Dây chuyền công nghệ xẻ cho ván cốp pha

Gỗ là một vật liệu có nguồn gốc từ tự nhiên. Vật liệu từ gỗ có những đặc tính riêng mà các loại vật liệu tự nhiên và nhân tạo khác không có được. Xu thế của xã hội hiện đại ngày nay đa

Lời nói đầu

Gỗ là một vật liệu có nguồn gốc từ tự nhiên Vật liệu từ gỗ có những đặc tính riêng mà các loại vật liệu tự nhiên và nhân tạo khác không có đợc Xu thế của xã hội hiện đại ngày nay đang có thiên hớng về sử dụng loại vật liệu này Bằng chứng cụ thể cho thấy vật liệu từ gỗ đóng một vai trò khá quan trọng là các sản phẩm cụ thể là các loại vật liệu trong đồ mộc gia dụng nh ván sàn, ván ghép thanh, đồ dùng gia dụng, v.v và vật liệu trong xây dựng nh… ván cốp pha, cột trụ, cọc chống, dầm xà, v.v …

Tuy nhiên để loại vật liệu này phát huy tốt đặc tính của nó thì chúng ta cần phải chế biến nó Một trong các khâu của quá trình chế biến gỗ là khâu xẻ gỗ, bởi không ít vật phẩm làm từ vật liệu gỗ không thể sử dụng nguyên cây gỗ tròn

Là một Sinh viên trong ngành Chế biến Gỗ, sau khi đã tiếp thu kiến thức về công nghệ xẻ tôi cần từng bớc tiếp cận với thực tế bằng cách tiến hành làm đồ án thiết kế một dây chuyền công nghệ xẻ cụ thể Đợc sự chỉ đạo của giáo viên phụ trách môn học là thầy Nguyễn Phan Thiết, tôi tiến hành hoàn thành đồ án thiết kế “Dây chuyền công nghệ xẻ cho ván cốp pha” với các số liệu sơ bộ

đã cho ban đầu.

Do đây là lần đầu tiên tiếp xúc với công việc thiết kế nên chắc chắn đồ án của tôi sẽ không thể tránh đợc các sai sót và sai lệch so với thực tế Tôi rất mong nhận đợc sự chỉ vẽ từ phía giáo viên phụ trách môn học để đồ án của tôi hoàn thiện và đi sát thực tế hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên Lê tất thành

Trong ba loại phân xởng nói trên để áp dụng vào thực tế cần phải có sự lựa chọn tuỳ theo tổ chức kinh doanh và nhiệm vụ sản xuất của phân xởng để phù hợp với vốn đầu t và máy móc thiết bị.

Vì vậy, theo nh đề bài có công suất phân xởng là 18000 m3/năm Nên ta chọn đồ án là: “Thiết kế kỹ thuật xởng xẻ gỗ cỡ nhỏ” có các u, nhợc điểm sau:

+ Đa dạng hoá sản phẩm trong sản xuất

Dựa vào điều kiện kỹ thuật để giải pháp công nghệ

Dựa vào kết cấu sản phẩm để lựa chọn loại thiết bị công nghệ cần thiết

Đa dạng hoá sản phẩm trong sản xuất nghĩa là nhà máy tạo ra nhiều loại sản phẩm, nhiều kiểu cỡ phù hợp với thị hiếu khác hàng đồng thời có thể khai thác ở mức độ cao năng lực sản xuất của dây truyền.

Do gỗ rừng trồng có điều kiện nhỏ, tính chất cơ vật lý thấp, màu sắc không đẹp nên đa phần gỗ rừng trồng đợc sử dụng dới dạng nguyên liệu, vật liệu thô.

Hiện nay trên thị trờng cần sản phẩm từ gỗ rừng trồng là: ván sàn, thanh cơ sở ván ghép thanh, cốp pha Nên sản phẩm chính trong đồ án này là ván cốp pha.…

2.2 Kích thớc sản phẩm

Sản phẩm tạo ra đáp ứng đợc yêu cầu thực tế của các nhà sản xuất, ngời sử dụng Kích thớc danh nghĩa (KTDN) của sản phẩm là kích thớc đã đợc ghi trong tiêu chuẩn, còn kích thứoc thực tế (KTTT) là kích thớc đợc xác định cụ thể và đợc đo trực tiếp trên gỗ xẻ

Khi độ ẩm tiếp tục giảm xuống thì độ co rút tăng lên, sản phẩm qua sấy đợc tính nhsau:

Co ngót theo chiều tiếp tuyến lớn mhất là 7% - 9%Co ngót theo chiều xuyên tâm trung bình từ 3% -5%

