Luận văn XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TỶ LỆ THÀNH KHÍ ĐỊNH MỨC KHI XẺ THANH CƠ SỞ ĐẺ SẢN XUẤT VÁN GHÉP THANH TỪ GỖ KEO LÁ TRÀM, LÀM CƠ SỞ ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NGUYÊN LIỆU KHI SẢN XUẤT VÁN GHÉP THANH TỪ LOẠI GỖ NÀY potx

Luận văn XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TỶ LỆ THÀNH KHÍ ĐỊNH MỨC KHI XẺ THANH CƠ SỞ ĐẺ SẢN XUẤT VÁN GHÉP THANH TỪ GỖ KEO LÁ TRÀM, LÀM CƠ SỞ ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NGUYÊN LIỆU KHI SẢN XUẤT VÁN

Luận văn XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH

TỶ LỆ THÀNH KHÍ ĐỊNH MỨC KHI XẺ THANH CƠ SỞ ĐẺ SẢN XUẤT VÁN GHÉP THANH TỪ GỖ KEO LÁ TRÀM, LÀM CƠ

SỞ ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NGUYÊN LIỆU KHI SẢN XUẤT VÁN GHÉP THANH TỪ

LOẠI GỖ NÀY

Chương 1 :TỔNG QUAN

1.1 Mục tiêu đề tài

Xây dựng phương pháp xác định tỷ lệ thành khí định mức khi xẻ thanh cơ

sở đẻ sản xuất ván ghép thanh từ gỗ keo lá tràm, làm cơ sở định mức tiêu hao nguyên liệu khi sản xuất ván ghép thanh từ loại gỗ này

1.2 Phạm vi đề tài nghiên cứu:

Loại gỗ keo lá tràm 7- 8 tuổi, ở núi luốt Trường Đại học Lâm Nghiệp

Loại ván ghép thanh thông dụng không phủ mặt

1.3 Nội dung chủ yếu của đề tài:

- Cơ sở lý luận

- Thực nghiệm

- Kết quả đề tài, kết luận và kiến nghị

1.4 Phạm vi nghiên cứu :

Việc xác định tỷ lệ thành khí định mức, tỷ lệ lợi dụng gỗ trong công nghệ

xẻ, xác định mức tiêu hao nguyên liệu trong chế biến là một việc hết sức cần thiết và quan trọng Nó không chỉ là cơ sở cho chúng ta đánh gía chất lượng công nghệ, năng lực gia công của công nhân, mà còn giúp chúng ta xác định được phương pháp gia công cần thiết giúp nâng cao tỷ lệ thành khí,nâng cao thành quả lao động ở Trường Đại học Lâm Nghiệp đã có một số đề tài tốt nghiệp của sinh viên khoa chế biến lâm sản đề cập đến vấn đề nghiên cứu lựa chọn phương pháp xẻ và xây dựng bản đồ xẻ hợp lý khi xẻ thanh cơ sở cung cấp cho công nghệ ván ghép thanh từ loại gỗ keo lai, keo tai tượng

Keo lá tràm là một trong những loại cây trồng chủ lực hiện nay của chương trình 661 Tuy nhiên, nó chưa được nghiên cứu một cách thấu đáo cả về cấu tạo, tính chất cơ vật lí và sử dụng Chính vì thế, được sự cho phép của khoa chế biến lâm sản, và sự hướng dẫn của thầy giáo Nguyễn Phan Thiết chúng tôi

đi sâu nghiên cứu về loại gỗ này Đề tài tập trung vào 2 vấn đề chủ yếu :

- Xác định các bước xác định tỷ lệ thành khí định mức

- Xác định tỷ lệ thành khí định mức khi xẻ thanh cơ sở đẻ sản xuất ván ghép thanh có phủ mặt từ gỗ keo lá tràm

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1 Khái niệm về tỷ lệ thành khí, tỷ lệ thành khí định mức

2.1.1 Tỷ lệ thành khí:

Là tỷ số giữa thể tích gỗ xẻ(bao gồm cả sản phẩm chính và phụ) và thể tích gỗ tròn đem vào xẻ trong cùng điều kiện tính bàng phần trăm

có ý nghĩa rất lớn về kỹ thuật về mặt sử dụng gỗ và cung cấp gỗ Rộng hơn nữa

là tiết kiệm được lượng gỗ khai thác góp phần bảo vệ môi trường, bảo vệ rừng

2.1.2 Tỷ lệ thành khí địng mức:

Là chỉ tiêu tỷ lệ thành khí phải đạt được của một cơ sở sản xuất nó mang tính trung bình tiên tiến và có kể đến ảnh hưỏng của các yếu tố khách quan chủ yếu dựa trên cơ sở thống kê

