lập bản đồ xẻ với phương pháp xẻ bán xuyên tâm khi xẻ thanh cở để sản xuất ván ghép thanh từ gỗ keo lá tràm

Hiện nay ngành chế biến lâm sản đang lâm vào tình trạng thiếu nguyên liệu trầm trọng. Gỗ tự nhiên còn rất ít, đòi hỏi ngành chế biến chuyển hướng sử dụng nguyên liệu từ rừng tự nhiên sang nguy

Lời cảm ơn

Nhân dịp hoàn thành chuyên đề tốt nghiệp khoá học(2000-2004) Tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.Ts:Nguyễn Phan Thiết đã giúp đỡ, hớng dẫn tôi nhiệt tình trong quá trình làm chuyên đề tốt nghiệp

Qua đây cũng cho tôi gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong khoa CBLS và cán bộ, công, nhân viên chức trong TTCGCN&PTCNR và các bạn đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong quá trình làm chuyên đề tốt nghiệp.

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn !!! Hà tây ngày 8 tháng 4 năm 2004

Sinh viên: Nguyễn Kim Hiều

1

đặt vấn đề

Hiện nay ngành chế biến lâm sản đang lâm vào tình trạng thiếu nguyên liệu trầm trọng Gỗ tự nhiên còn rất ít, đòi hỏi ngành chế biến chuyển hớng sử dụng nguyên liệu từ rừng tự nhiên sang nguyên liêu từ rừng trồng Đặc điểm của gỗ rừng trồng là tốc độ phát triển nhanh, tính chất cơ vật lý thấp, kích thớc nhỏ, khuyết tật nhiều Do đó khi sử dụng gỗ rừng trồng cho ta lợi dụng rất nhỏ và chất lợng kém.

Nghàng sản xuất công nghệ ván nhân tạo nói chung và nghành công nghệ sản xuất ván ghép thanh nói riêng đã ra đời và đang phát triển Nó giải quýet mâu thuẫn giữa cung và cầu trong việc sử dụng gỗ, mặt khác đây là dạng công nghệ sử dụng hiệu quả gỗ rừng trồng

Chất lợng ván ghép thanh phụ thuộc rất nhiều yếu tố τrong đó chất lợng thanh cơ sở đóng vai trò quan trọng Trong ván ghép thanh, ván ghép từ gỗ keo là tràm nói riêng khâu pha phôi gỗ thành các thanh cơ sở là việc làm trớc tiên và nó ảnh hởng rất lớn đến các khâu sau đó đợc sự thống nhất của thầy PGS.Ts:

pháp xẻ bán xuyên tâm khi xẻ thanh cở để sản xuất ván ghép thanh từ gỗ keo lá tràm ”

Vì thời gian và điều kiện nghiên cứu có hạn và khả năng của bản thân còn có hạn lại cha có kinh nghiệm trong vấn đề nghiên cứu nên không thể tránh khỏi xót em rất mong đợc sự góp ý của thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp Em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên:Nguyễn Kim Hiều

Chơng 1

những vấn đề chung1.1 Mục tiêu chuyên đề

Chọn đợc phơng pháp xẻ bán xuyên tâm khi xẻ thanh cơ sở đẻ sản xuất ván ghép thanh từ gỗ keo lá tràm, trên cơ sở đó định hớng cho việc xẻ thanh cơ cở khi sản xuất ván ghép thanh từ loại gỗ này.

1.2 Phạm vi đề tài nghiên cứu.

-Loại gỗ keo lá tràm 7- 10 tuổi, ở Núi Luốt Trờng Đại học Lâm Nghiệp.

- Sản phẩm ở đây là loại ván ghép thanh thông dụng không phủ mặt với kích thớc thanh cơ sở là S.B.L=18x40x450

- Lập mô hình lý thuyết đa yếu tố và thực nghiệm với hai yếu tố đầu vào

nhiêu thì hiệu quả kimh tế nhất bằng phơng pháp xẻ bán xuyên tâm.

