Đề tài lựa chọn các loại máy cưa vòng đứng thực hiện nhiệm vụ cưa xẻ gỗ tròn

Đặt vấn đề Hiện nay, do sự đa dạng hóa của các sản phẩm đồ gỗ và vật liệu gỗ nhân tạo cũngnhư yêu cầu không ngừng nâng cao độ chính xác gia công, nên ngành Chế biến lâm sản ở Việt Nam ng

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH DƯƠNG

ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT

CHƯƠNG TRÌNH KỸ NGHỆ GỖ

Bình Dương, tháng 12 năm 2023

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH DƯƠNG

ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT

CHƯƠNG TRÌNH KỸ NGHỆ GỖ

MÔN HỌC: THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ VÀ LỰA CHỌN MÁY

Bình Dương, tháng 12 năm 2023

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN

MỤC LỤC

DANH SÁCH CÁC HÌNH

DANH SÁCH CÁC BẢNG

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Hiện nay, do sự đa dạng hóa của các sản phẩm đồ gỗ và vật liệu gỗ nhân tạo cũngnhư yêu cầu không ngừng nâng cao độ chính xác gia công, nên ngành Chế biến lâm sản

ở Việt Nam ngày càng được chú trọng và phát triển về công nghệ đặc biệt là với gỗ xẻ

Ở nước ta hiện nay gỗ xẻ là một vật liệu xây dựng hết sức quan trọng Mỗi năm takhai thác trên một triệu tấn gỗ tròn chủ yếu cung cấp cho ngành cưa xẻ Nhìn về lâu dài,trong quá trình công nghiệp hóa xã hội chủ nghĩa, một số ngành chế biến gỗ khác sẽ dầnxuất hiện và phát triển như gỗ ép, ván sợi ép… Cũng như các ngành công nghiệp khác,ngành cưa xẻ cũng phát triển qua các giai đoạn khác nhau Từ phân tán đến tập trung, từthủ công đến cơ giới hóa, tự động hóa Nhưng trong công nghiệp cưa xẻ có những đặcđiểm nổi bật là: Công nghiệp cưa xẻ gỗ chỉ làm thay đổi hình dáng kích thước nguyênliệu, nhưng không làm thay đổi tính chất của nó Công nghệ sản xuất theo hướng dâychuyền liên tục Công nghiệp cưa xẻ gỗ vừa có tính chất phân tán và tập trung, vừa thô

sơ và hiện đại

Máy và thiết bị chể biển gỗ nói chung, cưa vòng nói riêng được chế tạo với rấtnhiều kiểu loại và các thông số kỹ thuật khác nhau Lựa chọn máy và thiết bị đảm bảophù hợp với quy mô, trình độ công nghệ, mang lại hiệu quả kinh tế cao cần phải cóphương pháp luận khoa học Phương pháp lựa chọn cưa vòng trên cơ sở tối ưu đa mụctiêu đã được tiến hành nghiên cứu và giải quyết các vấn đề: phân tích, lựa chọn và thiếtlập các hàm mục tiêu, lựa chọn tham số ảnh hưởng, lựa chọn thiết bị Kết quả thựcnghiệm đã xác lập các mục tiêu theo sự tương quan với thông sổ công suất của máy cầnlựa chọn đó là: chất lượng bề mặt sản phẩm xẻ, năng suất máy, lợi nhuận cá đời máy,hiệu quá vốn đầu tư

Để hiểu rõ hơn làm thế nào để lựa chọn các loại máy cưa vòng đứng thực hiệnnhiệm vụ cưa xẻ gỗ tròn (danh mục máy, thông số kỹ thuật, công dụng, giá mua và cácđặc điểm kỹ thuật khác làm căn cứa để lựa chọn) Chính vì lý do đó, nhóm chúng em

tiến hành thực hiện bài báo cáo môn học “ thiết kế công nghệ và lựa chọn máy chế

biến gỗ ” với đề tài “Lựa chọn các loại máy cưa vòng đứng thực hiện nhiệm vụ cưa

xẻ gỗ tròn, so sánh ưu nhược điểm của các máy đã chọn”.

