NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ UỐN ÉP GỖ KEO LAI (ACACIA HYBRID)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH ******************* QUÁCH VĂN THIÊM NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ UỐN ÉP GỖ KEO LAI (ACACIA HYBRID) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT Thành Phố Hồ Chí Minh Tháng 4/2009 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH ******************* QCH VĂN THIÊM NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ UỐN ÉP GỖ KEO LAI (ACACIA HYBRID) Chuyên ngành: Kỹ thuật máy, thiết bị Công nghệ gỗ, giấy Mã số: 605224 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT Hướng dẫn Khoa học PGS.TS ĐẶNG ĐÌNH BƠI Thành Phố Hồ Chí Minh Tháng 4/2009 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ UỐN ÉP GỖ KEO LAI (Acacia hybrid) QUÁCH VĂN THIÊM Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: TS HOÀNG THỊ THANH HƯƠNG Trường Đại Học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh Thư ký: TS PHẠM NGỌC NAM Trường Đại Học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Phản biện 1: PGS.TS TRẦN VĂN CHỨ Trường Đại Học Lâm Nghiệp Phản biện 2: TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Ủy viên: PGS.TS ĐẶNG ĐÌNH BƠI Trường Đại Học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên Quách Văn Thiêm sinh ngày 02 tháng 12 năm 1977 huyện Hưng Hà, tỉnh Thái Bình Con Ơng Qch Văn Thủy Bà Hà Thị Thái Tốt nghiệp tú tài Trường Trung học phổ thông Bắc Duyên Hà, tỉnh Thái Bình năm 1995 Tốt nghiệp Đại học ngành Chế biến lâm sản hệ Chính quy Đại học Lâm Nghiệp, huyện Chương Mỹ, thành phố Hà Nội Từ tháng năm 2001 đến tháng 11 năm 2006 làm việc Trường Công Nhân Kỹ Thuật Lâm Nghiệp số 3, Dĩ An, Bình Dương Từ tháng 12 năm 2006 đến làm việc Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Tháng năm 2006 theo học Cao học ngành Chế biến lâm sản Đại học Nơng Lâm, Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh Tình trạng gia đình: Vợ Nguyễn Thị Thanh Nhàn năm kết 2003, có Qch Tuấn Thành, sinh năm 2004 Địa liên lạc: Quách Văn Thiêm - Bộ mơn kỹ nghệ gỗ, Khoa Cơ khí chế tạo máy, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh Điện thoại: 06503779252 Email (Fax): LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Qch Văn Thiêm LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành luận văn tốt nghiệp em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy giáo trực tiếp hướng dẫn: PGS.TS Đặng Đình Bơi - Q thầy Ban giám hiệu, Phòng sau đại học quý Phòng, Ban Trường Đại Học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh - Quý thầy cô Bộ môn chế biến lâm sản, Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp - Quý thầy cô Ban giám hiệu, Ban chủ nhiệm khoa Cơ khí chế tạo máy q Phòng, Ban Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh - Cơng Ty Trách Nhiệm Hữu Hạn Ngun Bình, Tân Un, Bình Dương Cùng tồn thể bạn đồng nghiệp giúp đỡ tơi q trình học tập thực luận văn./ TÓM TẮT Đề tài “ Nghiên cứu xây dựng thông số công nghệ uốn ép gỗ Keo Lai (Acacia hybrid)” tiến hành Cơng Ty Trách Nhiệm Hữu Hạn Ngun Bình, Tân Un, Bình Dương, thời gian từ tháng đến tháng năm 2008 Thí nghiệm bố trí theo kiểu hồn toàn ngẫu nhiên đạt kết nghiên cứu sau: Xác định phương trình hồi qui biểu diễn phụ thuộc hàm tỷ lệ phục hồi độ cong