Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến chi phí năng lượng riêng và chất lượng gia công tạo ván cốt pha trên máy LW 14

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN XUÂN HOÀNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG TẠO VÁN CỐT PHA TRÊN MÁY LW-14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội - 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN XUÂN HOÀNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG TẠO VÁN CỐT PHA TRÊN MÁY LW-14 Chuyên ngành: Kỹ thuật máy & thiết bị giới hoá nông lâm nghiệp Mã Số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Hoàng Việt Hà Nội - 2010 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong nghiệp Công nghiệp hoá đại hoá đất nước lĩnh vực xây dựng phát triển sở hạ tầng đóng vai trò quan trọng Cùng với công trình Quốc gia lớn, trước nhu cầu nâng cao chất lượng sống xã hội công trình xây dựng dân dụng vừa nhỏ không ngừng gia tăng, phát triển Hiện nay, việc thi công công trình xây dựng dân dụng vừa nhỏ Việt Nam chủ yếu thủ công nên suất thấp, lao động nặng nhọc Đặc biệt thi công dầm, sàn bê tông cốt thép khâu gia công vật liệu làm kết cấu công trình nói chung, cốt pha nói riêng khâu quan trọng định đến chất lượng, hiệu qủa sản xuất thi công công trình Thực tế vật liệu làm cốt pha phục vụ thi công công trình xây dựng chủ yếu gỗ Theo thống kê [12,29] hàng năm nhu cầu gỗ dùng cho xây dựng lớn tới hàng triệu m3, riêng cần cho ghép sàn cốt pha tới hàng chục vạn m3 Thiết bị gia công thông dụng công trường xây dựng máy cưa đĩa xẻ dọc cắt ngang ván gỗ Khâu gia công gỗ, vật liệu từ gỗ tạo sản phẩm ván làm cốt pha phục vụ thi công công trình xây dựng chiếm tỷ trọng không nhỏ giá thành xây dựng Chất lượng sản phẩm ván làm cốt pha ảnh hưởng lớn tới tiến độ thi công chất lượng công trình Tuy nhiên trình sản xuất ván cốt pha gỗ sở có nhiều bất cập chất lượng ván gỗ thấp, giá thành cao làm hạn chế tính cạnh tranh sản phẩm, gây không khó khăn khâu tiêu thụ Có nhiều nguyên nhân làm cho chi phí sản xuất cao, chất lượng sản phẩm thấp có nguyên nhân chưa có nghiên cứu sử dụng hiệu thiết bị Trong điều kiện sản xuất cụ thể vấn đề cấp thiết đặt phải nghiên cứu sử dụng hiệu tính kỹ thuật máy thiết bị công nghệ, xác lập chế độ gia công tối ưu, đảm bảo yêu cầu chất lượng sản phẩm, tối giảm chi phí điện năng, nguyên vật liệu, tạo sở tối ưu hoá khâu sản xuất tối ưu hoá toàn trình thi công Từ lý chọn thực đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến chi phí lượng riêng chất lượng gia công tạo ván cốt pha máy LW-14 " Kết nghiên cứu đề tài tài liệu cần thiết cho tính toán thiết kế, cải tiến sử dụng hiệu thiết bị phục vụ đào tạo cán kỹ thuật thực tiễn thi công công trình xây dựng Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Tình hình nghiên cứu nước Gia công gỗ, vật liệu từ gỗ tạo sản phẩm ván làm cốt pha phục vụ thi công công trình xây dựng chủ yếu thiết bị cưa xẻ Quá trình cưa xẻ gỗ trình gia công gỗ học Cùng với phát triển gia công gỗ học, lý thuyết cắt gọt gỗ đời phát triển không ngừng Lý thuyết cắt gọt gỗ sâu nghiên cứu lực phát sinh trình gia công gỗ học, công suất thiết bị cho việc cắt gỗ, chất lượng sản phẩm gia công … đại lượng cần thiết, chúng làm sở cho việc lựa