 содержит раму 12, которая поддерживает помимо прочего пару противоположных колес 14 механизма подачи, нижний сучкорезный нож 18, пару верхних Фронтальных сучкорезных ножей 24, 26 и верхний задний сучкорезный нож 28.
Два колеса 14 механизма подачи шарнирно присоединены к раме 12 для того, чтобы известным образом захватывать между ними и подавать в продольном направлении ствол 30 дерева, срубленного агрегатом 10 (Фиг.3). Поворачивающиеся аналогичным образом сучкорезные ножи 18, 24, 26, 28 одновременно окружают ствол 30 дерева для отделения сучков во время подачи.
Каждое колесо 14 механизма подачи и сучкорезные ножи 18, 24, 26, 28 установлены в их положениях, окружая ствол дерева посредством приводов, таких как гидравлические цилиндры. На примере, показанном на Фиг.1, колеса 14 механизма подачи регулируются соответствующими гидравлическими цилиндрами 16, а нижний сучкорезный нож 18 также регулируется гидравлическим цилиндром 20.
Вращательное положение каждого колеса 14 механизма подачи распознается соответствующим индикатором 40 положения, который может быть встроен в соответствующий гидравлический цилиндр 16. Вращательное положение нижнего сучкорезного ножа 18 распознается индикатором 42 положения, который также может быть встроен в соответствующий гидравлический цилиндр 20. Средство передачи сигнала, такое как сигнальные провода 44, информирует вычислительное устройство 46, такое как компьютер в электронном блоке управления 48, который может быть встроен в транспортное средство (не показано), перевозящее лесозаготовочный агрегат 10, о текущем перемещении гидравлических цилиндров 16, 16, 20, т.е. о величине выталкивания поршневого штока цилиндра.
Посредством программного обеспечения вычислительного устройства 46 текущее граничное положение хода или перемещение каждого из гидравлических цилиндров 16 колес 14 механизма подачи могут быть преобразованы в расстояние D1 (Фиг.3) между колесами 14 механизма подачи. Это расстояние D1 является величиной поперечного размера сечения S ствола дерева, расположенного между колесами 14 механизма подачи.
Соответственно, с помощью программного обеспечения вычислительного устройства 46 текущее перемещение гидравлического цилиндра 20 нижнего сучкорезного ножа 18 может быть преобразовано в расстояние D2 (Фиг.4) между нижним сучкорезным ножом 18 и противоположной ему фиксированной или, возможно, подвижной (не показано) опорной поверхностью 22 рамы 12 лесозаготовочного агрегата 10. Расстояние D2, которое измеряется, главным образом, перпендикулярно расстоянию D1, это величина поперечного размера сечения S ствола дерева, расположенного между сучкорезным ножом 18 и опорной поверхностью 22. Во время работы ствол 30 дерева обычно упирается на самую нижнюю на данный момент точку вогнутой поверхности нижнего сучкорезного ножа 18. Зная форму сучкорезного ножа 18, программное обеспечение вычислительного устройства 46 обеспечивает, чтобы расстояние D2 всегда измерялось между этой самой низкой точкой и опорной поверхностью 22.
Устройство для измерения длины (не показано более детально), содержащее мерный ролик 50 (Фиг.1), может распознавать координатное перемещение длины ствола 30 дерева в лесозаготовочном агрегате 10 и передавать эти данные в вычислительное устройство 46. Затем программное обеспечение вычислительного устройства 46 может, если это необходимо для точности измерения, посредством этого текущего координатного перемещения длины объединять все измеренные поперечные значения, т.е. ряд измеренных расстояний D1 и D2, так что D1 и D2 каждой пары принадлежат некоему общему сечению S ствола дерева.
Значения D1 и D2, полученные таким образом, используются в вычислительном устройстве 46 для расчета толщины ствола 30 дерева в каждом измеренном сечении S. Например, среднее значение этих измерений, так же, как и при поперечном циркульном измерении, может быть использовано как значение толщины ствола 30 дерева.
Приведенное выше подробное описание в первую очередь предназначено для облегчения понимания и не должно быть истолковано как излишние ограничения данного изобретения. Модификации, которые должны быть очевидными для специалиста в данной области техники после изучения этого описания, могут быть выполнены, без отхода от общей идеи данного изобретения или объема последующей формулы изобретения.
1. Способ определения толщины сечения (S) ствола (30) дерева, поступившего в лесозаготовительный агрегат (10), содержащий пару захватывающих ствол дерева противоположных колес (14) механизма подачи и упирающийся в этот ствол сучкорезный нож (18), при этом способ включает определение взаимного положения колес механизма подачи в качестве величины поперечного размера (D1) сечения ствола дерева, отличающийся тем, что включает: определение положения сучкорезного ножа (18) относительно противоположной ему опорной поверхности (22) для ствола дерева в качестве величины дополнительного поперечного размера (D2) сечения (S) ствола дерева, где упомянутый дополнительный поперечный размер образует по существу прямой угол с первым упомянутым поперечным размером; и расчет толщины сечения (S) ствола дерева на основе упомянутых двух величин поперечных размеров (D1, D2); при этом установку сучкорезного ножа (18) в положение, окружающее ствол дерева, осуществляют посредством привода (20), такого как гидравлический цилиндр; поворотное положение сучкорезного ножа (18) определяют посредством индикатора (42) положения, который встроен в гидравлический цилиндр (20); и сигнал от индикатора (42) положения передают в вычислительное устройство (46), такое как компьютер в электронном блоке управления (48).
2. Способ по п.1, в котором толщину вычисляют как значение диаметра в виде среднего значения упомянутых двух поперечных размеров.
3. Устройство для определения толщины сечения (S) ствола (30) дерева, поступившего в лесозаготовочный агрегат (10), содержащий пару захватывающих ствол дерева противоположных колес (14) механизма подачи и упирающийся в ствол сучкорезный нож (18), при этом устройство содержит сенсорное средство (40) для определения общего положения колес механизма подачи в качестве величины поперечного размера (D1) сечения ствола дерева, отличающееся тем, что оно содержит: индикатор (42) положения, который встроен в привод (20), такой как гидравлический цилиндр, для определения поворотного положения сучкорезного ножа (18), при этом упомянутое поворотное положение сучкорезного ножа (18) определяется относительно противоположной ему опорной поверхности (22) для ствола дерева в качестве величины дополнительного поперечного размера (D2) сечения (S) ствола дерева, где упомянутый дополнительный поперечный размер образует по существу прямой угол с первым упомянутым поперечным размером; причем сучкорезный нож (18) выполнен с возможностью установки его в положение, окружающее ствол дерева, посредством привода (20), такого как гидравлический цилиндр, и поворотное положение сучкорезного ножа (18) определяется величиной выступания штока поршня гидравлического цилиндра, при этом сигнал от индикатора (42) положения направляется в вычислительное устройство (46), такое как компьютер в электронном блоке управления (48).
4. Устройство по п.3, в котором выполнено средство для расчета толщины ствола дерева на основе упомянутых двух поперечных размеров (D1; D2).
5. Лесозаготовочный агрегат (10), снабженный устройством по любому из пп.3 и 4.