1.3 Nội dung chủ yếu của đề tài:

+Cơ sở lý luận

+Tính toán lý thuyết phơng pháp xẻ, bản đồ xẻ +Thực nghiệm

+Kết quả đề tài, kết luận và kiến nghị

1.4 phơng pháp nghiên cứu:

Phơng pháp kế thừa và phơng pháp thực nghiệm kết hợp với thực nghiệp để xản xuất thanh cơ sở t gỗ keo lá tràm với phơng pháp xẻ bán xuyên tâm với sự trợ giúp của phần mềm OTP.

3

cơ sở lý thuyết2.1 Bản đồ xẻ.

2.1.1 Khái niệm.

Là hệ thống các đờng nét hoặc hệ thống các ký hiệu đợc vẽ hoặc ghi trên tiết diện ngang cây gỗ hay trên giấy để thể hiện quy cách xẻ và trình tự tiến hành xẻ Một cáhc tổng quát có hai cách lập bản đồ xẻ cơ bản sau: phơng pháp lập gián tiếp và phơng pháp lập trực tiếp Tuy nhiên còn phụ thuộc vào đặc điểm nguyên liệu và quy mô sản xuất của nhà máy xí nghiệp mà ngơì ta áp dụng ph-ơng pháp lập bản đồ xẻ cho phù hợp.

Bản đồ xẻ có một vị trí quan trọng trong quá trình xẻ Nó cũng ảnh hởng tới tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng gỗ Một bản đồ xẻ chỉ phù hợp với một khúc gỗ với đờng kính, độ cong, độ thót ngọn Vì vậy lập bản đồ xẻ đúng, phù hợp với từng khúc gỗ là một yêu cầu cấp thiết.

2.1.2 Các loại bản đồ xẻ.

Để lập một bản đồ xẻ chúng ta phải căn cứ đến việc xây dựng nguyên lý tỷ lệ thành khí định mức Phải xem xét biểu diễn quy trình xẻ một cách hợp lý nhất để nâng cao tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng gỗ Một bản đồ xẻ phải thể hiện đợc vị trí và kích thớc sản phẩm trên tiết diện ngang khúc gỗ sao cho phù hợp với nguyên lý tỷ lệ thành khí lớn nhất tuỳ theo đặc điểm nguyên liệu và quy mô sản xuất của nhà máy, xí nghiệp mà ngời ta áp dụng phơng pháp lập bản đồ xẻ cho thích hợp.

+ Bản đồ xẻ gián tiếp:

Là phơng pháp lập thể hiện bằng các ký hiệu chữ và số theo một quy định chung Nhìn vào đó ngời ta biết đợc ngay quy cách các tấm ván cần xẻ trên tiết diện ngang cây gỗ Phơng pháp này phù hợp với các xí nghiệp có nguồn nguyên liệu ổn định, dễ dàng cơ giới hoá và tự động hoá, nhng phơng pháp này

phức tạp và không linh hoạt với những nguyên liệu khuyết tật và ngoại hình phức tạp vì thế không nâng cao đợc tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng gỗ nên trong thực tế ít đợc sử dụng.

+ Lập trực tiếp:

Là phơng pháp đợc sử dụng phổ biến, hiện nay nó có u điểm là đơn giản dễ hiểu, linh động Khi lập bản đồ xẻ ta căn cứ vào hình dạng, kích thớc và vị trí các khuyết tật của gỗ cũng nh mức độ phong phú của sản phẩm Vì thế khả năng tận dụng gỗ lớn, nhng nó có nhợc điểm là trong quá trình lập đợc tiến hành trực tiếp lên đầu cây gỗ nên năng suất lao động thấp Phơng pháp này thích hợp với những xí nghiệp có đặc điểm nguyên liệu phức tạp.

2.2 Khái niệm phơng pháp xẻ.2.2.1 Phơng pháp xẻ gỗ tiếp tuyến:

Gỗ xẻ tiếp tuyến là gỗ xẻ có tiếp tuyến với vòng năm gỗ tại điểm trung tâm ván hợp với bề mặt (chiều rộng) của tiết diễn gỗ xẻ một góc β luôn bé hơn [β] Thông thờng β = 30 - 550, trong tấm ván ta phải lấy góc [β] lớn nhất của tiết diện Để thực hiện quá trình xẻ ta xác định miền cho phép xẻ gỗ tiếp tuyến cho nửa hình tròn biểu thị tiết diễn ngang của cây gỗ Miền cho phép gỗ xẻ tiếp tuyến lớn nhất là miền hình chữ nhật nội tiếp trong hình quạt.

