(Luận văn) nghiên cứu xác định một số thông số hợp lý của máy băm thảm mục làm phân bón sâm ngọc linh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN TIẾN ANH lu an NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ HỢP LÝ CỦA va n MÁY BĂM THẢM MỤC LÀM PHÂN BÓN SÂM NGỌC LINH p ie gh tn to d oa nl w an lu ll u nf va LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va Đồng Nai, 2014 ac th si BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRẦN TIẾN ANH NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ HỢP LÝ CỦA MÁY BĂM THẢM MỤC LÀM PHÂN BÓN SÂM NGỌC LINH lu an CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ va n MÃ SỐ: 60520103 p ie gh tn to d oa nl w LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT va an lu ll u nf NGƯỜI HƯỚNG DẪN: PGS.TS DƯƠNG VĂN TÀI oi m z at nh z m co l gm @ an Lu Đồng Nai, 2014 n va ac th si MỞ ĐẦU Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Sâm Ngọc Linh loại Sâm quý Việt, loại Sâm phát năm 1973 vùng núi Ngọc Linh thuộc hai tỉnh Kon Tum Quảng Nam Đã có nhiều cơng trình nghiên cứu gây trồng, bảo tồn, thành phần hóa học dược lý loại sâm này, kết nghiên cứu cho thấy sâm Ngọc Linh loại sâm q giới Do cơng dụng sâm Ngọc linh tốt cho sức khỏe người nên giá trị kinh tế sâm Ngọc Linh lu cao Từ phát năm 1973 năm 1995 lồi Sâm bị khai an n va thác cạn kiệt có nguy tuyệt chủng nguồn gen quý tn to Đứng trước nguy sâm Ngọc Linh bị tuyệt chủng tự nhiên, gh năm qua phủ ngành có chủ trương bảo tồn p ie phát triển loại dược liệu q hiến này, có nhiều đề tài dự án cấp địa nl w phương để bảo tồn phát triển sâm ngọc linh d oa Hiện nay, sâm ngọc linh bảo tồn thành công phát triển an lu để trở thành hàng hóa phục vụ cho nhu cầu nước xuất khẩu, song tồn va lớn trình phát triển mở rộng vườn sâm khâu phát triển ll u nf giống khâu chăm bón cho sâm Các kết nghiên cứu cho thấy oi m sâm bón nhiều thảm mục cho chất lượng tốt, nhiều hạt củ lớn z at nh Đặc điểm Sâm Ngọc Linh sinh trưởng phát triển lớp thảm mục rừng tự nhiên, phân bón cho Sâm phải thảm mục z khu rừng tự nhiên, song khối lượng thảm mục hạn chế, nên @ l gm khối lượng thảm mục khơng đủ để bón cho sâm, chủ yếu sử m co dụng vườn ươm giống, đồng thời công thu gom thảm mục lớn, để khắc phục tồn số đơn vị thiết kế chế tạo dây chuyền an Lu sản xuất phân bón cho Sâm từ thảm mục rừng tự nhiên Với dây chuyền n va ac th si sản xuất phân bón tạo đủ khối lượng thảm mục để bón cho vườn sâm, từ có điều kiện tăng suất chất lượng vườn Sâm Hiện việc nghiên cứu máy dây truyền sản xuất phân bón chưa quan tâm, chưa có cơng trình nghiên cứu tồn diện, tối ưu thơng số kỹ thuật máy băm thảm mục làm phân bón cho sâm Với lý trình bầy chọn thực đề tài: “Nghiên cứu xác định số thông số hợp lý của máy băm thảm mục làm phân bón cho sâm ngọc linh" lu Mục tiêu nghiên cứu an n va Xuất phát từ lý thực đề tài nêu đặt mục gh tn to tiêu nghiên cứu là: Xác định các thông số hợp lý của máy băm thảm mục làm phân bón p ie cho sâm ngọc linh để tăng suất giảm chi phí lượng riêng w Phạm vi nghiên cứu d dung sau: oa nl Do thời gian nghiên cứu có hạn, đề tài giới hạn nội lu va an 3.1 Thiết bị nghiên cứu u nf Đề tài tập trung nghiên cứu khảo sát thông số máy băm thảm ll mục là: Các lực tác dụng lên phần tử dao băm, thông số m oi dao băm ảnh hưởng đến lực cắt, suất tiêu hao lượng băm z at nh 3.2 Đối tượng nghiên cứu z Đề tài tập trung nghiên cứu loại thảm mục phổ biến, đặc trưng m co Nội dung nghiên cứu l gom cho vào máy băm gm @ khu rừng vùng núi ngọc linh cành lá, thảm mục sau thu đề tài tập trung giải nội dung sau: an Lu Với phạm vi nghiên cứu trình bày