Конструктивные особенности мерной вилки со встроенным маркером

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Для назначения лесохозяйственных мероприятий необходимо знать подробные характеристики древостоя, которые получают в первую очередь при таксации леса. Поскольку при таксации леса приходится проводить множество замеров рядом стоящих деревьев, то с целью избежания дублирования измерений одного и того же объекта, после проведения измерений ствол дерева маркируют. Маркировка деревьев может осуществляться различными способами: оставлением затесок на стволе дерева, обвязкой ствола дерева лентами, нанесением отметок краской с использованием пульверизатора, маркеров, мелков, простановкой клейма или штампа, установкой бирок. Самый простой способ маркировки это простановка меток с использованием краски. Операция маркировки является промежуточным этапом в лесоучетных работах, и не влияет на итоговые результаты, характеризующие параметры измеряемого древостоя.

С целью совершенствования таксационного оборудования была поставлена задача по созданию таксационного инструмента, конструкция которого позволила бы совместить маркировку с другой операцией осуществляемой при таксации леса. За основу была выбрана операция по измерению диаметра ствола дерева, которая выполняется с применением мерной вилки.

Мерная вилка - ручной инструмент для измерения ствола дерева, состоящий из мерной линейки с делениями и двух перпендикулярных к ней неподвижной и подвижной ножек. В настоящее время существуют различные модификации мерных вилок в основном их конструктивные изменения направлены на повышение точности измерения и удобства использования путем оснащения ее современными электронными устройствами. Эти устройства позволяют отображать измеренные параметры на дисплее, встроенном в мерную вилку, наличие процессора и блока памяти позволяют вычислять средний диаметр и хранить значения нескольких последних измерений в памяти устройства. Также некоторые мерные вилки оснащаются беспроводной связью, позволяющей автоматически вносить измеренные данные в память компьютера или смартфона, имеющих соответствующий беспроводной модуль для приема сигнала, и тем самым исключить необходимость ручной записи данных.

Несмотря на все новшества и компьютеризацию мерные вилки все равно являются устройством, позволяющим осуществлять одну операцию - измерять диаметры. Поскольку в этом случае используется два инструмента, то существует вероятность того, что таксатор после измерения диаметра ствола дерева забудет промаркировать дерево, в результате чего оно может оказаться измеренным дважды.

С целью расширения технологических возможностей мерной вилки и исключения повторного измерения одного и того же дерева предлагается усовершенствованная конструкция мерной вилки, выгодно отличающаяся от всех известных аналогов тем, что в нее встроен маркер, автоматически оставляющий визуальные метки на измеренных деревьях.

Наиболее близким аналогом к предлагаемой конструкции мерной вилки является конструкция, совмещающая мерную вилку с маркером, разработанная компанией Haglof. Эта конструкция, позволяющая измерять диаметр ствола дерева и наносить на него визуальную метку, по сути своей является совмещением двух устройств в одном корпусе. Но при этом каждое устройство используется в отдельности, т.к. мерная вилка служит всего лишь корпусом для размещения маркера. При использовании такой конструкции все равно приходится осуществлять две операции: сначала измерять диаметр ствола дерева, затем с помощью маркера это дерево помечать.

В разработанной нами конструкции при измерении диаметра ствола дерева будет автоматически осуществляться его маркировка, что выгодно ее отличает от всех известных конструкций мерных вилок.

Данное техническое решение и способ его реализации были найдены авторами путем использования методологии функционально-технологического анализа, которая подтвердила свою эффективность при модернизации оборудования, используемого в лесной промышленности и др.

Мерная вилка со встроенным маркером (рис. 1) включает в себя мерную линейку 1 с делениями 2, неподвижную ножку 3, плотно соединенную с мерной линейкой 1 под углом 90 градусов и составляющую с ней одно целое, подвижную ножку 4, свободно перемещающуюся вдоль мерной линейки 1. Фиксирующее устройство 5 для фиксации подвижной ножки 4 на мерной линейке 1. Неподвижная ножка 3, является полой, т.к. имеет внутреннюю полость 6, служащую для размещения в ней маркирующей жидкости. На полой неподвижной ножке 3 со стороны, контактирующей с измеряемым стволом дерева, размещена вставка 7 из микропористого влагонасыщаемого материала, которая связана каналами 8 с внутренней полостью 6 полой неподвижной ножки 3. Внутренняя полость 6 полой неподвижной ножки 3 имеет канал 9, служащий для заполнения внутренней полости 6 неподвижной ножки 3 маркирующей жидкостью. В канале 9 установлен обратный клапан 10. Обратный клапан 10 установлен в таком положении, при котором предотвращается самопроизвольное вытекание маркирующей жидкости из внутренней полости 6 полой неподвижной ножки 3. Для исключения контакта ствола дерева со вставкой 7 из микропористого влагонасыщаемого материала, обладающего низкой износостойкостью, вставка 7 снаружи закрыта пластиной 11 небольшой толщины и перфорированной отверстиями 12. Деления 2 на мерной линейке 1 нанесены с учетом деформации вставки 7, происходящей при защемлении ствола дерева между подвижной 4 и неподвижной 3 ножками устройства.