uốn (Y1-j) hàm tỷ lệ hư hỏng (Y2-j) vào nhiệt độ uốn, áp suất uốn, thời gian uốn, thời gian hấp hàm bậc hai ba bán kính cong uốn sau: * Uốn gỗ có bán kính cong 800mm [R800] Y(1-8) = 66,619 – 30,536.X1 – 2,314.X2 – 3,044.X3 – 1,065.X4 + 1,179.X1.X3 - 1,757.X1.X4 - 0,779.X3.X4 + 2,908.X12 + 1,941.X22 + 1,908.X32 + 0,784.X42 Y (2-8) = 46,978 + 2,183.X1 + 3,770.X2 + 2,183.X3 – 10,516.X4 – 0,893.X1.X2 + 0,893.X1.X3 - 2,083.X1.X4 + 0,893.X3.X4 - 2,661.X12 + 2,101.X42 Bài toán tối ưu lập sở hai hàm Y(1-8) Y(2-8) đặc trưng cho hai tiêu nghiên cứu vùng thực nghiệm Thiết lập hai hàm này, kết tối ưu đạt α = 0,7 sau: Y(1-8) = 10,5%; Y(2-8) = 20,6% nhiệt độ uốn 1250C; áp suất uốn 6,3KG/cm2, thời gian uốn 41phút, thời gian hấp 60phút * Uốn gỗ có bán kính cong 1000mm [R1000] Y(1-10) = 55,755 – 27,635.X1 – 1,968.X2 – 3,562.X3 – 1,830.X4 + 1,255.X1.X3 – 1,055.X3.X4 + 2,438.X12 + 1,842.X22 + 2,063.X32 + 0,945.X42 Y(2-10) = 27,457 + 1,190.X1 + 3,175.X2 – 0,794.X3 – 7,540.X4 – 1,190.X1.X2 – 2,976.X1.X + 1,786.X2.X4 + 1,190.X3.X4 + 1,405.X22 + 0,811.X32 + 3,787.X42 Bài toán tối ưu lập sở hai hàm Y(1-10) Y(2-10) đặc trưng cho hai tiêu nghiên cứu vùng thực nghiệm Thiết lập hai hàm này, kết tối ưu đạt α = 0,6 sau: Y(1-10) = 10,8%; Y(2-10) = 18,8% nhiệt độ uốn 1250C; áp suất uốn 6,0KG/cm2, thời gian uốn 44phút, thời gian hấp 53phút * Uốn gỗ có bán kính cong 1400mm [R1400] Y(1-14) = 48,257 – 25,138.X1 – 1,621.X2 – 4,079.X3 – 2,596.X4 + 1,331.X1.X3 + 2,294.X1.X4 – 1,331.X3.X4 + 2,287.X12 + 1,649.X22 + 2,124.X32 + 1,012.X42 Y(2-14) = 18,367 + 1,984.X1 + 0,974.X2 – 1,190.X3 – 5,556.X4 + 1,786.X1.X2 – 1,190.X1.X3 - 4,167.X1.X4 + 2,976.X2.X4 + 1,361.X12 + 3,146.X22 + 1,956.X32 + 4,337.X42 Bài toán tối ưu lập sở hai hàm Y(1-14) Y(2-14) đặc trưng cho hai tiêu nghiên cứu vùng thực nghiệm Thiết lập hai hàm này, kết tối ưu đạt α = 0,5 sau: Y(1-14) = 10,1%; Y(2-14) = 14,5% nhiệt độ uốn 1250C; áp suất uốn 5,8KG/cm2, thời gian uốn 48phút, thời gian hấp 51phút Xác định phương trình hồi qui biểu diễn phụ thuộc hàm tỷ lệ phục hồi độ cong uốn (Yh1-j ) hàm tỷ lệ hư hỏng (Yh2-j) vào nhiệt độ uốn, áp suất uốn, thời gian uốn, nồng độ Urê hàm bậc hai bán kính cong uốn sau: * Uốn gỗ có bán kính cong 800mm [Rh 800] Y(h1-8) = 63,389 – 30,696.X1 – 0,904.X2 – 4,094.X3 – 1,648.X4 + 2,755.X1.X3 + 0,904.X1.X4 + 2,311.X12 + 2,851.X22 + 3,036.X32 + 2,317.X42 Y(h2-8) = 29,493 + 1,075.X1 + 0,538.X2 – 0,538.X3 – 2,419.X4 + 1,210.X1.X2 - 1,613.X1.X4 + 2,016.X2.X4 + 0,758.X12 + 1,968.X22 +1,162.X32 + 1,968.X42 Bài toán tối ưu lập sở hai hàm Y(h1-8) Y(h2-8) đặc trưng cho hai tiêu nghiên cứu vùng thực nghiệm Thiết lập hai hàm này, kết tối ưu đạt α = 0,2 sau: Y(h1-8) = 13,6%; Y(h2-8) = 30,6% nhiệt độ uốn 1250C; áp suất uốn 5,7KG/cm2, thời gian uốn 39phút, nồng độ urê 49% * Uốn gỗ có bán kính cong 1000mm [Rh1000] Y(h1-10) = 58,014 – 28,665.X1 – 1,166.X2 – 3,938.X3 – 1,770.X4 + 2,134.X1.X3 + 1,058.X1.X4 + 0,501.X2.X3 + 2,462.X12 + 2,595.X22 + 2,726.X32 + 2,014.X42 Y(h2-10) = 25,346 + 1,1613.X1 + 1,344.X2 – 0,806.X3 – 3,763.X4 + 0,806.X1.X2 – 3,629.X1.X4 + 0,806.X2.X4 – 0,691.X12 + 0,922.X22 + 1,325.X32 + 3,341.X42 Bài toán tối ưu lập sở hai hàm Y(h1-10) Y(h2-10) đặc trưng cho hai tiêu nghiên cứu vùng thực nghiệm Thiết lập hai hàm này, kết tối ưu đạt α =0,5 sau: Y(h1-10) = 11,9%; Y(h1-10) = 