phần trên, để đạt mục tiêu n va ac th si 4.1 Nghiên cứu lý thuyết Nội dung nghiên cứu lý thuyết cần giải vấn đề sau: -Xây dựng mơ hình tính tốn lực tác dụng lên phần tử dao cắt q trình băm thảm mục - Lập cơng thức tính tốn lực cắt q trình băm, suất chi phí lượng riêng q trình băm thảm mục - Xác định chi phí lượng riêng, khảo sát thông số ảnh hưởng lu đến chi phí lượng riêng để làm sở tính tốn thông số hợp lý an máy băm va n 4.2 Nghiên cứu thực nghiệm to gh tn Nghiên cứu thực nghiệm để xác định suất chi phí lượng ie riêng q trình băm thảm mục Từ kết làm sở để xác định p số thông số hợp lý máy băm, nội dung nghiên cứu thực nghiệm nl w bao gồm vấn đề sau: an lu băm d oa -Xác định số tính chất vật lý thảm mục trước mang vào tính tốn trình băm ll u nf va -Xác định số tính chất học thảm mục để phục vụ cho việc oi m - Xác định suất chi phí lương riêng để làm sở tính tốn Phương pháp nghiên cứu z at nh thông số hợp lý máy băm z @ 5.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết l gm - Dựa vào lý thuyết cắt gọt gỗ lý thuyết tính tốn máy gia cơng chế m co biến gỗ để thiết lập cơng thức tính lực tác dụng lên dao cắt an Lu n va ac th si 5.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm - Thực nghiệm để xác định hàm mục tiêu, sở thiết lập tương quan hàm mục tiêu với tham số ảnh hưởng - Sử dụng phương pháp giải tốn tối ưu để tìm thơng số hợp lý máy băm lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát rừng tự nhiên nơi trồng sâm ngọc linh tỉnh Kon Tum Sâm ngọc linh sảm phẩm đặc hữu vùng núi ngọc linh, nguồn gốc loài sâm phát vùng núi ngọc linh, tỉnh Kon Tum qui hoạch 170.000 rừng tự nhiên để phụ vụ cho bảo tồn phát triển loại sâm lu 1.1.1 Điều kiê ̣n tự nhiên an va Vi ̣trí điạ lý: Kon Tum là tỉnh miề n núi vùng cao, biên giới, nằ m ở phía n bắ c Tây Nguyên toa ̣ đô ̣ điạ lý từ 107020'15" đế n 108032'30" kinh đô ̣ Kon Tum có diêṇ tích tự nhiên 9.676,5 km2, chiế m 3,1% diêṇ tích toàn p ie gh tn to đông và từ 13055'10" đế n 15027'15" vi ̃ đô ̣ bắ c w quố c, phía bắ c giáp tỉnh Quảng Nam (chiề u dài ranh giới 142 km); phía nam oa nl giáp tỉnh Gia Lai (203 km), phía đông giáp Quảng Ngaĩ (74 km), phía tây d giáp hai nước Lào và Campuchia (có chung đường biên giới dài 280,7 km) lu va an Điạ hin ̉ h Kon Tum nằ m ở phía tây daỹ Trường Sơn, điạ ̀ h: phầ n lớn tin u nf hiǹ h thấ p dầ n từ bắ c xuố ng nam và từ đông sang tây Điạ hình của tỉnh Kon ll Tum khá đa da ̣ng: đồ i núi, cao nguyên và vùng trũng xen kẽ Trong đó: oi m z at nh 1) Điạ hình đồ i, núi: chiế m khoảng 2/5 diê ̣n tích toàn tỉnh, bao gồ m những đồ i núi liề n dải có đô ̣ dố c 150 trở lên Các núi ở Kon Tum cấ u ta ̣o z bởi đá biế n chấ t cổ nên có da ̣ng khố i khố i Ngo ̣c Linh (có đỉnh Ngo ̣c Linh @ gm cao 2.598 m) - nơi bắ t nguồ n của nhiề u sông chảy về Quảng Nam, Đà m co l Nẵng sông Thu Bồ n và sông Vu Gia; chảy về Quảng Ngaĩ sông Trà Khúc Điạ hình núi cao liề n dải phân bố chủ yế u ở phía bắ c - tây bắ c cha ̣y an Lu sang phiá đông tỉnh Kon Tum Ngoài ra, Kon Tum còn có mô ̣t số ngo ̣n núi n va ac th si như: ngo ̣n Bon San (1.939 m); ngo ̣n Ngo ̣c Kring (2.066 m) Mă ̣t điạ hình bi ̣ phân cắ t hiể m trở, ta ̣o thành các thung lũng hep, ̣ khe, suố i Điạ hình đồ i tâ ̣p trung chủ yế u ở huyê ̣n Sa Thầ y có da ̣ng nghiêng về phía tây và thấ p dầ n về phía tây nam, xen giữa vùng đồ i là daỹ núi Chưmomray 2) Điạ hình thung lũng: nằ m ̣c theo sông Pô Kô về phía nam của tin̉ h, có da ̣ng lòng máng thấ p dầ n về phía nam, theo thung lũng có đồ i lươ ̣n sóng Đăk Uy, Đăk Hà và có nhiề u chỗ bề mă ̣t bằ ng phẳ ng vùng thành phố Kon Tum Thung lũng Sa Thầ y