Co ngót theo chiều dọc thớ là không đấng kể có thể bỏ qua

- Đối với ván cốp pha kích thớc sản phẩm: Dày x Rộng x Dài = t x w x l20 x 240 x 3200

+ Ràng buộc về đối thủ cạnh tranh+ Ràng buộc về pháp luật

* Giá cả sản phẩm đợc xác định+ Chi phí rẻ

+ Chi phí sử dụng+ Chi phí vật t+ Thuế

+ Lợi nhuận

* Phát huy các mặt chất lợng, giá cả+ Chất lợng ổn định, đồng đều

+ Dịch vụ cung cấp kịp thời, đáp ứng đợc cả về số lợng và chất lợng

III Lựa chọn và tính toán nguyên liệu

Để sản xuất ván cốp pha thì có rất nhiều loại nguyên liệu Nhng theo nội dung đồ án ta chọn nguyên liệu gỗ là keo lá tràm Đó là một trong những loại gỗ mọc nhanh rừng trồng có khả năng cải tạo đất rất tốt và thích hợp với nhiều điều kiện tự nhiên khác nhau Gỗ Keo Lá Tràm là gỗ có màu trắng ngà rất đẹp, nhng có nhiều mắt Tỷ lệ mắt trung bình trong một cây khoảng từ 120 – 150 mắt Gỗ tơng đối thẳng, ít khuyết tật nh: một, mục, nấm mốc Khả năng chịu lực, chống chịu bệnh tật của gỗ tơng đối thấp, trong quá trình xẻ lại rất khó khăn do dễ bị nứt

Keo Lá Tràm là cây nguyên sản ở phía bắc Australia, Papare Gunea và Indonexia Xong hiện nay giống cây này đã đợc trồng rộng rãi ở nhiều nớc: Châu á, châu Phi, Châu Mỹ La Tinh ở nớc ta Keo Lá Tràm đợc đa vào trông đầu tiên ở miền Nam vào những năm 1960.

Năng suất cây Keo Lá Tràm rất cao, chu kỳ kinh doanh gắn nh ở Lâm trờng nguyên liệu giấy Tri An - Đồng Nai, sau bảy năm có thể cho năng suất 15.4 – 22.2 m3/ha với luân kỳ chặt 8 – 10 năm tại Ba Vì - Hà Tây, sau 2 năm cây có thể cao 5 – 6 m với đờng kính 4,5 – 5,6 cm và tái sinh tốt.

Keo Lá Tràm chiếm một tỷ trọng tơng đối lớn trong tổng diện tích rừng trồng ở nớc.Vùng phân bố tập trung của Keo Lá Tràm là các tỉnh: Đồng Nai, Quảng Nam, Đà Nẵng, Thừa Thiên Huế, Hoà Bình, Đắc Lăk, từ sau ngày giải phóng đến nay trong cơ cấu cây trồng rừng, đã có trên 10000 ha đợc trồng hầu hết trên các nông trờng trên các tỉnh.

Đây là một loại cây mọc nhanh, có khả năng thích ứng với nhiều loại đất khác nhau, đặc biệt nó có tác dụng cải tạo đất nhờ quan hệ cộng sinh với vi sinh vật cố định đạm Trên thực tế rừng Keo Lá Tràm thờng đợc trông trên các đất sau khai thác rừng tự nhiên với mục đích cải tạo và bảo vệ đất nghèo Gỗ Keo Lá Tràm trớc đây thờng đơc dùng làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp giấy Ngày nay khi rừng tự nhiên không còn cùng với các loại rừng trồng khác nh: Cao su, Bạch đàn

Gỗ Keo Lá Tràm ngày càng thể hiện vai trò quan trọng trong cân đối nguyên liệu của chế biến gỗ Gỗ Keo Lá Tràm phần gốc và phân thân có khả năng chế biến theo hớng sản xuất ván sàn, sau đó đa vào sản xuất hàng mộc hoặc sử dụng trong lĩnh vực nội thất cao cấp phục vụ cho tiêu dùng trong nớc và xuất khẩu Phần ngọn và phần cành mhấmh có thể làm mguyên liệu cho sản xuất ván dăm Cấu tạo gỗ Keo Lá Tràm phụ nhiều vào điều kiện lập địa và vị trí trên cây, hay từng cây khác nhau thì cấu tạo và tính chất cơ lý của chúng cũng khác nhau Cây gỗ nhỡ, cao trên 25 m, đờng kính có thể đến 60 cm Thân tròn, thẳng cây mọc nhanh 3 – 4 năm tuổi có thể cao tới 2,5 m , đờng kính 14 – 16 cm Ưa sáng sống ở nơi nhiệt độ bình quân 26 – 300C, lơng ma 1000 – 1750 mm/năm Cây chịu đợc đất nghèo dinh d-ỡng, có thể sống đợc trên đất thiếu ôxy, đất thịt nặng và cả đất cát, khả năng tái sinh hạt và chồi đều tốt.