5

Z0 =

cos[ ][ ]2cos

quá trình phơi hoặc sử dụng làm giảm tỷ lệ lợi dụng gỗ và chất lợng sản phẩm Tuy nhiên trong một số công nghệ vẫn phải áp dụng phơng pháp xẻ này nh đóng tàu, cầu

2.2.2 Phơng pháp xẻ suốt.

Ưu điểm của phơng pháp này là khả năng tận dụng gỗ lớn , có thể đáp ứng đợc nhiều chủng loại sản phẩm trong đó có ván ghép thanh Quá trình xẻ tiến hành đơn giản, gỗ rất dễ cố định phù hợp với các xí nghiệp loại vừa và nhỏ.

Là phơng pháp xẻ mà sản phẩm thu đợc tất cả đều là ván cha sạch bìa, xẻ theo phơng pháp này rất linh động trong sản xuất, nhất là nguyên liệu có nhiều bệnh tật, có điều kiện nâng cao tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng gỗ tuy nhiên ph-ơng pháp này bộc lộ một số nhợc điểm: Chi phí để rọc rìa các tấm ván tơng đối lớn, quy cách kích thớc chiều rộng ván không thống nhất nên gây khó khăn cho khâu cơ giới hoá và tự ddộng hoá.

2.2.3 Phơng pháp xẻ hộp:

Là các phơng pháp mà các sản phẩm thu đợc đa số đã rạch rìa, cạnh, phơng pháp này áp dụng để xẻ ván, xẻ hộp Nó phù hợp với quy mô xởng vừa và lớn, để cơ giới hoá và tự động hoá quy cách sản phẩm đảm bảo chính xác, có khả năng nâng cao năng suất lao động và tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng gỗ Nhng phơng pháp này kém linh động, với những loại gỗ có hình dạng phức tạp, không ổn định Trong quá trình xẻ khó loại bỏ

2.2.4 Phơng pháp xẻ xuyên tâm.

Là gỗ xẻ có bề rộng hợp với đờng tiếp tuyếncủa vòng năm tai trung tâm mặt cắt ngang một góc α ≥ [α], thông thờng α = 650 Góc α là góc đợc qui định trớc theo yêu cầu sử dụng của gỗ xẻ Để đảm góc α ≥ [α] các ván chỉ đợc lấy ra ở vùng nhất địnhcủa tiết diện, vùng đó là vùng cho phép Miền cho phép lớn hay nhỏ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đờng kính gỗ, góc α Thờng dùng hai cách xẻ gỗ xuyên tâm sau:

+ Cách xẻ hình quạt: Đây là cách xẻ đợc thực hiện trên 1/4 tiết của cây gỗ.

Phơng pháp này có khả năng thu đợc lợng gỗ xuyên tâm cao nhng nhợc điểm lớn nhất là khó cố định gỗ, cần có công cụ chuyên dùng đặc biệt trong quá trình xẻ vì vậy đây cũng là một phơng pháp xẻ cho những loại sản phẩm có yêu

Më réng bµi to¸n trªn khi xÎ v¸n xuyªn t©m thùc hiÖn trªn mét phÇn nöa h×nh trßn.

NÕu xÎ xuyªn t©m cho mét phÇn cña nöa h×nh trßn

MiÒn cho phÐp tÝnh theo c«ng thøc :

[a]+ d[a]+r4[a]+1

Z: ChiÒu réng thùc tÕ cña miÒn xÎ Z.

Z1: ChiÒu réng miÒn xÎ ( kho¶ng c¸ch t©m cña hai tÊm v¸n ).E: ChiÒu dµy m¹ch xÎ

B: Lµ nöa chiÒu dµi miÒn xÎ.

α: Lµ gãc xuyªn t©m cña v¸n xÎ.

D: Là đờng kính tiết diện cây gỗ.

