đồ án công nghệ xẻ

Vì vậy vấn đề đặt ra là làm sao nâng cao được tỷ lệ lợi dụng gỗ ,đểgiải quyết được vấn đề này ngoài việc chọn lựa phương án xẻ tối ưu nhấtthì cần phải phân tích lựa chọn và thiết kế qui

Ồ ÁN TỐT NGHIỆP

Công nghệ xẻ

MỤC LỤC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1 Công nghệ xẻ 1 MỤC LỤC 2

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của đất nước, thì nhu cầu sử dụng đồ gỗtrong gia đình,công sở ngày càng lớn Để đáp ứng nhu cầu đó con ngườiphải khai thác gỗ rừng ngày một nhiều hơn ngành chế biến gỗ cũng đóngvai trò tích cực hơn,mà trong đó công nghệ xẻ tạo tiền đề cơ bản cho cáckhâu gia công chế biến sau này để đươc sản phẩm từ gỗ.Chính vì vậy ,đòihỏi nhà thiết kế phải đưa ra dây chuyền phân xưỏng xẻ mang tính khoahọc với hiệu quả kinh tế cao,phù hợp với hoàn cảnh và yêu cầu thực tiễn

Thiết kế phân xưởng xẻ là đưa ra 1 quá trình công nghệ hợp lý.Nóquyết định trực tiếp đên năng suất,nhịp điệu sản xuất,an toàn lao động,sửdụng hợp lý nguyên liệu,máy móc thiết bị,tiết kiệm nhà xưởng và tổ chứclao động hiệu quả nhất

Với chương trình học do nhà trường đề cùng với sự giúp đỡ của bộ môn Chế biến lâm sản, đặc biệt là sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy giáo :

Em đã hoàn thành bài tập của mình Với thời gian và kiến thức có hạn, nên bài tập của em không tránh khỏi những sai sót nhất định Em rất

mong được sự góp ý của các thầy để em có thể hoàn thành tốt bài tập của mình.

Em xin chân thành cảm ơn

Xuân Mai ngày 5-1-2004

Sinh viên

PHAM QUY LUONG

PHẦN 1 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG

Trong nền công nghiệp chế biến gỗ hiện nay thì công nghệ xẻ gỗ làmột trong những loại hình chế biến gỗ phổ biến và được áp dụng rộng rãinhất không chỉ ở nước ta mà ở rất nhiều nước trên thế giới Công nghệ

xẻ có thể coi là một trong những khâu đầu tiên của toàn bộ quá trình chếbiến lợi dụng gỗ , trong một vài năm trở lại đây ở Việt Nam công nghệchế biến gỗ đã từng bước phát triển xong khả năng lợi dụng gỗ cũng như

tỷ lệ thành khí đạt được là rất thấp so với một số nước trong khu vựccũng như trên thế giới

Vì vậy vấn đề đặt ra là làm sao nâng cao được tỷ lệ lợi dụng gỗ ,đểgiải quyết được vấn đề này ngoài việc chọn lựa phương án xẻ tối ưu nhấtthì cần phải phân tích lựa chọn và thiết kế qui mô phân xưởng xẻ và cáctrang thiết bị cho phù hợp với nguồn nguyên liệu hiện có và đặc biệt làphải phù hợp với nguồn vốn đầu tư vào nó

Trong các phân xưởng này người kinh doanh cũng cần phải lựa chọnloại hình phân xưởng sao cho nó phù hợp với tính chất kinh doanh ,nhiệm vụ sản xuất , phù hợp với những mặt hàng mà nhu cầu xã hội đangcần phù hợp với lượng vốn đầu tư vào , phù hợp với nguyên liệu và máymóc

Trong thực tế sản xuất như hịên nay cho thấy phân xưởng xẻ hịên nayphổ biến nhất mà được các xí nghiệp lựa chọn đó là :