Gỗ Keo Lá Tràm là gỗ lá rộng, có giác, lõi phân biệt Gỗ lõi lúc mới chặt hạ màu vàng sẫm, sau khi sấy khô có màu sám nâu Gỗ giác khi tơi có màu vàng nhạt, khi sấy khô màu trắng Tỷ lệ giác lõi của Keo Lá Tràm phụ thuộc vào tuổi cây, loại cây, gỗ lõi có thể chiếm khoảng 60 – 70% Tính chất cơ lý của hai phần khác nhau, phần gỗ giác mềm hơn phần gỗ lõi và có tính dẻo dai hơn phần gỗ lõi.

Vòng tăng trởng hàng năm nhỏ cỏ thể phân biệt rõ ràng nhng không dứt khoát, mắt gỗ trung bình, chiều thớ gỗ hơi nghiêng, lỗ mạch khá lớn phân bố theo kiểu phân tán, đôi khi có mạch kép xếp xuyên tâm Khi gia công cơ giới lực cắt sẽ đi qua các phần của gỗ không thay đổi nhiều, có sự hiện diện của các chất màu nâu vàng bịt kín hết trong lỗ mạch gỗ làm vách gỗ dày thêm hạn chế khả năng thoát ẩm của gỗ Hình thức phân bố mô tế bào chủ yếu theo hình cánh và hình cánh nối tiếp, các lỗ mạch thành những dãy băng hẹp Những mô tế bào này sẽ hút keo mạnh hơn sợi gỗ nên sẽ có một phần keo bị thấm vào trong tế bào, làm giảm lợng keo dám trên bề mặt gỗ, làm giảm cờng độ dán dính của keo ảnh hởng đến chất lợng ván, tuy nhiên gỗ Keo Lá Tràm có mật độ mạch gỗ trung bình nên lợng mô tế bào vây quanh mạch không nhiều Cấu tạo của gỗ Keo Lá Tràm không có ống dẫn nhựa

- Để gia công đợc nhiều loại sản phẩm khác nhau, nhiều chi tiết khác nhau trên một

dây truyền sản xuất là vấn đề đợc quan tâm hàng đầu Trên cơ sở dựa vào hệ thống chỉ tiêu sau để đánh giá dây chuyền sản xuất hợp lý.

+ Chỉ tiêu Kinh tế: Đảm bảo yêu cầu công nghệ, mức độ cơ giới hoá và tự động hoá.+ Chỉ tiêu an toàn: Cờng độ lao động, mật độ ô nhiễm.

+ Chỉ tiêu kinh tế xã hội: Vốn đầu t, tỷ suất đầu t, giá thành sản phẩm, thời gian thu hồi vốn.Trên cơ sở yêu cầu trên ta đa ra các phơng án bố trí quy trình công nghệ và lựa chọn phơng án tối u.

* Phơng án 1:

Theo phơng án này nguyên liệu ban đầu đợc phân loại với kích thớc phù hợp với sản phẩm, sau đó qua khâu xẻ phá đem sấy và đợc phân loại thành sản phẩm chính, phụ đem xẻ lại và đơc phân loại thành sản phẩm Phơng án này nguyên liệu sau khi phân loại thì đa vào xẻ triệt để, tỷ lệ thành khí lớn.

- Ưu điểm: Phù hợp loại hình phân xởng cỡ nhỏ sử dụng gỗ rừng trồng, sản phẩm sau khi xẻ phá qua khâu sấy thì ít bị công vênh, độ chinh xác của sản phẩm cao.

- Nhợc điểm: Chi phí khâu sấy quá lớn, sản phẩm qua khâu xẻ lại tận dụng không triệt để Khi qua sấy phế liệu dọc cạnh không làm dăm công nghệ đợc.