3 Đối tượng nghiên cứu

Các dòng cưa vòng đứng trên thị trường thực hiện nhiệm vụ cưa xẻ gỗ tròn

4 Phạm vi nghiên cứu

Các loại máy cưa vòng đứng thực hiện nhiệm vụ cưa xẻ gỗ tròn (danh mục máy, thông số kỹ thuật, công dụng, giá mua và các đặc điểm kỹ thuật khác làm căn cứa để lựa chọn)

5 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp kế thừa tài liệu: Tìm hiểu và thu thập thông tin từ các tài liệu liên quanđến ngành gỗ qua sách vở và truyền thông

Phương pháp quan sát thực tiễn: Quan sát máy cưa, từ đó đưa ra các số liệu về kíchthước một cách phù hợp Ngoài ra, tìm hiểu thêm một máy móc thực tế để có được cáchnhìn nhận tổng quan, bám sát với nội dung nghiên cứu hơn

Phương pháp tổng hợp: Sau khi có đầy đủ thông tin, số liệu cần thiết và những điềuquan sát trong thực tiễn đưa ra nhận xét, đánh giá khách quan để từ đó đề xuất các giảipháp gia công để có sản phẩm ưu việt

Tham khảo ý kiến của giảng viên giảng dạy

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG GỖ

1.1 Tổng quan về ngành cưa xẻ gỗ

Ngành cưa xẻ gỗ ra đời gắn liền với sự phát triển của xã hội loài người Đầu tiêncon người chỉ mới biết đẽo, gọt những sản phẩm đồ gỗ thô sơ Dần dần do sự phát triểntiến lên không ngừng của xã hội, công cụ lao động ngày càng được đổi mới sự phát sinhcủa lưỡi cưa ra đời; từ đó sản phẩm gỗ xẻ chiếm một vị trí thích đáng trong đời sốnghằng ngày Nhất là những năm cuối thế kỷ 19 đầu thế kỷ 20, nhờ phát minh ra máy móchiện đại, đã thúc đẩy mạnh bước tiến của ngành, từ thủ công chuyển qua sản xuất cơgiới hóa theo lối dây chuyển Sự tiến bộ kỹ thuật trong những năm gần đây đã cung cấpcho ta những thiết bị cưa xẻ có năng suất cao, như cưa sọc, máy liên hợp phay xẻ, cưavòng kiểu ghép bộ đã làm dây chuyền sản xuất ngày càng hoàn thiện

Công dụng rộng rãi của gỗ xẻ có từ lâu đời, ở miền xuôi cũng như miền núi ở thànhthị cũng như ở nông thôn, trong sản xuất cũng như trong đời sống Từ các ngành giaothông vận tải, kiến trúc xây dựng, bưu điện truyền thanh, dệt, thực phẩm công nghiệpnhẹ v.v hàng năm đều sử dụng một khối lượng gỗ xẻ lớn Vì vậy không riêng ngànhlâm nghiệp mà ngay đến các ngành khác, kể cả nông trưởng, hợp tác xã đều có xínghiệp cưa xẻ gỗ

Trong kiến trúc gỗ xẻ được dùng với khối lượng lớn nhất để xây dựng nhà ở khotàng xí nghiệp

Đối với giao thông vận tải, gỗ là một trong những vật liệu quan trọng dùng để làmcầu cống, đường xe lửa, toa xe, thùng xe

Ở nước ta hiện nay gỗ xẻ là một vật liệu xây dựng hết sức quan trọng Mỗi năm takhai thác trên một triệu tấn gỗ tròn chủ yếu cung cấp cho ngành của xẻ Nhìn về lâu dài,trong quá trình công nghiệp hóa xã hội chủ nghĩa, một số ngành chế biến gỗ khác sẽ dầnxuất hiện và phát triển như gỗ ép, ván sợi ép

