BÁO CÁO THỰC TẬP-ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ XẺ

Trong quá trình gia công chế biến sử dụng nguyên liệu gỗ thì cộng nghệ xẻ gỗ là khâu đầu tiên, đơn giản nhất song có vai trò quan trọng nhất, bởi nó quyết định đến chất lợng sản phẩm cũn

Đồ Án Cụng Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lõm Sản

Lời Nói Đầu

Trong lịch sử phát triển của loài ngời, chúng ta biết rằng gỗ là một trong những ngời bạn đời gần gũi nhất, quá trình gia công gỗ vốn có từ khi con ngời biết sử dụng đồ bằng gỗ Trong quá trình gia công chế biến sử dụng nguyên liệu gỗ thì cộng nghệ xẻ gỗ là khâu đầu tiên, đơn giản nhất song có vai trò quan trọng nhất, bởi nó quyết định đến chất lợng sản phẩm cũng nh hiệu quả kinh tế.Nhiệm vụ của môn học là công nghệ xẻ là nhằm mục đích làm tăng tỷ lệ thành khí khi xẻ gỗ tròn, tăng chất lợng gỗ xẻ cũng

nh hiệu xuất lao động, làm giảm cờng độ lao động của ngời công nhân, làm cải thiện môi trờnglao động, lợi dụng hợp lý nguồn tài nguyên rừng, tăng thêm giá trị của sản phẩm, đạt đợc lợi ích lớn nhất về kinh tế, đồng thời thúc đẩy sự tiến bộ về kỹ thuật xẻ, thực hiện quy trình quản lý khoa học nhàm nâng cao mức độ tối u hoá cho các xí nghiệp xẻ

Do đặc điểm về nguyên liệu, gỗ là vật liệu xốp, đàn hồi, khối lợng riêng tơng đối nhẹ, tính cơ lý thấp,lực cắt không lớn so với kim loại nên trong quá trình xẻ gỗ thì có điểm khác biệt so với quá trình gia công các vật liệu khác Sau khi tiếp thu kiến thức lý thuyết trên lớp và qua một tuần thức tập tại trung tâm công nghiệp rừng, đợc sự hớng dẫn tận tình của thầy giáo

Nguyễn Phan Thiết, em đã hoàn thành bài đồ án của mình “ Thiết kế phân xởng sản xuất gỗ xẻ.

Mặc dù rất cố gắng song đồ án của em không tránh khỏi những thiếu sót song bản thân em rất mong nhận đợc sự chỉ bảo của thầy giáo

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Tây, ngày 21 tháng 2 năm 2008