chọn hình dáng, để từ tính toán kích thước công cụ cắt, tính toán thiết kế sử dụng hợp lý thiết bị công cụ gia công gỗ Năm 1870, tỷ suất lực cắt lần giáo sư tiến sĩ I A Time xác định cho trường hợp cắt đơn giản phương pháp thực nghiệm [9, 31, 34] Năm 1933, giáo sư tiến sĩ M A Đesevôi tổng hợp xây dựng hoàn chỉnh lý thuyết cắt gọt gỗ Năm 1939, ông cho đời sách “Kỹ thuật gia công gỗ”, công trình lớn bao gồm vấn đề lý thuyết kinh nghiệm thực tế gia công gỗ mà giới lúc chưa có công trình nghiên cứu tương tự đời [9] Tỷ suất lực cắt theo tính toán lực cắt, công suất cắt, công suất đẩy cưa ngang xẻ dọc gỗ giáo sư tiến sĩ A L Bersatski xác định công thức thực nghiệm tìm đồ thị phụ thuộc bề rộng mạch cưa lượng ăn gỗ cưa năm 1956 [14, 29, 30] Nghiên cứu máy thiết bị chế biến gỗ nhà khoa học Makovski N.V., Aliabiev V.I…[16, 18, 3,34] rõ chi phí lượng riêng tiêu quan trọng đánh giá chất lượng máy thiết bị Chi phí lượng riêng biểu thị hoàn thiện kỹ thuật hay mức độ lượng yêu cầu việc sử dụng, khai thác sản phẩm Nghiên cứu trình cắt gỗ theo hướng kết hợp lý thuyết thực nghiệm nhà khoa học Mỹ tiến hành C Fraz [27], với kết luận quan trọng tạo phoi, yếu tố ảnh hưởng tới lực cắt Vào thập kỷ 70 kỷ XX, lý thuyết cắt gọt gỗ ngày hoàn chỉnh với công trình nghiên cứu cắt gọt giáo sư A L Bersatski, C A Vơtcrexensiki, E G Ivanopski đời Lực phát sinh trình gia công gỗ học nghiên cứu đầy đủ xác Tỷ suất lực cắt, công suất cắt cưa gỗ xác định thông qua công thức lý thuyết [9, 23, 28,30, 33] GS TS B.M.Buglai nghiên cứu độ nhẵn phần lớn dạng gia công gỗ Theo khả máy, dao cắt theo yêu cầu khâu công nghệ Ông phân thành 10 cấp độ nhẵn bề mặt gia công, độ nhẵn cao đạt 16 m thấp 1600 m [9,13, 31] Nguyên lý cấu tạo, tính công nghệ máy gia công gỗ nói chung, máy cưa đĩa nói riêng giáo sư tiếng F.M Manjốt, N V Makovski nghiên cứu sâu rộng [30, 33, 34] Nghiên cứu khả làm việc loại lưỡi cưa đĩa giới nhà khoa học thực N M Stakhiev [37] tạo lập sở khoa học nâng cao chất lượng gia công độ bền công cụ cắt Công nghệ thiết bị sản xuất gỗ xẻ phục vụ sản xuất đồ gỗ xây dựng nước phát triển giới Nga, Thuỵ Điển, Phần Lan…nghiên cứu sâu rộng với dây chuyền sản xuất đại [24] , nhiều dây chuyển tự động hoá đồng (hình 1.1) Vấn đề mô hình hoá tối ưu hoá trình công nghệ gia công gỗ với phương pháp luận đại, nghiên cứu cắt gọt gỗ nhà khoa học, Hình 1.1 Dây chuyền tự động xẻ gỗ(Thuỵ Điển): 1- thiết bị bóc vỏ; 2- máy dò kim loại; 3- thiết bị phân loại gỗ tròn; 4- thiết bị xác định kích thước gỗ; 5- trung tâm tính toán đồ xẻ; 6- trung tâm lập trình điều khiển máy gia công; 7- băng chuyền; 8- thiết bị định chuẩn; 9- thiết bị hiệu chỉnh; 10- máy gia công xẻ; 11- kho sản phẩm giáo sư A A Pizurin, M S Rozenblit tập trung nghiên cứu với nhiều công trình tiếng tối ưu hoá trình sản xuất [31, 36] Những nghiên cứu tạo lập công thức thực nghiệm phục vụ cho tính toán thiết kế máy gia công gỗ A E Grube V N Sanev đề xuất áp dụng phổ biến [23,31] Chế độ gia công vấn đề có tầm quan trọng, đặc biệt nghiên cứu sử dụng thiết bị công nghệ Chế độ gia công hợp lý góp phần định đến chất lượng suất gia công Do vấn đề quan tâm nghiên cứu nhà công nghệ, nhà sản xuất, điển hình lĩnh vực có công trình nghiên cứu A.L Bersatski, A.A.Pizurin, M.S.Rozenblit [30, 31, 35, 36, 38, 39] 1.2 Tình hình nghiên cứu nước Vật liệu gỗ xây dựng tính toán thiết kế kết cấu gỗ tác giả Phạm Bá Lộc, Huỳnh Minh Sơn nghiên cứu, giới thiệu giáo trình “ Kết cấu gỗ” [12]; nhiên vấn đề gia công chi tiết máy chưa đề cập Vật liệu gỗ xây dựng nói chung, ván cốt pha nói riêng hàng năm nước ta sử dụng với khối lượng lớn, nhiên sản xuất nhỏ lẻ Qui trình xẻ tạo ván gỗ chủ yếu theo công đoạn sở máy đa đẩy gỗ thủ công (hình 1.2) Gỗ tròn Phân loại Cắt khúc Xẻ phá Hình 1.2 Sơ đồ quy trình xẻ ván ghép cốt pha Xe ván ghép Cắt ngắn ván ghép Những nghiên cứu tác động tương hỗ công cụ (dao cắt) đối tượng gia công gồm số công trình nghiên cứu tác giả: PGS.TS Hoàng Nguyên TS Nguyễn Văn Minh, “Gia công cắt gọt gỗ Việt Nam”, Nguyễn Văn Minh 1956, “Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến lực độ tù xẻ gỗ Việt Nam cưa sọc” [9] Các tác giả xác định tỷ suất lực cắt số loại gỗ Việt Nam, như: Sến, Lim, Táu sau, cắt ngang gỗ Sến xẻ dọc Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến chi phí lượng riêng tỷ suất dăm băm gỗ Keo tai tượng máy BX – 444”, năm 2001 thạc sĩ Phạm Văn Lý [7] góc mài , tốc độ cắt v ảnh hưởng đến chi phí lượng riêng tỷ suất dăm tuân theo quy luật hàm bậc Đề tài “Nghiên cứu xác định công suất máy băm dăm MB – 930 B sử dụng để băm gỗ làm nguyên liệu giấy”, năm 2004 thạc sĩ Nguyễn Mạnh Hoạt [3] kết luận ảnh hưởng góc mài dao tới chi phí công suất tuân theo quy luật hàm bậc Đề tài “Nghiên cứu sử dụng cưa xăng để chặt hạ số loài tre thuộc chi Dendrocalamus miền Bắc Việt Nam ”, năm 2005 tiến sĩ Dương Văn Tài [11] kết luận ảnh hưởng góc mài cạnh cắt  đến tỷ suất lực cắt tuân theo quy luật hàm bậc Đề tài ‘‘Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến tỷ suất lực chất lượng sản phẩm xẻ sở từ gỗ Keo tai tượng (Acacia mangium) máy cưa đĩa Ц-6’’ thạc sĩ Phạm Văn Quảng [11] kết luận tốc độ cắt v có mức ảnh hưởng lớn đến hai tiêu tỷ suất lực chất lượng sản phẩm Liên quan tới tính chất đối tượng gia công - gỗ Keo rừng trồng Vệt Nam đề cập nhiều công trình tác Bùi Đình Toàn (2002), Phó Đức Sơn (2004), Đặng Trần Minh (2006) Về phân nhóm gỗ, qui định sử dụng gỗ có nghiên cứu theo tiêu chuẩn Nhà nước: TCVN 1072-71 1077-71 (về phân nhóm gỗ, qui cách, phẩm chất gỗ); TCXD 44-70 (Qui phạm thiết kế kết cấu gỗ) Trong chủ yếu đưa qui cách gỗ xây dựng Một số vấn đề miêu tả toán học trình gia công gỗ, phân tích đặc tính lực xẻ gỗ cưa vòng, TS Hoàng Việt đề cập chuyên đề nghiên cứu khoa học [23, 24, 26] Về thiết bị gia công chế biến gỗ nói chung, máy cưa đĩa sử dụng pha phôi ván nhân tạo TS Hoàng Việt giới thiệu tài liệu “ Máy thiết bị chế biến gỗ” [16, 23] Vấn đề miêu tả toán học trình gia công gỗ giới T.S Hoàng Việt đề cập chuyên đề nghiên cứu, giảng dành cho học viên cao học [17, 20, 21] Nhận xét: Thiết bị công nghệ trình gia công gỗ giới nói chung, cưa đĩa nói riêng nghiên cứu tương đối hoàn chỉnh Đó sở luận chứng khoa học tảng cho nghiên cứu phát triển ứng dụng Tuy nhiên với số loại gỗ rừng trồng Việt Nam đặc biệt sản xuất kết cấu gỗ nói chung, ván cốt pha từ gỗ Keo tràm chưa có tác giả sâu vào nghiên cứu Nghiên cứu lý thuyết cắt gọt gỗ chưa nhiều, muốn thiết kế, cải tiến sử dụng hợp lý công cụ cắt gọt gỗ chất lượng