Cũng như các ngành công nghiệp khác, ngành cưa xẻ cũng phát triển qua các giaiđoạn khác nhau Từ phân tán đến tập trung, từ thủ công đến cơ giới hóa, tự động hóa.Nhưng trong công nghiệp cưa xẻ có những đặc điểm nổi bật là:

1 Công nghiệp cưa xẻ gỗ chỉ làm thay đổi hình dáng kích thước nguyên liệu, nhưngkhông làm thay đổi tính chất của nó.

2 Công nghệ sản xuất theo hướng dây chuyển liên tục

Công nghiệp cưa xẻ gỗ vừa có tính chất phân tán và tập trung, vừa thô sơ và hiệnđại

Thứ nhất, nguyên liệu gỗ tròn được khai thác từ miền rừng núi và phân tán trên mộtđịa bản rất rộng Do đó các xưởng xã cũng được xây dựng theo các nguồn nguyên liệu

để giảm khâu vận chuyển gỗ tròn và cung cấp gỗ xẻ kịp thời cho các địa phương tiêuthụ Mặt khác các thành phố lớn là nơi tiêu thụ gỗ xẻ cho thị trưởng trong nước và xuấtkhẩu Vì thế ở đây thường xây dựng những xí nghiệp, cưa xẻ lớn, các xí nghiệp liên hợpcưa xẻ và gia công gỗ Xí nghiệp này thiết bị chế biến hiện đại dây chuyền sản xuấtđược cơ giới hóa và tự động hóa

Thứ hai: Gỗ xẻ là vật liệu sử dụng rộng rãi cho rất nhiều ngành khác Vì thế nhiềungành công nghiệp khác đầu tư xây dựng được xưởng xẻ phục vụ cho ngành minh

Cơ sở chế biến cưa xẻ gỗ của nước ta trước cách mạng tháng Tám chỉ có vải xínghiệp nhỏ, sản xuất hàng năm trên mười nghìn mét gỗ tròn như là Hải Phòng, BiênHòa, Hà Nội Đến năm 1954 hòa bình lập lại ngành chế biến gỗ dần được phát triển

Đã có hàng nghìn xí nghiệp trung bình sản xuất hàng năm trên 30 nghìn mét khối gỗtròn Đội ngũ công nhân cán bộ trong ngành chế biến gỗ được đào tạo tốt hơn và đangngày càng ra sức xây dựng ngành chế biến gỗ phát triển hơn

1.2 Khái niệm chung về máy xẻ gỗ

1.2.1 Khái niệm

Theo sự phát triển của xã hội, nhu cầu và đời sống ngày một tăng Nhiều ngànhcông nghiệp ra đời và phát tiền Ngành cưa xẻ gỗ là một trong những ngành côngnghiệp sớm phát triển theo nhu cầu đòi hỏi của sản xuất cũng như của đời sống xã hội.tuy có từ lâu đời nhưng trình độ sản xuất của nó phụ thuộc nhiều vào sự tiến bộ củakhoa học và kỹ thuật chung của thế giới từ khi ngành chế tạo máy phát triển, đã cung

cấp cho ngành cưa xẻ gỗ nhiều máy móc cưa xẻ hiện đại, kỹ thuật cưa xẻ bước vào thời

kỳ hoàn chỉnh, chuyển từ thủ công qua cơ giới

Công nghiệp cưa xẻ gỗ theo nghĩa hẹp của nó là quá trình xẻ gỗ tròn thành sảnphẩm gỗ xẻ Không những vậy nó còn bao gồm nhiều vấn đề khác có liên quan tronglĩnh vực sản xuất như bản thành phẩm tận dụng phế liệu, bảo quản, sấy

Công nghệ cưa xẻ gỗ là một ngành nghiên cứu về kỹ thuật sản xuất, thiết bị sửdụng, đặc tính và phương pháp bảo quản nguyên liệu, sản phẩm Mục đích là tìm raphương pháp xẻ gỗ hợp lý, tiết kiệm nguyên vật liệu, giảm nhẹ sức lao động, nâng caonăng suất

 Căn cứ vào thiết bị cưa xẻ chính:

Ta có thể chia làm mấy loại như sau:

1 Thiết bị chính là cưa vòng

2 Thiết bị chính là cưa sọc

3 Thiết bị chính là cưa đĩa

4 Thiết bị chính hỗn hợp

 Căn cứ vào mặt hàng sản xuất:

Có thể phân làm 4 loại cơ bản sau đây:

1 Xí nghiệp cưa xẻ gỗ thông dụng

2 Xí nghiệp cưa xẻ gỗ chuyên dùng

3 Xí nghiệp cưa xẻ gỗ tổng hợp

1.2.2 Định nghĩa và phân loại cưa xẻ gỗ

1.2.2.1 Định nghĩa

Cưa xẻ là dạng cắt gọt chuyên dùng nhằm mục đích phân chia phôi ( cây gỗ, phiến

gỗ, gỗ thanh, gỗ ván) thành hai, ba hoặc nhiều phần để được những sản phẩm có kích

thước nhỏ hơn hoặc ngắn hơn phôi Sự phân chia này thường được thực hiện theo mộthướng định trước Sản phẩm tạo ra thưởng có dạng hình khối và không bị biến dạng lớn

do quá trình cắt gọt gây ra Quá trình phân chia này có thể biến một phần vật chất giữahai sản phẩm thành phoi (mùn cưa)

Các dạng cưa xẻ:

Hình 1 Sơ đồ phân chia các dạng cưa xẻ gỗ 1.2.2.2 Phân loại

1) Theo hướng cưa với chiều thớ gỗ có: xẻ dọc, cưa ngang và cưa hỗn hợp

Cưa dọc: dùng chủ yếu là để phân chia cây gỗ, phiến, thanh, hoàn thành nhữngthanh nhỏ, gỗ bị phân chia theo chiều dọc thớ

Cưa ngang: dùng chủ yếu là để cưa ngang cây gỗ, súc gỗ, cắt mẫu hướng phânchia vuông góc với chiều thớ gỗ, sản phẩm tạo ra có chiều dài ngắn hơn chiều dài phôi

Cưa hỗn hợp: là cưa trung gian kết hợp cả giữa cưa ngang và cưa dọc

2) Theo dạng chuyển động của lưỡi cưa có: chuyển động tịnh tiến khứ hồi (cưasọc); chuyển động tròn (cưa đĩa); chuyển động vô tận (cưa vòng); chuyển động thẳng(tia laze, đồng thủy lực)

3) Theo động lực của bộ phận cắt gọt có: bằng sức người, động cơ điện, động cơthủy lực, động cơ chất khi v.v

4) Theo sự xuất hiện các hình thái phế liệu cưa có: xuất hiện phoi và không tạo raphoi

5) Theo dạng cấu trúc của công cụ cắt có lưỡi cưa là đoạn bản thép mỏng, bản thépkhép kín, có dạng băng tải, bản thép tròn dạng hình đĩa, dạng tròn rỗng một đầu có răngcưa, dạng xích, dòng thủy lực và cuối cùng là tia laze

CHƯƠNG 2 TÌM HIỂU VỀ MÁY CƯA VÒNG ĐỨNG XẺ GỖ TRÒN 2.1 Khái niệm máy cưa vòng đứng

Máy cưa đứng là lưỡi cưa vòng chuyển động tròn nhưng trong trạng thái đứng yênkhi cắt, thay vào đó là phôi cắt sẽ chuyển động tiến tới lưỡi cưa để được cắt đứt (do tayngười di chuyển phôi cắt và điều khiển hướng cắt) Vì vậy chất lượng đường cắt sẽ phụthuộc nhiều cả vào người điều chỉnh, sẽ khó tránh khỏi là đường cắt không đều