мерный вилка фиксирующий линейка

Рис. 1 - Мерная вилка со встроенным маркером

Вставка 7 изготавливается из микропористого влагонасыщаемого материала способного впитывать, удерживать и отдавать накопленную в нем маркирующую жидкость. В качестве такого материала может быть использован эластичный пенополиуретан на вспененной основе.

Фиксирующее устройство 5 может быть выполнено, например, в виде установочного винта 13, вкручиваемого в резьбовое отверстие 14 подвижной ножки 4. При вкручивании установочного винта 13 в резьбовое отверстие 14 он упирается в мерную линейку 1 и тем самым обеспечивает фиксирование подвижной ножки 4 относительно мерной линейки в заданном положении. При выкручивании установочного винта 13 из резьбового отверстия 14 он не будет препятствовать относительному движению подвижной ножки 4 относительно мерной линейки 1.

Работа мерной вилки со встроенным маркером будет осуществляться следующим образом. Перед началом работы во внутреннюю полость 6 неподвижной ножки 3 через канал 9 закачивается маркирующая жидкость. Обратный клапан 10 будет препятствовать вытеканию маркирующей жидкости из внутренней полости 6 неподвижной ножки 3 через канал 9. При заполнении внутренней полости 6 маркирующая жидкость через каналы 8 будет поступать к вставке 7. Благодаря этому произойдет пропитывание вставки 7, изготовленной из пористого влагонакапливающего материала, маркирующей жидкостью.

При определении диаметра ствола дерева подвижная ножка 4 удаляется от неподвижной ножки 3 вдоль мерной линейки 1 на расстояние достаточное для свободного прохода ствола дерева между неподвижной ножкой 3 и подвижной ножкой 4. Затем устройство прикладывается к стволу дерева таким образом, чтобы мерная линейка 1 прижималась к стволу дерева, который должен находиться между неподвижной ножкой 3 и подвижной ножкой 4 устройства. Затем ствол дерева защемляется между неподвижной ножкой 3 и подвижной ножкой 4 устройства. При этом произойдет сжатие вставки 7, в результате которого маркирующая жидкость будет выдавливаться из нее, и через отверстия 12 в пластине 11 будет переноситься на ствол измеряемого дерева. При помощи фиксирующего устройства 5 подвижная ножка 4 фиксируется относительно мерной линейки 1, после чего по положению подвижной ножки 4 относительно мерной линейки 1 по ее делениям 2 определяется диаметр ствола дерева. После снятия показаний фиксирующее устройство 5 ослабляется, подвижная ножка 4 перемещается вдоль мерной линейки 1, благодаря чему ствол дерева освобождается. Затем исследователь переходит к следующему дереву.

По мере расходования маркирующей жидкости внутреннюю полость 6 неподвижной ножки 3 следует пополнять через канал 9.

При использовании описанной конструкции мерной вилки со встроенным маркером после зажатия ствола дерева между подвижной ножкой 3 и неподвижной ножкой 4 на дереве будут оставаться метки, оставляемые маркирующей жидкостью.

В статье описано использование автоматического маркирующего устройства на примере механической мерной вилки. Описанная конструкция маркирующего устройства, встраиваемая в неподвижную ножку мерной вилки, может быть с успехом использована во всех известных типах мерных вилок, в том числе и электронных. Использование мерной вилки со встроенным маркером позволит при измерении диаметра дерева оставлять на этом дереве визуальные метки в автоматическом режиме, что позволит визуально отличать уже измеренные деревья от неизмеренных и тем самым исключить вероятность повторного измерения одного и того же дерева. Важным фактом является то, что маркировка деревьев будет осуществляться в автоматическом режиме без применения дополнительных маркирующих устройств, что в свою очередь позволит повысить производительность труда, т.к. будет использоваться один инструмент вместо двух. При этом также исключается человеческий фактор, который заключается в том, что таксатор может забыть промаркировать измеренное дерево и в дальнейшем провести повторное его измерение.

Размещено на Allbest.ru