đươ ̣c hình thành giữa các daỹ núi lu kéo dài về phía đông cha ̣y ̣c biên giới Viê ̣t Nam - Campuchia an n va 3) Điạ hình cao nguyên: tỉnh Kon Tum có cao nguyên Konplong nằ m tn to giữa daỹ An Khê và daỹ Ngo ̣c Linh có đô ̣ cao 1.100 - 1.300 m, là cao Khí hâ ̣u: Kon Tum thuô ̣c vùng khí hâ ̣u nhiêṭ đới gió mùa cao nguyên p ie gh nguyên nhỏ, cha ̣y theo hướng tây bắ c - đông nam nl w Nhiêṭ đô ̣ trung bình năm dao đô ̣ng khoảng 22 - 230C, biên đô ̣ d oa nhiêṭ đô ̣ dao đô ̣ng ngày - 90C Kon Tum có mùa rõ rê ̣t: mùa mưa an lu chủ yế u bắ t đầ u từ tháng đế n tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đế n tháng va năm sau Hàng năm, lươ ̣ng mưa trung biǹ h khoảng 2.121 mm, lươ ̣ng mưa ll u nf năm cao nhấ t 2.260 mm, năm thấ p nhấ t 1.234 mm, tháng có lươ ̣ng mưa cao oi m nhấ t là tháng Mùa khô, gió chủ yế u theo hướng đông bắ c; mùa mưa, gió z at nh chủ yế u theo hướng tây nam Đô ̣ ẩ m trung bình hàng năm dao đô ̣ng khoảng 78 - 87% Đô ̣ ẩ m không khí tháng cao nhấ t là tháng - (khoảng z 90%), tháng thấ p nhấ t là tháng (khoảng 66%) l gm @ 1.1.2 Rừng và tài nguyên rừng m co 1) Rừng: đế n năm 2008, diêṇ tích đấ t lâm nghiêp̣ của Kon Tum là chiń h sau: an Lu 660.341 ha, chiế m 68,14% diêṇ tích tự nhiên Kon Tum có các kiể u rừng n va ac th si - Rừng kim nhiê ̣t đới hỗn hơ ̣p và lá rô ̣ng: là kiể u rừng điể n hiǹ h của rừng tỉnh Kon Tum, phân bố chủ yế u đô ̣ cao 500 m, có ở hầ u hế t huyê ̣n, thi ̣trong tỉnh - Rừng lá rộng nhiêṭ đới: có hầ u hế t tỉnh và thường phân bố ở ven sông - Rừng thưa khô ho ̣ dầ u (rừng khô ̣p): phân bố chủ yế u ở huyê ̣n Ngo ̣c Hồ i, huyê ̣n Đăk Glei (do ̣c theo biên giới Viêṭ Nam, Lào, Campuchia) lu 2) Tài nguyên rừng: an va - Thực vâ ̣t: theo kế t quả điề u tra bước đầ u, tỉnh Kon Tum có khoảng n 300 loài, thuô ̣c 180 chi và 75 ho ̣ thực vâ ̣t có hoa Cây ̣t trầ n có 12 gh tn to loài, chi, ho ̣; ̣t kín có 305 loài, 175 chi, 71 ho ̣; mô ̣t lá mầ m có ie 20 loài, 19 chi, ho ̣; lá có mầ m 285 loài, 156 chi, 65 ho ̣ Trong đó, các p ho ̣ nhiề u nhấ t là ho ̣ đâ ̣u, ho ̣ dầ u, ho ̣ long naõ , ho ̣ thầ u dầ u, ho ̣ trinh nữ, ho ̣ đào nl w lô ̣n hô ̣t, ho ̣ xoan và ho ̣ trám Nhìn chung, thảm thực vâ ̣t ở Kon Tum đa da ̣ng, d oa thể hiêṇ nhiề u loa ̣i rừng khác nề n cảnh chung của đới rừng nhiệt an lu đới gió mùa, có đai cao, thấ p khác nhau: 600 m trở xuố ng, 600 - 1.600 m u nf va 1.600 m Hiê ̣n nay, nổ i trô ̣i nhấ t vẫn là rừng râ ̣m, rừng râ ̣m có quầ n hơ ̣p chủ đa ̣o là thông hai lá, dẻ, re, pơmu, đỗ quyên, chua, ở đô ̣ cao 1.500 - ll oi m 1.800 m chủ yế u là thông ba lá, chua, dẻ, re, kháo, chec, ̣ Nhắ c đế n nguồ n lơ ̣i z at nh rừng ở Kon Tum phải kể đế n vùng núi Ngo ̣c Linh với những dươ ̣c liệu quý sâm Ngo ̣c Linh, đẳ ng sâm, hà thủ ô và quế Trong những năm gầ n z đây, diê ̣n tić h rừng của Kon Tum bi ̣ thu he ̣p chiế n tranh, khai thác gỗ lâ ̣u @ m co nhiề u rừng gỗ quý và có giá tri kinh tế cao ̣ l gm và các sản phẩ m khác của rừng Nhưng nhìn chung, Kon Tum vẫn là tin ̉ h có an Lu n va ac th si 1.2 Tổng quan tình hình cơng nghệ trồng sâm Ngọc Linh tỉnh Kon Tum Sơ đồ công nghệ nhân giống, trồng chăm sóc cho sâm ngọc linh dự án thực sau: Hạt sâm sau thu hoạch Xủ lý hạt giống ( ủ, xát vỏ, phân loại) lu Thu hái sâm chín để lấy hạt an Gieo hạt nẩy mầm vào khay bầu Chăm sóc giống vườn ươm (nhà lưới) Chăm bón sâm (bón phân, tưới nước phũng trừ sâu bệnh) Mang giống trồng vườn sâm Xử lý nhiệt ẩm cho hoai mục Phân bón cho sâm Ngọc Linh Thúc mầm Cây sâm phát triển hoa kết n va Băm nghiền nhỏ cành rụng p ie gh tn to Thảm mục cành khô rụng rừng w oa nl - Thuyết minh sơ đồ công nghệ d Hạt giống sâm Ngọc Linh sau thu hoạch ủ cho chín đều, sau lu va an xát vỏ, rửa phân loại hạt chắc, hạt lép, sau hong phơi râm u nf mát để khơ nước Để cho hạt nẩy mầm tốt cần có biện pháp thúc mầm ủ hạt ll vào cát có độ ẩm 40-50%, tỷ lệ phần hạt phần cát, nhiệt độ môi m oi trường ủ hạt 18-200C, sau hạt nẩy mầm ta gieo hạt khay túi bầu z at nh gieo luống vườn ươm Cây sâm non chăm bón nhà z lưới với điều kiện chăm sóc theo quy trình yêu cầu kỹ thuật nghiêm @ gm nghặt), sau giống đạt yêu cầu đem trồng vường sâm l chuẩn bị sẵn Sau năm trồng, chăm bón theo quy trình, Sâm m co cho hoa kết ( năm thứ sau trồng, bình quân sâm cho 5-7 an Lu hạt/cây năm sau sâm lại cho nhiều hạt hơn, chất lượng tốt năm trước) Sau tháng hoa kết ta thu hái quả, mang xử lý, n va ac th si 63 4.5.1.2 Ảnh hưởng góc cắt  đến hàm suất - Mơ hình hồi quy: Ns1 =408,08 +10,1581 - 0,05422 (4.16) Giá trị tính tốn theo tiêu chuẩn Kokhren: Gtt =0,360; Fisher: Ftt =2,327 - Thực phép kiểm tra: Tương tự giá trị Kokhren tra bảng Gtt = 0,6644; Fb = 3,11 so sánh với giá trị tính tốn ta thấy Gtt < Gb; Ftt < Fb Phương sai thí nghiệm coi đồng nhất, mơ hình (416) coi tương thích Từ kết hàm tương quan (4.16), xây dựng đồ thị phụ thuộc góc cắt  đến hàm suất hình 4.6 an n va p ie gh tn to Năng suất băm (g/s) lu 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 65 70 75 oa nl w 60 80 85 90 95 100 Góc cắt dao băm (độ) d an lu Hình 4.5: Ảnh hưởng góc cắt  đến suất băm u nf va 4.5.2 Ảnh hưởng góc mài dao băm  đến hàm mục tiêu ll 4.5.2.1 Ảnh hưởng góc mài dao băm  đến chi phí lượng riêng m oi Kết thí nghiệm xử lý số liệu ghi phần phụ lục 3, sử dụng phần mềm z at nh chương trình xử lý số liệu quy hoạch thực nghiệm nhận kết sau: - Mơ hình hồi quy: Nr2 = 3,372 - 0,056 + 0,0012 z (4.17) gm @ Giá trị tính tốn tiêu chuẩn Kokhren theo (4.10): Gtt = 0,367, l Giá trị tính tốn tiêu chuẩn Fisher theo (4.13): Ftt = 2,89 m co -Tương tự phần kiểm tra tính đồng phương sai G tt = an Lu 0,367 < Gb =0,615 Phương sai thí nghiệm coi đồng Kiểm tra tính tương thích mơ hình Ftt < Fb mơ hình (4.17) coi tương thích n va ac th si 64 - Từ kết thu ta vẽ đồ thị tương quan chi phí lượng Chi phí lượng riêng (wh/g) riêng góc mài dao băm hình 4.7 10 30 35 40 45 50 lu an Góc mài lưỡi dao cắt (độ) n va Hình 4.6: Ảnh hưởng góc mài dao băm  đến chi phí lượng riêng - Mơ hình hồi qui: Ns2 = 63,795 + 0,528 - 0,012 (4.18) ie gh tn to 4.5.2.2 Ảnh hưởng góc mài dao băm  đến hàm suất băm p Giá trị tính toán theo tiêu chuẩn Kokhren: Gtt = 0,283, nl w Giá trị tính tốn theo tiêu chuẩn Fisher: Ftt = 2,82 oa - Thực biện pháp kiểm tra: giá trị Kokhren Fisher tra bảng d xác định thoả mãn Gtt < Gb; Ftt < Fb, phương sai thí nghiệm lu va an đồng nhất, mơ hình ( 4.18) coi tương thích Từ kết hàm hồi quy (4.18) oi m 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 z at nh z 60 65 70 75 80 85 90 95 100 an Lu Góc cắt dao băm (độ) m co l gm @ Năng suất băm (g/s) ll băm  (hình 4.8) u nf xây dựng đồ thị phụ thuộc suất băm vào góc mài dao n va Hình 4.7: Ảnh hưởng góc mài dao băm  đến suất ac th si 65 Kết luận: Từ kết thực nghiệm đơn yếu tố nhận có số kết luận sau: - Ảnh hưởng tham số ; ; đến hàm tiêu rõ nét - Từ hàm hồi quy đồ thị nhận cho thấy tương quan hàm số tham số ảnh hưởng với hàm tiêu dạng phi tuyến - Từ kết thu để chọn miền biến thiên tham số ảnh hưởng thí nghiệm đa yếu tố 4.6 Kết thực nghiệm đa yếu tố Kết thực nghiệm đơn yếu tố cho thấy ảnh hưởng lu an tham số: ;  vào hàm mục tiêu (N r ) (Ns) chủ yếu phi tuyến, va n theo 13 không tiến hành quy hoạch thực nghiệm bậc tn to mà thực quy hoạch thực nghiệm bậc hai, bước thực nghiệm đa ie gh yếu tố tiến hành sau: p 4.6.