sản phẩm sau gia công với loại gỗ cụ thể cần phải có nghiên cứu hệ thống Nhất giai đoạn nhu cầu vật liệu gỗ cho công trình xây dựng sơ hạ tầng đất nước trở nên vô cấp thiết Khâu công việc mà đề tài tập trung nghiên cứu khâu xẻ ván ghép qui trình (hình 1.2) Đây công đoạn quan trọng định tới suất, chất lượng sản phẩm hiệu sản xuất Hiện sản xuất vật liệu ván ghép cốt pha có nhiều dây chuyền đồng giới chuyên môn hoá cao Ván gỗ nguyên liệu sản xuất từ nhiều sở khác Vì việc nghiên cứu thông số kỹ thuật máy chế độ gia công hợp lý đảm bảo yêu cầu chất lượng ván ghép sở, tối giảm chi phí lượng sản xuất cần thiết Máy cưa đĩa Universal Circular Saw, model LW-14 chế tạo Trung Quốc Với cấu tạo đơn giản, dễ sử dụng nên phổ biến công trình xây dựng dân dụng Tuy nhiên qua khảo sát chung thực tế sử dụng thấy chất lượng chi tiết gia công từ máy không ổn định tiêu hao điện lớn dẫn đến chi phí sản xuất cao Vì vậy, cần phải có công trình nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến chi phí lượng riêng chất lượng sản phẩm gia công vật liệu 72 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Khâu công việc xẻ ván ghép qui trình sản xuất vật liệu ván ghép cốt pha phục vụ thi công công trình xây dựng công đoạn quan trọng định tới suất, chất lượng sản phẩm hiệu sản xuất Giảm chi phí sản xuất sở giảm chi phí nguyên liệu chi phí lượng vấn đề nhiều nhà sản xuất quan tâm Giải tốt vấn đề cấp thiết đặt sở nghiên cứu cụ thể đầy đủ thiết bị, đối tượng gia công, yêu cầu chất lượng sản phẩm Nhằm góp phần nhỏ vào nghiên cứu ứng dụng, nâng cao hiệu sản xuất thực tiễn thi công công trình xây dựng dân dụng, với khuôn khổ luận văn thạc sĩ kỹ thuật, từ nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm ảnh hưởng số yếu tố đến chi phí lượng riêng chất lượng sản phẩm xẻ ván cốt pha sở từ gỗ Keo tràm máy cưa đĩa LW-14, có kết luận đề xuất sau: 5.1.Kết luận: Bằng phương pháp nghiên cứu khoa học cắt gọt gỗ, phân tích yếu tố tác động tương hỗ chúng trình xẻ cưa đĩa (sơ đồ hình 3.3), từ lựa chọn yếu tố ảnh hưởng tới chi phí lượng riêng độ nhẵn bề mặt sản phẩm gia công để sâu nghiên cứu vận tốc cắt V, vận tốc đẩy U góc mài lưỡi cưa  Bằng nghiên cứu thực nghiệm sở thực nghiệm đơn yếu tố quy hoạch thực nghiệm bậc đa yếu tố xây dựng công thức thực nghiệm xác định chi phí lượng riêng - điện tiêu thụ cho đơn vị sản phẩm gia công qui đổi, độ nhấp nhô bề mặt gia công theo vận tốc cắt, vận tốc đẩy, góc mài lưỡi cưa: công thức (4.3) (4.4) Kết tạo lập sở quan trọng cho giải toán “thuận nghịch” gia công gỗ, vật liệu gỗ cưa đĩa 73 Kết thực nghiệm cho thấy ba yếu tố ảnh hưởng tốc độ cắt V có mức ảnh hưởng lớn đến hai tiêu chi phí lượng riêng chất lượng sản phẩm hệ số phương trình hồi quy có ý nghĩa, hai yếu tố tốc độ đẩy U, góc mài  có mức độ ảnh hưởng nhỏ mức ý nghĩa hệ số chúng phương trình hồi quy nhỏ Đã xác định giá trị tối ưu thông số ảnh hưởng tới chi phí lượng riêng, độ nhấp nhô bề mặt sản phẩm điều kiện biên mà đề tài giới hạn nghiên cứu là: tốc độ cắt V = 30 m/s, tốc độ đẩy U = 10 m/ph, góc mài  = 40 (độ) Với thông số chi phí lượng riêng N r = 17,15 kWh/km, độ mấp mô bề mặt gia công Hmax = 198,84 m qua kiểm chứng thực nghiệm cho phép khẳng định độ tin cậy, tính khả thi kết nghiên cứu Qua khảo nghiệm nhận thấy máy cưa đĩa LW-14 có ưu điểm: - Sử dụng đơn giản, tiện lợi với xẻ nguyên liệu gỗ rừng trồng làm kết cấu gỗ, phù hợp với công trường xây dựng quy mô vừa nhỏ nước ta - Khi xẻ dọc với có chiều dày nhỏ, công suất máy chưa sử dụng hết 5.2.Kiến nghị: Khi xẻ sở từ gỗ Keo nói chung loại gỗ rừng trồng có độ cứng tỷ trọng tương đương Keo tràm nên sử dụng tốc độ cắt V = 30 m/s, tốc độ đẩy U = 10 m/ph, góc mài  = 40 (độ) Cần mở rộng phạm vi nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố khác trình gia công trình bày mục 3.2 đến chi phí lượng riêng, chất lượng gia công cần bao hàm độ xác kích thước, hình dạng để vấn đề nghiên cứu trọn vẹn 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: Nguyễn Văn Bỉ (2006), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây Trần Chí Đức (1981), Thống kê toán học, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Mạnh Hoạt (2004), Nghiên cứu xác định công suất máy băm dăm MB – 930 B sử dụng để băm gỗ làm nguyên liệu giấy, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây Lê Công Huỳnh (1995), Phương pháp nghiên cứu khoa học, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Trọng Kiên (2007), Ảnh hưởng chế độ gia công đến chất lượng mối ghép dọc công suất cắt sản xuất ván ghép dạng finger joint, Luận văn thạc sĩ, Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây 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 Phạm Văn Lý (2001), Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến chi phí lượng riêng tỷ suất dăm băm gỗ keo tai tượng máy BX - 444, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây Nguyễn Hoàng Nghĩa (2003), Phát triển loài keo Acacia Việt Nam, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội Hoàng Nguyên (1980), Máy thiết bị gia công gỗ, Tập 1- Nguyên lý cắt gọt gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 10 Ngô Thế Phong, Lý Trấn Cường, (1996), Kết cấu bê tông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa), Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 75 11 Phạm Văn Quảng (2007), Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến tỷ suất lực chất lượng sản phẩm xẻ sở từ gỗ Keo tai tượng máy cưa đĩa S-6, Luận văn thạc sĩ, Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây 12 Huỳnh Minh Sơn (2005), Bài giảng kết cấu gỗ, Trường ĐHBK,Tp.HCM 13 Lý Đại Thành (2005), Công nghệ sản xuất đồ mộc, Tài liệu dịch từ tiếng Trung, Trường Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây 14 Bùi Đình Toàn (2002), Nghiên cứu đặc điểm cấu tạo, tính chất chủ yếu Keo lai định hướng sử dụng công nghiệp sản xuất ván ghép thanh, Luận văn thạc sĩ, Đại học Lâm nghiệp, Hà Tây 15 Nguyễn Hải Tuất, Nguyễn Trọng Bình (2005), Khai thác sử dụng SPSS để xử lý số liệu nghiên cứu lâm nghiệp, tập I, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 16 Hoàng Việt (2003), Máy thiết bị chế biến gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 17 Hoàng Việt (2006), Nghiên cứu xác lập tương quan đặc tính lực với yếu tố chế độ gia công cắt gọt gỗ, Báo cáo chuyên đề khoa học,Trường đại học Lâm nghiệp, Hà Tây 18 Hoàng Việt (2006), Máy thiết bị chế biến lâm sản, Bài giảng dành cho cao học chuyên ngành mã số 60.52.24, Trường đại học Lâm nghiệp, Hà Tây 19 Hoàng Việt (2006), Nguyên lý tính toán máy nâng chuyển, Bài giảng dành cho cao học CN mã số 60.52.14, Trường đại học Lâm nghiệp, Hà Tây 20 Hoàng Việt (2007), Về luận chứng lựa chọn tiêu chuẩn tối ưu hoá sản xuất gia công gỗ, Báo cáo CĐ khoa học, Trường ĐH LN, Hà Tây 21 Hoàng Việt (2007), Nghiên cứu thiết lập mô hình toán học độ xác gia công máy cắt gọt gỗ, Báo cáo chuyên đề khoa học, Trường đại học Lâm nghiệp, Hà Tây 22 Hoàng Việt (2009), Tính toán lực cản đẩy, lực kéo công suất đẩy máy gia công gỗ thông dụng, Báo cáo CĐ khoa học, Trưòng ĐHLN, Hà Nội 76 23 Hoàng Việt, Hoàng Thị Thuý Nga (2010), Cơ sở tính toán thiết kế máy thiết bị gia công gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 24 Hoàng Việt, Hoàng Nguyên, Hoàng Xuân Niên (2006), Tự động hoá chế biến gỗ lâm sản gỗ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 25 Nguyễn Doãn Ý (2003), Giáo trình quy hoạch thực nghiệm, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 26 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép - TCVN 5574 - 91 Tiếng Anh: 27 Norman C Franz (1958), An Analysis of the Wood-Cutting Process, Ann arbor, Michigan, United States of America 28 General studies series (1992), Technical criteria for the selection of wood working machines, UNIDO Documents Unit, Viena 29 Rice Sr (1993), Apparatus a method for making wood curts, Unide States patent Nr5 Tiếng Nga: 30 Бершадский А.Л.и др (1969), Библиотечка деревообработчика, Изд “Лесная промышленность”, Москва 31 Бершадский А.Л.(1967),Расчёт режимов резания древесины, Изд “Лесная промышленность”, Москва 32 Бухтияров В.Н.(1976), Справочник мебельщика, Изд.“Лесная промышленность”, Москва 33 Маковский Н В и др (1990), Теория и конструкции деревообрабатывающих машин, Изд “Лесная промышленность”, Москва 34 Манжос Ф М (1963), Деревообрабатывающие станки, Изд “Гослебумиздат”, Москва 77 35 Песоцкий А.Н.(1966), Проектирование лесопильно – деревообрабатывающих предприятий,Изд.“Лесная промышленность”, Москва 36 Пижурин А А (1975), Оптимизация теxнологических процессов деревообработки, Изд “Лесная промышленность”, Москва 37 Стахиев Ю.М (1989), Работоспособность плоских круглых пил, Изд “Лесная промышленность”, Москва 38 Фаллер А.Н , Ланда П.И (1976), Контполь качества и сортировка продукции лесопиления и деревообработки, Изд “Высщая школа ”, Москва 39 Черпаков Б.И и др (1999), Металлорежущие станки и деревооб рабатывающего оборудования, Том IV-7, Изд “Машиностроение”, Москва i LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn nhà khoa học, quan nhiệt tình giúp đỡ hoàn thành luận văn khoa học Trước hết xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Hoàng Việt với ý kiến đóng góp quan trọng dẫn khoa học quý giá trình thực công trình nghiên cứu Trân trọng cảm ơn lãnh đạo trường Đại học Lâm nghiệp, khoa Sau đại học, khoa Cơ điện công trình, Bộ môn máy thiết bị Khoa chế biến lâm sản, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành nhiệm vụ học tập nghiên cứu Xin chân thành cảm ơn: Các nhà khoa học giúp đỡ đóng góp ý kiến quý báu trình thực hoàn chỉnh luận văn Chân thành cảm ơn lãnh đạo công nhân Trung tâm Công nghiệp rừng trường Đại học Lâm nghiệp nhiệt tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho tiến hành thí nghiệm, khảo nghiệm máy ứng dụng kết nghiên cứu vào sản xuất Tôi cam đoan luận văn công trình nghiên cứu xin chịu trách nhiệm toàn kết nghiên cứu trình bày Hà Nội, ngày 02 tháng 10 năm 2010 TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Xuân Hoàng ii MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU v DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH M ỤC CÁC HÌNH ix ĐẶT VẤN ĐỀ……………………………………………………………… Chương :TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1.Tình hình nghiên cứu nước 1.2 Tình hình nghiên cứu nước 1.3 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Chương : MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 10 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 10 2.2.1 Gỗ Keo tràm - đối tượng gia công 10 2.2.2.Thiết bị điều kiện thực nghiệm 13 2.2.3 Các thông số chế độ gia công 15 2.2.4 Chi phí lượng riêng chất lượng sản phẩm gia công 15 2.3 Nội dung nghiên cứu 15 2.3.1 Tổng hợp sở khoa học trình xẻ dọc gỗ cưa đĩa thiết bị công nghệ 15 2.3.2 Xác định yếu tố thuộc chế độ gia công ảnh hưởng đến chi phí lượng riêng chất lượng gia công máy cưa đĩa xẻ dọc 15 2.3.3 Thực nghiệm xây dựng mô hình toán học hàm mục tiêu 15 2.3.4 Xác định chế độ làm việc hợp lý Đề xuất biện pháp kỹ thuật để sử dụng hiệu máy cưa đĩa xẻ dọc LW-14 16 2.4 Phương pháp nghiên cứu: 16 iii 2.4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 16 2.4.2 Phương pháp thực nghiệm 16 Chương 3: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA LUẬN VĂN 21 3.1 Động học trình xẻ dọc gỗ cưa đĩa 21 3.2 Các yếu tố tác động tương hỗ chúng trường hợp cắt gọt gỗ 24 3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tiêu chi phí lượng riêng 27 3.4 Chất lượng gia công yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng gia công 29 3.4.1 Khái niệm chất lượng gia công chi tiết máy 29 3.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 32 3.5 Cơ sở nghiên cứu thực nghiệm 35 3.5.1 Chọn mục tiêu thực nghiệm 36 3.5.2 Chọn tham số điều khiển 36 3.5.3 Chọn thiết bị đo 38 3.5.5 Phương pháp thực nghiệm đơn yếu tố 39 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 52 4.1 Kết thực nghiệm đơn yếu tố 52 4.1.1 Ảnh hưởng tốc độ cắt đến chi phí lượng riêng Nr chất lượng gia công 52 4.1.2 Ảnh hưởng tốc độ đâỷ đến chi phí lượng riêng chất lượng gia công 53 4.1.3 Ảnh hưởng góc mài  đến chi phí lượng riêng chất lượng gia công 56 4.1.4 Nhận xét 58 4.2 Kết thực nghiệm đa yếu tố 58 4.2.1 Chọn vùng khoảng biến thiên yếu tố ảnh hưởng 60 4.2.2 Xác lập ma trận thí nghiệm 60 4.2.3 Tiến hành 50 thí nghiệm thăm dò 60 iv 4.2.4 Tiến hành thí nghiệm theo ma trận Harley với số lần lặp lại m=3 63 4.2.5 Xác định mô hình toán thực phép tính kiểm tra 63 4.2.8.Gia công xẻ với thông số tối ưu v, u,  69 Chương 72 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 5.1.Kết luận: 72 5.2.Kiến nghị: 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO…….…………………………………………… PHỤ LỤC…………………………………………………………………… v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Ký hiệu K Tỷ suất lực cắt Nội dung P Lực cắt cưa Pm Lực tác dụng lên mũi cắt Pt Lực tác dụng lên mặt trước lưỡi cắt Ps Pc Lực tác dụng lên mặt sau lưỡi cắt Lực tác dụng lên cạnh bên lưỡi cắt Pr Lực ma sát thành bên ván xẻ lên mặt bên lưỡi cắt Pp Lực ma sát phoi hầu cưa với thành bên ván xẻ Pb Lực ma sát phoi khoảng khe hở thành bên ván xẻ lên cưa B Bề rộng mạch xẻ (chiều rộng phoi) c Lượng ăn gỗ CH h, e Hệ số đàn hồi gỗ Chiều dày phoi f Hệ số ma sát gỗ cưa F Lực ma sát gỗ cưa g H Trọng lượng phoi Chiều cao mạch xẻ htb Chiều dày trung bình phoi hr Chiều cao cưa l Chiều dài phần tử phoi N0 N Lực đàn hồi lớp gỗ Tổng áp lực n Số cưa tham gia trình cắt Pc Tổng lực tác dụng lên cưa Pc1 p Lực cắt cưa Áp lực gỗ lên mũi cắt vi pp Áp lực phoi p0 Áp lực ban đầu pb Áp lực phần tử phoi lên mặt bên cưa r t Bán kính hầu cưa Bước cưa Tn Lực ma sát phoi Tm Lực ma sát phụ mặt cưa phoi sinh Y y Lượng nén gỗ Lượng đàn hồi gỗ x Quãng đường cưa u Tốc độ đẩy gỗ v Tốc độ cắt cưa  Góc sau cưa p Hệ số giảm áp phoi  Góc mài cưa y Hệ số đặc trưng cho tăng áp lực  Hệ số hao hụt phoi # Hệ số co phoi theo chiều dày phoi  Hệ số co phoi theo chiều dài phoi  Hệ số khả chất đầy hầu cưa  Góc cắt c Ứng suất chèn dập n Mức nén phoi hầu cưa  Hệ số Poatxông  Góc trước  Góc hợp vận tốc cắt thớ gỗ  Độ tù cưa X SX Số trung bình mẫu Sai số trung bình mẫu vii Me Trung vị mẫu M0 Trị số tương ứng với tần số phân bố tập trung S Sai tiêu chuẩn mẫu S2 R Phương sai mẫu Khoảng biến động Min Trị số quan sát nhỏ Max Trị số quan sát lớn  Tổng trị số quan sát mẫu  Sai số cực hạn ước lượng nct Dung lượng quan sát cần thiết Sai số tương đối ước lượng % viii DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng TT Trang 2.1 Tính chất vật lý, lý chủ yếu gỗ keo tràm 12 4.1 Giá trị mã hoá x1, x2, x3 59 4.2 Ma trận thí nghiệm Hartley 60 4.3 Kết kiểm tra luật phân bố chuẩn Nr 61 4.4 Kết kiểm tra luật phân bố chuẩn Hmax 62 4.5 Tổng hợp giá trị xử lý hàm Nr 63 4.6 Tổng hợp giá trị xử lý hàm độ nhấp nhô bề mặt 64 mạch xẻ Hmax ix DANH M ỤC CÁC HÌNH Tên hình TT Trang 1.1 Dây chuyền tự động xẻ gỗ(Thuỵ Điển) 1.2 Sơ đồ quy trình xẻ ván ghép cốt pha 2.1 Sơ đồ cấu tạo cưa đĩa LW-14 13 3.1 Xẻ dọc cưa đĩa 21 3.2 Động học trình cắt gọt cưa đĩa 22 3.3 Các yếu tố quan hệ tương hỗ chúng cắt gỗ cưa đĩa 3.4 Các dạng lồi lõm bề mặt gia công cách đánh giá 3.5 Các dạng sai số hình học kích thước ván xẻ: a- sai số hình dạng, kích thước; b- nghiêng vát mạch xẻ 25 31 31 4.1 Ảnh hưởng tốc độ cắt v đến chi phí lượng riêng 53 4.2 Ảnh hưởng tốc độ cắt v đến độ nhấp nhô bề mặt mạch xẻ 54 4.3 Ảnh hưởng tốc độ đẩy u đến chi phí lượng riêng 55 4.4 Ảnh hưởng tốc độ đẩy u đến độ nhấp nhô bề mặt mạch xẻ 55 4.5 Ảnh hưởng góc mài  đến chi phí lượng riêng 57 4.6 Ảnh hưởng góc mài  đến độ nhấp nhô bề mặt mạch xẻ 57 ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN XUÂN HOÀNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ YẾU TỐ ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƯỢNG RIÊNG VÀ CHẤT LƯỢNG GIA CÔNG TẠO VÁN CỐT... tối ưu hoá toàn trình thi công Từ lý chọn thực đề tài: "Nghiên cứu ảnh hưởng số yếu tố đến chi phí lượng riêng chất lượng gia công tạo ván cốt pha máy LW- 14 " Kết nghiên cứu đề tài tài liệu cần... thấy chất lượng chi tiết gia công từ máy không ổn định tiêu hao điện lớn dẫn đến chi phí sản xuất cao Vì vậy, cần phải có công trình nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến chi phí lượng riêng chất lượng