Máy cưa vòng đứng chủ yếu là cắt vật liệu mềm như gỗ, inox, nhôm,… có thể cắtthẳng, cắt xéo, cắt vát,…

Hình 2 Hình ảnh mấy cưa vòng đứng

2.2 Cấu tạo máy cưa vòng đứng xẻ gỗ tròn

Hmax – KC lớn nhất giữa 2 tâm bánh đà

D – đường kính bánh đà

Chiều dày lưỡi cưa

Góc của răng cưa

+ Gỗ mềm: a = 30 – 33 độ; b = 47 – 48 độ; c = 10 – 12 độ

+ Gỗ cứng: a = 20 – 26 độ; b = 51 – 59 độ; c = 13 – 16 độ

+ Gỗ thật cứng: a = 11 – 16 độ; b = 57 – 59 độ;c = 18 – 12 độ

Hình 4 Chuyển động của lưỡi cưa

Chiều dài lưỡi cưa chọn theo công thức:

Lmax = Hmax + Pi.D

Trong đó: Hmax là khoảng cách lớn nhất giữa hai tâm bánh đà, đơn vị là mét; D làđường kính bánh đà, đơn vị là mét; Pi = 3,14

Lực căng cưa: Để cưa làm việc ổn định, chất lượng mạch xẻ tốt thì ứng suất căngcưa cần đạt σ = 1,5 MPa Lực căng cưa cho một nhánh lưỡi cưa:

F = σ Sb (N)

Ở đây S- chiều dày bản cưa, mm; b- bề rộng cưa theo các phần lõm các răng cưa,

mm (bề rộng tính đến hầu cưa, không phải tính đến đỉnh răng cưa)

Lưu ý chung:

Cơ cấu định vị lưỡi cưa phải căn chính đúng khoảng cách đảm bảo sự ổn định cholưỡi cưa, tránh trường hợp áp quá sát làm cho lưỡi cưa bị nóng do lực ma sát gây đứtcưa hoặc quá xa làm mất tác dụng của cơ cấu này; khoảng cách hợp lý nên chọn là: 0-0,5 mm

Đóng nắp bảo vệ khi chạy máy; Trường hợp đứt lưỡi cưa phải dùng hệ thống phanhkhẩn cấp

Độ nhô lưỡi cưa ra khỏi bánh đà phải điều chỉnh hợp lý: độ nhô không quá lớn(hầu cưa nằm ngoài bánh đà) dễ gãy răng cưa; độ nhô không quá bé (đỉnh răng nằm trênbánh đà) sẽ làm mất me cưa

2.4 Nguyên lý hoạt động của máy cưa vòng đứng xẻ gỗ tròn

Chuyển động cắt: khi động cơ hoạt động trục động cơ quay, truyền lực cho bánh

đà chủ động (1) làm cho bánh đà chủ động quay Do sức căng của lưỡi cưa, và lực masát của lưỡi cưa (3) làm cho bánh đà bị động (2) quay theo làm cho lưỡi cưa (3) chuyểnđộng vô tận

Chuyển động đẩy gỗ: Thao tác trên máy cưa

Hình 5 Nguyên lý hoạt động của máy cưa vòng đứng 2.5 Năng suất máy

A – Năng suất ca (chiếc);

T – Thời gian duy trì của ca (phút); T = 480 phút

u – Tốc độ nạp liệu (m/phút);

Khi nạp liệu thủ công: u = 24 – 30 m/phút

Khi nạp liệu cơ giới: u = 36 – 40 m/phút

K1 – Hệ số lợi dụng thời gian làm việc K1 = 0,9;

K2 – Hệ số lợi dụng thời gian chạy máy K2 = 0,6 – 0,7

L – Chiều dài phôi thô (m)