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên thông số đầu vào oa nl w Từ kết thực nghiệm đơn yếu tố, chọn miền biến thiên d thông số đầu vào sau: an lu - Đối với góc cắt : từ phương trình hồi quy (4.15); ( 4.16) đồ thị hình u nf va 4.3 hình 4.4 nhận thấy góc cắt  nhỏ 700 lớn 900 chi phí ll lượng riêng tăng lên suất giảm đi, chọn m oi khoảng biến thiên góc cắt  từ 700 đến 90o z at nh - Đối với góc mài cạnh cắt bên : từ phương trình hồi quy (4.17); (4.18) z đồ thị hình 4.5; hình 4.6 thấy góc mài  nhỏ chi phí lượng gm @ riêng nhỏ suất tăng, góc mài nhỏ đến giá trị định l độ cứng vững lưỡi cắt giảm, lưỡi cắt bị mẻ gẫy Để đảm bảo độ bền m co lưỡi cắt chi phí lượng riêng nhỏ chọn khoảng biến thiên đầu vào ghi vào bảng 4.1 an Lu góc mài  từ 300 đến 40o Mức thí nghiệm giá trị mã hố thơng số n va ac th si 66 Bảng 4.1 Mức thí nghiệm thông số đầu vào Các thông số vào Các mức Giá trị mã X1 X2 ( độ)  ( độ) Mức 90 40 Mức sở 80 35 Mức -1 70 30 Khoảng biến thiên 10 lu 4.6.2 Xây dựng ma trận thực nghiệm an n va Theo 13, chọn ma trận thực nghiệm trung tâm hợp thành trực giao tn to với hai thơng số đầu vào trình bày bảng 4.2 gh Bảng 4.2: Bảng ma trận thí nghiệm trung tâm hợp thành trực giao thơng số X2 Số TN X1 X2 -1 -1 +1 -1 -1 +1 +1 0 10 0 X1 oa nl w Số TN d p ie đầu vào -1 +1 z at nh oi m +1 ll u nf -1 va an +1 lu gm @ 4.6.3.1 Tiến hành thí nghiệm thăm dị z 4.6.3 Kết thí nghiệm đa yếu tố m co l Để kiểm tra kết đo có tuân theo qui luật phân bố chuẩn hay không để xác định số lần lặp lại tối thiểu cho thí nghiệm an Lu chúng tơi tiến hành 30 thí nghiệm thăm mức sở (0; 0), phụ lục 01, thay n va kết thí nghiệm vào công thức (4.7), xác định tiêu Person 2tt ac th si 67 = 11,369, so sánh 2tt với tiêu chuẩn Person tra bảng b2 = 21 nhận thấy 2tt < b2 số đo thí nghiệm tuân theo giả thuyết luật phân bố chuẩn tính số lần lặp lại cho thí nghiệm theo cơng thức (4.8), xác định m =2,36 lấy m =3 Thiết bị thí nghiệm dụng cụ đo tiến hành thực nghiệm đơn yếu tố Quá trình thực nghiệm thể hình 4.9 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w an lu va Hình 4.8: Quá trình thí nghiệm đa yếu tố trung tâm thí nghiệm khoa Cơ ll u nf điện cơng trình Trường Đại học Lâm nghiệp oi m 4.6.3.2 Kết thí nghiệm theo ma trận lập z at nh Kết thí nghiệm ghi phần phục lục 4, sử dụng phần mềm chương trình xử lý số liệu thực nghiệm, sau tính tốn kết z m co -Mơ hình hồi quy: l a) Hàm chi phí lượng riêng gm @ sau: n va - Kiểm tra tính đồng phương sai: an Lu Nr = 82,168 - 1,985X1+ 0,011.X12+ 0,533.X2 + 0,0001X1.X2 - 0,0047.X22 (4.19) ac th si 68 Giá trị chuẩn Kokhren tính theo cơng thức (4.10) Gtt = 0.121, với m = 27; n-1 = 2;  =0,05, tra bảng VII 13, ta tiêu chuẩn Kokhren : Gb = 0,264 So sánh với giá trị tính tốn ta Gtt = 0.121 < Gb = 0,264, phương sai thí nghiệm đồng -Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số mơ hình tốn: Theo tiêu chuẩn Student, hệ số mơ hình (4.19) có ảnh hưởng đáng kể đến đại lượng nghiên cứu thoả mãn điều kiện:  tij  tb ij =  0,4  (4.20) lu đây: tb - hệ số tra bảng theo bậc tự độ tin cậy thí nghiệm an n va tij - hệ số tính ứng với hệ số bij mơ hình hồi qui, giá trị tính tốn tiêu gh tn to chuẩn Student cho hệ số sau: t00 = 9; t10 =- 0,86; t11 = 3,54; t20 = 0,8; t21 = 2,84; t22 = 0,71 Giá trị tiêu p ie chuẩn Student tra bảng ( tb) tra bảng tài liệu 13, với mức độ tin cậy w thí nghiệm 0,95, số bậc tự Kb =54 ta tìm tb =1,68 So với giá trị oa nl tính tốn ta thấy hệ số t10; ; t2.0; ; t2.2 không thoả mãn tiêu chuẩn Student (4.20) d theo 13, không bỏ hệ số để nhằm mục đích tìm giá trị tối ưu an lu phần sau u nf va - Kiểm tra tính tương thích mơ hình: ll Giá trị tiêu chuẩn Fisher tính theo cơng thức (4.13): Ftt = 2,91, giá trị tiêu m oi chuẩn Fisher tra bảng tài liệu [13], với bậc tư 1 = 12; 2 = 54;  =0,05 z at nh tìm đựơc Fb = 3,21, so sánh với giá trị tính tốn Ftt < Fb, mơ hình (4.19) coi tương z thích @ gm - Kiểm tra khả làm việc mơ hình: hệ số đơn định (R 2) xác hữu ích sử dụng n va -Mơ hình hồi quy: an Lu b) Hàm suất m co l định theo công thức (4.14), sau tính tốn R = 0,868, mơ hình coi ac th si 69 Ns =-316,49 + 9,78X1 – 0,055.X12 - 2,347.X2 + 0,005X1.X2 + 0,016.X22 (4.21) - Kiểm tra tính đồng phương sai: Giá trị chuẩn Kokhren tính theo cơng thức (4.10) Gtt = 0.147, với m = 27; n-1 = 2;  =0,05, tra bảng VII 13, ta tiêu chuẩn Kokhren : Gb = 0,264 So sánh với giá trị tính tốn ta Gtt = 0.157 < Gb = 0,264, phương sai thí nghiệm đồng -Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số mơ hình tốn: t00 = 17; t10 3,2; t11 = 6; t20 = 3; t21 = 0,65; t22 = 3,5 Giá trị tiêu chuẩn Student tra bảng ( tb) tra bảng tài liệu 13, với mức độ tin cậy lu an thí nghiệm 0,95, số bậc tự Kb =54 ta tìm tb =1,68 So với giá trị tính n va tốn ta thấy hệ số t21 khơng thoả mãn tiêu chuẩn Student (4.20) theo - Kiểm tra tính tương thích mơ hình: ie gh tn to 13, khơng bỏ hệ số để nhằm mục đích tìm giá trị tối ưu phần sau p Giá trị tiêu chuẩn Fisher tính theo cơng thức (4.13): Ftt = 2,37, giá trị tiêu nl w chuẩn Fisher tra bảng tài liệu [13], với bậc tư 1 = 12; 2 = 54;  =0,05 d oa tìm đựơc Fb = 3,21, so sánh với giá trị tính tốn Ftt < Fb, mơ hình (4.21) coi tương an lu thích u nf va - Kiểm tra khả làm việc mơ hình: hệ số đơn định (R 2) xác định theo công thức (4.14), sau tính tốn R = 0,812, mơ hình coi ll oi m hữu ích sử dụng z at nh 4.6.3.3 Chuyển phương trình hồi quy dạng thực Mơ hình (4.18) phương trình hồi quy dạng mã, để chuyển phương z thức sau: (4 22) X1 - Giá trị thực biến Xi n va Xio - Giá trị thực biến Xi mức “ ” an Lu đây: xi  xio xi m co Xi  l gm @ trình dạng thực thay giá trị X1; X2 biến ;  ; , theo công ac th si 70  xi - số gia biến Xi Từ (4.22) ta có: X1 =0,1. -5; X2 =0,2. - Thay giá trị X1; X2; vào (4.19) (4.21) sau tính tốn phương hồi quy dạng thực: Nr =255,3 - 6,97. + 0,042 + 1,42 + 0,001 + 0,016 (4.23) Ns =-1158,5-34,7 + 0,122 + 8,36 + 0,025 + 0,0732 (4.24) 4.7 Xác định giá trị tối ưu tham số ảnh hưởng 4.7.1 Lựa chọn phương pháp giải toán tối ưu Việc xác định giá trị   để hàm mục tiêu (4.23) đạt cực tiểu lu an hàm (4.24) đạt cực đại, chúng tơi sử dụng phương pháp giải tốn tối ưu n va đa mục tiêu công nghiệp rừng [5] to tn Sau xác định hàm mục tiêu, hàm mục tiêu có thứ ie gh nguyên khác nhau, tính chất cực trị khác Chúng tơi sử dụng phương p pháp tìm lời giải tối ưu tổng quát có mặt nhiều hàm mục tiêu [5], nội dung nl w phương pháp tóm tắt sau: d oa - Chuyển hai hàm mục tiêu cực trị sau: va an lu + Lập hàm tỷ lệ: để hàm suất Ns  Max hàm Y= Nsmax- Ns Min u nf + Hàm Y= Gmax- Ns Gmax giá trị suất lớn mong muốn ll - Xác định giá trị cực đại hàm mục tiêu: Nrmax; Ymax oi m Nr N max 2  z at nh - Lập hàm tỷ lệ tối ưu: 1  Y ; Y max (4.25) - Lập hàm tỷ lệ tối ưu tổng quát:  = 1+ 2 z (4.26) @ l gm - Xác định giá trị   để tối ưu hàm tổng quát đạt giá trị cực tiểu m co - Thay giá trị   vào hàm tỷ lệ tối ưu 1; 2 an Lu - Nếu 1+ 2 = min giá trị   giá trị cực trị cần tìm n va - Thay   vào hàm Nr Ns tìm giá trị tối ưu hàm mục tiêu ac th si 71 - Nếu 1+ 2  min cần tính tốn lại 4.7.2 Xác định giá trị tối ưu máy băm cành thảm mục - Lập hàm tỷ lệ Y Y= =-216,49 + 9,78X1 – 0,055.X12 - 2,347.X2 + 0,005X1.X2 + 