Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THỊ LỤC NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ TỐI ƢU CỦA CƢA VÕNG ĐỨNG TRONG DÂY CHUYỀN XẺ GỖ TỰ ĐỘNG Ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 9.52.01.03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS DƢƠNG VĂN TÀI Hà Nội, 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sĩ kỹ thuật mang tên “Nghiên cứu xác định số thông số tối ưu cưa vòng đứng dây chuyền xẻ gỗ tự động”, cơng trình nghiên cứu riêng Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu luận án hoàn toàn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác dƣới hình thức Tơi xin chịu trách nhiệm trƣớc Hội đồng bảo vệ luận án tiến sĩ lời cam đoan Hà Nội, ngày… tháng……năm 2022 Hƣớng dẫn khoa học Tác giả luận án PGS.TS Dƣơng Văn Tài Nguyễn Thị Lục ii LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn nhà khoa học, quan nhiệt tình giúp đỡ tơi hồn thành luận án khoa học Trƣớc hết xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Dƣơng Văn Tài 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 Trƣờng 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 Trƣờng Đại học Lâm nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành nhiệm vụ học tập nghiên cứu Trân trọng cảm ơn nhà khoa học Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Học viện Kỹ thuật quân đóng góp ý kiến q báu để tơi hồn thành luận án Hà Nội, ngày… tháng……năm 2022 Tác giả luận án Nguyễn Thị Lục iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG xii DANH MỤC CÁC HÌNH xiii MỞ ĐẦU Chƣơng 1: T NG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHI N CỨU 1.1 Tổng quan cƣa vòng xẻ gỗ giới 1.2 Tổng quan cƣa vòng xẻ gỗ Việt Nam 1.3 Tổng quan cơng trình nghiên cứu rung động lƣỡi cƣa vòng đứng xẻ gỗ giới 10 1.4 Tổng quan cơng trình nghiên cứu tối ƣu thơng số cƣa vịng đứng 13 1.4.1 Các cơng trình nghiên cứu tối ưu cưa vịng đứng xẻ gỗ giới 13 1.4.2 Các cơng trình nghiên cứu tối ưu công nghệ chế biến gỗ Việt Nam 16 1.5 Mục đích nghiên cứu 18 1.6 Đối tƣợng nghiên cứu 18 1.6.1 Thiết bị nghiên cứu 18 1.6.2 Nguyên liệu đưa vào xẻ 23 1.7 Phạm vi nghiên cứu 24 1.8 Nội dung nghiên cứu 25 1.9 Phƣơng pháp nghiên cứu 26 Kết luận chương 27 Chương 2: XÂY DỰNG MƠ HÌNH, KHẢO SÁT CÁC THƠNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ RUNG ĐỘNG CỦA LƯỠI CƯA VÒNG ĐỨNG 28 2.1 Các thông số cƣa vòng đứng 28 2.1.1.Thơng số hình học 28 iv 2.1.2 Các thông số động học 29 2.1.3 Các thông số động lực học 30 2.2 Mơ hình động lực học cƣa vòng đứng 30 2.2.1 Quan hệ động học 30 2.2.2 Xác định sức căng ban đầu lưỡi cưa 31 2.2.3 Xác định cơng suất động cưa vịng đứng Ɲđc 36 2.2.4 Lập phương trình vi phân chuyển động 37 2.2.5 Xác định tham số đầu vào giải phương trình vi phân 42 2.3 Khảo sát thơng số động lực học q trình xẻ 48 2.3.1 Nội dung khảo sát 48 2.3.2 Kết khảo sát phương