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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT 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 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS DƯƠNG VĂN TÀI Hà Nội, 2021 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận án Tiến sĩ kỹ thuật mang tên “Nghiên cứu xác định số thông số tối ưu cưa vòng đứng dây chuyền xẻ gỗ tự động”, cơng trình nghiên cứu riêng Tôi xin cam đoan số liệu kết nghiên cứu Luận án hoàn toàn trung thực chưa công bố công trình khác hình thức Tơi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng Bảo vệ Luận án Tiến sĩ lời cam đoan Hà Nội, ngày… tháng……năm 2021 Hướng dẫn khoa học Tác giả luận án PGS.TS Dương Văn Tài Nguyễn Thị Lục ii LỜI CẢM ƠN Xin chân thành cảm ơn nhà khoa học, quan nhiệt tình giúp đỡ tơi hồn thành luận án khoa học Trước hết xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Dương Văn Tài với ý kiến đóng góp quan trọng dẫn khoa học quý giá trình thực cơng trình nghiên cứu Trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp, Phòng Đào tạo Sau đại học giúp đỡ tạo điều kiện để tơi hồn thành luận án Trân trọng cảm ơn Khoa Cơ điện Cơng trình, Bộ mơn Cơng nghệ máy chuyên dùng Trường Đại học Lâm nghiệp giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành nhiệm vụ học tập nghiên cứu Trân trọng cảm ơn nhà khoa học Trường Đại học Lâm nghiệp, Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Học viện Kỹ thuật quân đóng góp ý kiếm q báu để tơi hồn thành luận án Hà Nội, ngày… tháng……năm 2021 Tác giả luận án Nguyễn Thị Lục iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG xii DANH MỤC CÁC HÌNH xiii MỞ ĐẦU Chương 1:TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan cưa vòng xẻ gỗ giới 1.2 Tổng quan cưa vòng xẻ gỗ Việt Nam 1.3 Tổng quan cơng trình nghiên cứu rung động lưỡi cưa vòng đứng xẻ gỗ giới 10 1.4 Tổng quan cơng trình nghiên cứu tối ưu thơng số cưa vịng đứng 13 1.4.1 Các cơng trình nghiên cứu tối ưu cưa vòng đứng xẻ gỗ giới 13 1.4.2 Các cơng trình nghiên cứu tối ưu công nghệ chế biến gỗ Việt Nam 16 1.5 Mục tiêu nghiên cứu 18 1.6 Đối tượng nghiên cứu 18 1.6.1 Thiết bị nghiên cứu 18 1.6.2 Nguyên liệu đưa vào xẻ 23 1.7 Pha ̣m vi nghiên cứu 24 1.8 Nội dung nghiên cứu 25 1.9 Phương pháp nghiên cứu 26 Kết luận chương 27 Chương 2: XÂY DỰNG MƠ HÌNH, KHẢO SÁT CÁC THƠNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ RUNG ĐỘNG CỦA LƯỠI CƯA VÒNG ĐỨNG 28 2.1 Các thơng số cưa vịng đứng 28 2.1.1.Thơng số hình học 28 iv 2.1.2 Các thông số động học 29 2.1.3 Các thông số động lực học 30 2.2 Mơ hình động lực học cưa vòng đứng 30 2.2.1 Quan hệ động học 30 2.2.2 Xác định sức căng ban đầu lưỡi cưa 31 2.2.3 Xác định công suất động cưa vòng đứng Ɲđc 36 2.2.4 Lập phương trình vi phân chuyển động 37 2.2.5 Xác định tham số đầu vào giải phương trình vi phân 42 2.3 Khảo sát thông số động lực học trình xẻ 48 2.3.1 Nội dung khảo sát 48 2.3.2 Kết khảo sát phương trình động lực học 50 2.3.3 Chuyển đồ thị nghiệm phương trình vi phân dạng bậc 52 2.4 Xác định tải trọng động giai đoạn chuyển tiếp cưa vòng đứng 52 2.4.1 Xác định lực mômen cắt Mcắt giai đoạn chuyển tiếp 53 2.4.2 Khảo sát thông số động lực học giai đoạn chuyển tiếp 53 2.4.3 Kết khảo sát q trình chuyển tiếp cưa vịng đứng 54 2.5 Khảo