Nghiên cứu sự ảnh hưởng của một số thông số đến chi phí năng lượng riêng và chất lượng bề mặt gia công khi cưa ngang gỗ keo lá tràm (acacia auriculiformics cunn) bằng cưa đĩa​

i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đƣợc luận án này, suốt thời gian vừa qua nhận đƣợc nhiều quan tâm giúp đỡ, dẫn nhiều tập thể, cá nhân Nhân dịp cho phép tơi đƣợc bày tỏ lịng biết ơn chân thành tới: Thầy giáo hƣớng dẫn khoa học PGS.TS Nguyễn Văn Quân dành nhiều thời gian hƣớng dẫn, bảo tận tình, PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu, PGS TS Lê Văn Thái, TS Nguyễn Văn Bỉ nhiệt tình giúp đỡ thu thập xử lý số liệu Tập thể cán bộ, giáo viên Phòng Sau đại học, Khoa Cơ điện Cơng trình, Trung tâm thí nghiệm thực hành Khoa Cơ điện Cơng trình trƣờng Đại học Lâm nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho thực đề tài Xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè động viên giúp đỡ trình thực đề tài Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc giúp đỡ quý báu Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Những kết luận văn đƣợc tính tốn xác, trung thực chƣa có tác giả cơng bố Những nội dung tham khảo, trích dẫn luận văn đƣợc dẫn nguồn gốc Hà Nội, tháng 11 năm 2016 Tác giả Phạm Quốc Trí ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU v DANH MỤC CÁC BẢNG ix DANH MỤC CÁC HÌNH .x ĐẶT VẤN ĐỀ Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu nƣớc 1.2 Tình hình nghiên cứu nƣớc .14 Chƣơng MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 18 2.1.1 Mục tiêu chung 18 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 18 2.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu 18 2.2.1 Thiết bị gia công 18 2.2.2 Loài gỗ 19 2.2.3 Giới hạn nghiên cứu 20 2.3 Nội dung nghiên cứu 20 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu .20 2.4.1 Lựa chọn phƣơng pháp nghiên cứu 20 2.4.2 Chọn mục tiêu thực nghiệm 23 2.4.3 Chọn tham số điều khiển .23 2.4.4 Chọn thiết bị đo 24 iii 2.4.5 Tiến hành công tác chuẩn bị 25 2.4.6 Tiến hành thí nghiệm thăm dò .28 2.4.8 Thực nghiệm đa yếu tố 35 2.4.9 Xác định giá trị hợp lý 42 Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 45 3.1 Cấu tạo máy cƣa đĩa ц6 45 3.1.1 Bộ phận động lực 46 3.1.2 Bộ phận công tác 46 3.1.3 Hệ thống điều khiển, điều chỉnh 48 3.1.4 Bàn máy thân máy 48 3.2 Nguyên lý làm việc máy cƣa đĩa ц6 48 3.3 Động lực học trình cƣa gỗ cƣa đĩa 49 3.4.2 Những yếu tố ảnh hƣởng đến chi phí lƣợng riêng 61 3.5 Độ nhám bề mặt gia công yếu tố ảnh hƣởng đến 63 3.5.1 Khái niệm độ nhám bề mặt gia công 63 3.5.2 Các tiêu đánh giá độ nhám bề mặt gia công 65 3.5.3 Các yếu tố ảnh hƣởng đến độ nhám bề mặt gia công 68 3.6 Kết luận 71 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 73 4.1 Kết thí nghiệm thăm dị .73 4.2 Kết thực nghiệm đơn yếu tố 75 4.2.1 Ảnh hƣởng tốc độ đẩy đến chi phí lƣợng riêng Nr độ nhám bề mặt gia công Ry 75 4.2.2 Ảnh hƣởng góc mài cạnh cắt bên đến chi phí lƣợng riêng Nr độ nhám bề mặt gia công Ry 78 4.2.3 Ảnh hƣởng góc mài cạnh cắt ngắn β2 đến chi phí lƣợng riêng Nr độ nhám bề mặt gia công Ry 81 iv 4.3 Kết thực nghiệm đa yếu tố 84 4.3.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên yếu tố ảnh hƣởng 84 4.3.2 Lập ma trận thí nghiệm 85 4.3.3.Tiến hành thí nghiệm theo ma trận Hartly với số lần lập lại thí nghiệm m=3 86 4.3.4 Xác định mơ hình tốn học thực phép tính kiểm tra 86 4.3.5 Chuyển phƣơng trình hồi qui hàm mục tiêu dạng thực 88 4.3.6 Xác định giá trị tối ƣu thông số U, β1, β2 89 4.3.7 Vận hành máy với giá trị tối ƣu thông số ảnh hƣởng .91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .94 TÀI LIỆU THAM KHẢO v Ký hiệu Pm1 Lực tác p Áp lực c ρ1 B1 Bán kính Chiều dà α1 γ1 Góc sau Góc trƣớ f Hệ số m Pt Lực tác Góc cắt δ1 Ps1 Lực tác σc Pm2 Ứng suấ Lực tác B2 Chiều dà ρ2 α2 Bán kính Góc sau γ2 Góc trƣớ Lực tác δ2 Góc cắt Pt2 CH h Hệ số đà Chiều dà ps2 Lực tác Pp Lực ma fg Hệ số m p0 Áp lực b vi Hệ số chất tải hầu cƣa t Bƣớc cƣa Hệ số co ngót p // Hệ số Poatxong Hệ số hao hụt phoi bị cọ sát với thành bên H Chiều cao mạch cƣa r Bán kính hầu cƣa y Hệ Số đặc trƣng ch αp Hệ số giảm áp lực c pb Lực ma sát đĩa Hệ số lƣợng ph ' P Lực cắt cƣa ngang gỗ Nr W Năng lƣợng hao phí để cƣa ngang đƣợc M m2 gỗ M Diện tích mạch cƣa cƣa đƣợc thời gian T Nc Công su v Tốc độ cắt u Tốc độ đẩy c Lƣợng ăn gỗ cƣa Ra l Chiều dài chuẩn y Tung độ profin đƣợc đo từ đƣờng trung bình n Số lƣợng tung độ profin đƣợc đo Rz Chiều cao mấp mô Sm Bƣớc trung bình c vii Ry Chiều ca Hmax Độ mấp htb Chiều dà Gtt Chuẩn K Gb Chuẩn K m Số lần lặ mu Số lần lặ s max2 Phƣơng y ui y Giá trị c Ftt Giá trị tr Chuẩn F S2y Phƣơng Se2 Ƣớc lƣợ S2 Phƣơng ei Khoảng Fb Hệ số hồ Chuẩn F χ2 Chỉ tiêu Y Giá trị tr ui K* χ tt2 Chỉ tiêu χ 2B Chỉ tiêu K* F Hệ số hồ Chuẩn F Nα Các thí n χ2 Chỉ tiêu viii No Các thí n k Số thơng a Số nhóm Yi* Giá trị g Y Giá trị tr Pi Xác suất η ∆% Tiêu chu Sai số tƣ ix DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng 2.1 Tính chất vật lý gỗ keo tràm 2.2 Một số tính chất học gỗ keo 2.3 Thông số kỹ thuật đồng hồ đo H 4.1 Tổng hợp kết xử lý 50 thí nghiệ phí lƣợng riêng 4.2 Tổng hợp kết xử lý 50 thí nghiệ nhám bề mặt gia cơng 4.3 Mã hố yếu tố ảnh hƣởng 4.4 Ma trận thí nghiệm kế hoạch Hartly PHỤ BIỂU KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU ẢNH HƢỞNG CỦA GÓC MÀI CẠNH CẮT NGẮN ĐẾN CHI PHÍ NĂNG LƢỢNG RIÊNG DANH GIA DONG NHAT PHUONG SAI ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Sj │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 121.810│ 119.420│ 114.000│ 16.014│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ tieu chuan kohren he so tu he so tu Y = 355.854+-11.005X1+ 0.126X1X1+he so b0,0 b1,0 b1,1 Tieu chuan T student cho cac he so la : T0,0 T1,0 T1,1 Phuong sai luong (lap) So bac tu Phuong sai tuong thich So bac tu Tieu chuan FISHER ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ Tam cua mat quy hoach X = ( 43.759 , ) Ytam = cac he so chinh tac 0.1257 vec to rieng U ( A=UWUt) -1.0000 PHỤ BIỂU 10 KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU ẢNH HƢỞNG CỦA GÓC MÀI CẠNH CẮT NGẮN ĐẾN ĐỘ NHÁM BỀ MẶT GIA CÔNG DANH GIA DONG NHAT PHUONG SAI ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Sj │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 220.000│ 214.000│ 220.000│ 12.000│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ tieu chuan kohren he so tu he so tu Y = 208.390+ -0.750X1+ 0.019X1X1+he so b0,0 b1,0 b1,1 Tieu chuan T student cho cac he so la : T0,0 T1,0 T1,1 Phuong sai luong (lap) So bac tu Phuong sai tuong thich So bac tu Tieu chuan FISHER ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ Tam cua mat quy hoach X = ( 19.700 , ) Ytam = cac he so chinh tac 0.0190 vec to rieng U ( A=UWUt) -1.0000 -1.0000 Stt Lần M0 n0 TN (N.m) (vòng/ -3 10 phút) 1,73 1700 1,78 1700 1,83 1700 1,94 1650 1,90 1640 1,82 1750 1,73 1750 1,68 1710 1,68 1720 1,68 1710 1,72 1700 1,68 1700 1,64 1730 1,68 1760 1,76 1720 1,83 1700 10 11 12 1,99 1700 1,94 1700 1,99 1650 1,85 1640 1,75 1750 1,68 1750 1,68 1710 1,72 1720 1,66 1710 1,67 1700 1,71 1700 1,71 1730 1,68 1760 1,76 1720 1,83 1700 1,99 1700 1,94 1700 1,99 1650 1,85 1640 1,75 1750 13 14 15 16 17 1,68 1750 1,68 1710 1,72 1720 1,66 1710 1,67 1700 1,71 1700 1,71 1730 1,68 1760 1,76 1720 1,83 1700 1,99 1700 1,94 1700 1,99 1650 1,85 1640 1,75 1750 PHỤ BIỂU 12 KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU HÀM CHI PHÍ NĂNG LƢỢNG RIÊNG DANH GIA DONG NHAT PHUONG SAI ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Sj │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 10 │ │ 11 │ │ 12 │ │ 13 │ │ 14 │ │ 15 │ │ 16 │ │ 17 │ 112.310│ 114.500│ 120.410│ 17.556│ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ tieu chuan kohren he so tu he so tu tieu chuan tra bangk ( 5%) G = KET QUA XU LY SO LIEU Y = 117.232-10.997X1+ 12.964X1X1-10.247X2 -7.810X2X1+ 12.507X2X2+ 10.614X3 -5.635X3X1+ 5.711X3X2+ 9.742X3X3+he so b0,0 b1,0 b1,1 b2,0 b2,1 b2,2 b3,0 b3,1 b3,2 b3,3 Tieu chuan T student cho cac he so la : T0,0 T1,0 T1,1 T2,0 T2,1 T2,2 T3,0 T3,1 T3,2 T3,3 Phuong sai luong (lap) So bac tu Phuong sai tuong thich So bac tu Tieu chuan FISHER ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ Y1 │ Y2 │ Y3 │ Ytb │ Y_ │ Yost │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 10 │ 11 │ 12 │ 13 │ 14 │ 15 │ 16 │ 17 └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ Tam cua mat quy hoach X = (0.505 , 0.706 , -0.605 ,) cac he so chinh tac vec to rieng U ( A=UWUt) PHỤ BIỂU 13 KẾT QUẢ XỬ LÝ SỐ LIỆU HÀM ĐỘ NHÁM BỀ MẶT GIA CÔNG DANH GIA DONG NHAT PHUONG SAI ┌──────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┐ │ No │ ├──────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ 10 │ │ 11 │ │ 12 │ │ 13 │ │ 14 │ │ 15 │ │ 16 │ │ 17 │ └──────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ tieu chuan kohren he so tu he so tu tieu chuan tra bangk ( 5%) G = Y = 216.864+ -5.500X1+ -0.767X3+ 1.4 b0,0 = b1,0 = b1,1 b2,0 b2,1 b2,2 b3,0 b3,1 b3,2 b3,3 Tieu chuan T student cho cac he so la : T0,0 T1,0 T1,1 T2,0 T2,1 T2,2 T3,0 T3,1 T3,2 T3,3 Phuong sai luong (lap) So bac tu Phuong sai tuong thich So bac tu Tieu chuan FISHER ┌───── │ ├───── ┬─────────┬─────────┬───────── No │ ┼─────────┼─────────┼───────── │ │ 222.00 │ │ 215.00 │ │ 236.00 │ │ 218.00 │ │ 216.00 │ │ 216.00 │ │ 231.00 │ │ 220.00 │ │ 212.00 │ 10 │ 231.00 │ 11 │ 217.00 │ 12 │ 214.00 │ 13 │ 221.00 │ 14 │ 218.00 │ 15 │ 216.00 │ 16 │ 215.00 │ 17 │ 220.00 └───── ┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┘ Tam cua mat quy hoach X = ( 1.025 , 0.580 , -0.457 , ) cac he so chinh tac vec to rieng U ( A=UWUt) Y PHỤ BIỂU 14 KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VỚI CÁC THÔNG SỐ TỐI ƢU CỦA MÁY STT M0 (N.m) 10-3 n0 (vòng/ phút) 1,74 1,78 1,83 2,05 2,01 1,88 1,73 1,79 1,71 10 1,68 11 1,74 12 1,67 13 1,65 14 1,65 15 1,72 16 1,74 17 1,78 18 1,83 19 2,05 20 2,01 21 1,88 22 1,73 23 1,74 24 1,78 25 1,83 26 1,94 27 1,90 28 1,88 29 1,78 30 1,80 ∑ ... Chính thế, tiến hành nghiên cứu đề tài '' Nghiên cứu ảnh hưởng số thơng số đến chi phí lượng riêng chất lượng bề mặt gia công cưa ngang gỗ keo tràm (Acacia auriculiformics Cunn) cưa đĩa" thực cần... " Nghiên cứu ảnh hƣởng số thơng số đến chi phí lƣợng riêng chất lƣợng bề mặt gia công cƣa ngang gỗ keo tràm (Acacia auriculiformics Cunn) cƣa đĩa" Mục đích đề tài xác định mức độ quy luật ảnh. .. thuyết, yếu tố ảnh hƣởng đến chi phí lƣợng riêng chất lƣợng bề mặt gia công cƣa ngang gỗ keo tràm cƣa đĩa +Nghiên cứu thực nghiệm: - Nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố - Nghiên cứu thực nghiệm