trình động lực học 50 2.3.3 Chuyển đồ thị nghiệm phương trình vi phân dạng bậc 51 2.4 Xác định tải trọng động giai đoạn chuyển tiếp cƣa vịng đứng 52 2.4.1 Xác định lực mơmen cắt Mcắt giai đoạn chuyển tiếp 52 2.4.2 Khảo sát thông số động lực học giai đoạn chuyển tiếp 53 2.4.3 Kết khảo sát q trình chuyển tiếp cưa vịng đứng 53 2.5 Khảo sát ảnh hƣởng mơ men qn tính bánh đà đến hệ số khơng đồng vận tốc góc ψ hệ số động lực học kđ 55 2.5.1 Ảnh hưởng mơ men qn tính đến hệ số khơng đồng vận tốc góc ψ55 2.5.2 Ảnh hưởng mơ men qn tính đến hệ số động lực học kđ 57 2.6 Ảnh hƣởng mơ men qn tính bánh đà đến khả cắt 58 2.7 Ảnh hƣởng mômen quán tính bánh đà đến chi phí lƣợng 58 2.8 Ảnh hƣởng sức căng ban đầu lƣỡi cƣa S0 đến tiêu hao công cắt 61 2.9 Rung động lƣỡi cƣa theo phƣơng ngang 61 2.9.1 Lực kích động gây rung ngang lưỡi cưa 61 2.9.2 Mơ hình rung động theo phương ngang lưỡi cưa vòng đứng 63 2.9.3 Thiết lập phương trình rung động lưỡi cưa vịng q trình xẻ 65 v 2.9.4 Khảo sát kiểm tra ổn định rung ngang lưỡi cưa vòng 68 2.9.5 Ảnh hưởng độ rung ngang lưỡi cưa đến chất lượng sản phẩm xẻ 74 Kết luận chương 75 Chƣơng 3: XÂY DỰNG BÀI TỐN TỐI ƢU HĨA CÁC THƠNG SỐ CỦA CƢA VÕNG ĐỨNG 76 3.1 Lập mơ hình tốn tối ƣu cho cƣa vịng đứng 76 3.1.1 Lựa chọn tiêu tối ưu 76 3.1.2 Lựa chọn tham số điều khiển miền xác định 80 3.2 Lập hàm tƣơng quan tiêu tham số ảnh hƣởng 82 3.3 Thực nghiệm thăm dò 87 3.4 Thực nghiệm đơn yếu tố 88 3.5 Thực nghiệm đa yếu tố 92 3.5.1 Lập kế hoạch thực nghiệm đa yếu tố theo đại lượng không thứ nguyên 92 3.5.2 Khảo sát cực trị hàm tương quan 94 3.5.3 Giải toán tối ưu đa mục tiêu 95 Kết luận chương 97 Chƣơng 4: NGHI N CỨU THỰC NGHIỆM 98 4.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu thực nghiệm 98 4.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 98 4.1.2 Nội dung nghiên cứu 99 4.2 Đối tƣợng nghiên cứu thực nghiệm 99 4.3 Phƣơng pháp thiết bị xác định đại lƣợng nghiên cứu 100 4.3.1 Phương pháp xác định mơ men q tính bánh đà trục, 100 4.3.2 Phương pháp xác định vận tốc góc quay trục chủ động (ω2 ), vận tốc cắt (v) vận tốc đẩy (uc) 100 4.3.3 Phương pháp thiết bị xác định mô men cản cắt trục bánh đà chủ động Mc 101 vi 4.3.4 Phương pháp thiết bị xác định biên độ rung ngang lưỡi cưa vòng đứng a(mm) 104 4.3.5 Phương pháp thiết bị xác định độ mấp mô bề mặt ván xẻ Ra (mm) 105 4.3.6 Phương pháp thiết bị xác định suất xẻ ПS (m2/s) 106 4.3.7 Phương pháp thiết bị xác định chi phí lượng riêng Ar 107 4.3.8 Phương pháp xác định lực căng lưỡi cưa 107 4.4 Tổ chức tiến hành thí nghiệm 108 4.5 Kết thực nghiệm kiểm chứng mơ hình lý thuyết 111 4.5.1 Kiểm chứng mơ hình động lực học 111 4.5.2 Kiểm chứng mơ hình rung ngang lưỡi cưa 113 4.6 Kết nghiên cứu thực nghiệm xác định thông số tối ƣu 115 4.6.1 Thực nghiệm thăm dò lập mơ hình tương quan 115 4.6.2 Kết thực nghiệm đơn yếu tố 118 4.6.3 Kết thực nghiệm đa yếu tố 124 4.7 Vận hành máy với giá trị tối ƣu thông số ảnh hƣởng 132 Kết luận chương 134 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 135 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ 137 TÀI LIỆU THAM KHẢO 138 PHỤ LỤC vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT Ý nghĩa Ký Đơn vị hiệu Công suất động điện kW n Số vịng quay động điện Ɲc Cơng suất cắt gỗ Vịng/ phút kW Ɲxg Cơng suất đẩy xe gng kW D1,R1 Đƣờng kính, bán kính bánh đai nhỏ (bánh đai chủ động) m D2, R2 Đƣờng kính, bán kính bánh đai lớn (bánh đai bị động) m D3, R3 Đƣờng kính, bán kính bánh đà bị động chủ động cƣa m d10, r10 Đƣờng kính, bán kính ổ đỡ trục lắp bánh đai chủ động m d21,r21 Đƣờng kính, bán kính ổ đỡ trục lắp bánh đai bị động m d22, r22 Đƣờng kính , bán kính ổ đỡ trục lắp bánh đà cƣa chủ động m d31, r31 Đƣờng kính, bán kính ổ đỡ trục lắp bánh đà cƣa bị động m m10 Khối lƣợng trục gắn bánh đai chủ động kg m11 Khối lƣợng bánh đai chủ động (puly đai) kg m21 Khối lƣợng trục gắn bánh đai bị động kg m22 Khối lƣợng bánh đai bị động đai (puly đai) kg m23 Khối lƣợng trục gắn bánh đà chủ động (puly cƣa) kg m31 Khối lƣợng trục gắn bánh đà bị động kg m33 Khối lƣợng bánh đà bị động cƣa (puly cƣa) kg mxg Khối lƣợng xe goòng khúc gỗ xẻ kg γg Khối lƣợng riêng gang đúc làm bánh đà g/cm3 B1 Bề rộng bánh đà đai m B2 Bề rộng bánh đà cƣa m b Bề rộng lƣỡi cƣa m B Chiều rộng mạch xẻ mm Ɲđc viii Ý nghĩa Ký Đơn vị hiệu s Bề dày lƣỡi cƣa mm ƭ a1 Chiều dày vành bánh đà mm Khoảng cách hai trục gắn bánh đà đai m a2 Khoảng cách hai trục gắn bánh đà cƣa m Llc Chiều dài lƣỡi cƣa m Lđ Chiều dài dây đai m Lđr Chiều dài đƣờng ray m A1 Tiết diện dây đai m2 A2 Tiết diện lƣỡi cƣa m2 E Khoảng cách theo chiều gang ngàm di chuyển gỗ m E1 Mô đun đàn hồi vật liệu làm dây đai kN/cm2 E2 Mô đun đàn hồi thép làm lƣỡi cƣa kN/cm2 t Bƣớc cƣa mm hr Chiều cao cƣa mm λ Lƣợng bóp me bên cƣa mm γ Góc trƣớc cƣa độ α Góc sau cƣa độ β Góc mài cƣa độ δ Góc cắt cƣa độ L1 Khoảng cách lƣỡi cƣa xe goòng m L2 Bề rộng đƣờng ray m L3 Chiều cao xe goòng với đƣờng ray m L4 Khoảng cách hai cấu ổn định lƣỡi cƣa m L5 Khoảng cách theo chiều gang ngàm di chuyển gỗ m L6 Khoảng cách lớn theo chiều gang ngàm di chuyển gỗ m I1 Mô men qn tính trục I kg.m2 I2 Mơ men qn tính trục II kg.m2 ix Ý nghĩa Ký Đơn vị hiệu I3 Mơ men qn tính trục III kg.m2 Ibđ Mơ men qn tính bánh đà kg.m2 v Vận tốc cắt lƣỡi cƣa m/s uc Vận tốc đẩy xe gng q trình xẻ m/s u0 Vận tốc đẩy xe gng q chạy khơng m/s S0 Sức căng ban đầu lƣỡi cƣa kN Pc Lực cản cắt kN Qy Lực cắt kN Fms Lực ma sát kN Fk Lực đẩy cấu đẩy xe goòng (lực kéo xe goòng) kN Fc Lực cản lăn bánh xe đƣờng ray kN G1 Trọng lƣợng trục I puli đai KG G2 Trọng lƣợng trục II puli đai, bánh đà KG G3 Trọng lƣợng trục III bánh đà KG Gxg Áp lực từ xe gòng lên đƣờng ray, gồm trọng lƣợng xe gỗ KG Nri Các tải trọng hƣớng kính lên ổ đỡ N H Chiều cao mạch xẻ mm h Chiều dày phoi mm Qm Các thành phần lực tác dụng lên mũi lƣỡi cắt kN Qt Các thành phần lực tác dụng lên mặt trƣớc lƣỡi cắt kN Qs Các thành phần lực tác dụng lên mặt sau lƣỡi cắt kN Qb Các lực ma sát mặt bên thành mạch cƣa kN Mđc Mô men trục động điện kN.m MT1 Mô nen ma sát trục I kN.m MT2 Mô men ma sát trục II kN.m MT3 Mô nen ma sát trục III kN.m Mcắt Mô men cản cắt kN.m B KẾT QUẢ CHẠY MATLAB- SIMULINK TRONG GIA ĐOẠN CHUYỂN TIẾP SƠ ĐỒ KHỐI PHỤC LỤC BẢNG BIỂU SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM Bảng 4.1 Số liệu đo vận tốc góc trục I STT Góc cắt ( độ) Vận tốc cắt trục I v = 50 (m/s) Kết đo vận tốc góc trục II Lần 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 ω1 (rad) 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 Lần Lần ω2 (rad) ω2 ω2 (rad) (rad) 127,33 127,37 127,87 127,30 127,23 127,68 127,27 127,27 127,83 127,27 127,30 127,87 127,30 127,50 127,68 127,33 127,33 127,67 127,33 127,37 127,67 127,32 127,40 127,63 127,33 127,53 127,60 127,32 127,47 127,57 127,33 127,50 127,57 127,32 127,53 127,53 127,33 127,57 127,50 127,30 127,70 127,47 127,32 127,63 127,43 127,33 127,67 127,40 127,33 127,67 127,50 127,33 127,68 127,37 127,32 127,68 127,30 127,30 111,78 127,27 127,33 114,49 127,23 111,99 113,38 127,30 110,48 110,90 127,37 109,96 109,88 111,99 110,18 109,52 110,48 112,04 111,35 109,96 114,20 114,37 110,18 112,98 114,11 112,04 111,06 111,03 114,20 110,25 110,03 112,98 109,58 109,82 111,06 111,12 111,01 110,25 114,20 113,51 109,58 114,17 114,45 111,12 111,23 111,78 114,20 109,73 110,35 114,17 109,15 109,64 111,23 Lần ω2 (rad) Lần ω2 (rad) 127,17 127,20 127,23 127,27 127,30 127,33 127,37 127,40 127,43 127,47 127,50 127,53 112,27 110,86 110,01 109,82 111,78 114,49 113,38 110,90 109,88 109,52 111,35 114,37 114,11 111,03 110,03 109,82 111,01 113,51 114,45 111,78 110,35 109,64 110,43 112,89 114,77 127,87 127,68 127,67 127,67 127,63 127,60 127,57 127,57 127,53 127,50 127,47 127,43 127,40 127,50 127,37 109,58 111,12 114,20 114,17 111,23 109,73 109,15 110,84 113,89 114,58 111,29 109,82 109,77 110,84 112,89 114,28 112,27 110,86 110,01 109,82 111,78 114,49 STT 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Góc cắt ( độ) 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 Vận tốc cắt trục I v = 50 (m/s) 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 Kết đo vận tốc góc trục II 110,84 113,89 114,58 111,29 109,82 109,77 110,84 112,89 114,28 112,27 110,86 110,01 109,82 110,43 112,89 114,77 112,57 110,71 109,75 109,90 112,23 114,75 113,21 110,75 109,93 111,78 109,73 109,15 110,84 113,89 114,58 111,29 109,82 109,77 110,84 112,89 114,28 112,27 110,86 112,57 110,71 109,75 109,90 112,23 114,75 113,21 110,75 109,93 110,18 112,04 114,20 112,98 113,38 110,90 109,88 109,52 111,35 114,37 114,11 110,71 109,75 109,90 112,23 114,75 113,51 Bảng 4.2 Số liệu đo biên độ rung ngang Góc cắt δ = 550; v = 50m/s; u = 0,14m/s Số S0 = 170N TT x(mm) 0,04 -0,24 -0,06 0,16 0,16 0,12 0,08 -0,16 -0,06 10 -0,16 11 0,24 12 0,14 13 0,22 14 -0,44 15 -0,44 16 0,24 17 0,26 18 -0,36 19 -0,34 20 -0,16 21 0,18 22 0,12 23 0,36 24 -0,22 25 -0,16 26 0,38 27 0,04 28 0,52 29 -0,08 30 -0,12 31 0,52 32 0,46 33 -0,02 34 -0,28 35 -0,06 36 -0,1 37 0,02 38 -0,02 39 0,02 40 -0,14 S0= 500 N S0 = 1500 N S0 = 2000 N S0 = 3000 N S0 = 4000 N x(mm) 0,18 0,22 0,18 -0,18 -0,18 -0,22 -0,28 0,1 0,28 -0,12 -0,1 -0,06 0,18 -0,22 -0,31 -0,06 -0,02 -0,3 -0,3 -0,22 0,28 -0,16 -0,06 -0,16 0,26 0,24 -0,04 0,22 -0,26 0,26 -0,06 0,02 -0,06 0,1 -0,08 -0,3 0,31 -0,04 0,02 0,14 x(mm) 0,18 0,14 -0,02 -0,24 0,12 0,14 -0,14 0,18 0,14 -0,24 -0,08 -0,02 0,2 0,24 0,08 -0,22 -0,24 -0,04 0,1 0,21 0,18 -0,18 -0,02 -0,14 0,02 0,18 0,22 0,16 -0,2 -0,12 -0,24 0,22 0,1 -0,18 -0,12 -0,14 0,04 -0,04 0,22 -0,2 x(mm) -0,12 -0,14 0,06 -0,04 0,14 -0,1 0,17 -0,1 -0,06 0,16 0,1 0,08 -0,12 0,02 -0,14 0,06 -0,04 -0,1 0,14 -0,1 0,04 -0,16 0,02 0,16 -0,17 0,1 -0,04 -0,08 -0,17 0,02 -0,06 0,02 -0,06 0,1 0,08 -0,08 0,17 -0,12 -0,06 -0,1 x(mm) -0,21 0,2 0,2 -0,2 -0,2 0,16 -0,16 -0,18 0,2 -0,21 0,2 -0,16 -0,14 0,18 0,02 0,18 -0,16 -0,08 0,18 0,08 0,02 0,14 -0,12 -0,02 -0,08 0,12 -0,14 0,21 0,02 -0,08 -0,14 -0,02 0,18 0,12 -0,1 0,2 -0,21 0,2 0,16 -0,14 x(mm) 0,14 0,14 0,12 -0,16 -0,14 -0,08 0,19 0,04 -0,14 -0,14 -0,19 -0,19 0,18 0,04 0,16 -0,12 -0,19 -0,18 -0,12 0,02 0,1 0,19 0,14 -0,02 -0,08 -0,16 -0,02 0,02 0,16 -0,12 -0,18 0,14 0,16 0,16 -0,14 -0,08 -0,08 0,18 0,19 0,16 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 -0,06 -0,04 -0,16 -0,12 0,26 0,36 0,44 -0,12 -0,08 -0,22 Góc cắt Số δ TN ( độ) 55 55 55 55 55 55 55 55 55 10 55 11 55 12 55 13 55 14 55 15 55 16 55 17 55 18 55 19 55 20 55 21 55 22 55 23 55 24 55 25 55 26 55 27 55 28 55 29 55 30 55 -0,18 0,18 0,21 -0,18 0,31 -0,14 0,02 -0,12 -0,18 -0,14 -0,08 0,02 -0,18 0,24 -0,14 0,1 0,18 0,1 -0,02 0,19 0,28 0,12 0,18 0,14 -0,24 -0,24 -0,08 -0,02 0,12 -0,12 0,12 -0,08 -0,2 0,02 -0,14 -0,16 0,22 0,1 0,21 0,1 Bảng 4.3 Kết thực nghiệm thăm dị Mơ mem Xoắn (kN.m) 2,83 2,66 2,89 2,83 2,85 2,71 2,95 2,96 2,84 2,90 2,96 2,89 2,84 2,85 2,86 2,88 2,89 2,84 2,90 2,93 2,90 2,76 2,85 2,86 2,89 2,74 2,84 2,90 2,93 3,01 Vận tốc cắt v (m/s) 50,5 50,6 50 50,2 51,1 50 49,8 50 49,8 50,5 51,1 50 51,2 50 50,7 50 49,8 49,9 50,3 50 51,5 50 50,7 50 51,3 50 49,7 50 51,1 50 Thời gian cắt t (s) 41 40 39 40 41 39 41 40 39 40 41 39 39 41 39 41 40 40 41 41 40 39 39 40 41 39 40 41 40 39 Diện tích cắt F (cm2) 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 13300 Chi phí ƣợng riêng Ar (kWh/m2) 2,04 1,87 1,96 1,98 2,08 1,84 2,09 2,06 1,92 2,04 2,16 1,96 1,97 2,03 1,97 2,06 2,00 1,98 2,08 2,09 2,08 1,87 1,96 1,99 2,12 1,86 1,97 2,07 2,09 2,05 0,02 0,08 -0,17 0,17 -0,17 0,1 0,02 0,06 0,14 -0,04 Độ nấp mô Ra (mm) 0,21 0,2 0,21 0,22 0,23 0,2 0,2 0,21 0,21 0,21 0,22 0,21 0,2 0,23 0,21 0,19 0,19 0,21 0,21 0,23 0,21 0,19 0,21 0,21 0,19 0,22 0,21 0,22 0,2 0,21 Bảng 4.4 Ảnh hƣởng góc cắt đến chi phí ƣợng riêng độ mấp mô bề mặt ván xẻ STT Mô Vận mem tốc xoắn cắt M v (kN.m) (m/s) 3,05 50,00 Thời gian cắt t (s) 43,71 Chi phí Diện Gi trị tích ƣợng Độ nấp trung cắt riêng mơ bình F Ar Ra Ar (cm2) (kWh/m2) (mm) (kWh/m2) 13300 2,32 0,22 Lần TN Góc cắt δ ( độ) 45 45 2,50 50,00 43,71 13300 1,90 0,19 45 3,12 50,00 43,71 13300 2,37 0,25 50 2,52 50,00 43,71 13300 1,92 0,19 50 2,40 50,00 43,71 13300 1,83 0,18 50 2,36 50,00 43,71 13300 1,80 0,20 55 2,27 50,00 43,71 13300 1,73 0,18 55 2,39 50,00 43,71 13300 1,82 0,16 55 2,18 50,00 43,71 13300 1,65 0,17 60 2,50 50,00 43,71 13300 1,90 0,18 60 2,03 50,00 43,71 13300 1,54 0,20 60 2,19 50,00 43,71 13300 1,66 0,17 65 2,80 50,00 43,71 13300 2,13 0,25 65 2,53 50,00 43,71 13300 1,92 0,2 65 2,45 50,00 43,71 13300 1,86 0,26 Giá trị trung bình Ra (mm) 2,2 0,22 1,85 0,19 1,3 0,17 1,70 0,18 1,97 0,24 Bảng 4.5 Ảnh hƣởng vận tốc cắt đến chi phí ƣợng riêng độ mấp mô bề mặt ván xẻ Lần STT TN 1 Mơ Góc mem cắt xoắn δ M ( độ) (kN.m) 50 2,81 Vận tốc cắt v (m/s) 40,00 Thời gian cắt t (s) 43,71 Chi phí Diện tích ƣợng cắt riêng F Ar (cm ) (kWh/m2) 13300 1,72 Độ nấp mô Ra (mm) 0,41 Gi trị trung bình Ar (kWh/m2) Giá trị trung bình Ra (mm) 1,70 0,40 1,74 0,32 1,78 0,23 1,82 0,19 1,97 0,16 50 2,80 40,00 43,71 13300 1,71 0,39 50 2,78 40,00 43,71 13300 1,69 0,40 50 2,52 45,00 43,71 13300 1,73 0,30 50 2,61 45,00 43,71 13300 1,79 0,33 50 2,48 45,00 43,71 13300 1,70 0,32 50 2,30 50,00 43,71 13300 1,75 0,26 50 2,34 50,00 43,71 13300 1,78 0,23 50 2,37 50,00 43,71 13300 1,80 0,27 50 2,14 55,00 43,71 13300 1,79 0,19 50 2,18 55,00 43,71 13300 1,82 0,18 50 2,19 55,00 43,71 13300 1,84 0,19 50 2,09 60,00 43,71 13300 1,91 0,15 60 2,18 60,00 43,71 13300 1,99 0,16 60 2,20 60,00 43,71 13300 2,01 0,17 Bảng 4.6 Ảnh hƣởng tốc độ đẩy đến chi phí ƣợng riêng độ mấp mô bề mặt ván xẻ Tốc độ đẩy u (m/s) 0,1 0,1 2,04 50,00 60,00 13300 2,13 0,17 0,1 2,07 50,00 60,00 13300 2,16 0,15 0,12 2,08 50,00 50,50 13300 1,83 0,19 0,12 2,07 50,00 50,50 13300 1,83 0,18 0,12 2,10 50,00 50,50 13300 1,85 0,18 0,14 2,22 50,00 43,71 13300 1,69 0,23 0,14 2,24 50,00 43,71 13300 1,70 0,24 0,14 2,15 50,00 43,71 13300 1,63 0,22 0,16 2,33 50,00 38,63 13300 1,5 0,32 0,16 2,43 50,00 38,63 13300 1,64 0,33 0,16 2,45 50,00 38,63 13300 1,65 0,31 0,18 2,58 50,00 34,67 13300 1,55 0,45 0,18 2,67 50,00 34,67 13300 1,61 0,44 0,18 2,68 50,00 34,67 13300 1,62 0,43 Lần TN STT Mô Vận Diện Chi phí Độ mem tốc Thời tích ƣợng nấp xoắn cắt gian cắt riêng mô M v cắt F Ar Ra (kN.m) (m/s) t (s) (cm2) (kWh/m2) (mm) 2,00 50,00 60,00 13300 2,09 0,16 Gi trị trung bình Ar (kWh/m2) Gi trị trung bình Ra (mm) 2,13 0,16 1,84 0,18 1,68 0,23 1,62 0,32 1,59 0,44 Bảng 4.7 Ảnh hƣởng chiều cao mạch xẻ H đến chi phí ƣợng riêng độ mấp mô bề mặt ván xẻ Mô Chiều mem cao xoắn mạch Lần xẻ H M STT TN (cm) (kN.m) Vận tốc cắt v (m/s) t (s) F (cm2) Chi phí ƣợng riêng Ar (kWh/m2) Độ nấp mô Ra (mm) Thời gian cắt Diện tích cắt 18 1,80 50 43,71 7600 2,40 0,14 18 1,65 50 43,71 7600 2,20 0,13 18 1,95 50 43,71 7600 2,60 0,12 21 2,42 50 43,71 10640 2,30 0,15 21 2,00 50 43,71 10640 1,90 0,14 21 2,52 50 43,71 10640 2,40 0,13 35 2,50 50 43,71 13680 1,85 0,17 35 2,64 50 43,71 13680 1,95 0,15 35 2,97 50 43,71 13680 2,20 0,16 39 2,97 50 43,71 16720 1,80 0,18 39 2,81 50 43,71 16720 1,70 0,17 39 3,14 50 43,71 16720 1,90 0,16 52 3,91 50 43,71 19760 2,00 0,22 52 3,81 50 43,71 19760 1,95 0,24 52 3,63 50 43,71 19760 1,86 0,23 Gi trị trung bình Ar (kWh/m2) Gi trị trung bình Ra (mm) 2,4 0,13 2,2 0,14 2,00 0,16 1,80 0,17 1,94 0,23 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐA YẾU TỐ Bảng 4.8 Ảnh hƣởng yếu tố đến chi phí ƣợng riêng dạng khơng thứ ngun Số TN X1 X2 X3 Chi phí ƣợng riêng Ar Lần Lần Lần Trung bình -1 -1 -1 0,22 0,21 0,19 10 11 12 13 14 15 16 17 -1 -1 -1 -0,995 0,403 -0,748 -0,748 -0,748 -0,748 -0,748 -0,748 -0,748 -1 1 -1 -1 1 -0,118 -0,118 -0,864 0,793 -0,118 -0,118 -0,118 -0,118 -0,118 -1 -1 -1 1 1 0 0 -0,823 0,823 0 0,68 0,28 0,82 0,27 0,39 0,39 0,59 0,23 0,35 0,17 0,26 0,22 0,22 0,18 0,22 0,68 0,63 0,23 0,84 0,31 0,35 0,34 0,61 0,2 0,34 0,18 0,28 0,19 0,19 0,21 0,21 0,63 0,66 0,32 0,9 0,22 0,4 0,33 0,58 0.22 0,29 0,22 0,24 0,18 0,23 0,19 0,19 0,66 0,21 0,65 0,28 0,85 0,27 0,38 0,35 0,59 0,21 0,33 0,19 0,26 0,20 0,22 0,195 0,19 0,185 Bảng 4.9 Ảnh hƣởng yếu tố đến độ mấp mô bề mặt ván xẻ dạng không thứ nguyên Số TN 10 11 12 13 14 15 16 17 X1 X2 X3 -1 -1 -1 -1 -0,995 0,403 -0,748 -0,748 -0,748 -0,748 -0,748 -0,748 -0,748 -1 -1 1 -1 -1 1 -0,118 -0,118 -0,864 0,793 -0,118 -0,118 -0,118 -0,118 -0,118 -1 -1 -1 -1 1 1 0 0 -0,823 0,823 0 Độ mấp mô bề mặt v n xẻ Ra.10^-3 Lần Lần Lần Trung bình 0,29 0,30 0,27 0,29 0,34 0,33 0,35 0,34 0,30 0,29 0,31 0,30 0,27 0,26 0,29 0,27 0,31 0,30 0,33 0,31 0,38 0,39 0,40 0,39 0,34 0,35 0,36 0,35 0,34 0,35 0,36 0,35 0,27 0,26 0,29 0,27 0,29 0,30 0,27 0,29 0,34 0,35 0,33 0,34 0,31 0,30 0,33 0,31 0,25 0,26 0,27 0,26 0,30 0,31 0,33 0,31 0,27 0,29 0,26 0,27 0,29 0,30 0,27 0,29 0,26 0,27 0,29 0,27 Bảng 4.10 Kết thực nghiệm với c c thông số tối ƣu m y Số TN 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 TB Góc cắt δ (độ) 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 Mô mem xoắn M (kN.m) 5,15 5,23 4,57 4,60 4,42 4,86 5,22 5,86 5,05 4,22 4,52 4,64 4,37 5,19 4,30 4,65 5,47 5,61 4,74 4,52 4,32 4,57 5,44 5,40 4,79 5,13 4,67 5,23 4,31 4,82 4,86 Vận tốc cắt v(m/s) 55,56 57,80 56,80 53,30 58,70 56,00 54,20 53,39 54,70 55,40 54,90 54,50 55,30 55,30 54,70 54,30 54,50 54,70 55,30 54,50 55,10 54,60 55,20 54,90 54,50 55,70 55,30 54,70 55,70 55,10 55,16 Thời gian cắt t(s) 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 Diện tích cắt F (cm2) 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 Chi phí ƣợng riêng Ar (kwh/m2) 1,975 2,087 1,791 1,692 1,791 1,879 1,954 2,161 1,907 1,613 1,713 1,747 1,669 1,982 1,623 1,745 2,056 2,120 1,810 1,702 1,644 1,724 2,074 2,046 1,804 1,974 1,782 1,973 1,655 1,832 1,851 Độ nấp mô Ra (mm) 0,22 0,21 0,2 0,21 0,19 0,18 0,17 0,16 0,2 0,17 0,21 0,19 0,22 0,2 0,15 0,18 0,16 0,18 0,22 0,18 0,2 0,19 0,16 0,17 0,22 0,19 0,17 0,21 0,19 0,18 0,189 Cod chƣơng trình tính trị nhỏ hàm liên tục miền đóng function Tim_Max_min_ham_bac_2_ba_bien clc; % Hàm có dạng: Y = A(1) + A(2)*x1+A(3)*x2+A(4)*x3 +A(5)*x1^2 % % +A(6)*x2^2+A(7)*x3^2 +A(8)*x1*x2 +A(9)*x1*x3+A(10)*x2*x3; Các A(i) hệ số, xi - biến Mang = zeros(); A = zeros(); Khoang=zeros(); % Nhập hệ số A(i) từ tệp EXCEL Khoang (1,1) = ; Khoang (1,2) = ; Khoang (1,3) = ; Khoang (2,1) = -1 ; Khoang (2,2) = -1 ; Khoang (2,3) = - ; % Khoang – miền biến thiên Xi X1T= Khoang(1,1) ; X2T= Khoang(1,2) ;X3T= Khoang(1,3) ; X1d= Khoang(2,1) ; X2d= Khoang(2,2) ;X3d= Khoang(2,3) ; n1= 41 ; n2 =41 ; n3 =41; h1= (X1T-X1d)/n1; h2=(X2T-X2d)/n2; h3=(X3T-X3d)/n3; x10=X1d ; x20 = X2d ; x30 =X3d ; tgmin = hamA(x10,x20,x30); X1m = x10 ; X2m = x20 ; X3m = x30 ; tgmax= tgmin; for i = 1: n1+1 x1 = x10 +(i-1)*h1; for j=1:n2+1 x2 = x20 +(j-1)*h2; for k=1:n3+1 x3 = x30 + (k-1)*h3; Bay = hamA(x1,x2,x3); if Bay=tgmax tgmax =Bay; end end end end = tgmin ;Max = tgmax txt ='Toa dat :' X1m ; X2m ; X3m So_diem_tinh= (n1+1)*(n2+1)*(n3+1) function Fa =hamA(x1,x2,x3) tg = A(1) + A(2)*x1+A(3)*x2+A(4)*x3 +A(5)*x1^2 +A(6)*x2^2+A(7)*x3^2 +A(8)*x1*x2 +A(9)*x1*x3+A(10)*x2*x3; Fa = tg; end end Cod chƣơng trình tìm miền D(X1,X2,X3) giá trị hàm Fa cho Fb < epsi function Cuc_tri_Da_muc_tieu_ham_bac_2_ba_bien clc; % Chƣơng trình tìm miền D(X1,X2,X3) giá trị hàm Fa cho Fb< epsi Ten_ghi = 'Cuc_tri_ham_bac_2_ba_bien.xlsx'; num=xlsread(['Cuc_tri_ham_bac_2_ba_bien.xlsx'],1); Mang = zeros(); A = zeros(); B=zeros(); epsi=zeros(); Ket_qua = zeros(); Khoang=zeros(); Ket_qua0(1,1)="Epsi"; Ket_qua0(2,1)="Y1_min"; Ket_qua0(3,1)="X1"; Ket_qua0(4,1)="X2"; Ket_qua0(5,1)="X3"; for i=1:2 for j=1:10 Mang(i,j)= num(i,j); end end for i=1:10 A(i) = Mang(1,i); B(i) = Mang(2,i) ; end for i=1:2 for j=1:3 Khoang(i,j)= num(i,j+10); end end for i=1:7 epsi(i) = num(1,13+i); end X1T= Khoang(1,1) ; X2T= Khoang(1,2) ;X3T= Khoang(1,3) ; X1d= Khoang(2,1) ; X2d= Khoang(2,2) ;X3d= Khoang(2,3) ; n1= 41 ; n2 =41 ; n3 =41; h1= (X1T-X1d)/n1; h2=(X2T-X2d)/n2; h3=(X3T-X3d)/n3; x10=X1d ; x20 = X2d ; x30 =X3d ; for Je=1:7 tgmin = 0.6 ; X1m = x10 ; X2m = x20 ; X3m = x30 ; epsi0= epsi(Je); for i = 1: n1+1 x1 = x10 +(i-1)*h1; for j=1:n2+1 x2 = x20 +(j-1)*h2; for k=1:n3+1 x3 = x30 + (k-1)*h3; if hamB(x1,x2,x3)