- Tìm các thông số công nghệ hợp lý, các giải pháp công nghệ tạo ván dăm
2.5.3.2. Kế hoạch thực nghiệm đa yếu tố
Mục đích của kế hoạch đa yếu tố là nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ ép, thời gian ép, đến các tính chất vật lý, cơ học của ván dăm từ dăm gỗ xà cừ và chất kết dính thạch dừa kết hợp với tinh bột.
Có rất nhiều yếu tố công nghệ tham gia vào quá trình sản xuất sản phẩm. Tuy nhiên, dựa trên tính điều khiển được, khả năng tác động mạnh đến chất lượng, năng suất, giá thành của quá trình sản xuất của của các yếu tố, chúng tôi lựa chọn các yếu tố nghiên cứu như sau:
- Nhiệt độ ép T (0C): mã hóa (X1). - Thời gian ép (phút): ký hiệu (X2).
Các trị số của 2 thông số này lựa chọn trên cơ sở kế thừa các kết quả nghiên cứu của các tác giả nghiên cứu vế ván dăm trong và ngoài nước. Trong đó, nhiệt độ có các trị số trong khoảng (120÷180)0C. Thời gian có các trị số từ 60 giây đến 150 giây/1mm chiều dày. Áp suất ép chọn theo khối lượng thể tích ván (0,65÷0,85)g/cm3 là (1,75÷2,1)MPa.
Các chỉ tiêu chất lượng đầu ra của ván dăm chọn trên cơ sở ván dăm sử dụng trong điều kiện khô như sau: độ bền uốn tĩnh u=Y1140KG/cm2, tỷ lệ trương nở chiều dày TS = Y3 12% [TCVN 7754 - 2007].
Có thể diễn tả mô hình khối mô hình nghiên cứu thực nghiệm tạo ván theo sơ đồ ở hình 2.1.
Nhiệt độ ép (0C) Độ bền uốn tĩnh Mpa/cm3 Thời gian ép(phút) Tỷ lệ trương nở chiều dày (%)
Hình 2.1. Sơ đồ mô hình toán học nghiên cứu chế độ công nghệ.
Mô hình toán học
Quan hệ giữa hàm Y và các thông số x1, x2…. xn được mô tả bằng phương trình hồi quy đa thức bậc hai:
21 1 1 1 1 0 i j ii. i k i k i ij i k i ix b x x b x b b Y (2.2)
Trong công thức (2.2): xi = (Xi - Xio )/ ∆Xi Xi: giá trị mã hoá của các thông số vào. b0: hệ số tự do.
bi: các hệ số tuyến tính.
bij (i ≠ j): các hệ số tương tác lặp. bii: các hệ số bậc 2.
Xi: giá trị thực của các thông số vào. Xio: giá trị mức cơ sở của các thông số. ∆Xi: bước thay đổi của các thông số. k: thông số thí nghiệm.
i: các yếu tố, i = 1 ; 2 ; ....n.
- Các thí nghiệm của luận văn tiến hành theo kế hoạch thực nghiệm các yếu tố rút gọn.
- Tổng số thí nghiệm: N= k(2m + 2m + 1) = 3(22 + 2.2 + 1) = 3.9 = 27 (2.3) Trong công thức (2.3)
k: số lần lặp lại (theo tính toán k = 3). m: các biến số thí nghiệm (m = 2).
Với 2 biến số thí nghiệm, số thí nghiệm với 01 lần lặp là 9. Hộp đen
Các mức thí nghiệm và bước thay đổi của các thông số thí nghiệm được trình bày ở bảng 2.1.
Bảng 2.1. Mức, bước thay đổi của các thông số thí nghiệm
Yếu tố tác động Ký hiệu Đơn vị đo Mức thí nghiệm - α -1 0 +1 +α Nhiệt độ ép T (0C) 130 130 150 170 170 Thời gian ép (phút) 20 20 30 40 40
Bảng ma trận kế hoạch thí nghiệm được trình bày ở bảng 2.2.
Bảng 2.2. Ma trận bố trí thí nghiệm N0 X1 X2 Y1 Y2 1 + + 2 - + 3 + - 4 - - 5 0 0 6 -α + 7 +α - 8 - -α 9 0 +α
Tiến hành các thí nghiệm theo ma trận đã lập.