Sinh viên Nguyễn Tiến Hởng

Mục lục

Mục lục 2

Chơng 1 sản phẩm và nguyên liệu 3

1.1.Sản phẩm 3

1.1.1 Loại sản phẩm 3

1.1.2 Yêu cầu sản phẩm 4

1.1.2.1 Kích thớc sản phẩm 4

1.1.2.2 Chất lợng bề mặt 6

1.1.2.3 Độ ẩm thanh cơ sở 6

1.1.2.4 Khuyết tật 6

1.2 Nguyên liệu 6

1.2.1 Loại gỗ 6

1.2.2 Yêu cầu nguyên liệu 7

1.2.2.1 Lựa chọn nguyên liệu 8

1.2.2.2 Tính toán nguyên liệu gỗ 10

Chơng 2 tính toán công nghệ 13

2.1 Nguyên lý bố trí dây truyền công nghệ 13

Lập bản đồ xẻ 15

2.2.1 Chọn phơng pháp xẻ 16

Chơng 3 lựa chọn và tính toán thiết bị 19

3.1 Lựa chọn 19

3.2 Tính toán số lợng máy 20

3.2.1 Tính toán máy ca vòng nằm 20

3.2.1.1 Tính toán năng suất nhiệm vụ của máy 20

3.2.1.2 Tính năng suất của máy ca vòng xẻ phá 21

3.2.1.2 Tính toán số máy 25

3.2.2 Tính toán số máy ca đĩa xẻ lại 25

3.2.2.1 Tính năng suất nhiệm vụ cho máy 26

3.2.2.2 Năng suất của máy ca đĩa xẻ lại 26

3.2.2.3 Tính toán Số máy ca đĩa xẻ lại 27

3.2.3 Tính toán số máy ca đĩa cắt ngắn 27

3.3 Tính toán bãi gỗ tròn 28

3.3.1 Chọn đĩa điểm 28

3.3.2 Tính toán diện tích kho bãi 28

Chơng 4 bố trí mặt bằng công nghệ 31

4.1 Bố trí mặt bằng phân xởng 31

4.1.1 Diện tích làm việc của máy móc thiết bị 31

4.1.2 Vị trí làm việc của máy móc thiết bị 31

Đồ Án Cụng Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lõm Sản

Điều kiên pháp lý:Việt nam là nớc có nền kinh tế nhiều thành phần

định hớng xã hội chủ nghĩa Nền kinh tế nớc ta đang trên đà phát triển và hội nhập kinh tế thế giới Hiện nay nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng lớn do

đó lợng khai thác gỗ ngày càng nhiều ,nhng việc khai thác quá nhiều làm cho diện tích rừng bị thu hẹp

Trong khi chính phủ và nhà nớc đã có lệnh đóng cửa rừng tự nhiên

và rừng trồng trở thành nơi cung cấp nguyên liệu chính cho ngành chế biến lâm sản chính vì vậy giải pháp cho ngành chế biến gỗ là một vấn đề đáng quan tâm và để đáp ứng nhu cầu sử dụng gỗ và bảo vệ tài nguyên môi trờng thì chúng ta phai có giải pháp hợp lý và hiệu quả Để đạt đợc điều nay thì chúng ta cần nâng cao tỷ lệ lợi dụng trong quá trình xẻ vì vậy cần lựa trọn phơng án xẻ tối u và đa dạng hoá sản phẩm trong quá trình sản xuất để cho

tỷ lệ thành khí cao

đợc dây truyền công nghệ, lựa chọn đợc thiết bị máy móc, và đa dạng hoá sản phẩm trong quá trình sản xuất nghĩa là sản phẩm tạo ra phải đa dạng

đáp ứng thị hiếu của khách hàng và khai thác ở mức độ cao năng lực sản xuất của dây truyền

Các sản phâm từ gỗ rừng trồng hiện nay là: Ván sàn, ván ghép thanh, cốp pha,đồ gỗ nội thât Trong đồ án này em chọn sản phẩm là Thanh Dọc Cửa Đi Vì nó sử dụng hầu nh toàn bộ bằng gỗ tự nhiên.

1.1.2 Yêu cầu sản phẩm

Cửa là loại sản phẩm gần gũi với con ngời , đa dạng về kích thớc có cả ngoại thất và nội thất ở nội thất nh cửa thông phòng thì gỗ hầu nh không bị tiếp xúc với nắng ma thì gỗ ít bị cong vênh còn ở ngoại thất thì

gỗ thờng xuyên tiếp xúc với nắng ma nên hay gây ra hiện tợng cong vênh gây khó khăn trong quá trình sử dụng nên yêu cầu của sản phẩm là phải

đáp ứng đợc yêu cầu của ngời tiêu dùng và phải đảm bảo lợi ích kinh tế cho cơ sở sản xuất

Chất lợng của sản phẩm phải đảm bảo đợc yêu cầu

Để tính toán cho đồ án tôi chọn sản phẩm xẻ là thanh cơ sở cho

Thanh dọc cửa đi có kích thớc:

Đồ Án Công Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lâm Sản

Lîng co rót theo chiÒu dµy: ∆W d=

x

= 4.8 (mm)Víi cÊp kÝch thíc C2:

C2 dxr=46x109(mm)

1.1.2.2 Chất lợng bề mặt

Cửa cũng là một yếu tố cấu thành nên môt ngôi nhà đẹp và sang trọng vì vậy để có đợc một ngôi nhà đẹp thì chất lợng của cửa phải đẹp nên yêu cầu bề mặt sản phẩm phải đòi hỏi là có màu sắc đẹp ,ít mắt và mục

Để có đợc bề mặt sản phẩm tốt thì ngoài các yêu cầu về gỗ thì chúng

ta cũng phải quan tâm đến tình trạng máy móc thiết bị Thông thờng trong sản xuất cửa thì độ nhẵn của bề mặt gia công và kích thớc của sản phẩm th-ờng theo tiêu chuẩn ngành

Tuỳ theo yêu cầu của ngời tiêu dùng, sản phẩm phục vụ mục đích gì

mà yêu cầu khuyết tật đối với sản phẩm là khác nhau, đối với sản phẩm là

Thanh dọc cửa đi thì yêu cầu về khuyết tật là phải đảm bảo, nh số lợng

mắt, u bớu, bạnh vè và đặc biệt là gỗ không đợc quá cong,số lợng mắt,mục quá nhiều

1.2 Nguyên liệu

Với yêu cầu là Thanh doc cửa do đặc điểm của sản phẩm thì có rất

nhều loại gỗ đáp ứng đợc nh là gỗ lim, giổi, keo lá tràm…đợc sử dụng khá

Đồ Án Cụng Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lõm Sản

dễ bị cong vênh nên em chọn nguyên liệu là gỗ giổi chò chỉvì gỗ này ít bị cong vênh đặc biệt là khi ván xẻ xuyên tâm và bán xuyên tâm

Đặc điểm cấu tạo

Là loại cây mọc nhanh mỗi năm rộng khoảng1-1,5cm Có gỗ giác ,gỗ lõi phân biệt ,gỗ giác có màu vàng nhạt,gỗ lõi có màu nâu đỏ gỗ thẳng thớ và tơng đối mịn Trong một vòng năm thì gỗ sớm gỗ muộn phân biệt ,tia gỗ bé số lợng trung bình khoảng 3-7 tia/mm2 ,không có ống dẫn nhựa ,gỗ có nhiều mọt nớc ,mạch gỗ có thể quan sát bằng mắt thờng trên mặt cắt ngang số lợng khoảng 4-6lỗ/mm2 mạch phân tán tụ hợp đơn kép ,Tế bào mô mềm làm thành giảI tha Gỗ giổi lụa là loại gỗ có tỷ lệ mắt rất

1.2.2.1 Lựa chọn nguyên liệu

Nguyên liệu lựa chọn phải đáp ứng những yêu cầu sau

- Nguyên liệu đa ra đáp ứng đợc yêu cầu của sản phẩm

- Nguyên liệu dễ kiêm

Đương kớnh

Chiều dài trung số cõy

STT

Đầu to

Đầu nhỏ

trung bỡnh (cm) bỡnh (m)

33.91923

Chiều dài trung bình của gỗ tròn

Đồ Án Công Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lâm Sản

Lk chiÒu dµi c©y gç thø k

Nk sè c©y gç øng víi chiÒu dµi Lk

1 ( T) ( T) ( i T)

Nx= '2 2

2 2

T

L

S T

1.2.2.2 Tính toán nguyên liệu gỗ

Trong thực tế do kích thớc nguyên liệu không đồng nhất nên ta phải lập bản đồ xẻ cho từng cấp đờng kính khác nhau Theo số liệu điều tra ban

đầu ta có thể phân ra các cấp nh sau:

Đờng kính

DMax=36 cm

Dmin =30 cmChiều dài:

i TB

i

n D D

i i TB

i

L n n

ì

Đồ Án Cụng Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lõm Sản

i TB

L n n

i TB

i

n D D

i i TB

i

L n L

6.99 m3Cấp 3:

∑ = ∑ ì ì ì = ( ∑ i ì iì i)=

i i

D

2 1

4 4

π

Khối lợng gỗ tính theo năm của từng cấp đờng kính:

CÊp 1:

1 1

43

9035 3468 112

Q

Đồ Án Cụng Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lõm Sản

Chơng 2 tính toán công nghệ

Khi thiết kế xởng xẻ, vấn đề quan trọng nhất là thiết kế đợc quy trình công nghệ Thiết kế quy trình công nghệ có đợc tiến hành hợp lý hay không, nó sẽ ảnh hởng đến năng suất trực tiếp của phân xởng, đến tính

đồng đều sản xuất của của các công đoạn, đến an toàn lao động, sử dụng nguyên liệu hợp lý, lợi dụng máy móc thiết bị hợp lý, diện tích nhà xởng cũng nh tổ chức lao động Muốn thiết kế đợc một quy trình công nghệ của xởng sản xuất hợp lý về mặt kinh tế , tiên tiến về kỹ thuật thì ngời thiết kế phải xem xét đến những nguyên tắc sau:

+ Sản xuất phải thuận tiện ,an toàn

+ Diện tích phân xởng là nhỏ nhất và có khả năng tự mở rộng trong tơng lai

+ Bố trí máy móc trong xởng phải theo trình tự hợp lý

+ Khoảng cách phải đảm bảo để đờng đi lại thuận tiện

Trên đây là những cơ sở để đánh giá dây chuyền sản xuất hợp lý Dựa trên cơ sở trên ta đa ra phơng án bố trí quy trình công nghệ và lựa chọn phơng án bố trí tối u

Phơng án 1:

Gỗ tròn ⇒ xẻ phá ⇒ xẻ lại ⇒ cắt ngắn ⇒ rọc rìa⇒ phân

loại ⇒ sấy⇒ bào ⇒sản phẩm.

Theo phơng án này thì có những u và nhợc điển sau.

+ Ưu điểm:có thể sản xuất theo dây truyền ,tận dụng đợc lò sấy vì mỗi

mẻ đợc rất nhiều do sản phẩm đã đợc cắt vuông vắn,sản phẩm khi sấy ra là tốt vì khi cho vào sấy gỗ đã đợc phân loại

+Nhợc điểm: Thời gian rọc rìa mất lâu vì các tấm ván đợc cắt ngắn ra thành rất nhiều tấm

Phơng án 2:

Gỗ tròn ⇒ xẻ phá ⇒ sấy ⇒ phân loại ⇒ cắt ngắn ⇒ xẻ

lại ⇒ rọc rìa ⇒ bào ⇒sản phẩm.

Theo phơng án này thì có những u và nhợc điển sau

+Ưu điểm: có thể sản xuất theo dây truyền chất lợng sản phẩm đảm bảo Phù hợp loại hình phân xởng cỡ nhỏ và cỡ trung sử dụng gỗ rừng trồng

+ Nhợc điểm:khi sấy nhiều sản phẩm bị cong vênh Vì sản phẩm trớc khi cho vào sấy cha đợc phân loại

Phơng án 3:

Gỗ tròn⇒ phân loại ⇒ cắt ngắn ⇒ phân loại ⇒ xẻ lại ⇒

sấy⇒ phân loại ⇒ bào ⇒sản phẩm

Theo phơng án này thì có những u nhợc điểm sau:

Đồ Án Cụng Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lõm Sản

+ Ưu điểm: nguyên liệu ban đầu đợc phân loại với kích thớc phù hợp với sản phẩm, sau đó qua khâu xẻ phá, qua khâu cắt ngắn sau đó qua quá trình phân loại gỗ đợc xẻ lại theo kích thơc yêu cầu sau đó qua quá trình sấy gỗ đợc phân loại thành sản phẩm chính, phụ

Phù hợp loại hình phân xởng cỡ nhỏ sử dụng gỗ rừng trồng, sản phẩm sau khi xẻ phá qua khâu cắt ngắn sau đó qua khâu xẻ lại sau đó qua quá trình sấy thì gỗ ít bị công vênh, độ chinh xác của sản phẩm cao

+ Nhợc điểm: sau khi sấy nhiều sản phẩm bị cong vênh nứt nẻ làm

ảnh hởng đến năng suất, đồng thời tốn công xẻ lại và cắt ngắn

Với ba phơng án xẻ 1, 2 và 3, để phù hợp với quy mô sản xuất vừa và nhỏ nên em chọn phơng án1 để thiết kế

Bản đồ xẻ trực tiếp: Đây là phơng pháp đợc sử dụng phổ biến, nó có những u nhợc điểm sau:

+ Ưu điểm: Đơn giản dễ hiểu

+ Nhợc điểm: trong quá trình lập bản đồ xẻ đợc tiến hành trên đầu cây gỗ nên năng suất lao động thấp Phơng pháp này thích hợp với các xí nghiệp vừavà nhỏ, các đặc điểm nguyên liệu phức tạp

Bản đồ xẻ gián tiếp: Là phơng pháp lập thể hiện bằng kỹ hiệu chữ,

số theo một quy định chung, nhìn vào đó ngời ta biết đợc quy cách các tấm ván xẻ trên tiết diện ngang của cây gỗ

+ Ưu điểm: Thích hợp với các xí nghiệp có nguồn nguyên liệu ổn

định, dễ dàng cơ giới hoá và tự động hoá

+ Nhợc điểm: không linh động, với nguyên liệu có khuyết tật và ngoại hình phức tạp vì thế không nâng cao tỉ lệ thành khí, tỉ lệ lợi dụng gỗ, phơng pháp này trong thực tế ít đợc sử dụng

Ban đồ xẻ kiểu trung gian:

+Nửa trực tiếp :vẽ lên đầu cây gỗ tròn những thông số cần thiết +Nửa gián tiếp :vẽ lên giấy những thông số cần thiết

và điều hành sản xuất Ngời ta chia ra làm các phơng pháp :

+ Với phơng pháp xẻ suốt : Sản phẩm thu đợc là tất cả ván cha dọc dìa

Hình 1.Sơ đồ phơng pháp xẻ suốt

+ Ưu điểm: Linh động trong sản xuất, nhất là với nguyên liệu có nhiều bệnh tật, có điều kiện nâng cao tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng

Đồ Án Cụng Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lõm Sản

+ Nhợc điểm: Công việc rọc rìa quá nhiều quy cách, chiều rộng ván không thống nhất nên không tự động hoá và cơ giới hoá

+ Với phơng pháp xẻ hộp: Sản phẩm thu đợc đa số đã sạch rìa, cạnh thống nhất đợc sản phẩm

Hình 2.Sơ đồ phơng pháp xẻ hộp

+ Ưu điểm: Đảm bảo chính xác, có khả năng nâng cao năng suất thiết bị và tỷ lệ thành khí.Hầu nh sản phẩm không phải rọc rìa

+ Nhựơc điểm: Tỷ lệ thành khí cha cao

+ Phơng pháp xẻ xoay tròn: Trớc tiên xẻ phần bìa, sau đó xoay 900lật úp phần vừa xẻ, sau đó xoay 1800xẻ tiếp

Đồ Án Cụng Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lõm Sản

[β]

Hình4 :Sơ đồ phơng pháp xẻ tiếp tuyến

Gỗ xẻ tiếp tuyến có vân thớ đẹp đợc dùng nhiều trong sản xuất đồ nội thất

Trong thực tế trong sản xuất khung cửa hầu hết các cơ sở sản xuất

đều sử dụng phơng pháp xẻ hộp vì đây là phơng pháp xẻ mà 71% sản phẩm không phải rọc rìa ,đảm bảo chính xác Vậy để đảm bảo cho chất lợng sản phẩm cao và yêu cầu sao cho phù hợp nên em chọn phơng pháp xẻ hộp

Chơng 3 lựa chọn và tính toán thiết bị

Lựa chọn và xác định đợc số lợng thiết bị cần thiết cho xởng xẻ là khâu quan trọng nhất, cơ bản nhất trong thiết kế một xởng xẻ gỗ, nó ảnh h-ởng trực tiếp đến chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật trong quá trình sản xuất của

phân xởng Lựa chọn thiết bị nên căn cứ vào quy trình công nghệ để tiến hành, bắt đầu lựa chọn từ các máy ca chính, trong quá trình lựa chọn thiết

bị cần cố gắng xem xét đến các yêu cầu kỹ thuật của xởng xẻ cũng nh đờng kính và chất lợng của gỗ tròn, đồng thời cũng phải xem xét đến các yếu tố

về năng suất sản xuất của máy, mức tiêu hao cho các mạch xẻ, độ chính xác về công nghệ của máy , công suất máy, giá cả…

A : Năng suất của máy

a : Năng suất nhiệm vụ của máy

3.2.1 Tính toán máy ca vòng nằm

3.2.1.1 Tính toán năng suất nhiệm vụ của máy

áp dụng công thức:

Ca LVN K T

Q a

Đồ Án Cụng Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lõm Sản

Cấp đờng kính 2:

a2 = 2662 0.41

270 3 8x x = (m3/h)Cấp đờng kính 3:

a3 = 2905 0.45

270 3 8x x = (m3/h)

3.2.1.2 Tính năng suất của máy ca vòng xẻ phá

a.Năng suất xẻ loại cấp 1.

Kg: Hệ số lợi dụng thời gian, Kg= 0.83

T: Thời gian làm việc 1 giờ = 3600 (s)

2 1

1 1

+tìw +tuTrong đó:

t1: Thời gian đa gỗ lên vam kẹp : t1=240 (s)

tw: Thời gian đẩy trớc khi xẻ, tw= 15 (s)

tu: Thời gian dỡ gỗ, tu= 10 (s)

t=240+12ì1+30+6ì(

4 0

1 3 0

1

+ )ì 2.46+15+10 =355 (s)A1= 1 3600 0.179 0.83

Đồ Án Cụng Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lõm Sản

Kg: Hệ số lợi dụng thời gian, Kg= 0.83

T: Thời gian làm việc 1 giờ = 3600 (s)

2 1

1 1

+tìw +tuTrong đó:

t1: Thời gian đa gỗ lên vam kẹp : t1=240 (s)

tw: Thời gian đẩy trớc khi xẻ, tw= 15 s

tu: Thời gian dỡ gỗ, tu= 10 s

t = 40+12ì1+30+6ì(

4 0

1 3 0 1

+ )ì 2.53+15+10 =395 (s)

3

Hinh 03 Bản đồ xẻ ở cấp đờng kinh C3

Bản đồ xẻ ở đây ta quan tâm đến tỷ lệ thành khí nhiều hơn nên chọn bản đồ xẻ nh trên

áp dụng công thức:

t

k q T

Kg: Hệ số lợi dụng thời gian, Kg= 0.83

T: Thời gian làm việc 1 giờ = 3600 (s)

2 1

1 1

+tìw +tuTrong đó:

Đồ Án Cụng Nghệ Xẻ Khoa Chế Biến Lõm Sản

t1: Thời gian đa gỗ lên vam kẹp : t1=240 (s)

tw: Thời gian đẩy trớc khi xẻ, tw= 15 s

tu: Thời gian dỡ gỗ, tu= 10 s

t=240+12ì1+30+7ì(01.3+01.4)ì 4.69+15+10

= 471(s)A3 = 3 3600 0.45 0.83

a

Số máy tính toán: N= N1 +N2 +N3 =0.4+0.26+0.15=0.81

Vậy ta chọn 1 máy ca vòng xẻ phá

3.2.2 Tính toán số máy ca đĩa xẻ lại

Với công suất thiết kế là chế biến 9035 m3 gỗ tròn /năm

Gỗ đờng kính cấp 1 là19932 cây/ năm ≈ 3468 m3/ năm

Gỗ đờng kính cấp 2 là 12676 cây/ năm ≈2662 m3/ năm

Gỗ đờng kính cấp3 là 6453 cây/ năm ≈ 2905 m3/ năm

3.2.2.1 Tính năng suất nhiệm vụ cho máy

Tổng thời gian làm việc trong năm là:

A: Năng suất cuả máy

V: Vận tốc đẩy, V= 0.2m/s

T: Số giây trong 1 giờ, T = 3600 (s)