Tỷ lệ thành khí là một trong những chỉ tiêu quan trọng đánh giá tình hình sản xuất của xí nghiệp sản xuất xẻ, tỷ lệ thành khí do ảnh hưởng của nhiều yếu tố khách quan nên đề ra tỷ lệ thành khí định mức

Nhờ công cụ tính toán thống kê ta có thể xây được tỷ lệ thành khí đảm bảo độ chính xác

2.1.3 Các yếu tố ảnh tới tỷ lệ thành khí

2.1.3.1 Nguyên liệu gỗ:

Tính chất cơ học và tính chất vật lý của gỗ: Giữa vào các cấu tạo khác nhau của gỗ mà các tính cơ lý của gỗ cũng khác nhau Gỗ càng cứng (tính chất

cơ học cao) tỷ lệ thành khí gỗ sẽ cao

Kích thước gỗ tròn: Kích thước gỗ tròn được trưng bằng chiều dài và đường kính Qua nghiên cứu ở nhiều cơ sở sản xuất cho thấy nếu chiều dài càng giảm thì cho tỷ lệ thành khí cao, vì nếu gỗ càng dài thì khả năng xuất hiện bệnh tật càng nhiều Với đường kính kính gỗ càng lớn thì tỷ lệ thành khí thu được càng lớn do khả năng thu được sản phẩm chính nhiều hơn

Hình dạng gỗ tròn ảnh hưởng tới tỷ lệ thành khí: Hình dạng gỗ tròn đặc trưng bởi độ cong, độ thót ngọn, độ bầu dục

+ Độ cong gỗ tròn được tính bằng tỷ số giữa độ võng h và chiều dài L

Độ càng lớn thì tỷ lệ thành khí càng giảm do gỗ càng cong khẳ năng xuất hiện các sản phẩm có kích thước nhỏ hơn, ngắn hơn dự tính ban đầu

+ Độ bầu dục của gỗ: Độ bầu dục được tính bằng tỷ số giữa hiệu đường kính lớn nhất và đương kính vuông góc với nó đo trên cùng một tiết diện ngang của gỗ với đường kính lớn nhất đó

1 2

1

.100

d d E

d



d1: đường kính lớn nhất của tiết diện

d2: đường kính vuông góc của tiết diện

+Độ thót ngọn của gỗ: Là tỷ số giữa hiệu hai đường kính đầu và cuối của khúc gỗ so với chiều dài của cây gỗ

.100(%)

D d s

L





Trong đó: D: đường kính đầu gốc của cây gỗ

d:đường kính đầu ngọn của cây gỗ

+ Bệnh tật gỗ ảnh hưởng tới tỷ lệ thành khí: Các loại bệnh tật gỗ tự nhiên: Mắt gỗ, mục mọt, chéo thớ, vặn thớ, cong, bành vè… Không chỉ làm giảm chất lượng sản phẩm mà còn làm tỷ lệ thành khí Vớ từng loại bệnh tật của gỗ sẽ có mức độ ảnh hưởng khác nhau tới tỷ lệ thành khí Bệnh tật gỗ càng nhiều thì tỷ lệ thành khí thu được khi cưa xẻ càng thấp Mắt gỗ (Mắt sống và mắt chết) là một khuyết tật của gỗ Số lượng mắt gỗ càng nhiều, kích thước mắt lớn thì tỷ lệ thành khí thu được càng thấp Mỗi loại khuyết tật của gỗ nó lam giảm đáng kể

tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng gỗ Các loại khuyết tất này nó ảnh rất khác nhau trong quá trình cưa xẻ Vì vậy dạng khuyết tật gỗ mà lựa chọn phương pháp xẻ cho hợp lý để thu được tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng, hiệu quả kính tế cao nhất

+ Sản phẩm gỗ ảnh hưởng tới tỷ lệ thành khí: Nói đến sản phẩm là nói đến quy cách, kích thước của sản phẩm gỗ có ảnh hưởng rất lớn đến tỷ lệ thành khí Bởi vì khi cưa xẻ kích thước sản phẩm không hợp lý thì sẽ làm giảm tỷ lệ thành khí, tăng lượng hao hụt gỗ

