Nghiên cứu một số thông số động học, động lực học của cưa đĩa trong quá trình cắt ngang tre

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HOÀNG HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƯA ĐĨA TRONG QUÁ TRÌNH CẮT NGANG TRE LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, năm 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HOÀNG HÀ NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ ĐỘNG HỌC, ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CƯA ĐĨA TRONG QUÁ TRÌNH CẮT NGANG TRE Ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 9.52.01.03 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học PGS.TS Dương Văn Tài TS Nguyễn Văn Bỉ Hà Nội, năm 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi, hướng dẫn khoa học PGS.TS Dương Văn Tài TS Nguyễn Văn Bỉ Các kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực, khách quan chưa cơng bố cơng trình khác Tôi xin cam đoan giúp đỡ cho việc thực luận án cảm ơn, thơng tin trích dẫn luận án rõ nguồn gốc Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2021 Hướng dẫn khoa học PGS.TS Dương Văn Tài TS Nguyễn Văn Bỉ Tác giả luận án Hoàng Hà ii LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn nhà khoa học, quan nhiệt tình giúp đỡ tơi hồn thành luận án khoa học Trước hết xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Dương Văn Tài TS Nguyễn Văn Bỉ với ý kiến đóng góp quan trọng dẫn khoa học quý giá trình thực cơng trình nghiên cứu Trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp, Phòng Đào tạo sau đại học giúp đỡ tạo điều kiện để tơi hồn thành luận án Trân trọng cảm ơn Khoa Cơ điện Cơng trình, Bộ mơn Cơng nghệ máy chuyên dùng Trường Đại học Lâm nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành nhiệm vụ học tập nghiên cứu Trân trọng cảm ơn nhà khoa học Trường Đại học Lâm nghiệp, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Học viện Kỹ thuật quân đóng góp ý kiến quý báu để tơi hồn thành luận án Hà Nội, ngày 25 tháng năm 2021 Tác giả luận án Hoàng Hà iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN ÁN xi MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Mục đích nghiên cứu luận án Những đóng góp luận án Ý nghĩa khoa học kết nghiên cứu đề tài luận án Ý nghĩa thực tiễn đề tài luận án Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan tài nguyên tre Việt Nam 1.1.1 Rừng tre nứa tự nhiên 1.1.2 Rừng tre trồng tập trung 1.2 Tổng quan công nghệ chế biến tre 1.2.1 Đặc điểm tre 1.2.2 Tổng quát công nghệ chế biến tre 1.2.3 Một số tồn thiết bị cắt ngang tre 12 1.2.4 Tổng quan cưa đĩa cắt ngang tre 12 1.2.5 Các loại đĩa cưa cắt ngang tre 14 1.3 Tổng quan cơng trình nghiên cứu cưa đĩa cắt ngang tre 15 1.3.1 Tổng quan công trình nghiên cứu cưa đĩa giới 15 1.3.2 Tổng quan cơng trình nghiên cứu cưa đĩa ở Việt Nam 18 1.4 Mục tiêu nghiên cứu luận án 19 1.5 Phạm vi giới hạn nghiên cứu 20 1.6 Nội dung nghiên cứu 20 1.6.1 Nghiên cứu lý thuyết 20 1.6.2 Nghiên cứu thực nghiệm 21 1.7 Đối tượng thiết bị nghiên cứu 21 1.7.1 Đối tượng nghiên cứu 21 1.7.2 Thiết bị nghiên cứu 28 1.8 Phương pháp nghiên cứu 29 1.8.