2.3 Công nghệ sản xuất ván ghép thanh và các yếu tố ảnh hởng 2.3.1 Công nghệ sản xuất ván ghép thanh.

Ván ghép thanh là một loại sản phẩm ván nhân tạo xuất hiện từ rất sớm từ các nớc tây âu nhng nó chỉ pháp triển mạnh những năm 1970 Và đang đợc sử dụng một cách rộng rãi do khẳ năng đa dạng về kích thớc, không kén chọn nguyên liệu, công nghệ sản xuất đown giản Nguyên liệu sử dụng chủ yếu là có kích thớc, đờng kính nhỏ, đòi hỏi độ bền cơ học không cao, dễ dàng nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ Sản phẩm đồng đều về độ ẩm, đa dạng và ổn định về kích thớc, linh động khi liên kết và lắp ghép Giá thành so với các lọa ván nhân tạo khác thì rẻ hơn nhiều, tuy nhiên các loại ván nhân tạo đều có u đểm riêng và công nghệ phù hợp Theo tiêu chuẩn công nghệ của Anh (BS 6100 – 1984) ván ghép thanh phân chia thành một số lọai chủ yếu sau.

+ Ván ghép thanh lõi đặc không phủ mặt+ Ván thanh khung rộng

+ Ván ghép thanh lõi đặc có phủ mặt

Nguyên liệu chúng tôi cung cấp để sản suất ván ghép thanh là loại ván ghép thanh lõi đặc không phủ mặt Sản phẩm thu đợc bằng cách ghép các thanh gỗ có kích thớc nhỏ, gắn với nhau bằng chất kết dính Vì không phủ mặt nên yêu cầu chất lợng phủ mặt tơng đối cao, màu sắc đồng đều

Cắt ngắn Phay ngón

Tráng keoTráng keo

Sử lý sản phẩm

Để ghép các thanh thành phần theo kirllop có một số cách ghép sau:+ Ghép đối xứng vòng năm theo phơng tiếp tuyến

+ Ghép đối xứng vòng năm theo phơng xuyên tâm

+ Ghép các thanh thành phần theo kiểu ngón:

2.3.2 Các yếu tố ảnh hởng tới công nghệ sản xuất ván ghép thanh 2.3.2.1 ảnh hởng của cấu tạo gỗ:

Gỗ là loại vật liệu có cấu tạo từ nhiều hợp chất hữu cơ, thành phần chủ yếu cấu tạo nên gỗ là xenlulo, hêmixenlulo và lipgin trong cấu tạo của phân tử xenlulo có chứa nhóm OH, khi gỗ tiếp xúc với keo các phần tử có cực tính trong keo sẽ liên kết với nhóm OH tạo nên sự dán dính Cấu tạo gỗ rất phức tạp đối với một số loại gỗ phải lựa chọn một loại keo và chế độ ép sao cho phù hợp với từng loại gỗ.

2.3.2.2 ảnh huơng của độ ẩm gỗ:

Trong quá trình dán dính, dung môi từ dung dịch keo chủ yếu thông qua con đờng khuếch tán vào bề mặt gỗ và xung quanh vì thế gỗ có dộ ẩm tăng lên Trong thực tế dung môi bay hơi ra ngoài là rất ít Phần giữa mối dán hầu nh không bay hơi, nếu độ ẩm gỗ cao làm đọng dung môi trong màng keo cản

trở quá trình hình thành mối gián, làm giảm cờng độ gián dính Vì vậy trong công nghệ ván ghép thanh độ ẩm của gỗ sau khi sấy là 8 – 10%.

2.3.2.3 ảnh hởng của bề mặt vật gián:

Độ bền của mối gián phụ thuộc vào màng keo trong quá trình gián ép, mà bề mặt vật gián là một trong những yếu tố quyết định chất lợng màng keo Bề mặt nhẵn sẽ tạo đợc màng keo phẳng, liên tục, đều, tạo cho mối gián có c-ờng độ cao.

2.3.2.4 ảnh của kích thớc thanh cơ sở:

Kích thớc thanh cơ sở sử dụng trong ván ghép thanh phụ thuộc vào yêu cầu của sản phẩm và khẳ năng tận dụng gỗ của từng, vùng từng nhà máy Nếu kích thớc thanh cơ sở nhỏ sẽ hạn chế đợc khuyết tật do gỗ tự nhiên gây ra: Mắt, mục, nứt Khẳ năng tận dụng gỗ cao sự chênh lệnh khối lợng thể tích giữa các thanh không lớn nên mức độ co ngót giữa các chiều nhỏ, chất lợng ván ghép đồng đều và ổn định hơn Nhng kích thớc thanh nhỏ chi phí tạo thanh lớn, hao hụt gỗ nhiều, tốn keo