* Phơng án 2 :

Phân loạiXẻ lại

Phân loạiSản phẩm

SấyPhân loại

Xẻ lạiSản phẩm

- Theo phơng án này nguyên liệu đợc phân loại theo kích thớc phù hợp với sản phẩm sau đó qua khâu xẻ phá đem xẻ lại và tiếp theo là sấy Sau khi phân loại đem xẻ lại

+ Ưu điểm : phơng án này đã giảm khâu sấy

+ Nhợc điểm : sản phẩm qua xẻ lại đem sấy bi khuyết tật cong vênh, phơng án này phù hợp với loại hình công nghệ quy mô phân xởng xẻ lớn, nguyên liệu là gỗ cứng

Thông qua việc phân tích phơng án 1 và 2 Kết hợp giữa lý thuyết và thực tế tại một số phân xởng xẻ ở trong nớc hiện nay Nên tôi lựa chọn dây chuyền công nghệ đặc trng theo phơng án 1 Mặc dù phơng án này có nhợc điểm nhất định, khi thiết kế cố gắng khắc phục cho phù hợp trong sản xuất.

x-Nhợc điểm của phơng án này : chất lợng sản phẩm không cao, trình độ công nghệ trong quá trình xẻ phải đáp ứng đợc yêu cầu kĩ thuật, khó khăn cho việc cơ giới hoá và tự động hoá

V Lựa chọn máy móc thiết bị

5.1 Lựa chọn chung thiết bị

- Hiện nay máy móc trên thị trờng rất đa dạng và phong phú , căn cứ vào trình độ tiến bộ kỹ thuật và điều kiện kinh tế.Ta có đặc điểm công nghệ của máy móc thiết bị nh sau:

+ Theo phơng án bố trí công nghệ ca vòng nằm làm chủ đạo cho khâu xẻ phá theo lựa chọn máy móc Sử dụng ca vòng nằm của Việt Nam sản xuất ở trong nớc của công ty Formach, cơ khí Đồng tháp, Safomec – Tp Hồ Chí Minh

+ ở khâu xẻ lại có thể dùng ca đĩa cũng do Việt Nam sản xuất.

Khâu sấy là phần không thể thiếu đợc trong công nghệ xẻ hiện nay có nhiều kiểu lò sấy, lò sấy hơi nớc, sấy điện, sấy hơi đốt

Mục tiêu là nâng cao chất lợng gỗ hạn chế thay đổi kích thớc Nhng trong thiết kế tôi chọn lò sấy hơi đốt

+ Máy băm dăm để tận dụng phế liệu trong quá trình xẻ phá, xẻ lại, với công suất nhỏ nên chọn máy băm dăm nhỏ

+Theo phơng án công nghệ đã chọn trong đồ án để phù hợp với vốn đầu t, cũng nh u việt của thiết bị máy móc và tiêu chí kinh tế Tôi chọn thiết bị sau.

CVNsafomec– HCMFormach - HNCÈ khÝ - ưổng ThÌp

CD4-100CVN- 80CD3

- ườ Ẽổng tẪm

cao,mỈch xẽ ỗn ẼÞnh- ườ Ẽổng tẪm thấp, mỈch xẽ khẬng ỗn ẼÞnh

- Trồng tẪm, chất lùng gia cẬng thấp

- Tộc Ẽờ bÌnh ẼẾ 350v/p’.- Tộc Ẽờ mỈch xẽ 400v/p’.- Tộc Ẽờ mỈch xẽ 400v/p’.

Dủng CVN doSafomec

sản xuất

Ca ẼịaSafomec – HCMFormach – HNưẾi Loan

- KÝch thợc lới ca

- KÝch thợc lới ca

- KÝch thợc lới ca φ =

- Tộc Ẽờ trừc dao 2500v/p.- Tộc Ẽờ trừc dao 2250v/p.-Tộc Ẽờ trừc dao 2800v/p.

ỡ phÈng Ìn nẾy sữ dừng ca Ẽịa do Safomec sản xuất

Lò sấyAn Dị – BỨnhDÈng

Caxe 2000

6,6kw- CẬng suất toả nhiệt 54.000kcal/h- CẬng suất toả nhiệt 50.000 kcal/h.

20m3/mẽ sấy20m3/mẽsấy

Chồn lò sấy hÈi Ẽột cũa An DịBỨnh D-Èng

MÌy bẨm dẨm Kiểu Ẽịa Kiểu phay

BX- 44430kwưởng kÝnh trộng dao D =350 mm

-200Ẽến500kg/h- 200 Ẽến700 kg/h

250.000.000Chồn mÌy bẨm dẨm BX-400

ThẬng sộ ký thuật cũa mÌy sản xuất chÝnh

Tên máy& thiết

Kích thớchxbxl (mm)

Công suất (kw)

Trọng ợng máy(kg)

l-Tốc độ quay (vòng/phút)

Tốc độ đẩy

Ca vòngNằm

đờng kính bánh đà 900mmCa đĩa xẻ

lại 800x800x2100 3,7 800 2800

Đờng kính ỡi ca 400mmCa đĩa

l-cắt ngắn 700 x 800 x 2100 2,4 700 2800

Đờng kính ỡi ca 350mm

l-Máy

băm dăm 2450 x 940 x3467 C : 30P: 1,5 2414 1450

-Đờng kính trống dao D= 350mm- chiều dài trống dao L=180mm

Lò sấy 2800x3800x7000 6,61450

-Công suất nhiệt 54000 kcal/h

- - Công suất gió

42000m3/hMáy mài

Xuyên tâm – bán xuyên tâm Trung tâm – bán trung tâm

* Với phơng pháp xẻ suốt:

Là phơng pháp thu đợc đều là ván cha rạch rìa.

+ 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.

+ Nhợc điểm: Công việc lọc 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

+ Ưu điểm: Đảm bảo chính xác, có khả năng nâng cao năng suất thiết bị và tỷ lệ thành khí.

+ Nhựoc điểm: Tỷ lệ thành khí cha cao.

* Với phơng pháp xẻ xuyên tâm:

Gỗ xẻ xuyên tâm là gỗ xẻ có góc xẻ G = 900

Có mặt rộng vuông góc vòng năm

Có độ co rút ít, thờng đợc áp dụng nhiều trong hàng không, nhạc cụ.+ Ưu điểm: Có khả năng thu đợc lợng gỗ xuyên tâm cao.

+ Nhợc điểm: Khó cố định gỗ, cần có công cụ chuyên dụng.

• Với phơng pháp xẻ tiếp tuyến:

Là xẻ gỗ có mặt rộng trung tâm với vòng năm hay tạo thành với vòng năm một góc m cho phép nhất định với góc 300 <= [ ] <=550, góc , đo đợc trên mặt cắt ngang gỗ xẻ là góc hẹp giữa hai đờng thẳng tiếp tuyến với vòng năm tại các điểm trên đờng trung tâm của bề dày tiết diện gỗ xẻ Gỗ xẻ tiếp tuyến có vân thớ đẹp đợc dùng nhiều trong sản xuất hàng mộc.

*Vì vậy để đảm bảo cho chất lợng sản phẩm cao và yêu cầu về nguyên liệu sao cho phù hợp nên em chọn phơng pháp xẻ hộp

5.2.2 Lập bản đồ xẻ

- Là hệ thống các kí hiệu đợc đa ra để chỉ trình tự xẻ, quy cách kích thớc của sản phẩm gỗ xẻ Các nhân tố ảnh hởng tới bản đồ xẻ bao gồm : đờng kính gỗ tròn, chiều dài gỗ, độ cong, độ thót ngọn, bệnh tật gỗ máy móc thiết bị, kich thớc sản phẩm …- Để lập bản đồ xẻ chúng ta phải căn cứ đến việc xây dựng nguyên lý, tỉ lệ thành khí lớn nhất, khảo sát thực tế cho thấy ở các phân xởng xẻ, đều xẻ theo phơng pháp xẻ suốt và phơng pháp xẻ hộp Nh vậy bản đồ xẻ phải thực hiện đợc vị trí và kích thớc, số lợng sản phẩm trên tiết diện ngang cây gỗ sao cho phù hợp với nguyên lí tỉ lệ lợi dụng lớn nhất Ta có thể vạch mực trực tiếp trên tiết diện ngang cây gỗ hoặc biểu diễn trên giấy bằng vòng tròn tơng tự, ngoài ra chúng ta căn cứ vào khả năng tiêu thụ của từng loại sản phẩm cũng nh hiệu quả kinh tế để lập bản đồ xẻ Có hai cách lập bản đồ xẻ.

5.2.2.1 Phơng pháp lập gián tiếp

- Là phơng pháp lập đợc thực hiên bằng các kí hiệu và số theo một quy địnhchung Nhìn vào đó ngời ta có thể biết đợc ngay quy cách các tấm ván cần xẻ trên tiết diện ngang 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.

5.2.2.2 Phơng pháp lập trực tiếp

- Là phơng pháp đợc sử dụng phổ biến.+ 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.

Dày x Rộng x Dài (t x w x l ) = 20x 240 x 3200 (mm)+ Kích thớc sản phẩm phụ :

Dày x rộng x dài (t xw x l ) = 20 x 280 x 3000 (mm).- Bản đồ xẻ :

Số mạch xẻ : n =

Trong đó : e- Chiều dày mạch xẻ ( e= 3 mm) t – Chiều dày ván (t=20 mm)Nên n = 8 ( mạch )

Số tấm ván : m = 7 ( tấm )- Năng suất máy tính theo công thức :

A =

Trong đó :A- Năng suất của máy ca vòng xẻ phá