連續式木材動態彈性模量偏心壓輥檢測設備及方法
【專利摘要】連續式木材動態彈性模量偏心壓輥檢測設備及方法，屬于木材強度等級檢測【技術領域】。本發明為了解決現有木材動態彈性模量檢測技術存在檢測誤差，并且木材的各向異性會進一步擴大誤差值的問題。檢測設備的機架上沿其長度方向設置有至少六組支承輥，兩組主支承輥位于機架的中間部分，至少四組輔助支承輥分列在主支承輥的兩側，壓頭框架設置在機架上，偏心輥壓頭轉動安裝在壓頭框架上，機架內設置有氣壓缸和傳感器。檢測方法：對木材試件有效長度中點由氣壓缸施加載荷，檢測出變形量與載荷變化值，帶入彈性模量，得出彈性模量值。本發明用于連續式木材動態彈性模量檢測。
【專利說明】連續式木材動態彈性模量偏心壓輥檢測設備及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種木材動態彈性模量檢測設備及方法，屬于木材強度等級檢測【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在北美、歐洲等地方國家對木材彈性模量檢測已經廣泛地應用于木材的安全強度分級。在中國對木材分級尚處于初級起步階段。
[0003]木材的彈性模量檢測是一種無損檢測，將木材分為適宜的等級。通過足尺無損測試建立木材剛度與強度的相互關系。從而可以直接通過無損測量木材的剛度，推測出該木材的強度，然后依據設定的等級強度值和剛度設計值將規格材劃分為不同的等級。
[0004]現有檢測設備的具體原理是用中點施壓的方法，由機械設備壓頭對木材有效部分中點加壓，通過傳感器測量作用于木材的壓力差值和木材的彈性變形，計算出木材的彈性模量，由彈性模量確定木材的強度級別。
[0005]常規彈性模量無損檢測采用同心壓輥做壓頭。木材變形壓力由氣壓缸提供。在彈性變形內，同心壓輥對木材施力。設定一個固定的變形量值(通常為5mm)，木材連續傳動，由傳感器測出壓力變化曲線。代入彈性模量計算公式，求出彈性模量的變化曲線，再計算平均值；
【權利要求】
1.連續式木材動態彈性模量偏心壓輥檢測設備，包括機架(1)、至少四個輔助支承輥(2)、至少兩個主支承輥(3)、壓頭框架(7)、偏心輥壓頭(8)、氣壓缸(12)和傳感器(14)； 其特征在于:所述機架(1)上沿其長度方向設置有至少六組支承輥，其中包括至少四組輔助支承輥(2)和兩組主支承輥(3)，兩組主支承輥(3)位于機架(1)的中間部分，兩組主支承輥(3)以機架(1)的中心線對稱設置，至少四組輔助支承輥(2)分列在主支承輥(3)的兩側，所述壓頭框架(7)設置在機架(1)上，壓頭框架(7)的中心線與機架(1)的中心線重合，所述偏心輥壓頭(8)轉動安裝在壓頭框架(7)上，機架(1)內設置有氣壓缸(12)和傳感器(14)，氣壓缸(12)的中心線與機架(1)的中心線重合。
2.根據權利要求1所述的連續式木材動態彈性模量偏心壓輥檢測設備，其特征在于:所述的連續式木材動態彈性模量偏心壓輥檢測設備還包括兩個側立板(4)、升降橫梁(11)、兩個絲杠(34)、兩個絲杠支撐板(37)、兩個主動錐齒輪(5)、兩個從動錐齒輪(6)和齒輪軸(9);齒輪軸(9)轉動安裝在 機架(1)的下部，齒輪軸(9)上安裝有兩個主動錐齒輪(5)，兩個絲杠(34)布置在壓頭框架(7)的前后兩側，絲杠(34)與絲杠支撐板(37)轉動安裝，絲杠支撐板(37)與機架(1)連接，絲杠(34)的下端安裝有從動錐齒輪(6)，主動錐齒輪(5)與從動錐齒輪(6)嚙合，絲杠(34)的上端與側立板(4)螺紋連接，升降橫梁(11)上設有壓頭框架過孔，升降橫梁(11)中部固定在氣壓缸(12)上，升降橫梁(11)的端部與側立板(4)的下端連接，側立板(4)的上端與偏心輥壓頭(8)的兩端轉動密封連接。
3.根據權利要求2所述的連續式木材動態彈性模量偏心壓輥檢測設備及方法，其特征在于:所述兩組主支承輥(3)的中心距為1200mm。
4.根據權利要求3所述的連續式木材動態彈性模量偏心壓輥檢測設備及方法，其特征在于:所述偏心輥壓頭⑶的偏心距為5mm。
5.基于權利要求1或2所述的檢測裝置實現的連續式木材動態彈性模量偏心壓輥檢測方法， 其特征在于:具體步驟為:木材試件由支承輥輸送至偏心輥壓頭(8)的下方，且偏心輥壓頭(8)與木材試件有效長度中點對應，對木材試件有效長度中點由氣壓缸施加載荷，由稱重傳感器檢測出木材試件的變形量與載荷變化值，帶入彈性模量計算公式一，得出彈性模量值；
式中: 1:被測木材試件的有效長度(跨距1200mm)； d:被測木材試件厚度(mm); b:被測木材試件寬度(mm)； f:被測木材試件受載荷值(N)； P:偏心壓棍的偏心距(mm)。
6.根據權利要求5所述的連續式木材動態彈性模量偏心壓輥檢測方法，其特征在于:以偏心輥壓頭旋轉一周為一個周期，取每個周期載荷變化的極值點帶入公式一，計算出彈性模量值。
【文檔編號】G01N3/10GK104132851SQ201410380291
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月5日 優先權日:2014年8月5日
【發明者】王宏棣, 花軍, 王子奇, 雷明, 賈娜 申請人:黑龍江省木材科學研究所, 王宏棣, 花軍