Theo tiêu chuẩn của Liên Xô cũ kích thớc thanh cơ sở của ván ghép thanh dùng cho hàng mộc đợc chia nh sau:

Chiều rộng thanh 20, 22, 25, 30, 35, 40, 45, 55 (mm)Chiều dày thanh 8, 10, 12, 14, 16, 19, 20, 45 (mm)

Để thu đợc yêu cầu, chất lợng sử dụng gỗ cũng nh nâng cao khẳ năng tận dụng gỗ, chúng tôi chọn kích thớc thanh cơ sở nh sau:

Ván ghép thanh có thểdùng nhiều loại keo nhng để phù hợp với yêu cầu công nghệ sản xuất, yêu cầu chất lợng và yêu cầu hiệu quả kinh tế, ngời ta th-ờng dùng keo U – F, U – F biến tính, PVA, PVC,

2.3.2.6 ảnh hởng các yếu tố công nghệ

+ Sấy gỗ: sấy gỗ là một khâu rất quan trọng ,nó quyết định trực tiếp đến chát lợng thanh cơ sở và chất lợng sản phẩm Nừu chế độ sấy không phù hợp, quá trình xếp gỗ không đúng quy cách, thanh cơ sơ có thể bi cong vênh hoặc có độ ẩm không đạt yêu cầu Trông xản xuất tuỳ theo yêu cầu của chất l-ợng sản phẩm và quy cách thanh cơ sơ mà ngời ta chọn chế độ sấy cho phù hợp.

+ Độ chính xác gia công: độ chính xác gia công là mức độ phù hợp về kích thớc và hình dạngcủa chi tiết thực tế so với chi tiết theo yêu cầu trông quá trình sản xuất ván ghép thanh,phải đồng đều về kích thớc và hình dạng giữa các thanh với nhau cũng nh gia thanh với quy cách sản phẩm đặt ra Nếu tiết diện các thanh không đồng nhất ( hình bình hành, hình chữ nhật ), trong quá trình…ép sẽ làm bề mặt giữa các thanh không tiếp xúc hết với nhau, điều này làm giảm chất lợng dán dínhvà chất lơng sản phẩm.mặt khác nếu chiều rộng và chiều dày các thanh không đều, trong quá trình ghép dẽ làm tấm ván bị vênh và không đủ áp lực ép, khi đó chất lợng dán dính và chất lợng sản phẩm sẽ không đạt yêu cầu Tuy nhiên trong thực tế dây chuyền sản xuất ván ghép thanh, để đồng đều và chuẩn về kích thớc cũng nh hình dạng, ngời ta thực hiện gia công thanh trên

máy bào bốn mặt.

+Chất lợng gia công bề mặt: đợc đánh giá qua mức độ mấp mô bề mặt trong một thanh và giữa các thanh với nhau Nếu bề mặt gia công càng phẳng , nhẵn, mức độ mấp mô thấp thì lợng keo tráng mỏng, đồng đều và liên tục, khả năng tiếp xúc giữa các thanh gỗ càng caochất lợng mối dán tăng Ngợc lại chất lợng bề mặet thấp( độ mấp mô lớn) làm chiều dày màng keo không đồng đều sẽ gây ra nội ứng suất trong khi ép làm chất lợng mối dán giảm.độ nhẵn bề mặt gia công láy là G8.

+ ảnh hởng của bản đồ xẻ và phơng pháp xẻ: vị trí của thanh gỗ troogn cây tính theo đờng kính liên quan nhiều đến sự co rút và cong vênh của thanh cơ sở cũng nh sản phẩm sau khi ép Vì vậy trong sản xuất ván ghép thanh, ph-ơng pháp xẻ và bản đồ xẻ quyết định nhiều đến chất lợng thanh cơ sở Nếu ph-ơng pháp xẻ và bản đồ xẻ hợp lý sẽ hạn chế đợc những khuyết tật tự nhiên của gỗ Nếu thanh cơ sở đợc xẻ xuyên tâm sẽ ít bị biến dạng, conmg vênh trông quá

trình phơi sấy nhng tỷ lệ thành khí thấp Khi xẻ tiếp tuyến, do chênh lệch co rút

gia hai chiều thớ gỗlớn lên dễ bị cong vênh điều nay giảm chất lợng thanh cơ sở và chất lợng ván ép Tuỳ thuộc vào nguyên liệu gỗ và mục tiêu s dụng khác nhau mà ngời ta có các phơng pháp và bản đồ xẻ cho phù hợp.