K – Hệ số phụ thêm mạch cưa K = 0,9

2.6 Chăm sóc và bảo dưỡng máy

Sau mỗi ngày làm việc phải vệ sinh máy

Phải bảo dưỡng thường xuyên và định kỳ

Lúc cưa không đẩy quá nhanh, văn lưỡi cưa

Khi ráp lưỡi cưa chỉ căng vừa phải

CHƯƠNG 3 LỰA CHỌN CÁC MÁY CƯA VÒNG ĐỨNG NHIỆM

VỤ CƯA XẺ GỖ TRÒN

3.1 Danh mục các máy

3.1.1 Máy cưa vòng đứng XINNADA D9S

Là loại máy chuyên dùng để cưa gỗ xẻ, dỗ dán, kim loại và ngói Đây cũng là công

cụ tốt nhất được dùng để cắt nhiều loại vật liệu thành các hình dạng khác nhau Phù hợpcho công việc DIY, chế tạo đồ mỹ nghệ, nghề mộc…

Hình 6 Máy cưa vòng đứng XINNADA D9S

 Thông số kỹ thuật:

Nguồn :220V/50-60Hz

Động cơ công suất 500W

Tốc độ cắt :15m/s

Thông số kỹ thuật lưỡi cưa :1400*6.5*0.35mm

Góc nghiêng bàn làm việc điều chỉnh :0-45 độ

Chiều cao từ mặt đất lên mặt bàn làm việc :290mm

Bàn làm việc mở rộng :355mm

Chiều cao vật cắt tối đa :80mm

 Đặc điểm cấu tạo

Được làm từ chất liệu hợp kim cao cấp, rắn chắc trên dây chuyền gia công tiêntiến đạt tiêu chuẩn quy định chất lượng nghiêm ngặt Sản phẩm có độ bền bỉcao, không bị mài mòn và có khả năng chịu được điều kiện làm việc khắcnghiệt

 Giá cả

Từ 4.000.000đ – 4.400.000đ

 Ưu điểm

Máy Cưa Lọng Đứng XINNADA D9S sử dụng động cơ từ công suất 500W

cho hiệu quả vận hành ổn định,êm ái,độ bền cao

3.1.2 Máy cưa vòng đứng Mode: CB-100F

Hình 7 Máy cưa vòng đứng Mode: CB-100F

 Thông số kỹ thuật:

Kích thước bánh đà: 635mm

Công suất động cơ: 15HP

Chiều rộng lưỡi cưa: 102mm

Chiều dài lưỡi cưa: 4496mm

Kích thước bàn:965x68mm

 Công dụng:

Dùng để cưa gỗ xẻ, dỗ dán, kim loại và ngói

 Đặc điểm cấu tạo:

Được làm từ chất liệu hợp kim cao cấp, rắn chắc trên dây chuyền gia công tiêntiến đạt tiêu chuẩn quy định chất lượng nghiêm ngặt

3.1.3 Máy cưa vòng đứng JFA

Hình 8 Máy cưa vòng đứng JFA

 Thông số kỹ thuật:

Điện thế & Tần số/Voltage & Frequency (V/Hz): 220/50

Độ dày miếng gỗ/workpiece height max(mm): 80

Cắt góc nghiêng : 45 độ

Tốc độ lưỡi cưa/blade Speed 50Hzm/min: 900

Độ cao họng cưa / throad (mm): 200

Chiều dài lưỡi Cưa/ Blade length (mm): 1400

Kích thước bàn cưa / table size (mm): 300*300

 Đặc điểm cấu tạo

Được làm từ chất liệu hợp kim cao cấp, rắn chắc trên dây chuyền gia công tiêntiến đạt tiêu chuẩn quy định chất lượng nghiêm ngặt

 Giá

Khoảng 3.200.000đ

3.1.4 Máy cưa vòng T-JAW 45

Hình 9 Máy cưa vòng T-JAW 45