0,016.X22 - Lập hàm tỷ lệ tối ưu 1 1= 5,86 - 0,14X1+ 0.00078.X12+ 0,038.X2 - 0,00033.X22 (4.27) 2= -2,7 + 0,122X1 – 0,0006.X12 - 0,029.X2 - 0,0002.X22 (4.28) - Lập hàm tối ưu tổng quát  lu an  = 3,16 - 0,018X1= 0,00018 X12 + 0,009X2 + 0,00013.X22 (4.29) va n - Khảo sát hàm tối ưu tổng quát (4.29) to tn Lấy đạo hàm riêng phương trình (4.29) theo biến X1 X2, hệ - Thay giá trị X1 = 3,64 X2 = -0,62 vào phương trình (4.29) ta p ie gh phương trình, giả hệ phương trình ta X1 = 3,64 X2 = -0,62 nl w thấy phương trình đạt cực tiểu d oa - Thay X1 = 3,64 X2 = -0,62 vào phương trình 1và phương trình 2 u nf va hàm mục tiêu an lu ta có 1+ 2 = min , giá trị X1 = 3,64 X2 = -0,62 giá trị tối ưu - Thay giá trị X1 = 3,64 ; X2 = -0,62 vào phương trình (4.22) ta tìm ll oi m góc cắt góc mài sau: z at nh X1 =0,1. -5 3,6= 0,1. -5   = 86,4 độ X2 =0,2. -  - 0,6 = 0,2. -   = 31,9 độ z gm @ - Như góc cắt dao băm  = 86,40 góc mài dao băm =31,90 cho chi phí lượng riêng nhỏ suất băm cao l phâm bón cho sâm Ngọc Linh m co nhất, giá trị thơng số tối ưu máy băm cành thảm mục an Lu n va ac th si 72 4.8 Thực nghiệm máy băm với thông số tối ưu Sau xác định số thông số tối ưu máy băm, tiến chế tạo lắp ráp máy theo thơng số tối ưu, sau tiến hành thí nghiệm theo thông số tối ưu Chúng đo chi phí lượng riêng xác định suất máy kết thí nghiệm sau xử lý ghi bảng 4.4 Để so sách máy chế tạo theo thông số nghiên cứu với máy chế tạo theo thông số thiết kế, tiến hành thí nghiệm máy với thơng số theo nhà chế tạo, kết thí nghiệm sau xử ký nghị bảng 4.4 Bảng 4.3: Bảng so sánh kết khảo nghiệm máy tính tốn theo thơng số tối lu an ưu với máy theo thiết kế n va Giá trị theo thơng số tính tn to Chỉ tiêu đánh giá so sánh TT ie gh toán tối ưu số tính tốn thiết kế 6,5Wh/g Năng suất 15Wh/9 72 nl w Chi phí lượng riêng p Giá trị theo thông 36 d oa Nhận xét: Từ kết thu bảng 4.4, chúng tơi có nhận xét sau: an lu - Chi phí lượng riêng máy băm theo thông số tối ưu nhỏ u nf va so với máy với thông số thiết kế - Năng suất máy băm theo thông số tối ưu lớn so với máy ll oi z at nh Kết luận chương m với thông số thiết kế z Từ kết nghiên cứu xác số thông số hợp lý máy băm cành gm @ thảm mục đến kết luận sau: m co l Đã xây dựng mơ hình hồi qui thực nghiệm đa yếu tố hàm mục tiêu với tham số ảnh hưởng dạng mã: (4.19); (4.21) dạng thực an Lu (4.23); (4.24) áp dụng phương pháp giả toán tối ưu xác định n va thông số tối ưu góc cắt là:  = 86,40 ; góc mài dao băm là;  =31,90; với ac th si 73 thơng số tối ưu cho chi phí lượng riêng nhỏ suất lớn Đã so sánh chi phí lượng riêng suất máy với thơng số tính tốn tối ưu với máy với thơng số theo tính tốn thiết kế, kết so sánh cho thấy máy tính tốn theo thơng số tối ưu cho chi phí lượng riêng nhỏ suất băm cao lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau nghiên cứu xong đề tài, chúng tơi có rút số lết luận sau: Đề tài tiến hành nghiên cứu tính chất vật lý, học nguyên liệu để băm làm phân bón cho sâm Ngọc Linh, kết nghiên cứu thu cho thấy nguyên liệu cho vào băm loại tổng hợp cành, lá, cỏ rác, cành để có khối lượng thể tích, lý tính tương đương với gỗ nhóm VII, với tính chất lý làm sở cho việc tính tốn thơng số máy lu băm an n va Ứng dụng nguyên lý cắt gọt gỗ, lý thuyết tính tốn máy chế biến gỗ, tn to đề tài xây dựng mơ hình tính tốn lực cắt, thiết lập cơng thức tính Bằng nghiên cứu thực nghiệm đề tài xác định hàm tương p ie gh lực cắt (3.36), phân tích yếu tố ảnh hưởng đến lực cắt nl w quan thông số ảnh hưởng đến suất băm chi phí lượng oa riêng dạng mã (4.19); (4.21) dạng thực (4.23); (4.24) đề tài xác định d thông số hợp lý máy băm cành thảm mục làm phân bón cho an lu va sâm ngọc linh theo nuyên lý băm dạng trống góc cắt dao băm  = 86,40 ; ll u nf góc mài dao băm là;  =31,90; với thông số hợp lý máy cho suất oi m lớn chi phí lượng riêng nhỏ z at nh Đề tài thiết lập cơng thức tính cơng suất cần thiết động dùng cho máy băm cành thảm mục (3.39), công thức làm sở khoa z l Kiến nghị gm @ học cho việc tính tốn thiết kế máy băm cành thảm mục dạng trống băm m co Do thời gian nghiên cứu có hạn, đề tài chưa có điều kiện nghiên cứu nội dung sau: an Lu số thông số họp lý khác máy, để đề tài hoàn thiện cần tiếp tục nghiên cứu n va ac th si 75 Cần tiếp tục nghiên cứu thêm số thông số hợp lý khác bao gồm:, tốc độ vòng quay trống dao, đường kính trống dao, góc trước góc sau dao cắt, độ tù lưỡi cắt Cần tiếp tục nghiên cứu thêm số hàm mục tiêu khác rung động máy, chất lượng sản phẩm lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt 1.Vũ Khắc Bảy (2000), Toán kỹ thuật, Bài giảng cho cao học CGHLN KTG, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây Bộ môn cơng nghệ chế biến gỗ (1976), Giáo trình gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Văn Bỉ (1987), "Phương pháp lập giải tốn tối ưu cơng nghiệp rừng", Thông tin khoa học kỹ thuật Đại học Lâm nghiệp lu an Nguyễn Văn Bỉ (1996)," Một số phương pháp tuyển chọn máy móc thiết bị n va khai thác lâm sản giới hố nơng thôn miền núi", Thông tin khoa tn to học Lâm nghiệp tr 42 - 45, ĐHLN p ie gh Nguyễn Văn Bỉ (1997), "Giải toán tối ưu đa mục tiêu công nghiệp rừng", Thông tin khoa học Lâm nghiệp tr 42 - 47, Trường Đại học Lâm nl w nghiệp d oa Lê Văn Bình ( 2011), Nghiên cứu thơng số tối ưu xích cưa xăng để chặt an lu hạ gỗ rừng tràm, Luận văn thạc sỹ Trường Đại học Lâm nghiệp u nf va Trần Chí Đức (1981), Thống kê tốn học, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội ll Phạm Thượng Hàn (1994), Kỹ thuật đo lường đại lượng vật lý, tập I Nxb oi m Giáo dục z at nh Đặng Thế Huy (1995), Phương pháp nghiên cứu khoa học khí Nơng z nghiệp, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội @ l gm 10 Lê công Huỳnh (1995), Phương pháp nghiên cứu khoa học phần nghiên cứu thực nghiệm, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội m co 11 Doãn Tư Huệ (1996) Khoa học gỗ, (bản Trung văn), Nxb Lâm nghiệp an Lu Trung Quốc, Bắc Kinh n va ac th si 77 12 Ngô Kim Khôi (1998), Thống kê tốn học Lâm nghiệp, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội 13 Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998), Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật Nông nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 14 Nguyễn Như Nam, Trần Thị Thanh, Máy gia công học nông sản thực phẩm, Nxb Giáo dục 15 Hồng Ngun (1980), Máy thiết bị gia cơng gỗ, tập I, Nxb Nông nghiệp, lu Hà Nội an thân mọc cụm miền Bắc Việt Nam, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Viện khoa n va 16 Dương Văn Tài (2005), Nghiên cứu cưa xăng để chặt hạ số loại tre có to gh tn học Lâm nghiệp, Hà Nội p ie 17 Dương Văn Tài (2000), Nghiên cứu tuyển chọn số loại cưa xăng chặt w hạ gỗ rừng trồng Việt Nam, Luận văn thạc sỹ khoa học kỹ thuật oa nl trường Đại học Lâm nghiệp d 18 Lê Xuân Tình (1998), Khoa học gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội an lu u nf va 19 Trịnh Hữu Trọng, Nguyễn Kim, Ngô Văn Chỉnh, Trần Mỹ Thắng, Nguyễn Văn Quân, Dương Văn Tài (2001), Khai thác lâm sản, Nxb ll oi m Nông nghiệp, Hà Nội z at nh 20 Nguyễn Hải Tuất, Ngô Kim Khôi (1996), Xử lý thống kê kết nghiên cứu thực nghiệm máy vi tính, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội z m co l gm @ an Lu n va ac th si