Phân xưởng cỡ nhỏ

Phân xưởng cỡ vừa

Phân xưởng cỡ lớn

I.1 Phân xưởng cỡ nhỏ

+ Ưu điểm : Vốn đầu tư ít , máy móc gọn nhẹ , không chiếm nhiềudiện tích và rất phù hợp với nguồn nguyên liệu hiện có Ngoài ra cònthuận tiện đảm bảo cho quá trình sản xuất được diễn ra liên tục

+ Nhược điểm : Mang tính thủ công , thiết bị đơn giản do đó kéo theonăng suất thấp và phải hạn chế đường kính gỗ tròn ,sản phẩm không đadạng về kích thước

I.2 Phân xưởng cỡ vừa

+ Ưu điểm : Qui mô sản xuất có thể đáp ứng được các qúa trình giacông chế biến Đường kính gỗ ít bị hạn chế , sản phẩm đa dạng hơn cỡnhỏ nhưng phân xưởng cỡ này đòi hỏi phải có lượng vốn đầu tư vào là rấtlớn do vậy trang thiết bị cũng hiện đại hơn so với phân xưởng cỡ nhỏ + Nhược điểm : Sản phẩm chưa đa dạng , phong phú số lượng máymóc tương đối lớn dẫn đến việc bố trí và tổ chức sản xuất sẽ làm ảnhhưởng lớn tới quá trình sản xuất của doanh nghiệp

I.3 Phân xưởng cỡ lớn

+ Ưu điểm : Loại hình phân xưởng này rất phù hợp với một doanhnghiệp sản xuất có qui mô lớn , phù hợp với nhiều loại nguyên liệu khácnhau mặt khác nó có thể sản xuất với số lượng sản phẩm rất lớn

+ Nhược điểm : Khó khăn trong việc quản lý cung cấp vốn ,ngoài racòn khó khăn trong khâu thiết kế vận chuyển và sử dụng máy móc trangthiết bị

thiết kế mặt bằng phân xưởng xẻ cỡ nhỏ.Vì phân xưởng nhỏ thì có một

hệ thống máy móc gọn nhẹ , rất linh động thay đổi mặt hàng nhanh quy

mô phân xưởng nhỏ vốn đầu tư ít thu hồi vốn nhanh

Phần 2 Nội dung đồ án

I Điều tra số liệu thiết kế

I.1 Nguyên liệu

I.1.1 Nguồn nguyên liệu : Được cung cấp từ các lâm trường và từ các

khu rừng đặc dụng ,từ những khu rừng tự nhiên hay ở các rừng trồng

I.1.2 Loại gỗ : Theo yêu cầu của đồ án thì loại gỗ cần nghiên cứu ở

đây là loại Keo lá tràm

n n

n

n L n

L n L

+ + +

+ + +

.

.

2 1

2 2 1 1

Lk: chiều dài cây gỗ thứ k

nk : số cây gỗ tương đương với cấp chiều dài Lk

Đường kính : dk=

k

k k

n n

n

n d n

d n d

+ + +

+ + +

.

2 1

2 2

2 2 1

2 1

k i i i

n

n d

II Lựa chọn sản phẩm.

II.1 Chọn sản phẩm

Do đặc điểm cấu tạo của loại Keo lá tràm không được đẹp và bền dovậy không thể sử dụng loại gỗ này trong việc sản xuất đồ mộc nội thất.Vân thớ không được đẹp như một số loại cây khác

Chúng ta lựa chọn loại sản phẩm phải dựa vào rất nhiều yếu tố như : Điều kiện kỹ thuật để xác định giải pháp cộng nghệ lựa chọn côngnghệ cho phù hợp

Kết cấu sản phẩm để chọn loại thiết bị công nghệ có kích thước vàcông suất phù hợp

Đa dạng hoá sản phẩm trong sản xuất tức là chúng ta tạo ra nhiều loạisản phẩm phù hợp với thị hiếu của khách hàng

