Chương 3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
4.2. Chứng minh giả thuyết
4.2.3. Thực nghiệm theo giả thuyết
Cắt khúc gỗ theo giả thuyết để giảm biến dạng (cắt khúc theo giả thuyết nghiên cứu) dựa theo thí nghiệm trong Hình 4.14 để cắt khúc: Trên mỗi khúc gỗ tròn, tiến hành lấy 3 khúc gỗ: Khúc thứ nhất - TN1, dài 1.500 mm, nằm ở phần gốc; Khúc 2 - TN2, dài 1.500 mm, nằm ở phần giữa; Khúc 3 - TN3, dài 1.500 mm, nằm ở phần ngọn.
Hình 4.21. Cắt khúc cây thử nghiệm
- TN1, TN2, TN3 là phần xẻ thí nghiệm (theo tính toán).
- ĐC1, ĐC2 là xẻ đối chứng (theo phương pháp xẻ thực tế hiện nay của Nhà máy).
b) Sản phẩm xẻ
Thông số chung về sản phẩm xẻ:
- Ván xẻ dùng cho sản xuất đồ mộc dân dụng và ván ghép thanh trong nhà máy chế biến gỗ đang sử dụng thực tế trong sản xuất hiện nay.
- Kích thước như sau: Chiều dày x rộng x dài = 30 x 45 x 1.500 (mm).
- Độ ẩm: Sau khi xẻ khoảng 60 - 75 % và sau khi sấy khoảng 12 %.
Tính toán phần gỗ thu đƣợc gỗ xẻ xuyên tâm - Phần cung đủ, miền hợp pháp Z = 0,3d:
` d = 250 mm, Z = 0,3 x 250 = 75 mm d = 280 mm, Z = 0,3 x 280 = 84 mm - Phần cung thiếu, miền hợp pháp Z' = 0,4d:
d = 250 mm, Z = 0,4 x 250 = 100 mm d = 280 mm, Z = 0,4 x 280 = 112 mm c. Phương pháp và trình tự xẻ
Để giảm tác động của ứng suất sinh trưởng, phương pháp xẻ lựa chọn là phương pháp xẻ hỗn hợp, với nguyên tắc ưu tiên phần lấy gỗ xuyên tâm (Z và Z') đã tính toán. Trình tự xẻ nhƣ sau:
- Phương pháp xẻ hỗn hợp với cấp đường kính 250 mm: Với phương pháp xẻ này, sơ đồ và trình tự xẻ đƣợc thể hiện ở hình 4.21.
a. Kích thước sản phẩm b. Trình tự xẻ
Hình 4.22. Bản đồ xẻ xẻ gỗ thí nghiệm (xẻ hỗn hợp), d = 250 mm
Trình tự xẻ:
Bước 1: Gỗ tròn được xẻ thành hộp một mặt, với mạch xẻ thứ nhất cách đỉnh gỗ tròn 93,5 mm.
Bước 2: Xoay lật hộp này một góc 1800, đặt mạch xẻ cách đỉnh gỗ tròn 93,5 mm, ta đƣợc hộp 2 mặt có chiều dày 63 mm.
Bước 3: Xẻ bỏ phần tâm của hộp 2 mặt
Bước 4: Xẻ 2 phần bìa và hộp 2 mặt thành sản phẩm xẻ có kích thước dày x rộng x dài: 30 x 45 x 1500 (mm)
Bước 5: Xác định mức độ khuyết tật Bước 6: Tiến hành sấy gỗ
Từ sơ đồ xẻ hình 4.21 cho thấy, đây là phương pháp xẻ có ưu điểm nhất định, quá trình xẻ tạo đƣợc nhiều ván xẻ xuyên tâm và bán xuyên tâm, không có ván tiếp tuyến. Với đường kính 250 mm, tổng số ván xẻ thu được là 16 thanh, trong đó có 12 tấm ván xuyên tâm và 4 tấm ván bán xuyên tâm.
- Phương pháp xẻ hỗn hợp với cấp đường kính 280 mm: Với phương pháp xẻ này, sơ đồ và trình tự xẻ đƣợc thể hiện ở hình 4.23.
a. Kích thước sản phẩm b. Trình tự xẻ
Hình 4.23. Bản đồ xẻ xẻ gỗ thí nghiệm (xẻ hỗn hợp), d = 280 mm Trình tự xẻ:
Bước 1: Gỗ tròn được xẻ thành hộp một mặt, với mạch xẻ thứ nhất cách đỉnh gỗ tròn 108,5 mm.
Bước 2: Xoay lật hộp này một góc 1800, đặt mạch xẻ cách đỉnh gỗ tròn 108,5 mm, ta đƣợc hộp 2 mặt có chiều dày 63 mm.
Bước 3: Xẻ bỏ phần tâm của hộp 2 mặt
Bước 4: Xẻ 2 phần bìa và hộp 2 mặt thành sản phẩm xẻ có kích thước dày x rộng x dài: 30 x 45 x 1.500 (mm)
Bước 5: Xác định mức độ khuyết tật
Bước 6: Tiến hành sấy gỗ.
Từ sơ đồ xẻ hình 4.23 cho thấy, đây là phương pháp xẻ có ưu điểm nhất định, quá trình xẻ tạo đƣợc nhiều ván xẻ xuyên tâm và bán xuyên tâm, không có ván tiếp tuyến. Với đường kính 280 mm, tổng số ván xẻ thu được là 20 thanh, trong đó có 16 tấm ván xuyên tâm và 4 tấm ván bán xuyên tâm.
d. Kết quả sau xẻ và sau sấy
Sau khi xẻ, ván xẻ được tiến hành đo đạc kích thước, tỷ lệ cong và nứt;
Sau khi sấy gỗ xẻ đến 10 ± 2 %, và đo lại các thông số trên, kết quả cho thấy:
- Đối với gỗ tròn có đường kính d = 250 mm
Kết quả kiểm tra khuyết tật ván sau xẻ và sau sấy với cấp đường kính gỗ tròn d = 250 mm đƣợc ghi ở bảng sau:
Bảng 4.10. Mức độ khuyết tật gỗ xẻ sau xẻ và sau sấy của mẫu TN, d=250 mm
Mẫu thí nghiệm
Số lƣợng (thanh) Tỷ lệ (%) Thanh
không cong
Thanh không nứt
Thanh không cong
Thanh không nứt
Ván sau khi xẻ 14 13 87,50 81,25
Ván sau khi sấy 12 9 75,00 56,25
Hình 4.24. Mức độ khuyết tật gỗ xẻ sau xẻ và sau sấy của mẫu TN, d=250 mm
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Thanh không cong
Thanh không nứt
Thanh không cong
Thanh không nứt Số lương(thanh) Phần trăm(%)
16 15
87.5 81.25
14 10
75
56.25
Ván sau khi xẻ Ván sau khi sấy
Từ kết quả bảng 4.10 và hình 4.24 cho thấy, bằng phương pháp xẻ hỗn hợp với cấp đường kính gỗ tròn d = 250 mm, ván sau khi xẻ vẫn xuất hiện hiện tương cong và nứt. So sánh với phương pháp xẻ suốt cho thấy, ván xẻ bằng phương pháp này xuất hiện ít khuyết tật hơn. Sau khi xẻ ván, số thanh không cong là 14 thanh, chiếm 87,5 %; số thanh không nứt là 13 thanh, chiếm 81, 25 %. Sau khi sấy ván xẻ, chúng tiếp tục xuất hiện khuyết tật, số tấm ván không cong là 12 thanh, chiếm 75,00 %, số tấm ván không nứt là 9 thanh, chiếm 56,25 %.
- Đối với gỗ tròn có đường kính d = 280 mm
Kết quả kiểm tra khuyết tật ván sau xẻ và sau sấy với cấp đường kính gỗ tròn d = 280 mm đƣợc ghi ở bảng sau:
Bảng 4.11. Mức độ khuyết tật gỗ xẻ sau xẻ và sau sấy của mẫu TN, d=280 mm
Mẫu thí nghiệm
Số lương(thanh) Phần trăm(%) Thanh không
cong(thanh)
Thanh không nứt(thanh)
Thanh không cong(%)
Thanh không nứt(%)
Ván sau khi xẻ 13 11 65,00 55,00
Ván sau khi sấy 12 9 60,00 45,00
Hình 4.25. Mức độ khuyết tật gỗ xẻ sau xẻ và sau sấy của mẫu TN, d=280 mm
12 10
65 55
11 8
60
45
0 10 20 30 40 50 60 70
Thanh không cong
Thanh không nứt
Thanh không cong
Thanh không nứt Số lương(thanh) Phần trăm(%)
Ván sau khi xẻ Ván sau khi sấy
Từ kết quả bảng 4.11 và hình 4.25 cho thấy, bằng phương pháp xẻ hỗn hợp với cấp đường kính gỗ tròn d = 280 mm, ván sau khi xẻ vẫn xuất hiện hiện tương cong và nứt. So sánh với phương pháp xẻ suốt cho thấy, ván xẻ bằng phương pháp này xuất hiện ít khuyết tật hơn. Sau khi xẻ ván, số thanh không cong là 13 thanh, chiếm 65,00 %; số thanh không nứt là 11 thanh, chiếm 55,00 %. Sau khi sấy ván xẻ, chúng tiếp tục xuất hiện khuyết tật, số tấm ván không cong là 12 thanh, chiếm 60,00 %, số tấm ván không nứt là 9 thanh, chiếm 45,00 %.
- Tóm lại: Với các cấp đường kinh khác nhau, xẻ theo phương pháp xẻ hỗm hợp, ván được kiểm tra khuyết tật trước và sau sấy cho thấy:
• Sau khi xẻ: Số thanh không cong và không nứt tương đối ít.
• Sau khi sấy: Số thanh cong và nứt tăng lên không nhiều so với sau khi xẻ.
• Với đường kính d = 250 mm:
+ Số thanh không cong sau sấy giảm xuống 12,75 % (từ 87,75% còn 75,00%)
+ Số thanh không nứt sau sấy giảm xuống 25,00 % (từ 81,25 % còn 56,25 %)
• Với đường kính d = 280 mm:
+ Số thanh không cong sau sấy giảm xuống 5,00 % (từ 65,00% còn 60,00%)
+ Số thanh không nứt sau sấy giảm xuống 10,00 % (từ 55,00% còn 45,00 %)
• Lƣợng thanh cong ít hơn lƣợng thanh nứt.
• Sau khi sấy số thanh cong tăng lên so với trước khi sấy, nhưng số lượng không lớn.