19,6% nhiệt độ uốn 1250C; áp suất uốn 6,1KG/cm2, thời gian uốn 40phút, nồng độ urê 48% * Uốn gỗ có bán kính cong 1400mm [Rh1400] Y(h1-14) = 53,664 – 26,958.X1 – 1,381.X2 – 3,813.X3 – 1,869.X4 + 1,628.X1.X3 + 1,181.X1.X4 + 0,737.X2.X3 – 1,331.X3.X4 + 2,590.X12 + 2,315.X22 + 2,402.X32 + 1,696.X42 Y(h2-14) = 18,703 + 1,478.X1 + 0,941.X2 – 0,672.X3 – 3,091.X4 – 3,024.X1.X4 + 1,042.X22 + 1,042.X32 + 2,655.X42 Bài toán tối ưu lập sở hai hàm Y(h1-14) Y(h2-14) đặc trưng cho hai tiêu nghiên cứu vùng thực nghiệm Thiết lập hai hàm này, kết tối ưu đạt α = 0,6 sau: Y(h1-14) = 11,1%; Y(h2-14) = 16,1% nhiệt độ uốn 1250C; áp suất uốn 6,1KG/cm2, thời gian uốn 43phút, nồng độ urê 47% SUMMARY The thesis “Research on determination technological of parameters for Acacia hybrid wood bending” was done at Nguyen Binh Company Limited, Tan Uyen District, Binh Duong Province, from June to September 2008, The experiments were designed in complete random with the following results: Multiple regression equation were established for the restoretion ratio after bending (Y1-j) and the failure ratio in bending (Y2-j) Which depend on bending temperatures, bending pressures, bending times, steaming times, is surface function with three radius following: * Bending wood at radius 800mm [R800] Y(1-8) = 66,619 – 30,536.X1 – 2,314.X2 – 3,044.X3 – 1,065.X4 + 1,179.X1.X3 - 1,757.X1.X4 - 0,779.X3.X4 + 2,908.X12 + 1,941.X22 + 1,908.X32 + 0,784.X42 Y (2-8) = 46,978 + 2,183.X1 + 3,770.X2 + 2,183.X3 – 10,516.X4 – 0,893.X1.X2 + 0,893.X1.X3 - 2,083.X1.X4 + 0,893.X3.X4 - 2,661.X12 + 2,101.X42 The optimum problem was established based on the two regression in the constraints of the experimental range When α = 0,7 we have following results: Y(1-8) = 10,5%; Y(2-8) = 20,6% in which bending temperature is 1250C, bending pressure is 6,3 KG/cm2, bending time is 40 minute, steaming time is 60 minute * Bending wood at radius 1000mm [R1000] Y(1-10) = 55,755 – 27,635.X1 – 1,968.X2 – 3,562.X3 – 1,830.X4 + 1,255.X1.X3 – 1,055.X3.X4 + 2,438.X12 + 1,842.X22 + 2,063.X32 + 0,945.X42 Y(2-10) = 27,457 + 1,190.X1 + 3,175.X2 – 0,794.X3 – 7,540.X4 – 1,190.X1.X2 – 2,976.X1.X + 1,786.X2.X4 + 1,190.X3.X4 + 1,405.X22 + 0,811.X32 + 3,787.X42 The optimum problem was established based on the two regression in the constraints of the experimental range When α = 0,6 we have following results: Y(1-10) = 10,8%; Y(2-10) = 18,8% in which bending temperature is 1250C, bending pressure is 6,0 KG/cm2, bending time is 44 minute, steaming time is 53 minute * Bending wood at radius 1400mm [R1400] Y(1-14) = 48,257 – 25,138.X1 – 1,621.X2 – 4,079.X3 – 2,596.X4 + 1,331.X1.X3 + 2,294.X1.X4 – 1,331.X3.X4 + 2,287.X12 + 1,649.X22 + 2,124.X32 + 1,012.X42 Y(2-14) = 18,367 + 1,984.X1 + 0,974.X2 – 1,190.X3 – 5,556.X4 + 1,786.X1.X2 – 1,190.X1.X3 - 4,167.X1.X4 + 2,976.X2.X4 + 1,361.X12 + 3,146.X22 + 1,956.X32 + 4,337.X42 The optimum problem was established based on the two regression in the constraints of the experimental range When α = 0,6 we have following results: Y(1-14) = 10,1%; Y(2-14) = 14,5% in which bending temperature is 1250C, bending pressure is 5,8 KG/cm2, bending time is 48 minute, steaming time is 51 minute Multiple regression equation were established for the restoretion ratio after bending (Y1-j) and the