sát ảnh hưởng mô men qn tính bánh đà đến hệ số khơng đồng vận tốc góc ψ hệ số động lực học kđ 56 2.5.1 Ảnh hưởng mơ men qn tính đến hệ số khơng đồng vận tốc góc ψ 56 2.5.2 Ảnh hưởng mô men quán tính đến hệ số động lực học kđ 58 2.6 Ảnh hưởng mô men quán tính bánh đà đến khả cắt 58 2.7 Ảnh hưởng mơmen qn tính bánh đà đến chi phí lượng 59 2.8 Ảnh hưởng sức căng ban đầu lưỡi cưa S0 đến tiêu hao công cắt 61 2.9 Rung động lưỡi cưa theo phương ngang 62 2.9.1 Lực kích động gây rung ngang lưỡi cưa 62 2.9.2 Mơ hình rung động theo phương ngang lưỡi cưa vòng đứng 63 v 2.9.3 Thiết lập phương trình rung động lưỡi cưa vịng q trình xẻ 66 2.9.4 Khảo sát kiểm tra ổn định rung ngang lưỡi cưa vòng 69 2.9.5 Ảnh hưởng độ rung ngang lưỡi cưa đến chất lượng sản phẩm xẻ 74 Kết luận chương 75 Chương 3: XÂY DỰNG BÀI TỐN TỐI ƯU HĨA CÁC THƠNG SỐ CỦA CƯA VỊNG ĐỨNG 77 3.1 Lập mơ hình tốn tối ưu cho cưa vòng đứng 77 3.1.1 Lựa chọn tiêu tối ưu 77 3.1.2 Lựa chọn tham số điều khiển miền xác định 81 3.2 Lập hàm tương quan tiêu tham số ảnh hưởng 83 3.3 Thực nghiệm thăm dò 88 3.4 Thực nghiệm đơn yếu tố 89 3.5 Thực nghiệm đa yếu tố 93 3.5.1 Lập kế hoạch thực nghiệm đa yếu tố theo đại lượng không thứ nguyên 93 3.5.2 Khảo sát cực trị hàm tương quan 96 3.5.3 Giải toán tối ưu đa mục tiêu 97 Kết luận chương 98 Chương 4: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM 100 4.1 Mục tiêu nội dung nghiên cứu thực nghiệm 100 4.1.1 Mục tiêu nghiên cứu 100 4.1.2 Nội dung nghiên cứu 101 4.2 Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm 101 4.3 Phương pháp thiết bị xác định đại lượng nghiên cứu 102 4.3.1 Phương pháp xác định mô men tính bánh đà trục, 102 4.3.2 Phương pháp xác định vận tốc góc quay trục chủ động (ω2 ), vận tốc cắt (v) vận tốc đẩy (uc) 102 4.3.3 Phương pháp thiết bị xác định mô men cản cắt trục bánh đà chủ động Mc 103 vi 4.3.4 Phương pháp thiết bị xác định biên độ rung ngang lưỡi cưa vòng đứng a(mm) 106 4.3.5 Phương pháp thiết bị xác định độ mấp mô bề mặt ván xẻ Ra (mm) 107 4.3.6 Phương pháp thiết bị xác định suất xẻ ПS (m2/s) 108 4.3.7 Phương pháp thiết bị xác định chi phí lượng riêng Ar 109 4.3.8 Phương pháp xác định lực căng lưỡi cưa 109 4.4 Tổ chức tiến hành thí nghiệm 110 4.5 Kết thực nghiệm kiểm chứng mơ hình lý thuyết 113 4.5.1 Kiểm chứng mơ hình động lực học 113 4.5.2 Kiểm chứng mơ hình rung ngang lưỡi cưa 115 4.6 Kết nghiên cứu thực nghiệm xác định thông số tối ưu 117 4.6.1 Thực nghiệm thăm dị lập mơ hình tương quan 117 4.6.2 Kết thực nghiệm đơn yếu tố 120 4.6.3 Kết thực nghiệm đa yếu tố 126 4.7 Vận hành máy với giá trị tối ưu thông số ảnh hưởng 134 Kết luận chương 134 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 136 Kết luận 136 Kiến nghị 137 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CƠNG BỐ 138 TÀI LIỆU THAM KHẢO 139 PHỤ LỤC vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Nguyên nghĩa Đơn vị Cơng suất động điện kW n Số vịng quay động điện Ɲc Cơng suất cắt gỗ Vịng/ phút kW Ɲxg Cơng suất đẩy xe gng kW D1,R1 Đường kính, bán kính bánh đai nhỏ (bánh đai chủ động) m D2, R2 Đường kính, bán kính bánh đai lớn (bánh đai bị động) m D3, R3 Đường kính, bán kính bánh đà bị động chủ động cưa m d10, r10 Đường kính, bán kính ổ đỡ trục lắp bánh đai chủ động m d21,r21 Đường kính, bán kính ổ đỡ trục lắp bánh đai bị động m d22, r22 Đường kính , bán kính ổ đỡ trục lắp bánh đà cưa chủ động m d31, r31 Đường kính, bán kính ổ đỡ trục lắp bánh đà cưa bị động m m10 Khối lượng trục gắn bánh đai chủ động kg m11 Khối lượng bánh đai chủ động (puly đai) kg m21 Khối lượng trục gắn bánh đai bị động kg m22 Khối lượng bánh đai bị động đai (puly đai) kg m23 Khối lượng trục gắn bánh đà chủ động (puly cưa) kg m31 Khối lượng trục gắn bánh đà bị động kg m33 Khối lượng bánh đà bị động cưa (puly cưa) kg mxg Khối lượng xe goòng khúc gỗ xẻ kg γg Khối lượng riêng gang đúc làm bánh đà g/cm3 B1 Bề rộng bánh đà đai m B2 Bề rộng bánh đà cưa m b Bề rộng lưỡi cưa m B Chiều rộng mạch xẻ mm s Bề dày lưỡi cưa mm Ɲđc viii Viết tắt Nguyên nghĩa Đơn vị ƭ a1 Chiều dày vành bánh đà mm Khoảng cách hai trục gắn bánh đà đai m a2 Khoảng cách hai trục gắn bánh đà cưa m Llc Chiều dài lưỡi cưa m Lđ Chiều dài dây đai m Lđr Chiều dài đường ray m A1 Tiết diện dây đai m2 A2 Tiết diện lưỡi cưa m2 E Khoảng cách theo chiều gang ngàm di chuyển gỗ m E1 Mô đun đàn hồi vật liệu làm dây đai kN/cm2 E2 Mô đun đàn hồi thép làm lưỡi cưa kN/cm2 t Bước cưa mm hr Chiều cao cưa mm λ Lượng bóp me bên cưa mm γ Góc trước cưa độ α Góc sau cưa độ β Góc mài cưa độ δ Góc cắt cưa độ L1 Khoảng cách lưỡi cưa xe goòng m L2 Bề rộng đường ray m L3 Chiều cao xe goòng với đường ray m L4 Khoảng cách hai cấu ổn định lưỡi cưa m L5 Khoảng cách theo chiều gang ngàm di chuyển gỗ m L6 Khoảng cách lớn theo chiều gang ngàm di chuyển gỗ m I1 Mơ men qn tính trục I kg.m2 I2 Mơ men qn tính trục II kg.m2 I3 Mơ men qn tính trục III kg.m2 Ibđ Mơ men qn tính bánh đà kg.m2 ix Viết tắt Nguyên nghĩa Đơn vị v Vận tốc cắt lưỡi cưa m/s uc Vận tốc đẩy xe gng q trình xẻ m/s u0 Vận tốc đẩy xe gng q chạy khơng m/s S0 Sức căng ban đầu lưỡi cưa kN Pc Lực cản cắt kN Qy Lực cắt kN Fms Lực ma sát kN Fk Lực đẩy cấu đẩy xe goòng (lực kéo xe goòng) kN Fc Lực cản lăn bánh xe đường ray kN G1 Trọng lượng trục I puli đai KG G2 Trọng lượng trục II puli đai, bánh đà KG G3 Trọng lượng trục II bánh đà KG Gxg Áp lực từ xe gòng lên đường ray, gồm trọng lượng xe gỗ KG Nri Các tải trọng hướng kính lên ổ đỡ N H Chiều cao mạch xẻ mm h Chiều dày phoi mm Qm Các thành phần lực tác dụng lên mũi lưỡi cắt kN Qt Các thành phần lực tác dụng lên mặt trước lưỡi cắt kN Qs Các thành phần lực tác dụng lên mặt sau lưỡi cắt kN Qb Các lực ma sát mặt bên thành mạch cưa kN Mđc Mô men trục động điện kN.m MT1 Mô nen ma sát trục I kN.m MT2 Mô men ma sát trục II kN.m MT3 Mô nen ma sát trục III kN.m Mcắt Mô men cản cắt kN.m i Số lưỡi cưa i12 Tỷ số truyền truyền đai i23 Tỷ số truyền cưa PHỤC LỤC BẢNG BIỂU SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM Bảng 4.1 Số liệu đo vận tốc góc trục I STT Góc cắt ( độ) Vận tốc cắt trục I v = 50 (m/s) Kết đo vận tốc góc trục II Lần 1 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 ω1 (rad) 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 Lần Lần ω2 (rad) ω2 ω2 (rad) (rad) 127,33 127,37 127,87 127,30 127,23 127,68 127,27 127,27 127,83 127,27 127,30 127,87 127,30 127,50 127,68 127,33 127,33 127,67 127,33 127,37 127,67 127,32 127,40 127,63 127,33 127,53 127,60 127,32 127,47 127,57 127,33 127,50 127,57 127,32 127,53 127,53 127,33 127,57 127,50 127,30 127,70 127,47 127,32 127,63 127,43 127,33 127,67 127,40 127,33 127,67 127,50 127,33 127,68 127,37 127,32 127,68 127,30 127,30 111,78 127,27 127,33 114,49 127,23 111,99 113,38 127,30 110,48 110,90 127,37 109,96 109,88 111,99 110,18 109,52 110,48 112,04 111,35 109,96 114,20 114,37 110,18 112,98 114,11 112,04 111,06 111,03 114,20 110,25 110,03 112,98 109,58 109,82 111,06 111,12 111,01 110,25 114,20 113,51 109,58 114,17 114,45 111,12 111,23 111,78 114,20 109,73 110,35 114,17 109,15 109,64 111,23 Lần ω2 (rad) Lần ω2 (rad) 127,17 127,20 127,23 127,27 127,30 127,33 127,37 127,40 127,43 127,47 127,50 127,53 112,27 110,86 110,01 109,82 111,78 114,49 113,38 110,90 109,88 109,52 111,35 114,37 114,11 111,03 110,03 109,82 111,01 113,51 114,45 111,78 110,35 109,64 110,43 112,89 114,77 127,87 127,68 127,67 127,67 127,63 127,60 127,57 127,57 127,53 127,50 127,47 127,43 127,40 127,50 127,37 109,58 111,12 114,20 114,17 111,23 109,73 109,15 110,84 113,89 114,58 111,29 109,82 109,77 110,84 112,89 114,28 112,27 110,86 110,01 109,82 111,78 114,49 STT 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Góc cắt ( độ) 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 55 Vận tốc cắt trục I v = 50 (m/s) 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 250 Kết đo vận tốc góc trục II 110,84 113,89 114,58 111,29 109,82 109,77 110,84 112,89 114,28 112,27 110,86 110,01 109,82 110,43 112,89 114,77 112,57 110,71 109,75 109,90 112,23 114,75 113,21 110,75 109,93 111,78 109,73 109,15 110,84 113,89 114,58 111,29 109,82 109,77 110,84 112,89 114,28 112,27 110,86 112,57 110,71 109,75 109,90 112,23 114,75 113,21 110,75 109,93 110,18 112,04 114,20 112,98 113,38 110,90 109,88 109,52 111,35 114,37 114,11 110,71 109,75 109,90 112,23 114,75 113,51 Bảng 4.2 Số liệu đo biên độ rung ngang Góc cắt δ = 550; v = 50m/s; u = 0,14m/s Số S0 = 170N TT x(mm) 0,04 -0,24 -0,06 0,16 0,16 0,12 0,08 -0,16 -0,06 10 -0,16 11 0,24 12 0,14 13 0,22 14 -0,44 15 -0,44 16 0,24 17 0,26 18 -0,36 19 -0,34 20 -0,16 21 0,18 22 0,12 23 0,36 24 -0,22 25 -0,16 26 0,38 27 0,04 28 0,52 29 -0,08 30 -0,12 31 0,52 32 0,46 33 -0,02 34 -0,28 35 -0,06 36 -0,1 37 0,02 38 -0,02 39 0,02 40 -0,14 S0= 500 N S0 = 1500 N S0 = 2000 N S0 = 3000 N S0 = 4000 N x(mm) 0,18 0,22 0,18 -0,18 -0,18 -0,22 -0,28 0,1 0,28 -0,12 -0,1 -0,06 0,18 -0,22 -0,31 -0,06 -0,02 -0,3 -0,3 -0,22 0,28 -0,16 -0,06 -0,16 0,26 0,24 -0,04 0,22 -0,26 0,26 -0,06 0,02 -0,06 0,1 -0,08 -0,3 0,31 -0,04 0,02 0,14 x(mm) 0,18 0,14 -0,02 -0,24 0,12 0,14 -0,14 0,18 0,14 -0,24 -0,08 -0,02 0,2 0,24 0,08 -0,22 -0,24 -0,04 0,1 0,21 0,18 -0,18 -0,02 -0,14 0,02 0,18 0,22 0,16 -0,2 -0,12 -0,24 0,22 0,1 -0,18 -0,12 -0,14 0,04 -0,04 0,22 -0,2 x(mm) -0,12 -0,14 0,06 -0,04 0,14 -0,1 0,17 -0,1 -0,06 0,16 0,1 0,08 -0,12 0,02 -0,14 0,06 -0,04 -0,1 0,14 -0,1 0,04 -0,16 0,02 0,16 -0,17 0,1 -0,04 -0,08 -0,17 0,02 -0,06 0,02 -0,06 0,1 0,08 -0,08 0,17 -0,12 -0,06 -0,1 x(mm) -0,21 0,2 0,2 -0,2 -0,2 0,16 -0,16 -0,18 0,2 -0,21 0,2 -0,16 -0,14 0,18 0,02 0,18 -0,16 -0,08 0,18 0,08 0,02 0,14 -0,12 -0,02 -0,08 0,12 -0,14 0,21 0,02 -0,08 -0,14 -0,02 0,18 0,12 -0,1 0,2 -0,21 0,2 0,16 -0,14 x(mm) 0,14 0,14 0,12 -0,16 -0,14 -0,08 0,19 0,04 -0,14 -0,14 -0,19 -0,19 0,18 0,04 0,16 -0,12 -0,19 -0,18 -0,12 0,02 0,1 0,19 0,14 -0,02 -0,08 -0,16 -0,02 0,02 0,16 -0,12 -0,18 0,14 0,16 0,16 -0,14 -0,08 -0,08 0,18 0,19 0,16 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 -0,06 -0,04 -0,16 -0,12 0,26 0,36 0,44 -0,12 -0,08 -0,22 Góc cắt Số δ TN ( độ) 55 55 55 55 55 55 55 55 55 10 55 11 55 12 55 13 55 14 55 15 55 16 55 17 55 18 55 19 55 20 55 21 55 22 55 23 55 24 55 25 55 26 55 27 55 28 55 29 55 30 55 -0,18 0,18 0,21 -0,18 0,31 -0,14 0,02 -0,12 -0,18 -0,14 -0,08 0,02 -0,18 0,24 -0,14 0,1 0,18 0,1 -0,02 0,19 0,28 0,12 0,18 0,14 -0,24 -0,24 -0,08 -0,02 0,12 -0,12 0,12 -0,08 -0,2 0,02 -0,14 -0,16 0,22 0,1 0,21 0,1 Bảng 4.3 Kết thực nghiệm thăm dò Mô mem Xoắn (kN.m) 2,83 2,66 2,89 2,83 2,85 2,71 2,95 2,96 2,84 2,90 2,96 2,89 2,84 2,85 2,86 2,88 2,89 2,84 2,90 2,93 2,90 2,76 2,85 2,86 2,89 2,74 2,84 2,90 2,93 3,01 Vận tốc cắt v (m/s) 50,5 50,6 50 50,2 51,1 50 49,8 50 49,8 50,5 51,1 50 51,2 50 50,7 50 49,8 49,9 50,3 50 51,5 50 50,7 50 51,3 50 49,7 50 51,1 50 Thời gian cắt t (s) 41 40 39 40 41 39 41 40 39 40 41 39 39 41 39 41 40 40 41 41 40 39 39 40 41 39 40 41 40 39 Diện tích Chi phí cắt F lượng riêng Ar (cm2) (kWh/m2) 13300 2,04 13300 1,87 13300 1,96 13300 1,98 13300 2,08 13300 1,84 13300 2,09 13300 2,06 13300 1,92 13300 2,04 13300 2,16 13300 1,96 13300 1,97 13300 2,03 13300 1,97 13300 2,06 13300 2,00 13300 1,98 13300 2,08 13300 2,09 13300 2,08 13300 1,87 13300 1,96 13300 1,99 13300 2,12 13300 1,86 13300 1,97 13300 2,07 13300 2,09 13300 2,05 0,02 0,08 -0,17 0,17 -0,17 0,1 0,02 0,06 0,14 -0,04 Độ nấp mô Ra (mm) 0,21 0,2 0,21 0,22 0,23 0,2 0,2 0,21 0,21 0,21 0,22 0,21 0,2 0,23 0,21 0,19 0,19 0,21 0,21 0,23 0,21 0,19 0,21 0,21 0,19 0,22 0,21 0,22 0,2 0,21 Bảng 4.4 Ảnh hưởng góc cắt đến chi phí lượng riêng độ mấp mơ bề mặt ván xẻ STT Mô Vận mem tốc xoắn cắt M v (kN.m) (m/s) 3,05 50,00 Thời gian cắt t (s) 43,71 Chi phí Diện Giá trị tích lượng Độ nấp trung cắt riêng mơ bình F Ar Ra Ar (cm2) (kWh/m2) (mm) (kWh/m2) 13300 2,32 0,22 Lần TN Góc cắt δ ( độ) 45 45 2,50 50,00 43,71 13300 1,90 0,19 45 3,12 50,00 43,71 13300 2,37 0,25 50 2,52 50,00 43,71 13300 1,92 0,19 50 2,40 50,00 43,71 13300 1,83 0,18 50 2,36 50,00 43,71 13300 1,80 0,20 55 2,27 50,00 43,71 13300 1,73 0,18 55 2,39 50,00 43,71 13300 1,82 0,16 55 2,18 50,00 43,71 13300 1,65 0,17 60 2,50 50,00 43,71 13300 1,90 0,18 60 2,03 50,00 43,71 13300 1,54 0,20 60 2,19 50,00 43,71 13300 1,66 0,17 65 2,80 50,00 43,71 13300 2,13 0,25 65 2,53 50,00 43,71 13300 1,92 0,2 65 2,45 50,00 43,71 13300 1,86 0,26 Giá trị trung bình Ra (mm) 2,2 0,22 1,85 0,19 1,3 0,17 1,70 0,18 1,97 0,24 Bảng 4.5 Ảnh hưởng vận tốc cắt đến chi phí lượng riêng độ mấp mô bề mặt ván xẻ Lần STT TN 1 Mơ Góc mem cắt xoắn δ M ( độ) (kN.m) 50 2,81 Vận tốc cắt v (m/s) 40,00 Thời gian cắt t (s) 43,71 Chi phí Diện tích lượng cắt riêng F Ar (cm ) (kWh/m2) 13300 1,72 Độ nấp mơ Ra (mm) 0,41 Giá trị trung bình Ar (kWh/m2) Giá trị trung bình Ra (mm) 1,70 0,40 1,74 0,32 1,78 0,23 1,82 0,19 1,97 0,16 50 2,80 40,00 43,71 13300 1,71 0,39 50 2,78 40,00 43,71 13300 1,69 0,40 50 2,52 45,00 43,71 13300 1,73 0,30 50 2,61 45,00 43,71 13300 1,79 0,33 50 2,48 45,00 43,71 13300 1,70 0,32 50 2,30 50,00 43,71 13300 1,75 0,26 50 2,34 50,00 43,71 13300 1,78 0,23 50 2,37 50,00 43,71 13300 1,80 0,27 50 2,14 55,00 43,71 13300 1,79 0,19 50 2,18 55,00 43,71 13300 1,82 0,18 50 2,19 55,00 43,71 13300 1,84 0,19 50 2,09 60,00 43,71 13300 1,91 0,15 60 2,18 60,00 43,71 13300 1,99 0,16 60 2,20 60,00 43,71 13300 2,01 0,17 Bảng 4.6 Ảnh hưởng tốc độ đẩy đến chi phí lượng riêng độ mấp mơ bề mặt ván xẻ Tốc độ đẩy u (m/s) 0,1 0,1 Lần TN STT 0,1 Mơ Vận Diện Chi phí Độ mem tốc Thời tích lượng nấp xoắn cắt gian cắt riêng mơ M v cắt F Ar Ra (kN.m) (m/s) t (s) (cm2) (kWh/m2) (mm) 2,00 50,00 60,00 13300 2,09 0,16 2,04 50,00 60,00 13300 2,13 0,17 2,07 50,00 60,00 13300 2,16 0,15 0,12 2,08 50,00 50,50 13300 1,83 0,19 0,12 2,07 50,00 50,50 13300 1,83 0,18 0,12 2,10 50,00 50,50 13300 1,85 0,18 0,14 2,22 50,00 43,71 13300 1,69 0,23 0,14 2,24 50,00 43,71 13300 1,70 0,24 0,14 2,15 50,00 43,71 13300 1,63 0,22 0,16 2,33 50,00 38,63 13300 1,5 0,32 0,16 2,43 50,00 38,63 13300 1,64 0,33 0,16 2,45 50,00 38,63 13300 1,65 0,31 0,18 2,58 50,00 34,67 13300 1,55 0,45 0,18 2,67 50,00 34,67 13300 1,61 0,44 0,18 2,68 50,00 34,67 13300 1,62 0,43 Giá trị trung bình Ar (kWh/m2) Giá trị trung bình Ra (mm) 2,13 0,16 1,84 0,18 1,68 0,23 1,62 0,32 1,59 0,44 Bảng 4.7 Ảnh hưởng chiều cao mạch xẻ H đến chi phí lượng riêng độ mấp mơ bề mặt ván xẻ Mô Chiều mem cao xoắn mạch Lần xẻ H M STT TN (cm) (kN.m) Vận tốc cắt v (m/s) t (s) F (cm2) Chi phí lượng riêng Ar (kWh/m2) Độ nấp mơ Ra (mm) Thời gian cắt Diện tích cắt 18 1,80 50 43,71 7600 2,40 0,14 18 1,65 50 43,71 7600 2,20 0,13 18 1,95 50 43,71 7600 2,60 0,12 21 2,42 50 43,71 10640 2,30 0,15 21 2,00 50 43,71 10640 1,90 0,14 21 2,52 50 43,71 10640 2,40 0,13 35 2,50 50 43,71 13680 1,85 0,17 35 2,64 50 43,71 13680 1,95 0,15 35 2,97 50 43,71 13680 2,20 0,16 39 2,97 50 43,71 16720 1,80 0,18 39 2,81 50 43,71 16720 1,70 0,17 39 3,14 50 43,71 16720 1,90 0,16 52 3,91 50 43,71 19760 2,00 0,22 52 3,81 50 43,71 19760 1,95 0,24 52 3,63 50 43,71 19760 1,86 0,23 Giá trị trung bình Ar (kWh/m2) Giá trị trung bình Ra (mm) 2,4 0,13 2,2 0,14 2,00 0,16 1,80 0,17 1,94 0,23 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM ĐA YẾU TỐ Bảng 4.8 Ảnh hưởng yếu tố đến chi phí lượng riêng dạng không thứ nguyên Số TN X1 X2 X3 10 11 12 13 14 15 16 17 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -α +α 0 0 0 -1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 +1 0 -α +α 0 0 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 0 0 -α +α 0 Chi phí lượng riêng Ar Lần Lần Lần Trung bình 0,22 0,24 0,32 0,26 0,4 0,43 0,46 0,43 0,25 0,23 0,3 0,26 0,47 0,54 0,49 0,50 0,27 0,31 0,22 0,27 0,3 0,35 0,32 0,36 0,29 0,24 0,33 0,29 0,34 0,41 0,39 0,38 0,25 0,21 0,28 0,25 0,45 0,51 0,48 0,48 0,3 0,28 0,33 0,30 0,22 0,18 0,24 0,21 0,26 0,33 0,29 0,29 0,25 0,31 0,32 0,29 0,27 0,32 0,3 0,30 0,26 0,3 0,32 0,29 0,25 0,28 0,32 0,29 Bảng 4.9 Ảnh hưởng yếu tố đến độ mấp mô bề mặt ván xẻ dạng không thứ nguyên Số TN 10 11 12 13 14 15 16 17 X1 X2 X3 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 -α +α 0 0 0 -1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 +1 0 -α +α 0 0 -1 -1 -1 -1 +1 +1 +1 +1 0 0 -α +α 0 Độ mấp mô bề mặt ván xẻ Ra.10^-3 Lần Lần Lần Trung bình 0,29 0,30 0,27 0,29 0,34 0,33 0,35 0,34 0,30 0,29 0,31 0,30 0,27 0,26 0,29 0,27 0,31 0,30 0,33 0,31 0,38 0,39 0,40 0,39 0,34 0,35 0,36 0,35 0,34 0,35 0,36 0,35 0,27 0,26 0,29 0,27 0,29 0,30 0,27 0,29 0,34 0,35 0,33 0,34 0,31 0,30 0,33 0,31 0,25 0,26 0,27 0,26 0,30 0,31 0,33 0,31 0,27 0,29 0,26 0,27 0,29 0,30 0,27 0,29 0,26 0,27 0,29 0,27 Bảng 4.10 Kết thực nghiệm với thông số tối ưu máy Số TN 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 TB Góc cắt δ (độ) 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 58 Mô mem xoắn M (kN.m) 5,15 5,23 4,57 4,60 4,42 4,86 5,22 5,86 5,05 4,22 4,52 4,64 4,37 5,19 4,30 4,65 5,47 5,61 4,74 4,52 4,32 4,57 5,44 5,40 4,79 5,13 4,67 5,23 4,31 4,82 4,86 Vận tốc cắt v(m/s) 55,56 57,80 56,80 53,30 58,70 56,00 54,20 53,39 54,70 55,40 54,90 54,50 55,30 55,30 54,70 54,30 54,50 54,70 55,30 54,50 55,10 54,60 55,20 54,90 54,50 55,70 55,30 54,70 55,70 55,10 55,16 Thời gian cắt t(s) 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 35,13 Diện tích cắt F (cm2) 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 23560 Chi phí lượng riêng Ar (kwh/m2) 1,975 2,087 1,791 1,692 1,791 1,879 1,954 2,161 1,907 1,613 1,713 1,747 1,669 1,982 1,623 1,745 2,056 2,120 1,810 1,702 1,644 1,724 2,074 2,046 1,804 1,974 1,782 1,973 1,655 1,832 1,851 Độ nấp mô Ra (mm) 0,22 0,21 0,2 0,21 0,19 0,18 0,17 0,16 0,2 0,17 0,21 0,19 0,22 0,2 0,15 0,18 0,16 0,18 0,22 0,18 0,2 0,19 0,16 0,17 0,22 0,19 0,17 0,21 0,19 0,18 0,189 KẾT QUẢ XỬ LÝ HÀM TƯƠNG QUAN OPT Hàm chi phí lượng riêng dạng không thứ nguyên Đánh giá đồng phương sai ³ No ³ Y1 ³ ³ 0.220³ ³ ³ 0.400³ ³ ³ 0.250³ ³ ³ 0.470³ ³ ³ 0.270³ ³ ³ 0.300³ ³ ³ 0.290³ ³ ³ 0.340³ ³ ³ 0.250³ ³ 10 ³ 0.450³ ³ 11 ³ 0.300³ ³ 12 ³ 0.220³ ³ 13 ³ 0.260³ ³ 14 ³ 0.250³ ³ 15 ³ 0.270³ ³ Y2 0.240³ 0.430³ 0.230³ 0.540³ 0.310³ 0.350³ 0.240³ 0.410³ 0.210³ 0.510³ 0.280³ 0.180³ 0.330³ 0.310³ 0.320³ ³ Y3 0.320³ 0.460³ 0.300³ 0.490³ 0.220³ 0.320³ 0.330³ 0.390³ 0.280³ 0.480³ 0.330³ 0.240³ 0.290³ 0.320³ 0.300³ ³ Sj 0.003³ 0.001³ 0.001³ 0.001³ 0.002³ 0.001³ 0.002³ 0.001³ 0.001³ 0.001³ 0.001³ 0.001³ 0.001³ 0.001³ 0.001³ ³ Tieu chuan kohren G = 0.1304 He so tu m = 17 he so tu n-1= tieu chuan tra bangk ( 5%) G = 0.3760 Kết xử lý số liệu Y = 0.285+ 0.077X1+ 0.056X1X1+ 0.003X2+ 0.013X2X1+ 0.014X2X2+ 0.018X3+ -0.033X3X1+ 0.001X3X2+ 0.009X3X3+he so b0,0 = 0.2854 b1,0 = 0.0770 b1,1 = 0.0561 b2,0 = 0.0034 b2,1 = 0.0133 b2,2 = 0.0144 b3,0 = -0.0176 b3,1 = -0.0325 b3,2 = 0.0008 b3,3 = 0.0091 Tieu chuan T student cho cac he so la : T0,0 = 16.6289 T1,0 = 7.1745 T1,1 = 3.5589 T2,0 = 0.3131 T2,1 = 1.0613 T2,2 = -0.9142 T3,0 = -1.6421 T3,1 = -2.5868 T3,2 = 0.0663 T3,3 = 0.5768 Phuong sai luong (lap) Sb = 0.00126 So bac tu kb = 34 Phuong sai tuong thich Sa = 0.00423 So bac tu ka = Tieu chuan FISHER F = 3.3481 ³ No ³ Y1 ³ Y2 ³ Y3 ³ Ytb ³ Y_ ³ Yost ³ ³ ³ 0.22 ³ 0.24 ³ 0.32 ³ 0.260³ 0.255³ -0.005³ ³ ³ 0.40 ³ 0.43 ³ 0.46 ³ 0.430³ 0.447³ 0.017³ ³ ³ 0.25 ³ 0.23 ³ 0.30 ³ 0.260³ 0.234³ -0.026³ ³ ³ 0.47 ³ 0.54 ³ 0.49 ³ 0.500³ 0.479³ -0.021³ ³ ³ 0.27 ³ 0.31 ³ 0.22 ³ 0.267³ 0.283³ 0.017³ ³ ³ 0.30 ³ 0.35 ³ 0.32 ³ 0.323³ 0.346³ 0.022³ ³ ³ 0.29 ³ 0.24 ³ 0.33 ³ 0.287³ 0.265³ -0.022³ ³ ³ 0.34 ³ 0.41 ³ 0.39 ³ 0.380³ 0.381³ 0.001³ ³ ³ 0.25 ³ 0.21 ³ 0.28 ³ 0.247³ 0.275³ 0.028³ ³ 10 ³ 0.45 ³ 0.51 ³ 0.48 ³ 0.480³ 0.463³ -0.017³ ³ 11 ³ 0.30 ³ 0.28 ³ 0.33 ³ 0.303³ 0.260³ -0.043³ ³ 12 ³ 0.22 ³ 0.18 ³ 0.24 ³ 0.213³ 0.268³ 0.055³ ³ 13 ³ 0.26 ³ 0.33 ³ 0.29 ³ 0.293³ 0.320³ 0.027³ ³ 14 ³ 0.25 ³ 0.31 ³ 0.32 ³ 0.293³ 0.277³ -0.016³ ³ 15 ³ 0.27 ³ 0.32 ³ 0.30 ³ 0.297³ 0.285³ -0.011³ ³ 16 ³ 0.26 ³ 0.30 ³ 0.32 ³ 0.293³ 0.285³ -0.008³ ³ 17 ³ 0.25 ³ 0.28 ³ 0.32 ³ 0.283³ 0.285³ 0.002³ Tam cua mat quy hoach X = ( -0.771 , -0.251 , -0.397 , ) Ytam = 0.25886 cac he so chinh tac 0.0617 0.0043 -0.0152 vec to rieng U ( A=UWUt) -0.9524 0.2828 0.1136 -0.0818 0.1218 -0.9892 0.2935 0.9514 0.0928 Hàm độ mấp mô bề mặt ván dạng không thứ nguyên Đánh giá đồng phương sai ³ No ³ Y1 ³ Y2 ³ Y3 ³ Sj ³ ³ ³ 0.290³ 0.300³ 0.270³ 0.000³ ³ ³ 0.340³ 0.330³ 0.360³ 0.000³ tieu chuan kohren he so tu he so tu G = 0.0737 m = 17 n-1= ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ 0.300³ 0.290³ 0.310³ 0.000³ tieu chuan tra bangk ( 5%) ³ 0.270³ 0.260³ 0.290³ 0.000³ G = 0.3760 ³ 0.310³ 0.300³ 0.330³ 0.000³ ³ 0.380³ 0.390³ 0.400³ 0.000³ ³ 0.340³ 0.350³ 0.360³ 0.000³ ³ 0.340³ 0.350³ 0.360³ 0.000³ ³ 0.270³ 0.260³ 0.290³ 0.000³ 10 ³ 0.290³ 0.300³ 0.270³ 0.000³ 11 ³ 0.340³ 0.350³ 0.330³ 0.000³ 12 ³ 0.310³ 0.300³ 0.330³ 0.000³ 13 ³ 0.250³ 0.260³ 0.270³ 0.000³ 14 ³ 0.300³ 0.310³ 0.330³ 0.000³ 15 ³ 0.270³ 0.290³ 0.260³ 0.000³ 16 ³ 0.290³ 0.300³ 0.270³ 0.000³ 17 ³ 0.260³ 0.270³ 0.290³ 0.000³ Kết xử lý số liệu Y = 0.275+ -0.011X1+ 0.005X1X1+ 0.008X2+ -0.020X2X1+ 0.036X2X2+ 0.024X3+ 0.006X3X1+ 0.007X3X2+ 0.009X3X3+he so b0,0 = 0.2755 b1,0 = -0.0112 b1,1 = 0.0046 b2,0 = 0.0084 b2,1 = -0.0200 b2,2 = 0.0359 b3,0 = -0.0241 b3,1 = 0.0058 b3,2 = 0.0067 b3,3 = 0.0090 Tieu chuan T student cho cac he so la : T0,0 = 41.7879 T1,0 = -2.7187 T1,1 = 0.7520 T2,0 = 2.0464 T2,1 = -4.1447 T2,2 = 5.9282 T3,0 = -5.8619 T3,1 = 1.2089 T3,2 = 1.3816 T3,3 = 1.4915 Phuong sai luong (lap) Sb = 0.00019 So bac tu kb = 34 Phuong sai tuong thich Sa = 0.00015 So bac tu ka = Tieu chuan FISHER F = 0.8229 ³ No ³ Y1 ³ Y2 ³ Y3 ³ Ytb ³ Y_ ³ Yost ³ ³ ³ 0.29 ³ 0.30 ³ 0.27 ³ 0.287³ 0.291³ 0.004³ ³ ³ 0.34 ³ 0.33 ³ 0.36 ³ 0.343³ 0.341³ -0.002³ ³ ³ 0.30 ³ 0.29 ³ 0.31 ³ 0.300³ 0.300³ 0.000³ ³ ³ 0.27 ³ 0.26 ³ 0.29 ³ 0.273³ 0.271³ -0.002³ ³ ³ 0.31 ³ 0.30 ³ 0.33 ³ 0.313³ 0.314³ 0.001³ ³ ³ 0.38 ³ 0.39 ³ 0.40 ³ 0.390³ 0.388³ -0.002³ ³ ³ 0.34 ³ 0.35 ³ 0.36 ³ 0.350³ 0.350³ 0.000³ ³ ³ 0.34 ³ 0.35 ³ 0.36 ³ 0.350³ 0.344³ -0.006³ ³ ³ 0.27 ³ 0.26 ³ 0.29 ³ 0.273³ 0.269³ -0.005³ ³ 10 ³ 0.29 ³ 0.30 ³ 0.27 ³ 0.287³ 0.296³ 0.009³ ³ 11 ³ 0.34 ³ 0.35 ³ 0.33 ³ 0.340³ 0.339³ -0.001³ ³ 12 ³ 0.31 ³ 0.30 ³ 0.33 ³ 0.313³ 0.319³ 0.005³ ³ 13 ³ 0.25 ³ 0.26 ³ 0.27 ³ 0.260³ 0.259³ -0.001³ ³ 14 ³ 0.30 ³ 0.31 ³ 0.33 ³ 0.313³ 0.318³ 0.005³ ³ 15 ³ 0.27 ³ 0.29 ³ 0.26 ³ 0.273³ 0.275³ 0.002³ ³ 16 ³ 0.29 ³ 0.30 ³ 0.27 ³ 0.287³ 0.275³ -0.011³ ³ 17 ³ 0.26 ³ 0.27 ³ 0.29 ³ 0.273³ 0.275³ 0.002³ Tam cua mat quy hoach X = ( -14.032 , -4.732 , 7.612 , ) Ytam = 0.24221 cac he so chinh tac 0.0390 0.0001 0.0104 vec to rieng U ( A=UWUt) -0.2715 0.8772 0.3960 0.9591 0.2809 0.0354 0.0802 -0.3894 0.9176 ... án thực đề tài: "Nghiên cứu xác định số thơng số tối ưu cưa vịng đứng dây chuyền xẻ gỗ tự động" nhằm hoàn thiện cưa vòng đứng dây chuyền xẻ gỗ tự động mà đề tài cấp nhà nước mã số ĐTĐL.CN-10/16... học, xác định số thơng số tối ưu cưa vòng đứng dây chuyền xẻ gỗ tự động, để nâng cao suất chất lượng sản phẩm 1.6 Đối tượng nghiên cứu 1.6.1 Thiết bị nghiên cứu 1.6.1.1.Tổng quan dây chuyền xẻ gỗ. .. tạo, thử nghiệm mơ hình dây chuyền xẻ gỗ tự động, chưa có nghiên cứu động lực học q trình xẻ cưa tối ưu thơng số thiết bị hệ thống Trong dây chuyền xẻ gỗ tự động cưa vịng đứng thiết bị quan trọng