Xác định tỷ suất lực cắt khi cưa gỗ bạch đàn (eucalypus camaldulensis) bằng cưa xích

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP PHÙNG VĂN CAO XÁC ĐỊNH TỶ SUẤT LỰC CẮT KHI CƢA GỖ BẠCH ĐÀN (EUCALYPUS CAMALDULENSIS) BẰNG CƢA XÍCH LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI, 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP PHÙNG VĂN CAO XÁC ĐỊNH TỶ SUẤT LỰC CẮT KHI CƢA GỖ BẠCH ĐÀN (EUCALYPUS CAMALDULENSIS) BẰNG CƢA XÍCH Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hóa nông lâm nghiệp MS: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRỊNH HỮU TRỌNG HÀ NỘI, 2011 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án này, suốt thời gian vừa qua nhận nhiều quan tâm giúp đỡ, dẫn nhiều tập thể, cá nhân Nhân dịp cho phép bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới: Thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Trịnh Hữu Trọng, ThS Phạm Văn Lý dành nhiều thời gian bảo tận tình cung cấp nhiều tài liệu có giá trị Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Sau đại học, Trung tâm thí nghiệm thực hành Khoa Cơ điện Công trình trường Đại học Lâm nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho thực đề tài Trường Cao đẳng nghề điện xây dựng Tam Điệp Xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên giúp đỡ trình thực đề tài Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc giúp đỡ quý báu Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Những kết luận văn tính toán xác, trung thực chưa có tác giả công bố Những nội dung tham khảo, trích dẫn luận văn dẫn nguồn gốc Hà Nội, tháng năm 2011 Tác giả Phùng Văn Cao ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC HÌNH iv DANH MỤC BẢNG v ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu áp dụng cƣa xích vào chặt hạ gỗ 1.2 Tình hình nghiên cứu trình cắt gọt gỗ cƣa xích 1.3 Tình hình nghiên cứu tỷ suất lực cắt 10 Chƣơng 13 MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 13 2.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 13 2.3 Nội dung nghiên cứu 14 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 14 Chƣơng 17 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 17 3.1 Khái quát chung cƣa xích 17 3.1.1 Cấu tạo 17 3.1.2 Bộ phận công tác 18 3.2 Động học trình cắt gỗ xích cƣa 22 3.2.1 Phương trình động học xích cưa 22 3.2.2 Phương trình lực cắt công suất cắt xích cưa 23 3.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ suất lực cắt 25 3.3 Khái quát tính chất gỗ Bạch đàn (Eucalyptus camaldulensis) 36 3.3.1 Đặc điểm sinh thái 36 3.3.2 Đặc điểm cấu tạo 37 3.3.3 Đặc điểm lý tính Bạch đàn 38 Chƣơng 41 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 41 iii 4.1 Xây dựng mô hình thí nghiệm 41 4.2 Chuẩn bị mẫu thí nghiệm 43 4.2.1 Chuẩn bị gỗ 43 4.2.2 Xác định độ ẩm gỗ 44 4.2.3 Phân loại gỗ thí nghiệm theo độ ẩm 47 4.3 Đo thu thập số liệu 47 4.3.1 Xác định công suất cắt 47 4.3.2 Xác định tỷ suất lực cắt 48 4.4 Phƣơng pháp xử lý số liệu 48 4.5 Kết nghiên cứu 49 4.5.1 Tổng hợp giá trị tỷ suất lực cắt độ ẩm thay đổi 49 4.5.2 Tổng hợp giá trị tỷ suất lực cắt lượng ăn dao thay đổi 58 4.5.3 Tổng hợp giá trị tỷ suất lực cắt thời gian thay đổi 66 4.5.4 Hệ số tương quan tỷ suất lực cắt thông số ảnh hưởng 76 Chƣơng 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 78 5.1 Kết luận 78 5.2 Kiến nghị 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 PHỤ LỤC iv DANH MỤC HÌNH TT 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 Tên hình Cƣa xăng Husquavarna 365 Sơ đồ cấu tạo cƣa xăng Bản cƣa xích Cấu tạo xích cƣa Cấu tạo mắt xích cắt Sơ đồ nguyên lý làm việc loại cắt Động học trình cƣa gỗ cƣa xích Quá trình tạo phoi cƣa gỗ Lực tác dụng lên mũi cắt AB Lực tác dụng lên mặt trƣớc cạnh cắt AB Lực tác dụng lên mặt sau cạnh cắt AB Lực tác dụng lên mặt sau dao cắt Bộ thí nghiệm xác định tỷ suất lực cắt Đồng hô đo tốc độ HT-3100 Gỗ Bạch đàn đƣợc sử dụng làm thí nghiệm Cân điện tử Tủ sấy XMT 142 Các mẫu gỗ Bạch đàn để xác định độ ẩm Ảnh hƣởng độ ẩm đến tỷ suất lực cắt Ảnh hƣởng lƣợng ăn dao đến tỷ suất lực cắt Ảnh hƣởng thời gian làm việc đến tỷ suất lực cắt Trang 17 18 19 20 20 21 23 23 27 29 30 31 41 43 44 45 46 47 57 65 75 v DANH MỤC BẢNG TT 3.1 3.2 4.1 4.2 Tên bảng Trang Lựa chọn bƣớc xích cƣa 21 Đặc tính lý tính Bạch đàn 38 Thông số đồng hồ đo HT-3100 43 Tổng hợp giá trị K điều kiện độ ẩm W=15%, 49 lƣợng ăn dao c=0,1mm 4.3 Bảng kiểm tra số liệu kết thí nghiệm điều kiện độ 50 ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm 4.4 Tổng hợp giá trị K điều kiện độ ẩm 21-30%, lƣợng 50 ăn dao c=0,1mm 4.5 Bảng kiểm tra số liệu kết thí nghiệm điều kiện độ 51 ẩm W=21-30%, lƣợng ăn dao c=0,1mm 4.6 Tổng hợp giá trị K điều kiện độ ẩm W=30-50%, 51 lƣợng ăn dao c=0,1mm 4.7 Bảng kiểm tra số liệu kết thí nghiệm điều kiện độ 52 ẩm W=31-50%, lƣợng ăn dao c=0,1mm 4.8 Tổng hợp giá trị K điều kiện độ ẩm W=51-70%, 52 lƣợng ăn dao c=0,1mm 4.9 Bảng kiểm tra số liệu kết thí nghiệm điều kiện độ 53 ẩm W=51-70%, lƣợng ăn dao c=0,1mm 4.10 Tổng hợp giá trị K điều kiện độ ẩm W>70%, 53 lƣợng ăn dao c=0,1mm 4.11 Bảng kiểm tra số liệu kết thí nghiệm điều kiện độ 54 ẩm W>70%, lƣợng ăn dao c=0,1mm 4.12 Tổng hợp giá trị tỷ suất lực cắt độ ẩm thay 54 đổi 4.13 Bảng tính hệ số tƣơng quan (r) độ ẩm (W) tỷ 54 suất lực cắt (K) tham số phƣơng trình hồi quy a b 4.14 Bảng tính trị số lý luận K 57 4.15 Tổng hợp giá trị K điều kiện độ ẩm W=15-20%, 58 lƣợng ăn dao c=0,2mm 4.16 Bảng kiểm tra số liệu kết thí nghiệm điều kiện độ 58 ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,2mm 4.17 Tổng hợp giá trị K điều kiện độ ẩm W=15-20%, 59 lƣợng ăn dao c=0,3mm 4.18 Bảng kiểm tra số liệu kết thí nghiệm điều kiện độ 59 ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,3mm 4.19 Tổng hợp giá trị K điều kiện độ ẩm W=15-20%, 60 lƣợng ăn dao c=0,5mm vi 4.20 4.21 4.22 4.23 4.24 4.25 4.26 4.27 4.28 4.29 4.30 4.31 4.32 4.33 4.34 4.35 4.36 4.37 4.38 Bảng kiểm tra số liệu kết thí nghiệm điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,5mm Tổng hợp giá trị K điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,7mm Bảng kiểm tra số liệu kết thí nghiệm điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,7mm Tổng hợp giá trị K điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=1,0mm Bảng kiểm tra số liệu kết thí nghiệm điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=1,0mm Tổng hợp giá trị tỷ suất lực cắt lƣợng ăn dao thay đổi điều kiện độ ẩm W=15-20% Bảng tính hệ số tƣơng quan (r) lƣợng ăn dao (c) tỷ suất lực cắt (K) tham số phƣơng trình hồi quy a b Bảng tính trị số lý luận K Tổng hợp giá trị K điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T