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 29 1.8.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 30 iv Chương ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC QUÁ TRÌNH CẮT NGANG TRE BẰNG CƯA ĐĨA 32 2.1 Khái quát trình cắt ngang tre 32 2.1.1 Đặc điểm trình cắt ngang tre 32 2.1.2 Quá trình học cắt ngang tre 33 2.2 Xác định lực tác dụng lên cắt đĩa cưa cắt ngang tre 36 2.2.1 Xây dựng mơ hình lực tác dụng lên phần tử cắt cưa 36 2.2.2 Xác định lực tác dụng lên cắt 38 2.3 Động học cưa đĩa cắt ngang tre 48 2.3.1 Quan hệ động học vận tốc cắt, tốc độ đẩy cưa đĩa cắt ngang tre 48 2.3.2 Xây dựng mơ hình động học tính tốn độ dài cung diện tích tiếp xúc đĩa cưa với tre trình đĩa cưa cắt ngang tre 52 2.4 Động lực học cưa đĩa cắt ngang tre 55 2.4.1 Xây dựng mơ hình động lực học chuyển động cưa đĩa cắt ngang tre 55 2.4.2 Phương trình vi phân chuyển động đĩa cưa 57 2.5 Tính tốn độ cứng đĩa cưa cắt ngang tre 63 2.5.1 Xây dựng mơ hình tính tốn độ cứng đĩa cưa cắt ngang tre 63 2.5.2 Tính độ cứng đĩa cưa cắt ngang tre 64 2.6 Dao động đĩa cưa trình hoạt động 67 2.6.1 Các nguồn kích động gây rung 67 2.6.2 Rung động đĩa cưa trình cắt ngang tre 69 2.7 Khảo sát ảnh hưởng số thông số đến lực cắt cắt cắt ngang tre 73 2.7.1 Thiết lập hàm khảo sát 74 2.7.2 Phân tích, lựa chọn yếu số ảnh hưởng đến lực cản cắt riêng 74 2.7.3 Phương pháp khảo sát lực cản cắt riêng 76 2.7.4 Kết khảo sát số thông số ảnh hưởng đến lực cản cắt riêng 77 2.8 Khảo sát động lực học đĩa cưa trình cắt ngang tre 79 2.8.1 Phần mềm để khảo sát động lực học đĩa cưa 79 2.8.2 Các thông số đầu vào để khảo sát động lực học đĩa cưa 80 2.8.3 Kết khảo sát động lực học cưa đĩa cưa cắt ngang tre 81 2.8.4 Khảo sát mô men lực cắt trục đĩa cưa 82 2.8.5 Khảo sát dao động đĩa cưa 83 2.9 Đề xuất giải pháp giảm biên độ dao động đĩa cưa 86 v Chương NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM KIỂM CHỨNG MÔ HÌNH LÝ THUYẾT 88 3.1 Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu thực nghiệm 88 3.2 Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm 90 3.3 Phương pháp xác định đại lượng nghiên cứu 90 3.3.1 Phương pháp xác định hệ số ma sát lưỡi cắt tre 90 3.3.2 Phương pháp xác định ứng suất nén tre 91 3.3.3 Phương pháp xác định mô đun biến dạng đàn hồi tre 92 3.3.4 Phương pháp xác định hệ số đàn hồi 92 3.3.5 Phương pháp xác định lực cản cắt riêng đĩa cưa 93 3.3.6 Phương pháp xác định biên độ rung ngang đĩa cưa 95 3.4 Phương pháp đo dụng cụ đo 95 3.4.1 Đo mô men xoắn trục lắp đĩa cưa 95 3.4.2 Phương pháp đo biên độ dao động ngang đĩa cưa 96 3.4.3 Phương pháp thiết bị đo lực nén thí nghiệm xác định ứng suất tre 97 3.5 Chuẩn bị thí nghiệm 97 3.6 Tổ chức tiến hành thí nghiệm 98 3.6.1 Đo mô men xoắn trục lắp đĩa cưa cắt ngang tre 98 3.6.2 Đo biên độ dao động ngang cưa đĩa trình cắt ngang tre 99 3.7 Xử lý kết thí nghiệm 100 3.8 Kết nghiên cứu thực nghiệm 101 3.8.1 Xác định hệ số ma sát lưỡi cắt tre 101 3.8.2 Giới hạn nén dọc thớ, mô đun biến dạng đàn hồi nén dọc thớ, ngang thớ số loài tre 102 3.8.3 Hệ số đàn hồi số loài tre 103 3.8.4 Kiểm chứng mơ hình tính tốn lực cắt cưa cắt ngang tre 103 3.8.5 Kiểm chứng dao động ngang đĩa cưa cắt ngang tre 105 Chương XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ TỐI ƯU CỦA CƯA ĐĨA CẮT NGANG TRE 108 4.1 Phương pháp xác định thông tối ưu đĩa cưa 108 4.1.1 Chọn phương pháp nghiên cứu 108 4.1.2 Chọn hàm mục tiêu nghiên cứu 109 4.1.3 Chọn tham số ảnh hưởng đến hàm mục tiêu 110 4.2 Phương pháp xác định hàm mục tiêu 111 4.2.1 Phương pháp xác định hàm lực cản cắt riêng 111 vi 4.2.2 Phương pháp xác định hàm độ mấp mô bề mặt cắt 111 4.3 Thiết bị thí nghiệm dụng cụ đo 112 4.3.1 Thiết bị thí nghiệm 112 4.3.2 Thiết bị đo độ mấp mô bề mặt cắt ngang tre 112 4.4 Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm 113 4.4.1 Kiểm tra số liệu thí nghiệm xác định số lần lặp lại tối thiểu 113 4.4.2 Xác định mơ hình tốn học 114 4.4.3 Kiểm tra tính đồng phương sai 114 4.4.4 Kiểm tra giá trị có nghĩa hệ số hồi qui 115 4.4.5 Kiểm tra tính tương thích phương trình hồi qui 115 4.4.6 Kiểm tra khả làm việc mơ hình hồi qui 115 4.4.7 Chuyển phương trình hồi qui dạng thực 116 4.5 Kết nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố 116 4.5.1 Ảnh hưởng góc cắt  đến hàm mục tiêu 117 4.5.2 Ảnh hưởng góc mài  đến hàm mục tiêu 119 4.5.3 Ảnh hưởng vận tốc quay đĩa cưa (v) đến hàm mục tiêu 121 4.6 Kết thực nghiệm đa yếu tố 123 4.6.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên thông số đầu vào 123 4.6.2 Xây dựng ma trận thực nghiệm 124 4.6.3 Kết thí nghiệm đa yếu tố 124 4.7 Xác định giá trị tối ưu tham số ảnh hưởng 128 4.7.1 Phương pháp tìm giá trị tối ưu thơng số đầu vào 137 4.7.2 Kết giải toán tối ưu theo phương pháp hàm tỷ lệ tối ưu tổng quát 138 4.7.3 Kết khảo nghiệm cắt ngang tre với thông số tối ưu 139 4.8 Xác định công suất động cưa đĩa cắt ngang tre 140 4.9 Xác định vận tốc đẩy hợp lý tre vào cưa đĩa cắt ngang tre 141 4.10 So sánh chất lượng mạch cắt cưa đĩa nghiên cứu với cưa đĩa sử dụng 143 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 146 Kết luận 146 Kiến nghị 147 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Trữ lượng rừng tre nứa toàn quốc Bảng 1.2 Thành phần hoá học tre tuổi khác 25 Bảng 2.1: Các thông số kỹ thuật cưa đĩa cắt ngang tre 80 Bảng 3.1 Hệ số ma sát mặt cắt ngang tre với lưỡi cắt (f ) 102 Bảng 3.2 Giới hạn nén dọc thớ mô đun biến dạng đàn hồi loài tre tuổi thứ 5, độ ẩm mẫu thí nghiệm 70% 102 Bảng 3.3 Hệ số đàn hồi nén dọc thớ Cd , nén ngang Cn số loài tre độ tuổi thứ 5, độ ẩm mẫu thí nghiệm w=70% 103 Bảng 3.4 Lực cản cắt riêng đĩa cưa cắt ngang tre với góc cắt  thay đổi khác 104 Bảng 3.5 Lực cản cắt riêng đĩa cắt ngang tre góc mài cạnh cắt  thay đổi khác 104 Bảng 3.6 Biên độ dao động ngang cực đại đĩa cưa ứng với vận tốc quay đĩa cưa khác 105 Bảng 4.1 Mức thí nghiệm thông số đầu vào 124 Bảng 4.2: Bảng ma trận thí nghiệm Boks - Benken thông số dầu vào 124 Bảng 4.3 So sánh lực cản cắt riêng độ mấp mơ bề mặt cắt tính theo cơng thức kết thực nghiệm với thông số tối ưu 140 Bảng 4.4 Thông số kỹ thuật cưa đĩa cắt ngang tre tính tốn tối ưu 144 viii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Hình dạng kính thước nguyên liệu tre Hình 1.2: Cưa đĩa cắt ngang tre Hình 1.3: Máy chẻ nan tre Hình 1.4: Máy chuốt tre 10 Hình 1.5: Cưa đĩa cắt ngắn sản phẩm 10 Hình 1.6: Sản phẩm làm nhẵn 11 Hình 1.7: Sử dụng cưa đu để cắt ngang tre 13 Hình 1.8: Trục lắp đĩa cưa cắt ngang nan tre để tạo thành phẩm 13 Hình 1.9: Các loại đĩa cưa cắt ngang tre 14 Hình 1.10: Cấu tạo thân tre 22 Hình 1.11: Mặt cắt dọc phần lóng phần đốt tre: 24 Hình 1.12: Sơ đồ cấu tạo cưa đĩa cắt ngang tre 28 Hình 1.13: Thơng số kỹ thuật cưa đĩa cắt ngang tre 29 Hình 2.1: Sơ đồ biến dạng tre cắt ngang 34 Hình 2.2: Sơ đồ tổng quát tổng lực tác dụng lên phần tử cắt đĩa cưa 36 Hình 2.3: Sơ đồ tổng lực tác dụng lên lưỡi cắt trình 37 Hình 2.4: Sơ đồ tính tốn lực tác dụng lên mũi lưỡi cắt giả thiết áp lực phân bố 39 Hình 2.5: Sơ đồ tính tốn lực tác dụng lên mũi lưỡi cắt áp lực 40 Hình 2.6: Sơ đồ tính tốn tổng lực tác dụng lên mặt trước lưỡi cắt 42 Hình 2.7: Sơ đồ xác định lực tác dụng mặt sau lưỡi cắt 44 Hình 2.8: Sơ đồ tính lực tác dụng tre lên mặt bên lưỡi cắt 45 Hình 2.9: Mơ hình tính tốn động học cưa đĩa cắt ngang tre 49 Hình 2.10: Sơ đồ tính tốn chiều dài cung tiếp xúc hai hình trịn O,O1 52 Hình 2.11: Sơ đồ tính diện tích phần tiếp xúc đĩa cưa với tre 54 Hình 2.12: Sơ đồ động lực học cưa đĩa cắt trang tre 55 PHỤ LỤC 07 Ứng suất nén dọc thớ tre Mai độ tuổi thứ 5, độ ẩm mẫu thí nghiệm: w=70% Số TN B (mm) t (mm) Pmax(N) d(N/mm2) 20.1 14.35 11745 40.72 20.15 14.62 12120 41.14 20.19 14.27 12181 42.28 20.32 15.36 12962 41.53 20.09 14.47 12579 43.27 20.05 14.24 12166 42.61 20.12 14.58 12954 44.16 20.15 14.62 12835 43.57 20.32 15.74 13676 42.76 10 20.35 15.21 12681 40.97 11 20.13 15.86 14131 44.26 12 20.08 14.86 13377 44.83 13 20.05 14.27 12005 41.96 14 20.11 13.64 11202 40.84 15 20.27 13.82 12247 43.72 16 20.36 14.57 12515 42.19 17 20.52 14.84 13536 44.45 18 20.17 15.75 13254 41.72 19 20.08 15.87 13040 40.92 20 20.2 15.27 13375 43.36 21 20.23 14.38 12544 43.12 22 20.16 14.29 12782 44.37 23 20.15 14.83 12601 42.17 24 20.32 13.24 11738 43.63 25 20.42 13.42 11175 40.78 26 20.13 13.98 11749 41.75 27 20.09 13.27 11330 42.5 28 20.16 15.24 13177 42.89 TB 20.19 14.59 12560 42.63 PHỤ LỤC 08 Ứng suất nén dọc thớ tre Diễn trứng độ tuổi thứ 5, độ ẩm mẫu thí nghiệm: w=70% Số TN B (mm) 20.13 t (mm) 11.32 Pmax(N) 7347 d(N/mm2) 32.24 20.32 10.15 6631 32.15 20.02 11.54 7125 30.84 20.36 12.39 7951 31.52 20.15 11.57 7104 30.47 20.08 10.41 6541 31.29 20.3 10.58 7017 32.67 20.12 11.25 7110 31.41 20.16 10.31 6876 33.08 10 20.42 10.86 6861 30.94 11 20.36 10.72 6799 31.15 12 20.17 11.12 7359 32.81 13 20.09 10.66 6583 30.74 14 20.17 11.08 6986 31.26 15 20.03 11.27 7476 33.12 16 20.07 13.35 8962 33.45 17 20.02 13.27 8167 30.74 18 20.15 12.16 7711 31.47 19 20.12 13.58 8842 32.36 20 20.11 11.48 7129 30.88 21 20.1 12.64 8432 33.19 22 20.08 14.85 9968 33.43 23 20.05 13.27 8314 31.25 24 20.07 13.69 8836 32.16 25 20.12 12.75 7434 28.98 26 20.21 12.88 7989 30.69 27 20.18 13.25 8495 31.77 28 20.16 11.38 7130 31.08 TB 20.18 11.92 7631 31.73 PHỤ LỤC 09 Mô đun đàn hồi hệ số đàn hồi nén dọc thớ tre Luồng độ tuổi thứ 5, độ ẩm mẫu thí nghiệm: w=70% Số TN Lo(mm) B (mm) t (mm) l(mm) x(mm) Ed N/mm2 Cd N/mm3 20.32 20.15 11.32 1.04 0.58 598.45 53.26 20.74 20.45 10.15 1.17 0.66 595.48 50.93 20.31 20.74 11.54 0.99 0.56 597.72 51.78 20.27 20.81 12.39 0.93 0.50 593.26 54.02 20.18 20.63 11.57 0.99 0.53 595.96 55.07 20.23 20.79 10.41 1.09 0.64 602.18 50.84 20.36 20.54 10.58 1.08 0.62 605.8 51.72 20.71 20.84 11.25 1.03 0.57 603.18 52.48 20.12 20.31 10.31 1.11 0.62 605.78 53.54 10 20.07 20.22 10.86 1.07 0.61 597.61 52.63 11 20.28 20.16 10.72 1.11 0.60 594.35 54.08 12 20.19 20.03 11.12 1.06 0.57 599.61 55.02 13 20.25 20.12 10.66 1.12 0.63 590.76 51.62 14 20.05 20.43 11.08 1.02 0.59 607.15 52.34 15 20.11 20.37 11.27 1.02 0.56 601.19 54.11 16 20.02 20.43 13.35 0.84 0.48 610.25 53.18 17 20.16 20.74 13.27 0.84 0.46 608.74 55.26 18 20.25 20.52 12.16 0.95 0.52 597.81 54.35 19 20.07 20.42 13.58 0.85 0.46 593.62 54.49 20 20.31 20.41 11.48 1.03 0.56 591.73 53.2 21 20.15 20.74 12.64 0.90 0.49 598.24 54.13 22 20.27 20.64 15.85 0.72 0.40 605.34 53.27 23 20.57 20.18 13.27 0.91 0.50 591.42 52.45 24 20.81 20.12 13.69 0.87 0.50 607.38 50.38 25 20.39 20.16 12.75 0.93 0.53 598.17 50.96 26 20.1 20.18 12.88 0.91 0.51 593.25 52.47 27 20.65 20.2 13.25 0.90 0.52 597.3 50.72 28 20.21 20.17 11.38 1.01 0.56 609.49 54.33 TB 20,324 20.41 11.93 0.98 0.55 600.20 52.93 PHỤ LỤC 10 Mô đun đàn hồi hệ số đàn hồi nén dọc thớ tre Mai độ tuổi thứ 5, độ ẩm mẫu thí nghiệm: w=70% Số TN Lo(mm) B (mm) t (mm) l(mm) x(mm) Ed N/mm2 Cd N/mm3 20.12 20.18 15 0.69 0.37 670.27 62.18 20.13 20.24 17 0.61 0.34 674.34 59.74 20.18 20.36 12 0.86 0.46 671.39 62.58 20.22 20.42 14 0.74 0.38 665.47 64.62 20.3 20.57 16 0.65 0.34 667.68 62.19 20.08 20.73 13 0.77 0.41 676.75 63.08 20.02 20.21 12 0.86 0.48 669.31 59.95 20.34 20.32 16 0.65 0.35 671.16 61.37 20.45 20.24 14 0.74 0.42 678.25 58.84 10 20.41 20.35 15 0.70 0.38 668.43 59.76 11 20.32 20.61 13 0.79 0.42 675.69 61.59 12 20.35 20.72 17 0.61 0.34 664.82 58.98 13 20.23 20.63 14 0.73 0.38 668.46 63.11 14 20.27 20.21 12 0.87 0.45 675.75 64.03 15 20.29 20.37 13 0.80 0.43 670.24 61.72 16 20.47 20.71 15 0.70 0.36 661.13 62.34 17 20.54 20.45 16 0.66 0.33 663.27 64.18 18 20.38 20.54 14 0.73 0.41 677.48 59.75 19 20.17 20.63 13 0.77 0.44 679.54 58.88 20 20.34 20.72 13 0.79 0.43 665.63 60.71 21 20.37 20.68 12 0.86 0.46 668.71 61.56 22 20.28 20.18 15 0.70 0.38 669.19 60.75 23 20.25 20.24 17 0.62 0.32 664.27 64.39 24 20.18 20.45 16 0.64 0.36 673.43 59.57 25 20.34 20.36 16 0.64 0.37 678.57 58.81 26 20.42 20.24 15 0.70 0.36 671.17 63.25 27 20.26 20.15 15 0.69 0.37 675.23 62.29 28 20.37 20.18 14 0.75 0.41 674.48 60.57 TB 20.31 20.41 14.43 0.73 0.39 670.73 61.48 PHỤ LỤC 11 Mô đun đàn hồi hệ số đàn hồi nén dọc thớ tre Diễn trứng độ tuổi thứ 5, độ ẩm mẫu thí nghiệm: w=70% l(mm) x(mm) Ed N/mm2 Cd N/mm3 Số TN Lo(mm) B (mm) t (mm) 20.84 20.19 10.17 1.35 0.67 526.82 50.52 20.72 20.25 11.21 1.21 0.60 528.71 51.16 20.31 20.46 14.32 0.91 0.47 530.38 50.72 20.18 20.72 12.44 1.03 0.54 534.24 49.96 20.24 20.63 13.56 0.95 0.48 532.73 52.18 20.65 20.54 9.75 1.36 0.68 529.86 51.34 20.48 20.14 14.61 0.93 0.49 525.75 48.98 20.52 20.25 14.43 0.93 0.46 531.21 52.17 20.76 20.08 13.27 1.02 0.52 535.37 50.84 10 20.27 20.13 9.54 1.37 0.73 537.54 49.78 11 20.48 20.26 12.48 1.06 0.54 533.46 51.45 12 20.54 20.19 11.69 1.16 0.57 524.19 52.38 13 20.62 20.75 10.73 1.21 0.64 534.25 48.98 14 20.73 20.46 13.21 1.00 0.52 537.17 49.72 15 20.57 20.54 12.37 1.05 0.53 540.28 51.64 16 20.45 20.37 11.65 1.16 0.57 520.19 51.73 17 20.57 20.26 9.29 1.46 0.74 524.2 50.58 18 20.84 20.34 10.38 1.32 0.67 524.31 49.78 19 20.57 20.19 14.46 0.91 0.49 539.25 48.88 20 20.51 20.57 13.57 0.99 0.48 520.15 52.32 21 20.73 20.86 14.11 0.94 0.47 525.16 50.54 22 20.28 20.45 13.18 1.93 0.51 272.27 50.77 23 20.35 20.83 12.16 1.06 0.55 529.43 49.89 24 20.67 20.96 11.27 1.15 0.58 531.57 51.15 25 20.72 20.38 11.33 1.17 0.58 535.68 52.26 26 20.84 20.55 12.44 1.06 0.52 536.72 52.28 27 20.49 20.76 13.86 0.94 0.48 529.54 51.14 28 20.53 20.85 12.68 1.02 0.53 530.49 50.12 29 20.26 20.31 9.63 1.38 0.72 525.63 49.54 PHỤ LỤC 12 Mô đun đàn hồi hệ số đàn hồi nén ngang thớ tre Luồng độ tuổi thứ 5, độ ẩm mẫu thí nghiệm: w=70% Số TN Lo (mm) B (mm) t (mm) l(mm) x(mm) En N/mm2 Cn N/mm3 20.18 20.12 14.53 0.82 0.49 125.52 10.47 20.24 20.75 15.67 0.77 0.42 120.89 11.08 20.52 20.84 13.81 0.86 0.47 124.75 11.12 20.54 20.67 12.75 0.94 0.58 123.86 9.86 20.35 20.14 11.88 1.00 0.61 127.14 10.25 20.62 20.25 15.78 0.79 0.42 121.95 11.19 20.73 20.34 14.51 0.81 0.45 130.08 11.28 20.68 20.87 13.37 0.84 0.46 132.12 11.57 20.49 20.69 14.61 0.78 0.50 131.19 9.89 10 20.54 20.37 14.18 0.84 0.53 127.04 9.75 11 20.82 20.21 15.25 0.79 0.47 128.54 10.46 12 20.71 20.54 13.43 0.89 0.52 126.62 10.53 13 20.16 20.63 12.27 0.95 0.63 125.89 9.48 14 20.27 20.29 12.49 0.96 0.58 124.76 10.27 15 20.84 20.18 11.57 1.07 0.62 125.25 10.38 16 20.67 20.16 13.68 0.91 0.55 123.36 9.97 17 20.48 20.32 14.72 0.84 0.45 122.44 11.19 18 20.52 20.41 15.24 0.81 0.42 121.85 11.53 19 20.34 20.37 15.28 0.75 0.47 130.16 10.21 20 20.87 20.54 16.31 0.71 0.45 131.27 9.9 21 20.61 20.63 16.35 0.72 0.46 127.31 9.73 22 20.74 20.72 15.44 0.75 0.42 129.75 11.28 23 20.15 20.84 13.46 0.84 0.50 128.17 10.75 24 20.21 20.96 13.67 0.82 0.46 129.27 11.34 25 20.32 20.71 12.27 0.92 0.58 130.19 10.13 26 20.19 20.52 12.22 0.97 0.61 124.68 9.81 27 20.26 20.87 13.19 0.87 0.57 127.24 9.53 28 20.28 20.46 14.11 0.82 0.54 128.38 9.64 29 20.45 20.54 12.52 0.94 0.56 126.43 10.4 PHỤ LỤC 13 Mô đun đàn hồi hệ số đàn hồi nén ngang thớ tre Mai độ tuổi thứ 5, độ ẩm mẫu thí nghiệm: w=70% Số TN t (mm) l(mm) x(mm) En( N/mm2 Cn(N/mm3) Lo(mm) B (mm) 20.12 20.71 15.25 0.69 0.39 138.72 12.14 20.14 20.86 17.35 0.60 0.35 140.19 11.72 20.19 20.93 16.47 0.62 0.33 142.26 13.04 20.24 20.39 13.51 0.81 0.39 135.48 14.09 20.36 20.72 14.78 0.72 0.41 137.94 11.84 20.15 20.54 16.19 0.64 0.37 141.31 12.16 20.27 20.61 17.26 0.60 0.37 143.27 11.27 20.65 20.78 11.37 0.96 0.56 136.63 11.34 20.16 20.53 11.43 0.96 0.45 134.49 14.12 10 20.24 20.46 14.57 0.75 0.37 135.87 13.48 11 20.48 20.15 15.61 0.68 0.41 144.13 11.75 12 20.53 20.34 13.75 0.72 0.43 152.21 12.54 13 20.76 20.41 15.37 0.69 0.39 143.37 12.27 14 20.84 20.39 15.84 0.71 0.39 136.76 11.83 15 20.18 20.27 16.96 0.64 0.31 137.65 14.29 16 20.25 20.54 15.19 0.72 0.36 134.72 13.54 17 20.47 20.18 17.25 0.64 0.34 138.39 12.67 18 20.52 20.24 16.13 0.67 0.39 140.15 11.75 19 20.69 20.66 15.19 0.70 0.34 141.26 14.21 20 20.15 20.35 17.24 0.60 0.30 143.19 14.1 21 20.17 20.44 16.66 0.65 0.33 136.75 13.49 22 20.36 20.67 15.69 0.69 0.34 135.84 13.78 23 20.45 20.86 14.75 0.71 0.38 139.47 12.86 24 20.57 20.75 13.91 0.77 0.40 138.76 12.97 25 20.73 20.21 12.86 0.87 0.41 137.68 14.23 26 20.69 20.29 12.48 0.87 0.51 140.75 11.55 27 20.71 20.15 14.82 0.69 0.45 151.06 11.18 28 20.46 20.19 14.42 0.74 0.39 142.12 13.14 29 20.32 20.26 15.76 0.68 0.37 139.84 12.64 30 20.25 20.34 16.12 0.68 0.35 136.46 13.19 TB 20.40 20.47 15.14 0.716 0.39 139.89 12.77 PHỤ LỤC 14 Mô đun đàn hồi hệ số đàn hồi nén ngang thớ tre Diễn trứng độ tuổi thứ 5, độ ẩm mẫu thí nghiệm: w=70% Số TN t (mm) l(mm) x(mm) En( N/mm2) Cn (N/mm3) Lo(mm) B (mm) 20.25 20.85 11.32 1.10 0.63 116.54 10.12 20.37 20.96 10.49 1.17 0.72 119.18 9.54 20.41 20.73 13.36 0.92 0.60 120.26 8.96 20.74 20.21 14.76 0.92 0.48 113.39 10.37 20.68 20.15 9.54 1.46 0.73 110.85 10.63 20.53 20.34 10.81 1.20 0.74 117.16 9.19 20.27 20.51 13.16 0.93 0.59 121.12 9.48 20.48 20.42 12.22 1.06 0.68 115.76 8.88 20.19 20.57 15.28 0.81 0.55 118.57 8.72 10 20.34 20.48 10.51 1.23 0.66 114.78 10.63 11 20.42 20.25 11.44 1.08 0.63 122.88 10.27 12 20.53 20.16 13.87 0.88 0.51 124.94 10.48 13 20.27 20.53 13.93 0.93 0.55 113.98 9.51 14 20.63 20.48 10.53 1.27 0.69 113.14 10.07 15 20.81 20.16 13.44 0.97 0.62 118.25 8.92 16 20.76 20.51 14.17 0.92 0.58 116.49 8.89 17 20.19 20.82 11.26 1.10 0.63 117.72 10.21 18 20.26 20.76 12.38 1.02 0.67 115.69 8.76 19 20.31 20.43 11.45 1.04 0.75 124.81 8.59 20 20.54 20.21 12.28 1.09 0.72 113.73 8.38 21 20.69 20.14 11.35 1.17 0.61 116.19 10.8 22 20.13 20.64 12.17 1.01 0.62 119.26 9.67 23 20.28 20.77 12.22 0.99 0.68 120.89 8.72 24 20.17 20.54 11.57 1.05 0.62 121.73 10.15 25 20.24 20.61 10.64 1.12 0.68 123.66 10.11 26 20.47 20.82 10.87 1.09 0.67 124.01 9.87 27 20.53 20.71 10.74 1.18 0.71 116.93 9.54 28 20.61 20.19 11.37 1.17 0.76 115.38 8.63 TB 20.42 20.49 11.91 1.08 0.66 117.97 9.53 PHỤ LỤC 15 Một số hình ảnh trình thí nghiệm đo mơ men xoắn trục lắp đĩa cưa rung động đĩa cưa PHỤ LỤC 16 Các đĩa cưa thí nghiệm PHỤ LỤC 17 Các đoạn tre sau thí nghiệm cắt để xác định lực cắt rung động PHỤ LỤC 18 COD CHƯƠNG TRÌNH TÍNH DAO ĐỘNG LƯỠI CƯA ĐĨA KHI CẮT NGANG TRE function Dao_dong_luoi_Cua clc; OMega = 3000; N =2 ; % so so hang Fourier % Luoi dia cua: R1= 0.04; R2=0.25 ; h = 0.05 ; % m ; voi h - khoang cach tam luoi den mat bàn cat h_cua = 0.0025; % m ; % mach cua rong 0.25 cm n_r = 60 ; % so rang cua f_ms = 0.35; K= 18*1000^2 ; % N/m2 : K = 18 N/mm2 Ro = 18.5 ; % kg/m2 khoi luong rieng luoi cua : 1.85 10^(-3) kg/cm2 E = 2.1*10^11 ; % N/m2 nhiu = 0.3 ; % he so Poisson %Tre cat : V_tre = 0.04 ; % m/s d1 = 0.05 ; d2 =0.03 ; % cm P = 2000; % Cong suat mô to : w d = sqrt((R2+d1)^2 -(h+d1)^2) -sqrt((R2-d1)^2 -(h+d1)^2) ; Gama = R1/R2; J = (Ro*pi/2)* (R2^4-R1^4); % Mô men cua luoi cua vành khan ; kg.m2 J2 = (Ro*pi/2)* R2^4; % Mô men QT cua phan rong luoi cua J0= J2*(1-Gama)^3*(3+Gama)/3; C_LT0 = 4*J2*((1-Gama)/3-(1-Gama^4)/12); % C_LT = C_LT0 * Phi1^2 D = E*h_cua^3/(12*(1-nhiu^2)); a= R2 ; b =R1; A1 = (1/(8*pi*D))*( b*(1-nhiu)/a^2 -(2/b)*log(a/b)*(1+nhiu)- (1nhiu)/b); A2 = (1/(8*pi*D))*(b*log(a/b)*(1+nhiu)+b); Del = (b^2*(nhiu-1) - a^2*(nhiu+1))/(2*a^2*b); tg2= (a^2-b^2)*(1/(8*pi*D) + (0.25*A1/Del)) + ((A2/Del)(a^2/(8*pi*D)))*log(a/b); C = (a-b)^2/tg2; %$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ cla; MM= zeros(); duong=['R -' 'R -.' 'R ']; OMe_0 = OMega /60 ; % vong/s OMe_1 = OMe_0 *2*pi % rad /s phi1_0 = OMe_1; k_t = P/(OMe_1) ; % N.m T = 2*pi/OMe_1; T_gian = d/V_tre; t =0:0.001:T_gian; [t,z]=ode45(@rhs1,t,[0 phi1_0 0 ]); BD_Max= max(z(:,3)*10^3*R2) plot(t(:),z(:,3)*10^3*R2,'R-'); %,'linewidth',1); hold on xlabel("Thoi gian (s)") ylabel("Bien dao dong luoi cua (mm) ") grid on %********************************************* function xdot=rhs1(t,z) phi1= z(2); dxdt_1 = z(2); dxdt_3 = z(4); L = sqrt(2*V_tre*t*((R2+d1) - sqrt((R2+d1)^2 -(h+d1)^2)) + (R2 +d1 -V_tre*t)^2); Lc = Cung(L,R2,d1) - Cung(L,R2,d2); D_tich= Dtich(L,R2,d1)- Dtich(L,R2,d2); n_rc = n_r *Lc /(2*pi*R2); h_c = V_tre /(OMe_0*n_r); Fc = K*h_c*h_cua *n_rc; Mc = R2*Fc; M_dd = 0; ts = Lc/(OMe_1*R2); M_dd = R2 *L_ngoai(Fc,t); M_ms = f_ms * M_dd C_Lt= 0; C_Lt = C_LT0 *phi1^2 ; %*Luc_ngoai(Fc,ts,t) ; * D_tich ; %+++++++++++++++++++++++++++++++++++ dxdt_2 = -k_t*phi1/(J*OMe_1) + (k_t - ( Mc + M_ms))/J; dxdt_4 = (-(C +C_Lt)* z(3) + M_dd)/J0 ; xdot=[dxdt_1 ; dxdt_2 ; dxdt_3 ; dxdt_4 ]; end %************************************** function fc=Cung(L,R2,d) % Tinh dài cung cat tg=0; if (L > R2+d) | ((0