2.3.2.7 ảnh hởng của công nghệ gián ép.

Trong công nghệ gián ép yếu tố quan trọng và quan tâm nhất là chế độ ép Chế độ ép gồm 3 yếu tố chính:

- Thời gian ép - Chế độ ép.- áp suất ép.

Ngoài ra còn có ảnh hởng cuẩ độ nhớt của keo, ảnh của độ ph trong keo Nh vậy yêu cầu của thanh cơ sở có ảnh hởng rất lớn đến chất lợng, yêu cầu của ván ghép thanh nó không chỉ ảnh hởng tới tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng gỗ mà còn ảnh hởng tới công nghệ sản xuất ván ghép nên việc tính toán nâng cao tỷ lệ thành khí định mức đồng thời nâng cao chất lợng sản phẩm sẽ là yêu cầu cấp thiết.

2.4 Xây dựng mô hình lý thuyết và phơng pháp xẻ.2.4.1 lý thuyết về quy hoạch thực nghiệp.

Thông thờng để giải quyết các bài toán trong kỷ thuật ngời ta thơng sử dụng phơng pháp nghiên cứu thực nghiệmmà ít sử dụng phơng pháp lý thuyết thuần tuý Tuy nhiên trong nghiên cứu thực nghiệm phơng pháp nghiên cứu cổ 13

điển cho phép tìm kiếm các mối phụ thuộc đơn định giữachỉ tiêu đánh giá và yếu tố ảnh hởng môtj cách riêng biệtnên không cho biết kết quảchặt chẽ về mức độ ảnh hởng của từng yếu tố và tác động qua lại giữa chúng với nhau.

Quy hoạch thực nghiệm là phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm tiên tiến Nội dung của phơng pháp này là xác định ảnh hởng tới tham số đầu ra của qua trình nghiên cứu bởi một loạt các biến số Trông đó đầu ra ký hiệuYi, các yếu tố ảnh hởng ký hiệuXi Đây là yếu tố có thể lợng hoá,do đếm, điều khiển dợc.

Quy hoạch thực nghiệm bậc nhất.

Các dạng quy hoạch thực nghiệm bậc nhất.

+ Quy hoạch thực nghiệm các yếu tố toàn phần của giáo s nguyễn hải tuất (1982)và tiến sĩ:nguyễn trọng nhân (1999), phơng trình hồi quy tuyến tính dạng bậc nhất:

Y = b0 + b1.xi + b2.x2 + + bn.xn.Trong đó Y- là tham số đâu ra, b0- là số hạng tự do

b1,b2, b… n-là hệ số hồi quy tuyến tính i- các yếu tố i=1,2, k…

Các thí nghiệm đợc thực hiện với toàn bộ các mức của các yếu tố Số thực nghiệm (N) phụ thuộc vào số lợng các yếu tố theo hai mứcvà đợc tính theo công thức:

+ Quy hoạch thực nghiệm tuyến tính rút gọn.

Kế hoạch thực nghiệm toàn phần có nhợc điểm làkhi thông số đầu vào tăng thì số điểm thí nghiệm tăng lên rất lớn, kế hoạch trở nên cồng kềnh, tốn kém, phức tạp vì vậy ngời ta da về quy hoạch thực nghiệm tuyến tính rút gọn,trong đó só thực nghiệm (N) đợc tính nh sau:

Trong đó: P-là bậc rút gọn.

Các yếu tố và khoảng xác định của chúng.

Trong nghiên cứu thực nghiệm các yếu tố ảnh hởng đợc chọn phải là những yếu tố rõ rệttới mục tiêu nghiên cứu và có thể điều khiển đợ, đo đếm đợc Thông thờng phải căn cứ vào :nguyên tắc kinh tế, kỹ thuật,mục tiêu sử dụng của

nghiệm hay còn gọi là khoảng khoảng kế hoạch hoá đợc dặt ra bằng cách hạn chế :Ximin<Xi<Ximax, i=1,2, ,n…

Trong các mức khác nhau của các yếu tố Xi, quan trọng nhất là mức cơ sở Xi0, mức dới Ximin và mức trên Ximax.

