CHUYÊN đề tốt NGHIỆP lập bản đồ xẻ với phương pháp xẻ bán xuyên tâm khi xẻ thanh cơ sở để sản xuất ván ghép thanh từ gỗ keo lá tràm

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP Lập đồ xẻ với phương pháp xẻ bán xuyên tâm xẻ sở để sản xuất ván ghép từ gỗ keo tràm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com LỜI NÓI ĐẦU Hiện ngành chế biến lâm sản đâng lâm vào tình trạng thiếu nguyên liệu trầm trộng Gỗ tự nhiên cịn ít, địi hỏi ngành chế biến chuyển hướng sử dụng nguyên liệu từ rừng tự nhiên sang nguyên liêu từ rừng trồng Đặc điểm gỗ rừng trồng tốc độ phát triển nhanh, tính chất vật lý thấp, kích thước nhỏ, khuyết tật nhiều Do sử dụng gỗ rừng trồng cho ta lợi dụng nhỏ chất lượng Nghàng sản xuất cơng nghệ ván nhân tạo nói chung nghành cơng nghệ sản xuất ván ghép nói riêng đời phát triển Nó giải quýet mâu thuẫn cung cầu việc sử dụng gỗ, mặt khác dạng công nghệ sử dụng hiệu gỗ rừng trồng Chất lượng ván ghép phụ thuộc nhiều yếu tố Trong chất lượng sở đóng vai trị quan trọng Trong ván ghép thanh, ván ghép từ gỗ keo tràm nói riêng khâu pha phôi gỗ thành sở việc làm trước tiên ảnh hưởng lớn đến khâu sau thống thầy Ts: Nguyễn Phan Thiết em tiến hành chuyên đề: “ Lập đồ xẻ với phương pháp xẻ bán xuyên tâm xẻ cở để sản xuất ván ghép từ gỗ keo tràm.” Vì thời gian điều kiện nghiên cứu có hạn khả thân cịn có hạn lại chưa có kinh nghiệm vấn đề nghiên cứu nên tránh khỏi xót em mong góp ý thầy cô giáo bạn đồng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn! Sinh viên thực NGUYỄN KIM HIỀU LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƯƠNG I:TỔNG QUAN 1.1 Mục tiêu chuyên đề lập đồ xẻvới phương pháp xẻ bán xuyên tâm xẻ sở đẻ sản xuất ván ghép từ gỗ keo tràm, sở định hướng cho việc xẻ cở sản xuất ván ghép từ loại gỗ 1.2 Phạm vi đề tài nghiên cứu: Loại gỗ keo tràm 7- 10 tuổi, núi luốt Trường Đại học Lâm Nghiệp Sẩn phẩm loại ván ghép thông dụng khơng phủ mặt với kích thước sở S.B.L=18x40x450 Lập mơ hình lý thuyết đa yếu tố thực nghiệm với hai yếu tố đầu vào (D) và() để xác định hiệu kimh tế với phương pháp xẻ bán xuyên tâm 1.3 Nội dung chủ yếu đề tài: Cơ sở lý luận Tính toán lý thuyết phương pháp xẻ, đồ xẻ Thực nghiệm Kết đề tài, kết luận kiến nghị 1.4 phương pháp nghiên cứu Phương pháp kế thừa phương pháp thực nghiệm kết hợp với thực nghiệp để xản xuất sở tư gỗ keo tràm với phương pháp xẻ bán xuyên tâm với trợ giúp phần mềm OTP CHƯƠNG II: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Bản đồ xẻ Là hệ thống đường nét hệ thống ký hiệu vẽ ghi tiết diện ngang gỗ hay giấy để thể quy cách xẻ trình tự tiến hành xẻ Một cáhc tổng quát có hai cách lập đồ xẻ sau: phương pháp lập gián tiếp phương pháp lập trực tiếp Tuy nhiên phụ thuộc vào đặc điểm nguyên liệu quy mô sản xuất nhà máy xí nghiệp mà ngươì ta áp dụng phương pháp lập đồ xẻ cho phù hợp Bản đồ xẻ có vị trí quan trọng q trình xẻ Nó ảnh hưởng tới tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng gỗ Một đồ xẻ phù hợp với khúc gỗ với đường kính, độ cong, độ thót Vì lập đồ xẻ đúng, phù hợp với khúc gỗ yêu cầu cấp thiết LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.1.1 loại đồ xẻ Để lập đồ xẻ phải đến việc xây dựng nguyên lý tỷ lệ thành khí định mức Phải xem xét biểu diễn quy trình xẻ cách hợp lý để nâng cao tỷ lệ thành khí tỷ lệ lợi dụng gỗ Một đồ xẻ phải thể vị trí kíc thước sản phẩm tiết diện ngang khúc gỗ cho phù hợp với nguyên lý tỷ lệ thành khí lớn tuỳ theo đặc điểm nguyên liệuvà quy mơ sản xuất nhà máy, xí nghiệp mà người ta áp dụng phương pháp lập đồ xẻ cho thích hợp + Bản đồ xẻ gián tiếp: Là phương pháp lập thể ký hiệu chữ số theo quy định chung Nhưng vào người ta biết quy cách ván cần xẻ tiết diện ngang gỗ Phương pháp phù hợp với xí nghiệp có nguồn ngun liệu ổn định, dễ dàng giới hoá tự động hố, phương pháp phức tạp khơng linh hoạt với nguyên liệu khuyết tật ngoại hình phức tạp khơng nâng cao tỷ lệ thành khí tỷ lệ lợi dụng gỗ nên thực tế sử dụng + Lập trực tiếp: Là phương pháp sử dụng phổ biến, có ưu điểm đơn giản dễ hiểu, linh động Khi lập đồ xẻ ta vào hình dạng, kích thước vị trí khuyết tật gỗ mức độ phong phú sản phẩm Vì khả tận dụng gỗ lớn, có nhược điểm q tỷình lập tiến hành trực tiếp lên đầu gỗ nên suất lao động thấp Phương pháp thích hợp với xí nghiệp có đặc điểm ngun liệu phức tạp 2.1.2 phương pháp lập đồ xẻ Có nhiều phương pháp lập đồ xẻ khác nhau,có thể tóm lại thành phương pháp sau: -Dựa vào đồ thị a-t p-t -Dựa vào đồ thị p-t Một điểm chung tất phương pháp hỉ ngần đúng.bởi coi gỗ có mặt cắt hình trịn chưa tính đến quy cách sản phẩm chưa xét đến hiệu qua kinh tế phương pháp xẻ mà xét đến vấn đề xẻ 2.2 Khái niệm phương pháp xẻ 2.2.1 Phương pháp xẻ gỗ tiếp tuyến: Gỗ xẻ tiếp tuyến gỗ xẻ có tiếp tuyến với vịng năm gỗ điểm trung tâmván hợp với bề mặt (chiều rộng) tiết diễn gỗ xẻ góc õ ln LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com bé [õ] Thông thường õ = 30 - 550, vánta phải lấy góc [õ] lớn tiết diện Để thực trình xẻ ta xác định miền cho phép xẻ gỗ tiếp tuyến cho nửa hình trịn biểu thị tiết diễn ngang gỗ Miền cho phép gỗ xẻ tiếp tuyến lớn miền hình chữ nhật nội tiếp hình quạt Z0 = d cos[b ] [b ] 2cos Gỗ xẻ tiếp tuyến bán tiếp tuyến có ưu điểm chịu va đập xung kích lớn co rút theo chiều tiếp tuyến lớn nên sản phẩm dễ bị biến dạng trình phơi sử dụng làm giảm tỷ lệ lợi dụng gỗ chất lượng sản phẩm Tuy nhiên số công nghệ phải áp dụngphương pháp xẻ đóng tàu, cầu 2.2.2 Phương pháp xẻ suốt Ưu điểm phương pháp khả tận dụng gỗ lớn , đáp ứng nhiều chủng loại sản phẩm có ván ghép Quá trình xẻ tiến hành đơn giản, gỗ dễ cố định phù hợp với xí nghiệp loại vừa nhỏ Là phương pháp xẻ mà sản phẩm thu tất ván chưa bìa, xẻ theo phương pháp linh động sản xuất, nguyên liệu có nhiều bệnh tật, có điều kiện nâng cao tỷ lệ thành khí tỷ lệ lợi dụng gỗ nhiên phương pháp bộc lộ số nhược điểm: Chi phí để rọc rìa ván tương đối lớn, quy cách kích thước chiều rộng ván khơng thống nên gây khó khăn cho khâu giới hoá tự ddộng hoá 2.2.3 Phương pháp xẻ hộp: Là phương pháp mà sản phẩm thu đa số rạch rìa, cạnh, phương pháp áp dụng để xẻ ván, xẻ hộp Nó phù hợp với quy mơ xưởng vừa lớn, để giới hoá tự động hoá quy cách sản phẩm đảm bảo xác, có khả nâng cao suất lao động tỷ lệ thành khí tỷ lệ lợi dụng gỗ Nhưng phương pháp linh động, với loại gỗ có hình dạng phức tạp, khơng ổn định Trong q trình xẻ khó loại bỏ 2.2.4 Phương pháp xẻ xuyên tâm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Là gỗ xẻ có bề rộng hợp với đường tiếp tuyếncủa vịng năm tai trung tâm mặt cắt ngang góc ỏ ≥ [ỏ], thơng thường ỏ = 650 Góc ỏ góc qui định trước theo yêu cầu sử dụng gỗ xẻ Để đảm góc ỏ ≥ [ỏ] ván lấy vùng địnhcủa tiết diện, vùng vùng cho phép Miền cho phép lớn hay nhỏ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đường kính gỗ, góc ỏ Thường dùng hai cách xẻ gỗ xuyên tâm sau: + Cách xẻ hình quạt: Đây cách xẻ thực 1/4 tiết gỗ Phương pháp có khả thu lượng gỗ xuyên tâm cao nhược điểm lớn khó cố định gỗ, cần có cơng cụ chun dùng đặc biệt trình xẻ phương pháp xẻ cho loại sản phẩm có u cầu đặc biệt  + Cách xẻ hình cung: Bằng cách xẻ hình cung thu ván xuyên tâm, pnương pháp thực nửa tiết diện hình trịn gỗ Giả sử miền ABCD miền cho phép xẻ ván xuyên tâm ta phải xác định miền cho phép Z, phải thoả mãn điều kiện cho trước   Ta có: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Vì Z1 khoảng hai đường trung tâm ván nên thực tế khoảng cách lợi dụng gỗ hay chiều rộng miền cho phép z Là: z = z1 + e = d + 4tg 2a +e Trong d: Đường kính gỗ trịn E: Chiều dày mạch xẻ Mở rộng toán xẻ ván xuyên tâm thực phần nửa hình trịn Nếu xẻ xun tâm cho phần nửa hình trịn [a] Miền cho phép tính theo cơng thức : z1 = z 0tg [a]+ d - tg [a]+r - z 4tg [a]+1 Trong đó: Z = Z1 + e Z: Chiều rộng thực tế miền xẻ Z Z1: Chiều rộng miền xẻ ( khoảng cách tâm hai ván ) E: Chiều dày mạch xẻ B: Là nửa chiều dài miền xẻ : Là góc xuyên tâm ván xẻ D: Là đường kính tiết diện gỗ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 2.3 Công nghệ sản xuất ván ghép yếu tố ảnh hưởng 2.3.1 Công nghệ sản xuất ván ghép 2.3.1.1 Lịch sử pháp triển công nghệ ván ghép Ván ghép loại sản phẩm ván nhân tạo xuất từ sớm từ nước tây âu pháp triển mạnh năm 1970 Và sử dụng cách rộng rãi khẳ đa dạng kích thước, khơng kén chọn nguyên liệu, công nghệ sản xuất đown giản Nguyên liệu sử dụng chủ yếu có kích thước, đường kính nhỏ, địi hỏi độ bền học khơng cao, dễ dàng nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ Sản phẩm đồng độ ẩm, đa dạng ổn định kích thước, linh động liên kết lắp ghép Giá thành so với lọa ván nhân tạo khác rẻ nhiều, nhiên loại ván nhân tạo có ưu đểm riêng cơng nghệ phù hợp Theo tiêu chuẩn công nghệ Anh (BS 6100 – 1984) ván ghép phân chia thành số lọai chủ yếu sau + Ván ghép lõi đặc không phủ mặt + Ván khung rộng + Ván ghép lõi đặc có phủ mặt Nguyên liệu cung cấp để sản suất ván ghép loại ván ghép lõi đặc không phủ mặt Sản phẩm thu cách ghép gỗ có kích thước nhỏ, gắn với chất kết dính Vì khơng phủ mặt nên u cầu chất lượng phủ mặt tương đối cao, màu sắc đồng 2.12 Nguyên lý hình thành ván ghép Nguyên liệu Xử lý Sây Tạo Tráng keo Xếp ván Xử lý mặt Chuẩn KT ép ván Để ghép thành phần theo kirllop có số cách ghép sau: + Ghép đối xứng vòng năm theo phương tiếp tuyến LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com + Ghép đối xứng vòng năm theo phương xuyên tâm + Ghép thành phần theo kiểu ngón: 2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới công nghệ sản xuất ván ghép 2.3.2.1 ảnh hưởng cấu tạo gỗ: Gỗ loại vật liệu có cấu tạo từ nhiều hợp chất hữu cơ, thành phần chủ yếu cấu tạo nên gỗ xenlulo, hêmixenlulo lipgin cấu tạo phân tử xenlulo có chứa nhóm OH, gỗ tiếp xúc với keo phần tử có cực tính keo liên kết với nhóm OH tạo nên dán dính Cấu tạo gỗ phức tạp số loại gỗ phải lựa chọn loại keo chế độ ép cho phù hợp với loại gỗ 2.3.2.2 ảnh huơng độ ẩm gỗ: Trong q trình dán dính, dung mơi từ dung dịch keo chủ yếu thông qua đường khuếch tán vào bề mặt gỗ xung quanh gỗ có dộ ẩm tăng lên Trong thực tế dung mơi bay ngồi Phần mối dán không bay hơi, độ ẩm gỗ cao làm đọng dung môi màng keo cản trở trình hình thành mối gián, làm giảm cường độ gián dính Vì cơng nghệ ván ghép độ ẩm gỗ sau sấy – 10% 2.3.2.3 ảnh hưởng bề mặt vật gián: Độ bền mối gián phụ thuộc vào màng keo trình gián ép, mà bề mặt vật gián yếu tố định chất lượng màng keo Bề mặt nhẵn tạo màng keo phẳng, liên tục, đều, tạo cho mối gián có cường độ cao 2.3.2.4 ảnh kích thước sở: Kích thước sở sử dụng ván ghép phụ thuộc vào yêu cầu sản phẩm khẳ tận dụng gỗ từng, vùng nhà LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com máy Nếu kích thước sở nhỏ hạn chế khuyết tật gỗ tự nhiên gây ra: Mắt, mục, nứt Khẳ tận dụng gỗ cao chênh lệnh khối lượng thể tích khơng lớn nên mức độ co ngót chiều nhỏ, chất lượng ván ghép đồng ổn định Nhưng kích thước nhỏ chi phí tạo lớn, hao hụt gỗ nhiều, tốn keo Theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ kích thước sở ván ghép dùng cho hàng mộc chia sau: Chiều rộng 20, 22, 25, 30, 35, 40, 45, 55 (mm) Chiều dày 8, 10, 12, 14, 16, 19, 20, 45 (mm) Để thu yêu cầu, chất lượng sử dụng gỗ nâng cao khẳ tận dụng gỗ, chúng tơi chọn kích thước sở sau: S.B.L = 18.40.450 Đối với phương pháp xẻ bán xuyên tâm, bán tiếp tuyến kích thước xẻ là: S.B.L = 22.45.500 2.3.2.5 ảnh hưởng chất kết dính Ván ghép có thểdùng nhiều loại keo để phù hợp với yêu cầu công nghệ sản xuất, yêu cầu chất lượng yêu cầu hiệu kinh tế, người ta thường dùng keo U – F, U – F biến tính, PVA, PVC, 2.3.2.6 ảnh hưởng yếu tố công nghệ + sấy gỗ: sấy gỗ khâu quan trọng ,nó định trực tiếp đến chát lượng sở chất lượng sản phẩm Nừu chế độ sấy không phù hợp, trình xếp gỗ khơng quy cách, sơ bi cong vênh có độ ẩm khơng đạt yêu cầu Trông xản xuất tuỳ theo yêu cầu chất lượng sản phẩm quy cách sơ mà người ta chọn chế độ sấy cho phù hợp + độ xác gia cơng: độ xác gia cơng mức độ phù hợpvề kích thước hình dạngcủa chi tiết thực tế so với chi tiết theo u cầu trơng q trình sản xuất ván ghép thanh,phải đồng kích thước hình dạng với giưa với quy cách sản phẩm đặt Nếu tiết diện khơng đồng ( hình bình hành, hình chữ nhật …), trình ép làm bề mặt không tiếp xúc hết với nhau, điều làm giảm chất lượng dán dínhvà chất lương sản phẩm.mặt khác chiều rộng chiều dày không đều, trình ghép dẽ làm ván bị vênh khơng đủ áp lực ép, chất lượng dán dính chất lượng sản phẩm khơng đạt yêu cầu Tuy nhiên thực tế dây chuyền sản xuất ván ghép thanh, để đồng chuẩn kích thước hình dạng, người ta thực gia công máy bào bốn mặt LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com +chất lượng gia công bề mặt: đánh giá qua mức độ mấp mô bề mặt với Nếu bề mặt gia công phẳng , nhẵn, mức độ mấp mơ thấp lượng keo tráng mỏng, đồng liên tục, khả tiếp xúc gỗ caochất lượng mối dán tăng Ngược lại chất lượng bề mặet thấp( độ mấp mô lớn) làm chiều dày màng keo không đồng gây nội ứng suất ép làm chất lượng mối dán giảm.độ nhẵn bề mặt gia công láy G8 + ảnh hưởng đồ xẻ phương pháp xẻ: vị trí gỗ troogn tính theo đường kính liên quan nhiều đến co rút cong vênh sở sản phẩm sau ép Vì sản xuất ván ghép thanh, phương pháp xẻ đồ xẻ định nhiều đến chất lượng sở Nếu phương pháp xẻ đồ xẻ hợp lý hạn chế khuyết tật tự nhiên gỗ Nếu sở xẻ xuyên tâm bị biến dạng, conmg vênh trơng q trình phơi sấy tỷ lệ thành khí thấp Khi xẻ tiếp tuyến, chênh lệch co rút giưa hai chiều thớ gỗlớn lên dễ bị cong vênh điều giảm chất lượng sở chất lượng ván ép Tuỳ thuộc vào nguyên liệu gỗ mục tiêu sư dụng khác mà người ta có phương pháp đồ xẻ cho phù hợp 2.3.2.7 ảnh hưởng công nghệ gián ép Trong công nghệ gián ép yếu tố quan trọng quan tâm chế độ ép Chế độ ép gồm yếu tố chính: - Thời gian ép - Chế độ ép - áp suất ép Ngồi cịn có ảnh hưởng cuẩ độ nhớt keo, ảnh độ ph keo Như yêu cầu sở có ảnh hưởng lớn đến chất lượng, yêu cầu ván ghép khơng ảnh hưởng tới tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng gỗ mà ảnh hưởng tới cơng nghệ sản xuất ván ghép nên việc tính tốn nâng cao tỷ lệ thành khí định mức đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm yêu cầu cấp thiết 2.4 Lý thuyết qui hoạch thực nghiệm đa yếu tố Đây phương pháp tổ chức tiến hành thí nghiệm cho nhận thơng tin lớn nhất, đầy đủ với chi phí thời gian, nguyên vật liệu công sức Quy hoạch thực nghiệm xây dựng nguyên tắc “hộp đen” Nghĩa đối tượng nghiên cứu phần đóng kín, phần chưa biết q trình nghiên cứu, xây dựng mơ hình tốn học diễn tả LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tương quan tham số đầu vào tham số đầu nội dung quy hoạchthực nghiệm để thực nội dung thường phải thực toán  Xây dựng nội dung thí nghiệm  Chọn kế hoạch thực nghiệm  Tổ chức thí nghiệm  Gia cơng số liệu thí nghiệm  Phân tích đánh giá kết thí nghiệm 2.5.1 Xây dựng nội dung thí nghiệm: Đây bước xây dựng quy mơ tốn mà cụ thể trả lời câu hỏi thí nghiệm gì? để làm gì? tren sở chọn tham số đầu vào tham số đầu cho thích hợp Bước quan trọng số lượng tham số vào thường lớn Nếu đưa tất tham số vào nghiên cứu số thí nghiệm q nhiều Vì cần chọn yếu tố Các tham số đầu vào nguyên liệu (hình dạng, chiều dài, đường kính, độ cong, độ thon, bệnh tật) sản phẩm, cơng nghệ (quy trình xẻ, phương pháp xẻ, đồ xẻ) tay nghề cơng nhân, máy móc thiết bị Khi chọn tham số đầu vào ta tiếp tục chọn vùng biến thiên biến đầu vào Xi