Do gỗ rừng trồng có đường kính nhỏ , tính chất cơ , vật lý thấp màusắc không đẹp do cấu tạo của gỗ cho nên đa phần chúng được sử dụngKeo lá tràm dưới dạng nguyên liệu , vật liệu thô và thực tế cho thấy sảnphẩm chủ yếu được lựa chọn là làm thanh cơ sở cho ván ghép thanh, cốtpha,sản phẩm xẻ dùng làm xà gỗ, một số dùng làm cột đỡ, làm dăm côngnghệ Nhưng do yêu cầu thiết kế phân xưởng để sản xuất ra các loại sảnphẩm có kích thước Dầy x rộng x dài = S x B x L = 2,4 x 3,8 x 70 nên talựa chọn sản xuất ra các thanh làm thanh cơ sở cho sản xuất ván ghépthanh là chủ yếu

II.2 Quy cách sản phẩm

Sản phẩm làm ra được đánh giá về quy cách chất lượng để phù hợp vớiyêu cầu an toàn và tiết kiệm Về chất lượng người ta dựa vào nhữngkhuyết tật của của sản phẩm để đánh giá chất lượng :

Lỗ là dấu vết của sâu mọt để lại trên thân cây , được tính theo côngthức

Mắt gỗ bao gồm mắt sông và mắt chết , sự ảnh hưởng của hai loại mắtnày là khác nhau , được tính theo công thức :

M : mức độ mục

b : chiều dài phần gỗ có mục

Trong đó : ∆W là lượng co rút trong quá trình sấy

∆S lượng dư gia công

∆X sai số quá trình xẻ

- Kích thước của sản phẩm dùng làm thanh cơ sở cho sản xuất vánghép thanh và cốt pha : Dầy x rộng x dài = S x B x L

Như chúng ta đã biết gỗ chỉ co rút khi độ ẩm của nó giảm xuống từ

sấy được tính như sau :

Co ngót theo chiều dọc thớ là không đáng kể nên chúng ta có thể bỏqua

Còn những sản phẩm tạo ra không đạt yêu cầu có thể dùng làm dămcông nghệ

II.4 Giá bán sản phẩm

Để đánh giá được chất lượng của sản phẩm thì chúng ta phải thôngqua giá trị thực tế của chính sản phẩm đó , đó chính là giá thành sản phẩm

về mặt kinh tế thì sản phẩm đó giá trị bằng bao nhiêu còn về mặt xã hộithì sản phẩm đó được sử dụng để làm gì nó đem lại lợi ích gì cho người

Phần 3 Lựa chọn dây chuyền công nghệ

I Các phương án dây chuyền công nghệ

I.1 Phương án bố trí công nghệ lấy cưa vòng đứng làm chủ đạo xẻ phá :

Ưu điểm : Phương án lấy cưa vòng đứng đứng đầu dây chuyền côngnghệ là rất hợp lý đối với các phân xưởng có qui mô nhỏ vì nó rất dễ vậnchuyển ,thiết bị đơn giản ,chi phí ban đầu ít , phù hợp với nguồn nguyênliệu sẵn có ở khu vực

Nhược điểm : Còn mang tính thủ công nặng nhọc , còn sử dụng nhiềusức lao động của con người , độ ổn định kém chất lượng mạch xẻ thấpkhông xẻ được các sản phẩm có kích thước cỡ nhỏ , hao tổn mạch xẻ lớn,khó xẻ theo các phương án xẻ đặc biệt , ngoài ra còn làm giảm tỉ lệ thànhkhí khi xẻ

I.2 Phương án bố trí công nghệ lấy cưa vòng kết hợp cưa đĩa.

Đối với phương án này thì cưa vòng vẫn đứng đầu dây chuyền côngnghệ làm nhiệm vụ xẻ phá còn cưa đĩa làm nhiệm vụ xẻ lại , với dâychuyền công nghệ như vậy thì thường có năng lực sản xuất lớn ,đồng thời

có tính linh hoạt cao có thể thực hiện được nhiều phương pháp xẻ khácnhau thuật lợi dễ thao tác , độ an toàn lao động cao

Ưu điểm : Phương án phân xưởng như thế này rất phù hợp cho cácloại hình phân xưởng có qui mô nhỏ vì có thể xẻ được các loại sản phẩm

có kích thước khác nhau ,thuật lợi cho khâu vận chuyển nguyên liệu …Nhược điểm : Cần có một nguồn vốn lớn chiếm một diện tích phânxưởng lớn

I.3 Phương án bố trí cưa đĩa làm chủ đạo

Ưu điểm : Phương án này vốn đầu tư ít , dễ vận chuyển cho nên người

ta thường sử dụng đối với xưởng xẻ lưu động tạm thời vì nó có độ linhđộng cao khả năng xoay lật mạch xẻ dễ dàng , cơ cấu máy đơn giản tháolắp dễ dàng , bảo dưỡng đơn giản

Nhược điểm : Phương án này rất hạn chế về chiều cao mạch xẻ mặtkhác lưỡi cưa dầy làm hao tổn gỗ trong quá trình cưa chất lượng mạch xẻkhông đảm bảo vì độ ổn định trong quá trình xẻ kém

Căn cứ vào năng suất , nhiệm vụ của phân xưởng xẻ ,đáp ứng đượcyêu cầu thiết kế và hiệu quả kinh tế ta lựa chọn phương án thiết kế số 1( lấy cưa vòng đứng làm chủ đạo ) , bởi phương án này phù hợp với qui

mô phân xưởng nhỏ , phương án này phù hợp với các phương pháp xẻkhác nhau có thể tạo nhiều loại sản phẩm có yêu cầu đặc biệt nói mộtcách cụ thể là phương án này có tính linh động cao , yêu cầu nguyên liệu

ở đây không đặc biệt Cưa vòng nằm đứng đầu dây chuyền công nghệlàm cho hao tổn mạch xẻ nhỏ , tỷ lệ thành khí cao , chi phí năng lượng ít Nhược điểm của phương án này là chất lượng sản phẩm không caokhó khăn trong quá trình cơ giới hoá và tự động hoá

II Lựa chọn máy móc thiết bị

Nguyên tắc lựa chọn máy móc thiết bị là công việc rất quan trọng vàcần thiết , khi lựa chọn máy móc ta phải dựa vào các nguyên tắc sau đây :Trong điều tra nguyên liệu gỗ tròn hạng I và hạng II ít hơn 70% thìnên chọn cưa vòng để xẻ phá

Điều tra sản phẩm phải đặc biệt chú ý đến quy cách của nó , nếu đa số

là ván mà có kích thước đòi hỏi nghiêm ngặt thì nên dùng cưa sọc xẻ lại.Trong trường hợp bình thường nên chọn cưa vòng đứng để xẻ lại Nếu chọn cưa vòng nên chọn loại cưa mà ta dễ thao tác

Khi chọn cưa vòng đẻ xẻ lại nên chọn cưa có bộ phận đẩy cơ giới làmgiảm cường độ lao động , tăng năng suất

Nếu cưa vòng xẻ phá là kiểu phải thì cưa vòng được chọn phía sauphải là kiểu trái

Trên đường dây công nghệ nên dùng cưa đĩa để cắt ngắn sản phẩm Nếu yêu cầu mức cơ giới hoá cao ở trong xưởng thì vận chuyển gỗtrong vào xưởng nên dùng xích

Đường vận chuyển trong xưởng nếu chỉ hoạt động về một phía thìrộng chừng 600mm, nếu hoạt động về hai phía thì rộng 800-1000mm.Khi vận chuyển phế liệu , gỗ vụn, mạt cưa ta có thể dùng xích gạt haybăng chuyền thực hiện hoặc có thể dùng hệ thống vận chuyển bằng sứcgió

Trong gian hàn mài xác định máy theo thứ tự: mài, cán, hàn…thôngthường cứ 3cưa vòng cần 1 máy mài, 3 máy mài cần 1 máy cán…

Việc lựa chọn thiết bị nên ưu tiên đến thiết bị sản xuất trong nước,những thiết bị có mức cơ giới hoá cao

II.1 Lựa chọn chung thiết bị.

Như chúng ta đã biết hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại máymóc thiết bị hiện đại của nhiều hãng nổi tiếng trên thế giới nhưng căn cứvào trình độ kỹ thuật và điều kiện kinh tế

Đặc điểm công nghệ của máy móc thiết bị

Theo phương án thiết kế thì ta bố trí cưa vòng nằm làm chủ đạo nên ta

sử dụng loại cưa vòng được sản xuất tại công ty Formach

Còn ở khâu xẻ lại ta bố trí cưa vòng cỡ nhỏ hoặc cưa đĩa

ở khâu sấy là phần không thể thiếu trong phương án thiết kế cũngnhưng không thể thiếu trong dây chuyền công nghệ của bất kỳ cơ sở sảnxuất nào Mục tiêu của khâu sấy là nâng cao chất lượng gỗ hạn chế sựthay đổi kích thước

Đặc tính kỹ thuật của cưa :

Bề rộng lớn nhất của lưỡi cưa.

(mm)

Khoảng cách giữa các bánh đà.

(m)

Chiều cao mạch xẻ lớn nhất (mm)

Vận tốc đẩy lớn nhất (m/ph)

Công suất dẫn động.

(kw)

Khối lượngT Cưa

vòng

đứng

II.2 Tính toán phương án đã chọn.

Do đặc điểm cấu tạo của Keo lá tràm nên trong đồ án này em sử dụngphương pháp xẻ hộp, sau đó chúng ta tiến hành xẻ suốt

Với phương pháp xẻ hộp , để cho tỷ lệ thành khí cao nhất thì hộp phải

có một cạnh có độ dài a = 0,71 d = 0,71 20 = 14,2(cm)

Ngoài ra ta còn còn có thể tận dụng các phần bìa sau khi xẻ hộp đểtạo ra các sản phẩm có kích thước theo yêu cầu

L=1,8(m)

2(cm) Nhưng vậy phần ván này có chiều dày vẫn đáp ứng được kíchthước yêu cầu của sản phẩm

Chiều rộng của ván ở phần bìa :wbìa = 0,43 d = 0,43 20 = 8,6(cm) (thoả mãn kích thước của sản phẩm) , ở đây ta chọn d = 15(cm) là đường kính trung bình

= 20/22.7 =0,881 >0,577 như vậy tất cả các tấm ván được xẻ ra

từ phần bìa chúng ta không cần cắt ngắn nữa mà chúng ta sẽ đi rọc rìa ngay

h = 1,8.5/100= 9 (cm)

II.2.1 Năng suất của cưa vòng xẻ phá

Các thông số của lưỡi cưa :

B(mm)

Bề dầy B(mm)

Bước răng T(mm)

Chiều cao răng h r (mm) Lưỡi cưa vòng xẻ

Bản đồ xẻ :

Năng suất của máy được tính theo công thức sau: A=

t

Kg q

T .Trong đó : A là năng suất máy cưa vòng xẻ phá

Kg là hệ số sử dụng thời gian Kg=0,83

T thời gian một giờ , T= 3600”

q là thể tích một khúc gỗ cần xẻ , được tính theo công thức

W thời gian đẩy trước khi xẻ (W=15”)

U thời gian dỡ gỗ (U=10”)

t= t1+ t2.m+ t3+n.(1/ v1+1/ v2).L+W+U = 156 + 11.4 + 28 + 4.(01,2+01,4).1,8 +15 + 10

t = 307(giây)

Vậy : A = T .q t Kg = 3600.0,05652.0,83 / 307 = 0,55 (m3/h)

II.2.2 Tính toán năng suất nhiệm vụ.

Theo đề suất thì mỗi ngày chúng ta làm việc 2 ca , mỗi ca làm việc 4hmột năm làm việc 300ngày

Năng suất nhiệm vụ của nhà máy làm việc trong một giờ :

II.2.3 Tính toán số máy

N = năng suất nhiệm vụ / năng suất máy

Số máy xẻ gỗ: N= 1,58 / 0,55 = 2,87

Vậy chúng ta cần có 3 cưa vòng đứng để xể phá

II.2.4 Tính toán số máy cưa đĩa xẻ lại

Đặc tính kỹ thuật của máy cưa đĩa xẻ lại :

gỗ xẻ.

Chiều cao lớn nhất của mạch xẻ (mm)

Số lưỡi cưa.(ch)

Đường kính lớn nhất của lưỡi cưa.

(mm)

Vận tốc đẩy lớn nhất (m/ph)

Với dự định thiết kế phân xưởng có công suất 3800( m3/năm) thìchúng ta cần một số lượng cây là :

vậy số cây cần xẻ trong thời gian 1h là : z = 67233/2400 =28,01(cây/h)≈28(cây/h)

Với các hao tổn trong qúa trình cưa cũng như trong quá trình gia công(lượng gỗ mất đi ta bào chẳng hạn) do vậy số mạch cưa ta lấy sẽ là 12mạch

Như vậy số mạch xẻ cần xẻ trong 1h là : 28 x 12 = 336(mạch/h).Năng suất của cưa đĩa được xác định theo công thức sau :

A

= 336/680,4 = 0,493 Vậy ta cần chọn 1 máy cưa đĩa làm nhiệm vụ xẻ lại

II 2.5 Tính toán số máy cưa đĩa cắt ngắn.

Do yêu cầu kích thước của sản phẩm chỉ có 0,7 (m) mà chiều dài tấmván xẻ ra là 1,8(m) do đó ta cần phải cắt ngắn ván để tận dụng nhữngphần còn lại của ván vào các công việc sản xuất khác

Năng suất nhiệm vụ máy : N = 1,1

Vậy ta chọn số máy dùng để cắt ngắn là 1 máy

II.2.5 Tính toán lò sấy

Sấy gỗ là công đoạn tác động vào gỗ nhằm đạt được độ ẫm cần thiết sản phẩm ở đâychủ yếu là thanh cơ sở cho sản xuất ván ghép thanh và cốp pha

Với lò sấy hoạt động liên tục để đạt được tới đa nên quỹ thời gian trong năm ở đây là 350 ngày.Để tiết kiệm chi phí sấy ở đây ta chọn 2 lò

cho 1 lò

III.1 Tính toán bãi gỗ tròn.

Đễ thoả mãn yêu cầu trên cũng như chất lượng gỗ trươc khi xẻ tôi chọn bãi gỗ tròn tồn kho lớn nhất là 15 ngày

Số đống cần thiết: 189,9 / 18,9=10,047

Vậy số đống cần thiết là 10 đống

IV.1Thiết kế mặt bằng phân xưởng

Nhà xưởng là nơi lắp đặt tất cả các thiết bị công nghệ do vậy viêc bố trímáy móc thiết bị có ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất nhịp độ sản

xuất,an toàn lao động.Bố trí máy móc thiết bị là sự phối hợp giữa các thiết bị với nhau trên nguyên tắc thời gian sản suất,nâng cao năng suất laođộng.Việc bố trí hợp lý giữa các máy móc tạo điều kiện cho công nhân thao tác dễ dàng,tránh các động tác thừa làm giảm cường độ lao

động.Việc bố trí máy móc thiết bị trong xưởng phải căn cứ vào các bước gia công trong sản xuất,sao cho ngguyên liệu,sản phẩm bán sản phẩm

6000

3000

0

8000