Thông thờng mức toạ độ Xi0 đợc tính theo công thức :Xi0=(Ximin+Ximax)/2

Khoảng biến động các yếu tố :Li= Ximax-Xi0

=Xi0-Ximin

Để thuận tiện các giá trị của các yếu tố tự nhiên (Xi) có thể viết dới dạng

quát mà không phụ thuộc vào giáỉtị vật lý của quá trình nghiên cứu.

Để chuyển từ dạng tự nhiên sang dạng toạ độ ta sử dụng công thức:Xi=(Xi-Xi0)/Li

Khi đó các mức ảnh hởng dới dạng toạ độ sẽ là các gí trị:=1 (mức trên); 0 mức cơ sở ;-1 là mức dới.

- Lập ma trận thực nghiệm.

15

- Ma trận thực nghiệm bậc nhất là một bảng có số cộtbằng với số biến và tổ hợp chập đôi của chúng , số hàng bằng số thực nghiệm (N).trông đó các biến đợc ghi bằng mã,(+1,-1)

; bi= ∑=

; trong đó i=0,1,2, ,n…

- Kiểm tra tính đồng nhất của các phơng saitheo tính chất Korhen: Gp=Gα

-Kiểm tra tính có ý nghĩa của các hệ số hồi quy: theo tính chất Student:

bi là các hệ số của Phơng trình hồi quy

tb là tiêu chuẩn student tra bảng với α=0,05 và bậc tự do γ=N(m-1)N số thí nghiệm; m số lần lặp lại

T trị số tiêu chuẩn student tính toán Sbi là phơng sai của hệ ssố thứ i

Nếu kết quả quy hoạch thực nghiệm tuyến tính thực nghiêm chứng tỏ mô hình bậc nhất không tơng thích thì ta phải thực nghiệm bậc hai.

Quy hoạch thực nghiệm bậc hai

Phơng trình tơng quan hồi quy có dạng sau:

+Các dạng kế hoạch thực nghiệm bậc hai; hiện nay có nhiều dạng kế hoạch thực nghiệm bậc hai nh: kế hoạchKeeferi J, kế hoạch trực giao,bor wilsen, kế hoạch H.O Harley Tuy nhiên tuỳ theo yêu cầu của thí nghiệm và số lợng yếu tố ảnh hởng mà lựa chọn kế hoạch thực nghiệm phù hợp.

2.4.2 Lập tơng quan thực nghiệm.

Với mục đích và phạm vi của chuyên đề cũng nh khả năng tận dụng gỗ, chúng tôi chọn phơng pháp bố trí thực nghiệm đa yếu tố, phơng pháp xẻ thanh cơ sơlà phơng pháp xẻ bán xuyên tâm với các thông số đầu vào và đầu ra đợc xác nh sau:

Xác địng các hàm mục tiêu.

+Nâng cao đợc tỷ lệ lợi dụng và tỷ lệ thành khí gỗ.

+ Đảm bảo đợc chất lợng thanh cơ sở và phù hợp với công nghệ hiện tại.Trong sản xuất ván ghép thanh, để đánh giá một cách đầy đủ hiệu quả sản xuất và chất lợng sản phẩm,ngời ta đã đa ra rất nhiều tiêu chí nh: Tỷ lệ lợi dụng gỗ,biến dạng của thanh, chất lợng thanh, độ trơng nở,độ cong vênh ván, khối lợng của ván, do th… òi gian có hạnnên tôi chỉ xem xét chọn thông ssó chỉ tiêu là: Tỷ lệ lợi dụng gỗ sau khi xẻ (Fld) Vậy (Fld) là hàm mục tiêu thể hiện hiệu quả sử dụng gỗ.

Xác định các thông số ảnh hởng

Tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụnggỗ trong xản xuất ván ghép thanh chịu ảnh ởng của rất nhiều nhân tố, nó bao gồm cả nhân tố điều khiển đợc và nhân tố không điều khiển đợc.

+Nhân tố không điều khiển đợc(nhân tố cố định)

đó là các nhân tố ảnh hởng thuộc về đặc tính của nguyên liệu nh:độ cong thân cây,độ thon, độ bầu dục, độ ẩm gỗ, mắt gỗ các nhân tố này không điều khiển…dợc nên không thuộc vào phạm vi nghiên cứu của đề tà.

17

+ Nhân tố điều khiển đợc.

đó là những nhân tố ảnh hởng thuộc về kích thớc nguyên liệu và vị trí lấy gỗ trên tiết diện ngang khúc gỗ do phạm vi nghiên cứu có hạn nên tôi chỉ nghiên cứu hai yếu tố: về dờng kính và phơng pháp xẻ.đây là nhân tố ảnh hởng đén tỷ lệ lợi dụng gỗ (Fld).

-ảnh hởng của đờng kính gỗ tròn:đây là nhân tố ảnh hởng tới (Fld) gỗ đờng kính gỗ tròn càng lớn thì tỷ lệ lợi dụng và tỷ lệ thành khí gỗ càng cao, chi phí công nhân giảm.ngợc lại đờng kính giảm, tỷ lệ thành khí nhỏ, chi phí công nhân tăng, tỷ lệ lợi dụng gỗ thấp.đờng kính gỗ là nhân tố ảnh hởng có thể khống chế và điều khiển đợc.

-ảnh hởng của vị trí lấy gỗ (miền hợp pháp Z)

vị trí lấy gỗtrên tiết diện ngang cây (miền hợp pháp Z) có ảnh hởng rất lớn đến tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng và chất lọng thanh trong sản xuất ván ghép thanh Đại diện cho miền hợp pháp Z là góc [α].Miền hợp pháp (Z)là miền cho

phép xẻ trên tiết diện ngang khúc gỗ ,nó đi kèm hay tơng ứng với góc [α]và

đ-ờng kính (d) Từ công thức (Z) tính trong phần 2.1.1,thấy rằng ,khi [α] càng lớn

,chiều rộng của miền (Z)cm ,càng nhỏ ,độ xuyên tâm của gỗ càng cao ,chất

nhỏ ,miền (Z)cm càng rộng ,độ xuyên tâm của thanh gỗ càng thấp cho tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng gỗ cao nhng độ biến dạng của thanh gỗ tăng do có ngót không đều làm giảm chất lọng thanh cở và chất lợng sản phẩm.

Qua việc phân tích các yếu tố ảnh hởng tới tỷ lệ lợi dụnggỗ trên chúng tôi thấy :Đờng kính gỗ tròn là miền hợp pháp Z là hai yếu tố ảnh hỏng rất lớn và rõ nét tới thanh tỷlệ lợi dụng gỗ ,những yếu tố khác đợc coi là cố định huặc không thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài

+Đờng kính gỗ :

qua điều tra thực tế tại khu vực núi luốt trờng đại học lâm nghiệp thấy đờng

sát , chúng tôi chọn nghiên cứu trên 3 cấp đờng kính là d=16,20 và 24(cm) trong đó Ximax=24 cm , và Ximin=16 cm và Xi0=20 cm

đây là các thông số đầu vào

+ Miền hợp pháp Z: Trong sản xuất ván ghép thanh ,yêu cầu độ biến dạng của thanh cơ sở thấp nên cần xẻ thanh cơ sở có độ xuyên tâm cao Vì vậy để vừa đảm bảo chất lợng thanh cơ sở vừa đảm bảo tỷ lệ lợi dụng gỗ , chúng tôi chọn vùng nghiên cứu là vùng giữa bán tiếp tuyến và bán xuyên tâm với khoảng biến động góc α=450 -550-650

Đây là thông số đầu vào thứ 2

khoảng biến động của các yếu tố ảnh hởng :X1 là đờng kính nguyên liệu

X2-là góc[ α ] (độ)

L-là khoảng biến động của các yếu tố L=Ximax-Xi0

Bảng :khoảng biến động của các thông số ảnh hởng

Quá trình xây dựng hàm hồi quy đợc tiến hành theo hai bớc:-Lập hàm hồi quy ở dạng mã.

Y = f(x1, x2, x3, xn).

-Chuyển hàm hồi quy về dạng thực nhờ phép biến đổi 19