Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

27 10 0
Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT uu TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN THỊ LỤC NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ TỐI ƯU CỦA CƯA VÒNG ĐỨNG TRONG DÂY CHUYỀN XẺ GỖ TỰ ĐỘNG Ngành: Kỹ thuật khí Mã số: 9.52.01.03 TĨM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2021 Luận án hoàn thành tại: TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Người Hướng dẫn khoa học: PGS.TS Dương Văn Tài Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án bảo vệ Hội đồng chấm luận án cấp Trường họp tại: Trường Đại học Lâm Nghiệp Vào hồi ……giờ ngày tháng năm 2021 Có thể tìm hiểu luận án thư viện: Thư viện Quốc gia Thư viện trường Đại học Lâm nghiệp MỞ ĐẦU Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu Năm 2016 Bộ Khoa học Công nghệ giao cho Trường Đại học Lâm nghiệp chủ trì đề tài cấp nhà nước “ Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo dây chuyền thiết bị xẻ gỗ tự động suất -4 m3/h gỗ thành phẩm ” mã số ĐTĐL.CN-10/16 Đề tài thiết kế chế tạo dây chuyền xẻ gỗ tự động, song đề tài dừng lại phần thiết kế chế tạo chế tạo, thử nghiệm mơ hình dây chuyền xẻ gỗ tự động, chưa có nghiên cứu động lực học trình xẻ cưa tối ưu thông số thiết bị hệ thống Trong dây chuyền xẻ gỗ tự động cưa vịng đứng thiết bị quan trọng ảnh hưởng lớn đến khả hiệu làm việc dây chuyền, việc nghiên cứu tính tốn tối ưu thơng số kỹ thuật cưa vòng đứng nhằm nâng cao suất chất lượng sản phẩm cần thiết Xuất phát từ vấn đề nêu trên, chọn thực đề tài luận án: “Nghiên cứu xác định số thơng số tối ưu cưa vịng đứng dây chuyền xẻ gỗ tự động” Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng mơ hình, thiết lập phương trình động lực học, phương trình rung động lưỡi cưa vịng đứng, khảo sát phương trình động lực học, xác định số thông số tối ưu cưa vòng đứng dây chuyền xẻ gỗ tự động, để nâng cao suất chất lượng sản phẩm Những đóng góp luận án - Đã xây dựng đươ ̣c mô hình động lực học cưa vòng đứng, thiế t lâ ̣p khảo sát đươ ̣c ̣ phương trình vi phân chuyển động cưa vịng phương trình rung động lưỡi cưa Kết khảo sát xác định giá trị số thơng số hình học, động học động lực học làm sở cho việc thiết kế, chế tạo cưa vòng đứng - Đã xây dựng sở lý luận việc thiết lập giải toán tối ưu đa mục tiêu với nhiều tham số ảnh hưởng, sử dụng cho tốn tương tự Đối với cưa vịng đứng chọn tham số điều khiển toán tối ưu có mục tiêu, sử dụng phương pháp đồng dạng thứ nguyên để xây dựng hàm tương quan Theo phương pháp giảm lần số thí nghiệm bản, giảm chi phí thực nghiệm để thực được, mà đảm bảo tham số biến đổi mức cần thiết - Đã xây dựng đươ ̣c mô hin ̀ h nghiên cứu thực nghiê ̣m đô ̣ng lực ho ̣c, đã xác đinh ̣ đươ ̣c mô ̣t số thông số đô ̣ng lực ho ̣c của cưa vòng đứng phu ̣c vu ̣ cho bài toán khảo sát và kiể m chứng mô hiǹ h tiń h toán lý thuyế t đã lâ ̣p - Bằng nghiên cứu thực nghiệm đề tài luận án xác định giá trị thơng số xẻ cho gỗ Tần bì là: Sức căng ban đầu S0 = 1867 (N), vận tốc cắt v = 55 (m/s), vận tốc đẩy uc = 0,123(m/s), góc cắt δ = 58 (độ), chiều cao mạch xẻ H = 44 (cm) tương ứng với đường kính gỗ d = 62 (cm) Với thơng số chi phí lượng riêng Ar = 1,72kWh/m2 độ mấp mô bề mặt ván xẻ Ramin = 0,173mm, suất trung bình cần xẻ Πv= 3,12 (m3/h) ˃ [Πv] = 3(m3/h), thỏa mãn yêu cầu đề tài Ý nghiã khoa ho ̣c của những kế t quả nghiên cứu của đề tài luâ ̣n án - Từ hệ phương trình động lực học lâ ̣p đươ ̣c, tiế n hành khảo sát đồ thị vận tốc gia tốc, xác định hệ số khơng đồng (ψ) vận tốc góc, hệ số động lực học (kđ) Khảo sát ảnh hưởng mô men qn tính bánh đà (Ibđ) đến hệ số khơng đồng đều, hệ số động lực học Khảo sát ảnh hưởng lực căng lưỡi cưa (S0) đến chi phí lượng riêng chất lượng mạch xẻ Kết khảo sát xây dựng biểu đồ tương quan Ibđ với ψ, bảng S0 với lực cản cắt riêng loại gỗ (kc) Đó sở khoa học cho việc xác định giá trị hợp lý số tham số cưa vòng đứng - Từ phương trình rung động lưỡi cưa, tiến hành khảo sát đồ thị, xác định biên độ rung động ngang lưỡi làm sở đánh giá chất lượng bề mặt ván xẻ - Vận dụng lý thuyết đồng dạng thứ nguyên nghiên cứu thực nghiệm xây dựng phương pháp tổng qt để lập giải tốn tối ưu hóa thơng số cưa vịng đứng Phương pháp sử dụng cho tốn có nhiều tham số ảnh hưởng tương tự kỹ thuật Ý nghiã thực tiễn của đề tài luâ ̣n án - Kết nghiên cứu luận án sử dụng cho việc thiết kế, chế tạo hoàn thiện cưa vòng đứng dây chuyền xẻ gỗ tự động đề tài cấp nhà nước mã số ĐTĐL.CN-10/16 thiết kế chế tạo - Những kết luận án sử dụng làm tài liệu tham khảo cho đơn vị nghiên cứu, đơn vị chế tạo cưa vịng đứng Chương TỞNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan công trình nghiên cứu tối ưu cưa vịng đứng Việt Nam va giới Việc nghiên cứu máy cưa vịng đứng việt Nam cịn ít, đặc biệt vấn đề tối ưu, chưa có cơng trình xét đầy đủ mục tiêu với nhiều thông số ảnh hưởng, cho đối tượng xẻ gỗ Việt Nam Trên giới có nhiều loại cưa vòng đứng dây chuyền xẻ gỗ tự động áp dụng vào thực tế, song cơng bố kết tính tốn tối ưu cưa vòng đứng hạn chế 1.2 Đối tượng nghiên cứu 1.2.1 Thiết bị nghiên cứu Cưa vòng đứng dây chuyền xẻ gỗ tự động đề tài cấp nhà nước mã số ĐTĐL.CN-10/16 thiết kế chế tạo Sơ đồ cấu tạo cưa vòng đứng thể hình 1.1 1- Lưỡi cưa; 2- Bánh đà chủ động; 3- Báng đà bị động; 4- Cơ cấu căng lưỡi cưa thủy lực; 5- Cơ cấu ổn định lưỡi cưa; 6- Cơ cấu ổn định lưỡi cưa; 7- Cơ cấu ổn định lưỡi cưa; 8- Cơ cấu làm bánh đà; 9- Xe goòng vam kẹp gỗ; 10 - Động điện; Hình 1: Sơ đồ cấu tạo cưa vòng đứng 11- Hệ thống chân đế; 12 - Bánh đai bị động; 13 - Bánh đai chủ động 1.2.2 Nguyên liệu đưa vào xẻ Theo thiết kế nguyên liệu dây chuyền xẻ gỗ tự động đề tài cấp nhà nước thiết kế chế tạo loại gỗ rừng trồng nhập gỗ nước có đường kính từ 30cm đến 80 cm, chiều dài khúc gỗ ≤ 4m, nhóm gỗ từ nhóm đến nhóm Căn kết khảo nghiệm nhu cầu sử dụng, loại gỗ phù hợp cho dây chuyền xẻ gỗ tự động gỗ Tần bì (Fraxinus) nhập từ Châu Âu có đường kính 30÷80cm, loại gỗ có độ cứng trung bình 1.3 Nội dung nghiên cứu Để thực mục tiêu đặt luận án đề nội dung nghiên cứu sau: 1.3.1 Xác định thơng số cưa vịng đứng theo điều kiện làm việc - Xây dựng khảo sát mơ hình động lực học cưa vịng đứng Căn vào điều kiện an toàn ổn định để xác định số thông số kết cấu kỹ thuật; - Xây dựng khảo sát mơ hình rung ngang lưỡi cưa để tìm nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt ván xẻ Từ đưa giải pháp giảm rung ngang lưỡi cưa 1.3.2 Xác định giá trị tối ưu số thông số theo tiêu đánh giá hiệu chất lượng trình xẻ - Phân tích lựa chọn tiêu kinh tế, kỹ thuật để đánh giá hiệu sử dụng cưa vòng đứng trình xẻ gỗ; - Xác định tham số ảnh hưởng lựa chọn tham số điều khiển tốn tối ưu; - Lập mơ hình tính toán tiêu theo tham số điều khiển, thực nghiệm đa yếu tố Giải toán tối ưu đa mục tiêu có điều kiện 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Từ cấu tạo nguyên lý hoạt động cưa vòng đứng, sử dụng phương pháp học hệ nhiều vật, phương pháp chuyển nghiệm PTVP dạng bậc, phương pháp phân ly biến số, nguyên lý Hamilton để lập mơ hình thiết lập hệ phương trình vi phân giải hệ phương trình vi phân lập Sử dụng phần mềm Matlab - Simulink để khảo sát phương trình vi phân lập 1.4.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm Phương pháp đo đại lượng nghiên cứu luận án thực theo phương pháp đo lường đại lượng không điện điện Nội dung phương pháp việc xử lý kết thực nghiệm trình bày tài liệu [3], [13], [24] Phương pháp thống kê toán học, phương pháp đồng dạng thứ nguyên Việc lập kế hoạch tổ chức thực nghiệm xử lý số liệu thí nghiệm trình bày rõ tài liệu [1], [2], [13], [24] Việc áp dụng phương pháp nghiên cứu nêu trình bày cụ thể chương tiến hành nghiên cứu nội dung Chương XÂY DỰNG MƠ HÌNH, KHẢO SÁT CÁC THƠNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ RUNG ĐỘNG CỦA LƯỠI CƯA VÒNG ĐỨNG 2.1 Lập phương trình vi phân chuyển động Sơ đồ động lực học trình xẻ biểu diễn hình 2.1 a) Sơ đồ b) Mơ hình ĐLH động học tương đương Hình 1: Sơ đồ động lực học cưa vòng đứng Để xây dựng sơ đồ tính tốn động lực học hệ ta phải đưa số giả thiết sau: + Các bánh đà chủ động bị động tuyệt đối cứng, liên kết bánh đà lưỡi cưa liên kết giữ, dừng honolom (hình học); + Bỏ qua lực cản khí động học hệ bánh đà quay + Liên kết trục liên kết truyền đai lưỡi cưa, giả thiết chúng phần tử đàn hồi làm việc giới hạn tuyến tính + Các bánh xe cấu kẹp gỗ (xe gng) lăn khơng trượt ray bỏ qua sức cản khơng khí + Đối với gỗ đưa vào xẻ, có đồng lý tính khơng phụ thuộc vào vị trí xẻ khúc gỗ + Đới với lưỡi cưa, thông số độ mở cưa, góc cưa bước đồng Với giả thiết luận án lập mơ hình động lực học hệ biểu diễn hình 2.1 Lập hệ tọa độ OXYZ, gốc tọa độ tâm bánh đà chủ động 1; OY theo phương chuyển động xe goòng; OX phương nằm ngang; OZ theo phương thẳng đứng Trong trục có gắn puly đai bánh đà cưa vòng, khối lượng chuyển động quay quanh trục cố định, đặt ổ lăn có mơ men cản (ma sát lăn) MT Hệ gồm bốn phần tử coi vật rắn, mà chuyển động chúng khác nhau, lại có liên kết với để tạo thành q trình xẻ gỗ Các vật là: 1-Trục số I, (gồm trục động puly bánh đai chủ động) thơng số định vị góc quay φ1(t); 2-Trục số II, (gồm trục, puly bánh đai bị động bánh đà chủ động lưỡi cưa) thơng số định vị góc quay φ2(t); 3-Trục số III, (gồm trục bánh đà bị động lưỡi cưa) thơng số định vị góc quay φ3(t); 4- Xe goòng với gỗ, chuyển động tịnh tiến theo phương trục OY, thông số định vị dịch chuyển y(t) Trên hình 2.1 trục (I), (II) (III) có vị trí cố định, chúng có chuyển động quay quanh ổ lăn cố định Trục III không quay, giữ vị trí cân ổn định nhờ hệ thống thủy lực số Để lập mối quan hệ động lực học này, luận án sử dụng phương trình lagranger loại 2: (2.1) Vậy hệ có bốn tọa độ suy rộng đủ để xác định vị trí, ta chọn tọa độ φ1, φ2, φ3 y q = [φ1, φ2, φ3, y ]T Ta hệ phương trình vi phân dao động quanh vị trí cân bằng: (2.2) (2.3) Trong đó: Các thông số đầu vào sau: I1 - Mô men quán tính trục I với puly đai chủ động; I2 - Mơ men qn tính trục II với puly đai bị động bánh đà chủ động; I3 - Mơ men qn tính trục III bánh đà bị động; c1, c2 - Độ cứng dây đai lưỡi cưa vòng; k1, k2 - Hệ số cản dao động dây đai lưỡi cưa; R1, R2, R3, R4 Bán kính bánh đai chủ động, bánh đai bị động, bánh đà chủ động bánh đà bị động (R3 = R4); mxg - Khối lượng xe gng gỗ; MT1, MT2, MT3 - Mơmen ma sát trục I; II III; Mđc - Mô men trục động điện; Mcắt - Mô men cản cắt lực cắt Pcắt trục bánh đà; Fms - Lực ma sát đường ray với bánh xe goòng; Qy - Lực cản cắt gỗ theo phương Oy; Fk - Lực kéo xe goòng III; Các thông số đầu là: φ1, φ2, φ3 - Góc quay trục I, II - Vận tốc góc quay trục I, II III; - Gia tốc góc quay trục I, II III; - Gia tốc chuyển động tịnh tiến xe gng 2.2 Khảo sát thơng số động lực học trình xẻ a Nội dung khảo sát Nội dung khảo sát giải hệ phương trình động lực học (2.3) nhờ trợ giúp phần mềm Matlab- simulink với đầu vận tốc góc gia tốc góc trục Từ kết khảo sát xác định hệ số (kđ) (ψ) ứng với giá trị sô thông số ảnh hưởng (đầu vào) Theo điều kiện an toàn ổn định xác định giá trị cần thiết thông số ảnh hưởng để thiết kế, chế tạo phận cưa Với bảng thơng số đầu vào tính tốn để xẻ gỗ Tần bì bảng 2.1, kết đồ thị khảo sát vận tốc gia tốc trục II hình 2.2 Bảng 2.1: Bảng thơng số đầu vào phương trình ĐLH Gia toc goc truc I Van toc goc truc I 300 280 260 240 Gia toc goc truc (1/s ) 200 Van toc goc truc I(1/s) 220 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 10 20 30 40 50 Thoi gian t (s) 60 70 80 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 -5 -10 -15 -20 10 20 Van toc goc truc II 50 60 70 80 Gia toc goc truc II 140 50 130 45 120 40 110 35 100 30 Gia toc goc truc II (1/s ) Van toc goc truc II (1/s) 40 Thoi gian t (s) b) Đồ thị gia tốc góc trục I a) Đồ thị vận tốc góc trục I 90 80 70 60 50 40 25 20 15 10 30 -5 20 -10 -15 10 30 10 20 30 40 50 60 70 80 -20 Thoi gian t (s) c) Đồ thị vận tốc góc trục II 10 20 30 40 Thoi gian t (s) 50 60 70 80 d) Đồ thị gia tốc góc trục II Hình 2: Đồ thị thể vận tốc góc gia tốc góc trục I II trình xẻ Kết đồ thị khảo sát vận tốc gia tốc trục gắn bánh đà chủ động II: ω2max=129 ; ω2min=112 ; ω2tb =121 11 lớn, MĐLH = (0  10,42) Nm, hình (2.4 c 2.4d) làm ảnh hưởng đến tốc độ quay trục I, làm cho động điện chạy không ổn định dẫn đến giảm tuổi thọ động điện, tiêu hao lượng lớn b Kết khảo sát trình chuyển tiếp cưa vòng đứng Hệ số động lực học giai đoạn chuyển tiếp tính theo biểu thức kđ = (Mđ+ Mt) / Mt, Mt mơ men trục I trình chuyển động ổn định không cắt, Mt= Ɲđc/ω10 = 60000/115=521,74 (Nm) kd  M d  M t 10, 42  521,74   1,019   kd   Mt 521,74 (2.5) Bằng cách tương tự khảo sát hệ số kđ trình chuyển tiếp xẻ loại gỗ khác thể bảng 2.3, ta nhận kđ < – đảm bảo an toàn cưa Bảng 3: Kết tính tốn hệ số động lực học kđ loại gỗ Loại gỗ Gỗ Lim Gỗ Giẻ Gỗ Tần Bì Gỗ Thơng kđ 1,0201 1,02 1,019 1,0155 Kết cho thấy hệ số kđ nhỏ hệ số cho phép, máy cưa với thông số cho đảm bảo xẻ loại gỗ nên 2.4 Khảo sát ảnh hưởng mơ men qn tính bánh đà đến hệ số khơng đồng vận tốc góc ψ hệ số động lực học kđ a Ảnh hưởng mơ men qn tính đến hệ số khơng đồng vận tốc góc ψ Theo kết phân tích tính tốn mục 2.1b ta thấy hệ số đồng vận tốc góc ψ tính có chênh lệch xẻ loại gỗ lớn (bảng 2.2) Từ ta thấy cần có giải pháp làm chuyển động cho cưa Một giải pháp hữu hiệu xác định mơ men qn tính bánh đà theo điều kiện (2.6): (2.6) Mối quan hệ mơ men qn tính bánh đà với hệ số góc quay khơng đồng thể biểu thức (2.7): ( 2.7) Biểu thức (2.7) cho thấy hệ số không đồng ψ tỉ lệ nghịch với mô men quán tính trục II Với số liệu biết theo tài liệu thiết kế, xẻ loại gỗ khác ta có biểu đồ tương quan ψ = f(I2) thể hình 2.5 12 Nếu chọn [ψ] = 0,5 theo đồ thị hình 2.5 ta có: Khi xẻ gỗ Lim cần I2 > 70 (kg.m2); Khi xẻ gỗ Giẻ I2 > 34 (kg.m2); Khi xẻ gỗ Tần bì I2 > 16 (kg.m2); Khi xẻ gỗ Thơng I2 > (kg.m2) Hình 2.5: Đồ thị tương quan ψ (I2) xẻ số loại gỗ b Ảnh hưởng mơ men qn tính đến hệ số động lực học kđ Biểu thức quan hệ gia tốc góc với mơ men qn tính bánh đà theo biểu thức (2.8) (2.8) Như biết ω2tb = const (có giá trị định trước thiết kế máy), nên có giá trị tỷ lệ thuận với ψ, nên tỷ lệ nghịch với I2 Khi tăng I2 làm cho ψ giảm, nghĩa làm cho máy chuyển động gia tốc giảm, kéo theo M đ hệ số kđ có giá trị giảm 2.5 Ảnh hưởng mơmen qn tính bánh đà đến chi phí lượng Theo kết giải hệ phương trình (2.3) mục 2.1 cho thấy vận tốc góc trục hai giai đoạn cắt khơng cắt có giá trị khác (hình 2.2 hình 2.3), tiêu hao lượng giai đoạn khác Chi khí lượng chu kỳ xẻ là: (2.9) Từ (2.9) ta thấy chi phí lượng chu kỳ xẻ tỷ lệ thuận với I2 Nhận xét: Theo kết tính tốn, phân tích mục 2.3 đến 2.5 mơ men qn tính bánh đà có ảnh hưởng lớn đến đại lượng dùng để đánh giá độ bền (kđ), tính ổn định (ψ), khả cắt (Ac) chi phí lượng q trình xẻ (Ar) Trong ψ, kđ khả cắt (Ac) đại lượng đặc trưng phương diện kỹ thuật , cịn Ar- phương diện kinh tế Do thiết kế chế tạo 13 cưa vòng đứng mơ men qn tính bánh đà Ibđ cần xác định theo điều kiện ψ, kđ nhỏ giá trị cho phép 2.6 Rung động lưỡi cưa theo phương ngang a Mơ hình rung động theo phương ngang lưỡi cưa vịng đứng Mơ hình rung động ngang tương đương hình 6a) a) Mơ hình hóa ngoại lực tác dụng b) Thành phần nội lực Hình 2.6: Sơ đồ dịch chuyển ngang nhánh cắt lưỡi cưa vịng đứng Trong đó: S0- Sức căng ban đầu lưỡi cưa; Px - Thành phần lực cắt theo phương ngang (0x); v – Vận tốc chuyển động lưỡi cưa; uc – Vận tốc đẩy gỗ theo phương (0y); L – Khoảng cách trục bánh đà; Gọi φ φ+Δφ góc lập trục z với tiếp tuyến cưa theo chiều tăng z; Q, M – Lực cắt mô men uốn nội lực mặt cắt ngang phân tố dz Mơ hình rung động ngang cưa vịng đứng lập có sơ đồ hình 2.6 với giả thiết sau: - Tiếp xúc lưỡi cưa với bánh đà liên tục, không tách rời; khoảng cách trục bánh đà không đổi, gối tựa cố định, không biến dạng - Biến động lực cắt Px phát sinh tính khơng đồng gỗ, hàm không theo thời gian cắt mà theo tọa độ z với cường độ px(z, t) - Trong giai đoạn xẻ S thay đổi theo lực cắt, nên hàm thời gian tọa độ z: S (z, t) - Lưỡi cưa vịng đồng chất có khối lượng đơn vị dài γ, nên dm = γdz Các thơng số độ mở cưa, góc cưa bước đồng Theo nguyên lý ta có biểu thức sau: 14 (2.19) Trong đó: T, U – Động hàm cơng lực tác dụng; δ -Biến phân hàm động hàm lực; Biểu thức gọi hàm tác dụng Hamilton –Ostrogradski b Thiết lập phương trình rung động lưỡi cưa vịng q trình xẻ Để lập phương trình vi phân rung động theo phương ngang lưỡi cưa vòng, ta xét phân tố chiều dài dz lưỡi cưa chịu lực hình 2.6,b) áp dụng nguyên lý Hamilton, ta có: - Lực tác dụng: Trọng lượng đoạn lưỡi cưa G = γ.g.dz (N); γ (kg/m) khối lượng riêng theo chiều dài cưa; Lực căng ban đầu S0 giá trị trung bình thành phần biến động lực căng S1 (N); Mô men uốn M M+ΔM (N.m); Lực cắt Q Q +ΔQ (N); Lực cản cắt từ gỗ: Px (z, t)= pox (z) sin(Ωt) (2.20) Với pox( z ), Ω – Biên độ trung bình tần số nhiễu bên tọa độ z, xác định theo kết thực nghiệm Ta có phương trình rung động nửa chu kỳ xẻ là:   x2  EI  x4  ( S0  S1cost )  x2  p0x( z ).sin  t t z (2.21) z Nếu bỏ qua ngoại lực Px(z,t) ta có phương trình rung động uốn tự lưỡi cưa chịu tác dụng sức căng, hay ta phương trình rung động nửa chu kỳ không xẻ   x2  EI  x4   S0  S1cost   x2  t z z (2.22) Phương trình (2.21) phương trình vi phân cấp khơng nhất, phức tạp nghiệm phụ thuộc vào biến (z, t, S0, S1, p0x) Để giải phương trình tìm theo phương pháp phân ly biến số (Becnoulli) c Khảo sát rung ngang lưỡi cưa vòng - Khảo sát biên độ rung xmax Để tìm nghiệm phương trình (2.21), thích hợp áp dụng phương pháp phân ly biến số (Becnoulli), nghiệm x(z, t) có dạng: (2.23) 15 Trong đó: q - Tần số dao động tự ; Theo mơ hình tốn học (2.23) ta thấy biên độ rung ngang x(z,t) lưỡi cưa phụ thuộc vào tần số dao động tự q, tần số kích động ngang Ω, biến động sức căng S0 lực Px (Px lại quan hệ chặt chẽ với vận tốc v uc) theo quan hệ phức tạp, phi tuyến Tóm lại cường độ rung ngang x phụ thuộc vào tham số nói trên, hay hàm số: x(S0, uc, v, d, kc) - Vẽ đồ thị x(t) biểu thức theo thời gian (t) với z=L/2 Kết đồ thị hàm biên độ rung ngang x(z,t) có dạng hình 2.7 Hình 2.7: Đồ thị rung ngang lưỡi cưa theo thời gian t(s) Theo (2.23) ta thấy biên độ rung tổng hai dao động với biên độ, tần số quy luật khác nhau, nên quy luật chung phức tạp Ta nhận biết xác định biên độ rung lớn số thời điểm định - Vẽ đồ thị biên độ rung ngang x tần số rung (q) theo sức căng ( S0 ) Biên độ rung ngang lớn z = L/2 xmax Tính tương tự với S0 thay đổi mức khác ta có kết biểu đồ tương quan S0 (xmax) hình 2.8a biểu đồ tương quan S0 (q) hình 2.8b sau: (a) Hình 2.8: Biểu đồ tương quan S0(x,q) (b) 16 Nhận xét: Từ số liệu biểu đồ hình 2.8a ta thấy, tăng sức căng S0 biên độ rung xmax giảm, độ mấp mơ bề mặt ván giảm theo, tần số rung q lại tăng thể hình 2.8b Nhưng từ sức căng S0 lớn 1500 (N) mức độ giảm xmax trở lên khơng lớn Vì khơng lên chọn S0 lớn 1500 (N) kéo theo tăng ứng suất kéo lưỡi cưa Chương XÂY DỰNG BÀI TỐN TỐI ƯU HĨA CÁC THƠNG SỐ CỦA CƯA VÒNG ĐỨNG 3.1 Lựa chọn tham số điều khiển miền xác định a) Các tham số điều khiển + Đối với thiết bị: Thông số lưỡi cưa, đặc biệt góc cắt 𝛿 ảnh hưởng đến độ mấp mô bề mặt ván Vậy đề tài lựa chọn thơng số góc cắt lưỡi cưa thơng số ảnh hưởng đến hàm mục tiêu + Đối với chế độ cắt: Thông số thứ hai chế độ sử dụng cưa vận tốc đẩy uc (m/s) Vì vận tốc đẩy lớn cho suất xẻ cao, làm tăng lực cản cắt giảm chất lượng mạch xẻ, nên cần xác định giá trị hợp lý + Với đối tượng gia công loại gỗ đưa vào xẻ: Về đối tượng gia công cần chọn thông số đặc trưng cho chủng loại gỗ kc đường kính d, hay chiều cao mạch xẻ H, tham số điều khiển Vậy tham số điều khiển toán là: X = (S0 ,, δ, Kc , d, v, uc) (3.1) Mơ hình tốn học có dạng tổng quát sau: (3.2) b) Miền xác định tham số điều khiển Miền biến thiên tham số điều khiển xác định bảng 3.1 Bảng 1: Bảng miền biến thiên tham số TT Tham số So (N) Miền biến thiên 169,22 4350,35 Ghi Theo kết bảng phụ lục (2.6) 17 Khoảng chọn luận án 𝛿 (0 ) 500 600 kc (N/mm2) 4,236 d (cm) 30 80 Theo đối tượng gỗ v (m/s) 40 55 Theo yêu cầu đề tài luận án uc (m/s) 0,12 Theo kết bảng phụ lục (2.6) 124,8 0,16 3.2 Lập hàm tương quan tiêu tham số ảnh hưởng Từ biểu thức tiêu cho thấy có nhiều yếu tố ảnh hưởng (n = 6), lập hàm tương quan cho đại lượng mơ hình (3.2) theo phương pháp thực nghiệm đa yếu tố cần có số thí nghiệm lớn: N = 26+2.6+3 = 79 (3.3) Để thực phạm vi nghiên cứu, ta áp dụng phương pháp đồng dạng thứ nguyên nghiên cứu thực nghiệm Theo tài liệu [2],[14] cần tiến hành nội dung sau: Lập đại lượng không thứ nguyên- chuẩn số khơng thứ ngun Ta chuyển đại lượng có thứ nguyên dạng không thứ nguyên lập quy hoạch thực nghiệm cho đại lượng không thứ ngun Kết phương trình dạng khơng thứ ngun sau: a Hàm chi phí lượng riêng Ar Phương trình chi phí lượng riêng dạng khơng thứ nguyên là:  Ar  1 (1, 1, 1, 1 ,  ,  ) Hay: Ar  1 (1, 1, 1, S0 , uc ,  ) kc d kc d v (3.4) b Hàm độ mấp mô bề mặt ván xẻ Ra Phương trình độ mấp mơ bề mặt ván Ra dạng khơng thứ nguyên là:     (1, 1, 1, 1 ,  ,  ) Hay: Ra   (1, 1, 1, S0 , uc ,  ) d kc d v (3.5) c Hàm suất xẻ ПS: Phương trình suất xẻ ΠS dạng không thứ nguyên là:  s  3 (1, 1, 1, 1 ,  ,  ) Hay: s   (1, 1, 1, S0 , uc ,  ) d v kc d v (3.6) 18 Tương ứng với (3.2) ta có mơ hình tốn học dạng khơng thứ ngun là: (3.7) Nhận xét: Theo biểu thức (3.3 3.6) ta thấy toán xác định tiêu tối ưu có chuẩn số khơng thứ ngun π1, π2, π3 Do theo kế hoạch thực nghiệm Harly số thí nghiệm là: N = 23+2.3+3 = 17 Tuy số lượng thí nghiệm giảm đáng kể (từ 79 17, giảm lần), thí nghiệm tất tham số thay đổi đầy đủ mức Chương NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 4.1 Mục tiêu nghiên cứu - Xác định số thông số đầu vào cho việc giải mơ hình lý thuyết đánh giá mức độ tin cậy mơ hình động lực học lập chương - Lập hàm tương quan tiêu tối ưu với số thông số cưa vịng đứng mơ hình (3.2) xác định giá trị tối ưu thông số nêu chương 4.2 Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu trên, cần phải thực nội dung sau: Để xác định thông số đầu vào cho việc giải tốn lý thuyết cần phải xác định thơng số sau: Kích thước bánh đà; Mơ men qn tính bánh đà; Hệ số độ cứng, hệ số cản dao động Để minh chứng cho mơ hình ĐLH lập cần phải xác định thơng số sau: Vận tốc góc trục bánh đà (ω); Biên độ rung ngang lưỡi cưa (a) Tìm thơng số tối ưu 4.3 Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm Với thiết bị xẻ: Cưa vòng đứng đề tài độc lập cấp nhà nước mã số ĐTĐL-CN-10/16 thiết kế, chế tạo Với nguyên liệu xẻ: Thực nghiệm dùng gỗ Tần bì có độ ẩm tương đối 60 -70%, có d = 30-80 cm, L= m Đây gỗ đại diện cho loại gỗ có độ cứng (hệ số lực cản cắt) trung bình, đưa vào xẻ nhiều 4.4 Tổ chức tiến hành thí nghiệm Thực nghiệm tiến hành máy cưa vòng đứng thiết kế, chế tạo đề tài ĐTĐL-CN-10/16, đặt Công ty cổ phần thiết bị chuyên dùng Việt Nam 4.5 Kết thực nghiệm kiểm chứng mơ hình lý thuyết 4.5.1 Kiểm chứng mơ hình động lực học 19 Để đánh giá mức độ tin cậy mô hình lý thuyết luận án tiến hành đo vận tốc góc quay mơ men trục chủ động (trục II) Thực nghiệm tương ứng với gỗ Tần bì thí nghiệm tâm quy hoạch góc cắt δ = 550, vận tốc đẩy uc = 0,14m/s, chiều cao mạch xẻ H = 35 cm Kết đo vận tốc góc bánh đà chủ động ω (rad) hình 4.1 So sánh hệ số khơng đồng vận tốc góc trục II thực nghiệm lý thuyết chương kết với lần thí nghiệm bảng 4.1 sau: Bảng 1: Hệ số khơng đồng vận tốc góc trục II Hình 1: Kết đo thực nghiệm vận tốc góc trục II Nhận xét: Từ kết thực nghiệm nhận có nhận xét sau: Kết khảo thực nghiệm đồ thị vận tốc góc trục có dạng bậc giống với kết khảo sát mơ hình động lực học (2.3) ta biết mômen tác động lên trục bánh đà có dạng hàm bậc, xung tuần hồn theo thời gian t kết hình 2.3, mơ hình động lực học (2.3) tin cậy 4.5.2 Kiểm chứng mơ hình rung ngang lưỡi cưa Để kiểm định mơ hình lý thuyết luận án tiến hành đo biên độ rung ngang vị trí xác định lưỡi cưa Kết đo biên độ rung ngang lớn thực nghiệm lý thuyết thể bảng 4.2 Bảng 2: Sai lệch lý thuyết thực nghiệm biên độ rung ngang Hình 2: Kết đo biên độ rung ngang lưỡi cưa vòng So =1500N Nhận xét: Kết thực nghiệm lý thuyết có sai lệch trình đo thiết bị đo có nhiều tác động nhiễu, gồm có rung máy rung trình xẻ Nhưng kết đo độ rung ngang lưỡi cưa trình xẻ đảm bảo nằm giới hạn cho phép nhỏ 15%, mơ hình rung ngang lưỡi cưa vịng (2.21) tin cậy 4.6 Kết nghiên cứu thực nghiệm xác định thông số tối ưu 20 4.6.1 Lập ma trận thực nghiệm đa yếu tố Ma trận thực nghiệm giá trị dạng mã, dạng thực thông số ghi bảng 4.3 Bảng 3: Miền biến thiên tham số ảnh hưởng đại lượng mã hóa πi Yếu tố ảnh hưởng Dạng Dạng thực mã Ghi Các mức thí nghiệm α ΔL Các tham số ảnh hưởng 50 55 60 1800 1900 2000 61,075 2021,5 100 -α -1 δ (0 ) S0 (N) 48,925 1778,5 kc (N/mm2) 36,15 36,15 36,15 36,15 36,15 d (m) 0,257 0,3 0,55 0,8 0,743 0,2 H (m) 0,18 0,21 0,39 0,56 0,58 v (m/s) 43,925 45 50 55 56,075 u (m/s) 0,116 0,12 0,14 0,16 0,164 0,2 Các đại lượng mã hóa πi S0 kc H X1 S0 = 1778,5 kc = 36,15 H = 0,58 S0 = 1700 kc = 36,15 H = 0,56 S0 = 1900 kc = 36,15 H = 0,39 S0 = 2000 S0 = 2021,5 kc = 36,15 kc = 36,15 H = 0,21 H = 0,18 u v X2 u = 0,116 v = 56,07 u = 0,12 v = 55 u = 0,14 v = 50 u = 0,16 v = 45 u = 0,164 v = 44 3   X3 48,925 50 55 60 61,075 1  2  Tiến hành thí nghiệm theo ma trận Hartly với số lần lập lại thí nghiệm m = 4.6.2 Xác định mơ hình tốn học thực phép tính kiểm tra Từ kết sử lý số liệu phần mềm OPT ta nhận được: + Hàm chi phí lượng riêng dạng không thứ nguyên Y1 = 0,285 + 0,077X1 +0,056X21 +0,003X2+ 0,013X1X2 +0,014X22 – 0,018X3 0,033X1X3 +0,001X2X3 + 0,009X23 (4.9) Kiểm tra tính tương thích mơ hình hồi qui theo tiêu chuẩn Fisher: Giá trị tính tốn chuẩn Fisher: Ft t = 3,34; Giá trị tra bảng chuẩn Fisher: Fb = 3,42 Điều kiện Ftt < Fb thỏa mãn, phương trình tương thích + Hàm độ nhám bề mặt gia công dạng không thứ nguyên Y2 = (0,275-0,011X1+ 0,005X21+ 0,008X2 - 0,02X1X2+ 0,036X22- 0,024X3 + 0,006X1X3+ 0,007X2X3+ 0,009X23).10-3 (4.10) Kiểm tra tính tương thích mơ hình hồi qui theo tiêu chuẩn Fisher: Giá trị tính tốn chuẩn Fisher: Ft t = 0,82; Giá trị tra bảng chuẩn Fisher: Fb = 2,52 Điều kiện Ftt < Fb thỏa mãn, phương trình tương thích 21 4.6.3 Xác định giá trị tối ưu biến X1, X2, X3 Lập hàm tổng quát áp dụng phương pháp trao đổi giá trị phụ: Y = Y1 + λ.(Y2 ε2), với ε2 = là: Y = 0,285 + 0,077X1 +0,056X21 +0,003X2+ 0,013X1X2 +0,014X22 – 0,018X3 0,033X1X3 +0,001X2X3 + 0,009X23 + λ (0,275-0,011X1+ 0,005X21+ 0,008X2 0,02X1X2+ 0,036X22- 0,024X3 +0,006X1X3+ 0,007X2X3+ 0,009X23).10-3 (4.11) Xác định giá trị thực thông số ảnh hưởng - Xác định giá trị tối ưu thơng số dạng mã Từ phương trình (4.11) ta tính đạo hàm riêng theo biến X1, X2, X3 λ sau giải hệ phương trình: Y  0,077  0,112 X  0,013 X  0,033 X   (0,011  0,01X  0,02 X  0,006 X ).103 X    Y  3  0,003  0,013 X  0,028 X  0,001X   (0,008  0,02 X  0,072 X  0,007 X ).10  X  0 Y 3   0,018  0,033 X  0,001X  0,018 X   (0,024  0,006 X  0,007 X  0,018 X )10  X  Y  (0,275  0,005 X 21  0,036 X 2  0,009 X 23  0,02 X X  0,006 X X  0,007 X X  0,011X  0,008 X  0,024 X )103    (4.12 ) Sau xử lý tính tốn, ta kết nghiệm λ có giá trị ảo, để tính tốn luận án lấy giá trị phần thực kết sau: λ1 = -240,4; λ2 = -0468,85; λ3 = -196966,1 Với nghiệm λ1, λ2, λ3 tìm thay vào định thức Heks (4.13), xét dấu định thức (4.13) Với λ1 = -240,4 định thức Heks trị riêng mang dấu dương, tức hàm Y có cực tiểu miền khảo sát Với λ3 = -196966,1 định thức Heks mang dấu dương, giá trị đạt miền khảo sát Vậy λ* = -240,4 tương ứng với nghiệm X*1 = - 0,34, X*2 = - 0,86 X*3 = 0,55 điểm cực trị cần tìm, thay vào phương trình (4.9 4.10) ta được: Y1min = 0,275 , Y2min = 2,785.10-4 - Xác định giá trị thực thông số Để xác định giá trị thực luận án sử dụng phương pháp truy hồi, kết ghi bảng 4.4 Bảng 4: Giá trị tối ưu thông số ảnh hưởng Thông Dạng mã Dạng thực Ghi số 22 H (m) X1 = X*1 = -0,33 v(m/s) uc (m/s) X2 = π1 = S0 , K c H max π*1= S0 , Kc H * π2 = umax , vmin X*2 = -0,865 Hmax = H0 + ΔH = 0,5 S = S0 + ΔS =2000 H*= H0 + 0,33ΔH = 0,44 → d* = 0,62 S* = S0 – 0,33ΔS =1867 H0= 0,39 ΔH= 0,15 S0 = 1900 ΔS0 = 100 vmin = v0 - Δv = 45 umax = u0 + Δu = 0,16 v*= v0 + 0,865Δv = 54,32 u*c = u0 - 0,865Δu = 0,123 v0 = 50 Δv = u0 = 0,14 Δu = 0,02 u* , v* δ (0 ) X3 = π3 = δ δ = δ +Δ δ = 600 δ 0= 550 X*3 = 0,55 π*3 = δ* δ*= δ0 +0,55.Δ δ = 57,750 Δ δ = 50 - Kiểm tra điều kiện tốn tính suất xẻ Theo sơ đồ xẻ ván mỏng xẻ xong mạch xẻ cho ván có chiều dày b (mm) Biểu thức tính suất theo khối lượng gỗ xẻ sau: bHuc V V   (m3/s) (4.14) t t π*2= Với giá trị thông số tính tốn trên, chiều dày ván xẻ theo u cầu b = (1,5÷ mm), tính suất xẻ với chiều dày trung bình ván cần xẻ b = 3,2 mm Πv = 3,12 (m3/h) ˃ [Πv] = (m3/h) Như suất đạt lớn so với yêu cầu đặt ra, giá trị thông số tính tốn giá trị tối ưu toán Sau sử dụng quy hoạch số ngun làm trịn số với thơng số máy công cụ cắt, thông số chuẩn hóa, thống hóa Kết giá trị thông số ghi bảng 4.5 Bảng 5: Bảng giá trị tối ưu số thông số cưa vịng thơng số cơng nghệ xẻ gỗ Tần bì Đối tượng Góc cắt lưỡi cưa Đối tượng xẻ Gỗ Tần bì Thơng số Giá trị tối ưu Đơn vị δ 58 độ S0 1867 N H 0,44 m d 0,62 m Chế độ xẻ uc 0,123 m/s v 55 m/s Từ ta xác định giá trị chi phí lượng riêng độ nhám bề mặt: Armin = kc.d*.Y1min = 36,15.106.0,62.0,276 = 6,186.106 (Nm/m2) = 1,72 (kWh/m2) Ramin = d* Y2min = 0,62 2,78.10-4 = 0,173(mm) Nhận xét: Như với thông số tối ưu tìm xẻ gỗ Tần bì nhận chi phí lượng riêng thấp tương ứng với độ mấp mô bề mặt ván đạt nhỏ 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết nghiên cứu đạt được, luận án đưa số kết luận sau: Luận án tính tốn sức căng ban đầu S0 mơ men quán tính bánh đà Ibd cần thiết, để đảm bảo điều kiện an tồn xẻ lưỡi cưa khơng bị trượt bánh đà hệ số quay không đồng trục Đây sở cần thiết phục vụ cho thiết kế vận hành cưa vòng đứng xẻ loại gỗ khác Luận án xây dựng mơ hình, thiết lập phương trình khảo sát phương trình động lực học cưa vòng đứng, kết khảo sát với cưa vòng đứng chế tạo đề tài cấp nhà nước thích hợp để xẻ loại gỗ gỗ Tần Bì, gỗ Giẻ, gỗ Thông, gỗ Sồi thể hệ số không đồng ψ nằm khoảng hệ số cho phép Đối với loại gỗ cứng Lim hệ số lớn khoảng cho phép nên cần tìm giải pháp làm giảm hệ số ψ Giải pháp hữu hiệu chọn thiết kế bánh đà có Ibd tương ứng với loại gỗ Kết khảo sát cho thấy giai đoạn chuyển tiếp hệ số kđ nhỏ hệ số cho phép, nghĩa cưa làm việc an tồn q trình xẻ Như máy cưa với thông số cho đảm bảo xẻ loại gỗ nên Luận án xây dựng mơ hình, thiết lập phương trình khảo sát phương trình rung ngang lưỡi cưa, kết khảo sát cho thấy, sức căng S0 có ảnh hưởng đến biên độ rung ngang x(z,t) theo quan hệ phức tạp, phi tuyến Rung động ngang nguyên nhân làm giảm chất lượng mạch xẻ Luận án xây dựng sở lý thuyết tính tốn xác định giá trị tối ưu thông số cưa vòng đứng theo hướng phục vụ thiết kế sản suất, xác định hai mục tiêu tối ưu chi phí lượng riêng nhỏ (Ar min) độ mấp mô bề mặt ván thấp (Ramin), cần đảm bảo điều kiện suất xẻ phải đạt yêu cầu Пv ≥ [Пv] Đồng thời chọn tham số điều khiển toán tối ưu là: Sức căng ban đầu lưỡi cưa (S0); góc cắt δ lưỡi cưa; lực cản cắt gỗ (Kc); đường kính khúc gỗ xẻ (d); vận tốc cắt lưỡi cưa (v) vận tốc đẩy xe gng (uc) Mơ hình tốn học tốn có dạng (3.2) Luận án áp dụng phương pháp đồng dạng thứ nguyên, xây dựng ma trận thực nghiệm đa yếu tố Theo phương pháp số thí nghiệm giảm lần Kết nội dung mới, có ý nghĩa khoa học, sử dụng cho toán tối ưu đa mục tiêu với nhiều tham số ảnh hưởng, mà lĩnh vực kỹ thuật khí chưa có đề tài đề cập tới Luận án xác định hàm tương quan thực nghiệm thông số ảnh hưởng đến hàm mục tiêu dạng không thứ nguyên Giải toán xác định giá trị tối ưu thông số ảnh hưởng đến chi phí lượng riêng độ mấp mơ bề mặt ván xẻ điều kiện giới hạn suất xẻ xẻ cho gỗ Tần bì cụ thể là: Sức căng ban đầu S0 =1867 (N), vận tốc cắt v = 55 (m/s), vận tốc đẩy uc = 24 0,123(m/s), góc cắt δ = 58 (độ), chiều cao mạch xẻ H = 44 (cm) tương ứng với đường kính gỗ d = 62 (cm) Với thông số chi phí lượng riêng Ar = 1,72 (kWh/m2) độ mấp mô bề mặt ván xẻ Ramin = 0,173 (mm) Kiến nghị Bên cạnh kết nghiên cứu luận án đạt được, cần có số cơng trình nghiên cứu theo hướng sau: Mơ men qn tính bánh đà thơng số ảnh hưởng lớn đến suất, chất lượng cưa vịng đứng, thời gian nghiên cứu, kinh phí nghiên cứu có hạn nên đề tài luận án chưa có điều kiện thực nghiệm ảnh hưởng mơ men quán tính bánh đà đến hàm mục tiêu để từ tối ưu hóa thơng số thực nghiệm Cần tiếp tục nghiên cứu xác định mô men quán tính tối ưu thực nghiệm Luận án xác định số thông số tối ưu cho loại gỗ Tần Bì, chưa có điều kiện làm thực nghiệm cho nhiều loại gỗ Cần tiếp tục nghiên cứu xác định số thông số tối ưu cưa vòng đứng xẻ số loại gỗ khác Luận án thực nghiệm với phương pháp xẻ suốt Cần tiếp tục nghiên cứu với nhiều phương pháp xẻ khác để đưa đồ xẻ tối ưu Đề tài xét hai tiêu đánh giá hiệu sử dụng cưa điều kiện an toàn cho cưa, để tăng thêm ý nghĩa đề tài cần bổ xung tiêu an toàn cho người lao động, vận hành máy, tiếng ồn, bụi cưa làm việc khơng gian hẹp, kín 25 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ Ths Nguyễn Thị Lục, PGS.TS Dương Văn Tài, “Xây dựng mô hình động lực học tải trọng động cưa vịng đứng q trình xẻ gỗ”.Tạp chí Cơng nghiệp Nông thôn, trang 20-26, số 27 năm 2017 Ths Nguyễn Thị Lục, PGS.TS Dương Văn Tài, TS Trần Văn Tưởng, “Thiết lập phương trình rung động theo phương ngang lưỡi cưa vịng đứng q trình xẻ gỗ” Tạp chí Cơ khí Việt Nam, trang 262-266, số 10 năm 2018 ... trình xẻ cưa tối ưu thông số thiết bị hệ thống Trong dây chuyền xẻ gỗ tự động cưa vịng đứng thiết bị quan trọng ảnh hưởng lớn đến khả hiệu làm việc dây chuyền, việc nghiên cứu tính tốn tối ưu thơng... nhiều loại gỗ Cần tiếp tục nghiên cứu xác định số thông số tối ưu cưa vòng đứng xẻ số loại gỗ khác Luận án thực nghiệm với phương pháp xẻ suốt Cần tiếp tục nghiên cứu với nhiều phương pháp xẻ khác... tiêu tối ưu với số thơng số cưa vịng đứng mơ hình (3.2) xác định giá trị tối ưu thông số nêu chương 4.2 Nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu trên, cần phải thực nội dung sau: Để xác định thông số

Ngày đăng: 15/10/2021, 16:33

Hình ảnh liên quan

Hình 1. 1: Sơ đồ cấu tạo của cưa vòng đứng  - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

Hình 1..

1: Sơ đồ cấu tạo của cưa vòng đứng Xem tại trang 5 của tài liệu.
XÂY DỰNG MÔ HÌNH, KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ RUNG ĐỘNG CỦA LƯỠI CƯA VÒNG ĐỨNG  - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT
XÂY DỰNG MÔ HÌNH, KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ RUNG ĐỘNG CỦA LƯỠI CƯA VÒNG ĐỨNG Xem tại trang 7 của tài liệu.
Với bảng thông số đầu vào khi tính toán để xẻ gỗ Tần bì bảng 2.1, được kết quả đồ thị khảo sát của vận tốc và gia tốc của trục II như hình 2.2 - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

i.

bảng thông số đầu vào khi tính toán để xẻ gỗ Tần bì bảng 2.1, được kết quả đồ thị khảo sát của vận tốc và gia tốc của trục II như hình 2.2 Xem tại trang 9 của tài liệu.
Bảng 2.1: Bảng thông số đầu vào của phương trình ĐLH - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

Bảng 2.1.

Bảng thông số đầu vào của phương trình ĐLH Xem tại trang 10 của tài liệu.
phân (2.3) - hình 2.2 (a) là hàm theo t có  dạng  khai  triển  lượng  giác,  có  thể  chuyển  về  dạng  bậc  (dạng  thực  ban  đầu) như sau:  - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

ph.

ân (2.3) - hình 2.2 (a) là hàm theo t có dạng khai triển lượng giác, có thể chuyển về dạng bậc (dạng thực ban đầu) như sau: Xem tại trang 11 của tài liệu.
Hình 2.1: Đồ thị động lực học của trục I trong giai đoạn chuyển tiếp - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

Hình 2.1.

Đồ thị động lực học của trục I trong giai đoạn chuyển tiếp Xem tại trang 12 của tài liệu.
Hình 2.5: Đồ thị tương quan ψ (I2) khi xẻ một số loại gỗ  - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

Hình 2.5.

Đồ thị tương quan ψ (I2) khi xẻ một số loại gỗ Xem tại trang 14 của tài liệu.
a. Mô hình rung động theo phương ngang của lưỡi cưa vòng đứng Mô hình rung động ngang tương đương như hình 2 - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

a..

Mô hình rung động theo phương ngang của lưỡi cưa vòng đứng Mô hình rung động ngang tương đương như hình 2 Xem tại trang 15 của tài liệu.
Kết quả đồ thị hàm biên độ rung ngang x(z,t) có dạng như hình 2.7 - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

t.

quả đồ thị hàm biên độ rung ngang x(z,t) có dạng như hình 2.7 Xem tại trang 17 của tài liệu.
Theo mô hình toán học (2.23) ta thấy rằng biên độ rung ngang x(z,t) của lưỡi cưa phụ thuộc vào tần số dao động tự do q, tần số kích động ngang Ω, biến động của  sức căng S0 và lực ngoài Px (Px lại quan hệ chặt chẽ với các vận tốc v và uc ) theo quan  hệ p - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

heo.

mô hình toán học (2.23) ta thấy rằng biên độ rung ngang x(z,t) của lưỡi cưa phụ thuộc vào tần số dao động tự do q, tần số kích động ngang Ω, biến động của sức căng S0 và lực ngoài Px (Px lại quan hệ chặt chẽ với các vận tốc v và uc ) theo quan hệ p Xem tại trang 17 của tài liệu.
3 kc (N/mm2) 4,236 124,8 Theo kết quả trong bảng phụ lục (2.6) 4 d (cm)  30   80 Theo đối tượng gỗ   - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

3.

kc (N/mm2) 4,236 124,8 Theo kết quả trong bảng phụ lục (2.6) 4 d (cm) 30 80 Theo đối tượng gỗ Xem tại trang 19 của tài liệu.
Bảng 4. 3: Miền biến thiên của các tham số ảnh hưởng và các đại lượng mã hóa πi Yếu tố ảnh  - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

Bảng 4..

3: Miền biến thiên của các tham số ảnh hưởng và các đại lượng mã hóa πi Yếu tố ảnh Xem tại trang 22 của tài liệu.
Bảng 4. 5: Bảng giá trị tối ưu một số thông số của cưa vòng và thông số công nghệ khi xẻ gỗ Tần bì  - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

Bảng 4..

5: Bảng giá trị tối ưu một số thông số của cưa vòng và thông số công nghệ khi xẻ gỗ Tần bì Xem tại trang 24 của tài liệu.
1. Ths. Nguyễn Thị Lục, PGS.TS. Dương Văn Tài, “Xây dựng mô hình động lực  học  và  tải  trọng  động  của  cưa  vòng  đứng    trong  quá  trình  xẻ  gỗ ”.Tạp  chí  Công nghiệp Nông thôn, trang 20-26, số 27 năm 2017 - Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động TT

1..

Ths. Nguyễn Thị Lục, PGS.TS. Dương Văn Tài, “Xây dựng mô hình động lực học và tải trọng động của cưa vòng đứng trong quá trình xẻ gỗ ”.Tạp chí Công nghiệp Nông thôn, trang 20-26, số 27 năm 2017 Xem tại trang 27 của tài liệu.

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan