- Ảnh hưởng của độ tù mũi cắt (): Độ tù của mũi cắt là yếu tố đặc
4.1.1. Chọn phương pháp nghiên cứu
Quá trình băm là quá trình cắt rất phức tạp, trong một thời điểm nhiều yếu tố cùng tham gia vào quá trình cắt. Việc phân tích ảnh hưởng của từng yếu tố đến lực cắt đã được nghiên cứu ở chương 3, song việc nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời của nhiều yếu tố đến lực cắt chưa được phân tích. Để xác định ảnh hưởng của nhiều yếu tố đến các chỉ tiêu nghiên cứu chúng tôi chọn phương pháp quy hoạch thực nghiệm.
Phương pháp quy hoạch thực nghiệm là cơ sở lý luận của nghiên cứu thực nghiệm hiện đại có nhiều ưu điểm, trong đó công cụ toán học giữ vai trò tích cực. Cơ sở toán học của lý thuyết quy hoạch thực nghiệm là toán học thống kê với hai lĩnh vực quan trọng là phân tích phương sai và phân tích hồi qui 13. Nội dung của phương pháp quy hoạch thực nghiệm được trình bày trong các tài liệu 7, [10], [13], dưới đây chỉ ứng dụng phương pháp này vào bài toán cụ thể.
Để đánh giá chất lượng và khả năng làm việc của thiết bị thường căn cứ vào một số chỉ tiêu như năng suất lao động, chi phí năng lượng riêng, chất lượng sản phẩm và ảnh hưởng đến sức khoẻ của người lao động. Đối với máy băm cành lá và thảm mục thì chỉ tiêu quan trọng là năng suất, chi phí năng lượng, rung động và hiệu quả kinh tế.
Theo các tài liệu [15], [46], [47], [48], [49], [50], trong máy băm dăm gỗ khi lực cản cắt nhỏ sẽ cho năng suất cao, từ đó cho hiệu quả kinh tế cao, đáp ứng được yêu cầu của sản xuất. Do vậy năng suất của máy là chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng máy. Trong đề tài này chúng tôi lựa chọn năng suất của máy băm làm chỉ tiêu nghiên cứu
Một chỉ tiêu rất quan trọng nữa đó là chi phí năng lượng riêng, chi phí năng lượng riêng cao, dẫn đến chi phí sản xuất cao, từ đó hiệu quả kinh tế thấp, mặt khác khi chi phí năng lượng riêng nhỏ cũng có điều kiện để nâng cao năng suất lao động. Do vậy chi phí năng lượng riêng là chỉ tiêu quan trọng ảnh hưởng đến nhiều chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật khác. Trong lý thuyết cắt gọt gỗ đã chứng minh khi lực cản cắt nhỏ thì chi phí năng lượng riêng cũng nhỏ . Do vậy trong đề tài này chúng tôi chọn chỉ tiêu về chi phí năng lượng riêng để tính toán
Máy băm thảm mục được tính toán thiết kế đựa trên nguyên lý băm, do vậy một nhược điểm lớn của máy là tạo ra rung động của thiết bị. Theo các nghiên cứu [34], khi rung động của máy lớn hơn giá trị cho phép sẽ làm do lực cắt gây ra, từ đó tạo ra tiếng ồn của máy lớn, tuổi thọ của các chi tiết giảm, dẫn đến hiệu quả kinh tế bị ảnh hưởng. Theo tiêu chuẩn về an toàn lao động của Việt Nam (TCVN-5127-90), rung động của thiết bị phải nằm trong tiêu chuẩn cho phép và càng nhỏ càng tốt. Trong thiết kế để hạn chế rung động của thiết bị ta có giải pháp cân bằng động của hệ thống cắt bao gồm
nhất. Khi lực cản cắt càng nhỏ thì rung động của máy ít.
Chất lượng công việc của thiết bị là chỉ tiêu cần được quan tâm trong quá trình băm. Yêu cầu về chất lượng của sản phẩm sau khi băm đạt kích thước theo qui cách, song đối với sảm phẩm của máy băm này đây là sảm phẩm trung gian chưa phải là sản phẩm cuối cùng nên kích thước của sản phẩm nằm trong một khoảng nhất định từ 2-4 cm.
Tóm lại: Từ những phân tích ở trên chúng tôi chọn hai hàm mục tiêu
chính để nghiên cứu là: Hàm năng suất của máy ký hiệu Ns và hàm chi phí năng lượng riêng ký hiệu Nr
Hàm năng suất là trọng lượng sản phẩm băm được trong một đơn vị thời gian và được tính theo công thức sau:
(kg/phút) (4.1)
Trong đó: Q – Trọng lượng của vật liệu băm được trong thời gian; kg t - Thời gian băm; phút
Hàm chi phí năng lượng riêng được xác định như sau: Chi phí năng lượng riêng là tiêu hao công suất trên một đơn vị trọng lượng sản phẩm băm được trong một khoảng thời gian và được tính theo công thức sau
Q t N Nr (4.2) Trong đó: Nr - Chi phí năng lượng riêng, wh/kg
N - Công suất cắt, W
Q – Trọng lượng nguyên liệu nghiền được, kg