failure ratio in bending (Y2-j) Which depend on bending temperatures,, bending pressures, bending times, concentration of urea, is surface function with three radius following: * Bending wood at radius 800mm [Rh800] Y(h1-8) = 63,389 – 30,696.X1 – 0,904.X2 – 4,094.X3 – 1,648.X4 + 2,755.X1.X3 + 0,904.X1.X4 + 2,311.X12 + 2,851.X22 + 3,036.X32 + 2,317.X42 Y(h2-8) = 29,493 + 1,075.X1 + 0,538.X2 – 0,538.X3 – 2,419.X4 + 1,210.X1.X2 - 1,613.X1.X4 + 2,016.X2.X4 + 0,758.X12 + 1,968.X22 +1,162.X32 + 1,968.X42 The optimum problem was established based on the two regression in the constraints of the experimental range When α = 0,2 we have following results: Y(h1-8) = 13,6%; Y(h2-8) = 30,6% in which bending temperature is 1250C, bending pressure is 5,7 KG/cm2, bending time is 39 minute, concentration of urea is 49% * Bending wood at radius 1000mm [Rh1000] Y(h1-10) = 58,014 – 28,665.X1 – 1,166.X2 – 3,938.X3 – 1,770.X4 + 2,134.X1.X3 + 1,058.X1.X4 + 0,501.X2.X3 + 2,462.X12 + 2,595.X22 + 2,726.X32 + 2,014.X42 Y(h2-10) = 25,346 + 1,1613.X1 + 1,344.X2 – 0,806.X3 – 3,763.X4 + 0,806.X1.X2 – 3,629.X1.X4 + 0,806.X2.X4 – 0,691.X12 + 0,922.X22 + 1,325.X32 + 3,341.X42 The optimum problem was established based on the two regression in the constraints of the experimental range When α = 0,5 we have following results: Y(h1-10) = 11,9%; Y(h2-8) = 19,6% in which bending temperature is 1250C, bending pressure is 6,1 KG/cm2, bending time is 40 minute, concentration of urea is 48% * Bending wood at radius 1400mm [Rh1400] Y(h1-14) = 53,664 – 26,958.X1 – 1,381.X2 – 3,813.X3 – 1,869.X4 + 1,628.X1.X3 + 1,181.X1.X4 + 0,737.X2.X3 – 1,331.X3.X4 + 2,590.X12 + 2,315.X22 + 2,402.X32 + 1,696.X42 Y(h2-14) = 18,703 + 1,478.X1 + 0,941.X2 – 0,672.X3 – 3,091.X4 – 3,024.X1.X4 + 1,042.X22 + 1,042.X32 + 2,655.X42 The optimum problem was established based on the two regression in the constraints of the experimental range When α = 0,6 we have following results: Y(h1-14) = 11,1%; Y(h2-8) = 16,1% in which bending temperature is 1250C, bending pressure is 6,1 KG/cm2, bending time is 43 minute, concentration of urea is 47% 10 X Variable X Variable X Variable X Variable X Variable X Variable X Variable 10 X Variable 11 -3.763 0.806 -3.629 0.806 -0.691 0.922 1.325 3.341 0.240 0.294 0.294 0.294 0.220 0.220 0.220 0.220 -15.682 2.744 -12.347 2.744 -3.144 4.192 6.026 15.196 183 2.5E-12 0.01291 1.6E-10 0.01291 0.00534 0.00049 8.5E-06 4.4E-12 -4.266 0.191 -4.244 0.191 -1.151 0.461 0.865 2.881 -3.261 1.422 -3.014 1.422 -0.231 1.382 1.785 3.801 -4.266 0.191 -4.244 0.191 -1.151 0.461 0.865 2.881 -3.261 1.422 -3.014 1.422 -0.231 1.382 1.785 3.801 PHỤ LỤC 34 KẾT QUẢ GIẢI BÀI TOÁN TỐI ƯU TỶ LỆ PHỤC HỒI ĐỘ CONG Rh1000 Microsoft Excel 10.0 Answer Report Worksheet: [HOA CHAT R1000.xls]TOI UU Report Created: 10/15/2008 10:30:33 AM Target Cell (Min) Cell $E$2 Name R Original Value 10.36816165 Final Value 10.36816165 Original Value Final Value Adjustable Cells Cell $A$2 $B$2 $C$2 $D$2 Name X1 X2 X3 X4 0.234422262 -0.082684341 -0.086051815 0.234422262 -0.08268434 -0.08605182 Constraints Cell $D$2 $A$2 $B$2 $C$2 $A$2 $B$2 $C$2 $D$2 Name X4 X1 X2 X3 X1 X2 X3 X4 Cell Value -0.086051815 0.234422262 -0.082684341 0.234422262 -0.082684341 -0.086051815 Formula $D$2=-2 $B$2>=-2 $C$2>=-2 $A$2=-2 $A$2=-2 $C$2