+ Máy móc thiết bị ảnh hưởng tới tỷ lệ thành khí: Máy móc thiết bị nó hiện ở độ chính xác của công cụ cắt gọt Máy móc có chính xác cao, công cụ cắt tốt thì quá trinh của xẻ sẻ thu được sản phẩm tốt, tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng

gỗ cao Độ chính xác máy móc thiết bị góp phần làm giảm các khuyết tật của sản phẩm xẻ: Nứt nẻ, nứt đầu gỗ, nứt mặt ván, đầu to,đầu nhỏ, dày mỏng, lem cạnh, độ bằng phẳng của gia công, lượn sóng Công cụ cắt phải đảm bảo yêu cầu về độ sắt, độ mở cưa, bóp me, chiều dày lưỡi cắt Chiều dầy lưỡi cắt quá lớn

sẽ làm tăng kích thước mặt xẻ, làm giảm tỷ lệ tý lệ thành khí, tăng hao hụt gỗ

+ Yếu tố công nghệ ảnh hưởng tới tỷ lệ thành khí : Yếu tố công nghệ gồm

có quy trình công nghệ và phương pháp xẻ( bản đồ xẻ) Quy trình công nghệ không hợp lý, máy móc thiết bị không đảm bảo yêu cầu thì khi cưa xẻ tỷ lệ lợi dụng gỗ không cao, chất lượng sản phẩm không đạt yêu cầu Do đó phải có một quy trình công nghệ hợp lý để làm được điều đó phải căn cứ vào sản phẩm, yêu cầu chất lượng sản phẩm và tiến độ sản xuất Nhưng có một qui trình công

nghệ hợp lý mà không có phương pháp xẻ hợp lý thì tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng sẽ không cao Vì vậy việc lập được một bản đồ xẻ hợp lý cho từng khúc

gỗ là một yêu cầu cấp thiết ảnh hưởng tới tỷ lệ thành khí

Các yếu tố khác ảnh hưởng tới tỷ lệ thành khí: Bao gồm trình độ tay nghề công nhân, kỹ thuật xẻ, độ rộng mạch xẻ Độ roongj xẻ càng lớn thì hao hụt

gỗ càng lớn Trình độ tay ng0hề công nhân cao,ổn định thì sản phẩm thu được khi cưa xẻ sẽ có chất lượng đảm bảo,tỷ lệ thành khí cao, năng suất lao động được nâng lên

2.2 Các phương pháp xác định tỷ lệ thành khí định mức:

2.2.1 Phương pháp thống kê bình quân:

Qua điều tra khảo sát thực tế đẻ có được giá trị tỷ lệ thành khí định mức với các điều kiện tương của các cơ sở sản suất khác, trên cơ sở đó xác địng tỷ lệ thành khí định mức cho cơ sở mình

Phương pháp này thực hiện theo hai bước:

Bước 1: Đi thực tế các xưởng xẻ có điều kiện tương tự (máy móc thiết bị điều kiện sản phẩm) để xác định tỷ lệ thành khí định mức

Pđm = f(d, l, s, α )

2.2.2 Xác định tỷ lệ thành khí bằng phương pháp hệ số:

+ Tỷ lệ thành khí thực tế : Được tính bằng thể tích khối lượng gỗ xẻ đem chia cho tổng thể tích khối lượng thể tích gỗ tròn đưa vào xẻ ta được tỷ lệ thành khí thực tế của cơ sở sản xuất

+ Tỷ lệ thành khí định mức: Đem tỷ lệ thành khí thực tế nhân với các hệ số ảnh hưởng đến tỷ lệ thành khí qua tính toán thống kê ta được tỷ lệ thânh khí định mức cho cơ sở sản xuất So sánh tỷ lệ thành khí thực tế với tỷ lệ thành khí định mức cho ta phân tích được tình hình sản xuất tốt hay xấu của cơ sở sản xuất đó

Pđm= H.pc

Trong đó: pđm là tỷ lệ thành khí định mức (%)

Pc là tỷ lệ thành khí thực tế (%)

H là hệ số ảnh hưởng tới tỷ lệ thành khí

+ Phương pháp xác định các hệ số ảnh hưởng tới tỷ lệ thành khí:

Hệ số ảnh của đường kính gỗ tròn: Khi xác định ảnh hưởng bởi đường kính gỗ tròn ta phải cố định các yếu tố khác Giả sử có một khối lượng gỗ với các số liệu sau:

- Đường kính gỗ d1, d2 dn

- Thể tích tương ứng k1, k2, , kn

Chọn một tỷ lệ thành khí nào đó trong các tỷ lệ thành khí được làm chuẩn ta lập

2 1

k H k

n n

k H k

i i

H v

H v

kn.df: Tỷ lệ thành khí thứ do ảnh hưởng của đường kính và độ cong gỗ tròn

kn.df: Là tỷ lệ thành khí nào đó lấy trong số tỷ lệ thành khí k i df làm chuẩn Như vậy tỷ lệ thành khí khi đường kính và độ cong thay đổi sẽ là:

Trong đó các hệ số Hd, Hc, gọi là hệ số ảnh hưởng của đường kính và độ cong

gỗ tròn đến tỷ lệ thành khí tổng quát khi tính toán tới các yếu tố khác như, mục,mọt, độ thót ngọn, qui cách sản phẩm ta dùng công thức chung sau để tính toán các hệ số ảnh hưởng

H v H

Trong đó: Hx là hệ số ảnh hưởng của yếu tố X nào đó đến tỷ lệ thành khí

2.3 Công nghệ sản xuất ván ghép thanh và các yếu tố ảnh hưởng

2.3.1 Công nghệ sản xuất ván ghép thanh

Để ghép các thanh thành phần theo kirllop có một số cách ghép sau:

+ Ghép đối xứng vòng năm theo phương tiếp tuyến

+ Ghép đối xứng vòng năm theo phương xuyên tâm

+ Ghép các thanh thành phần theo kiểu ngón:

thanh Sấy thanh

Tạohanh

Xứ lí mặt

2.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới công nghệ sản xuất ván ghép thanh

Có rất nhiều yếu tố, liên quan đến đề tài nghiên cứu, chúng tôi chỉ xem xét đến một số yếu tố :

2.3.2.2 Độ ẩm gỗ:

Trong quá trình dán dính, dung môi từ dung dịch keo chủ yếu thông qua con đường khuếch tán vào bề mặt gỗ và xung quanh vì thế gỗ có dộ ẩm tăng lên Trong thực tế dung môi bay hơi ra ngoài là rất ít Phần giữa mối dán hầu như không bay hơi, nếu độ ẩm gỗ cao làm đọng dung môi trong màng keo cản trở quá trình hình thành mối gián, làm giảm cường độ gián dính Vì vậy trong công nghệ ván ghép thanh độ ẩm của gỗ sau khi sấy là 8 – 10%

2.3.2.3 Kích thước thanh cơ sở:

Kích thước thanh cơ sở sử dụng trong ván ghép thanh phụ thuộc vào yêu cầu của sản phẩm và khẳ năng tận dụng gỗ của từng, vùng từng nhà máy Nừu kích thước thanh cơ sở nhỏ sẽ hạn chế được khuyết tật do gỗ tự nhiên gây ra: Mắt, mục, nứt Khẳ năng tận dụng gỗ cao sự chênh lệnh khối lượng thể tích giữa các thanh không lớn nên mức độ co ngót giữa các chiều nhỏ, chất lượng ván ghép đồng đều và ổn định hơn Nhưng kích thước thanh nhỏ chi phí tạo thanh lớn, hao hụt gỗ nhiều, tốn keo

Theo tiêu chuẩn của Liên Xô cũ kích thước thanh cơ sở của ván ghép thanh dùng cho hàng mộc được chia như sau:

Chiều rộng thanh 20, 22, 25, 30, 35, 40, 45, 55 (mm)

Chiều dày thanh 8, 10, 12, 14, 16, 19, 20, 45 (mm)

Để thu được yêu cầu, chất lượng sử dụng gỗ cũng như nâng cao khẳ năng tận dụng gỗ, chúng tôi chọn kích thước thanh cơ sở như sau:

2.4.1.1 Phương pháp xẻ xuyên tâm

+ Cách xẻ hình quạt: Đây là cách xẻ được thực hiện trên 1/4 tiết của cây gỗ

Phương pháp này có khả năng thu được lượng gỗ xuyên tâm cao nhưng

nhược điểm lớn nhất là khó cố định gỗ, cần có công cụ chuyên dùng đặc biệt trong quá trình xẻ vì vậy đây cũng là một phương pháp xẻ cho những loại sản phẩm có yêu cầu đặc biệt

Miền cho phép tính theo công thức :

Trong đó: Z = Z1 + e

Z: Chiều rộng thực tế của miền xẻ Z

Z1: Chiều rộng miền xẻ ( khoảng cách tâm của hai tấm ván )

E: Chiều dày mạch xẻ

B: Là nửa chiều dài miền xẻ

: Là góc xuyên tâm của ván xẻ

D: Là đường kính tiết diện cây gỗ

gỗ tuy nhiên phương pháp này bộc lộ một số nhược điểm: Chi phí để rọc rìa các tấm ván tương đối lớn, quy cách kích thước chiều rộng ván không thống nhất nên gây khó khăn cho khâu cơ giới hoá và tự ddộng hoá

2.4.1.3 Phương pháp xẻ hộp:

Là các phương pháp mà các sản phẩm thu được đa số đã rạch rìa, cạnh, phương pháp này áp dụng để xẻ ván, xẻ hộp Nó phù hợp với quy mô xưởng vừa và lớn, để cơ giới hoá và tự động hoá quy cách sản phẩm đảm bảo chính xác, có khả năng nâng cao năng suất lao động và tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng gỗ Nhưng phương pháp này kém linh động, với những loại gỗ có hình dạng phức tạp, không ổn định Trong quá trình xẻ khó loại bỏ được khuyết tật

ra khỏi sản phẩm, khả năng tận dụng gỗ cao

2.4.2 Bản đồ xẻ

Bản đồ xẻ có một vị trí quan trọng trong quá trình xẻ Nó cũng ảnh hưởng tới tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng gỗ Một bản đồ xẻ chỉ phù hợp với một khúc gỗ với đường kính, độ cong, độ thót ngọn Vì vậy lập bản đồ xẻ đúng, phù hợp với từng khúc gỗ là một yêu cầu cấp thiết

2.5 Lý thuyết qui hoạch thực nghiệm đa yếu tố

Đây là phương pháp tổ chức tiến hành thí nghiệm bằng cách thực hiện các bài toán kế tiếp nhau

 Xây dựng nội dung thí nghiệm

 Chọn kế hoạch thực nghiệm

 Tổ chức thí nghiệm

 Gia công số liệu thí nghiệm

 Phân tích đánh giá kết quả thí nghiệm

2.5.1 Xây dựng nội dung thí nghiệm:

Khi chọn được các tham số đầu vào, ta chọn vùng biến thiên của các biến đầu vào

Xi min <Xi <Xi max (I = 1,2,3, ,n)

Các giá trị Xi min, Xi max thường được xác định từ những điều kiện, công nghệ, nguyên vật liệu, kinh tế kỹ thuật trong thực nghiệm, phương pháp

đo và thiết bị đo tương ứng với Xi đó

Giá trị cố định của yếu tố thứ i trong một thí nghiệm gọi là mức của yếu tố ấy Trong các mức khác nhau của yếu tố i quan trọng nhất là mức cơ

số Xio (mức không) Sau cùng là chọn khoảng biến thiên Li của biến thứ i Quan trọng nhất là mức không và phải lớn hơn đáng kể so với sai số của dụng

cụ đo yếu tố ấy

Khoảng biến thiên:

Các mức biến thiên của biến trong thí nghiệm được biểu diễn ở dạng

mà với cách đặt:

Trong đó: Xi là dạng mã, xi là dạng thực, mức xio là mức cơ sở, li là khoảng biến thiên của biến thứ i

Theo cách biểu diễn này, mức trên cần biến là Xi max = +1; mức dưới

là Xi min = -1; mức cơ sở là Xio = 0 hay ta ghi (=); (-); (0)

Ta có bảng 01 xác định khoảng biến động

Thông thường người ta chọn hàm hồi quy dạng đa thức bậc nhất hoặc

đa thức bậc hai Không nên lấy hàm này ở bậc cao hơn vì sẽ làm cho chi phí lớn

2.5.3 Xác định cánh tay đòn a theo công thức của kế hoạchthực nghiệm:

Trong đó: P = 0; n = 2; a = 1

P = 0; n = 3; a = 1.125

P = 0; n = 4; a = 1.414

Tính toán số lượng thí nghiệm N = N1 +No + Na

N1: Số lượng thí nghiệm tại tâm

N0: Số lượng thí nghiệm mở rộng

Nc: Số lượng thí nghiệm tại nhân

2.5.4 Gia công xử lý số liệu: