[]
Là gỗ xẻ có bề rộng hợp với đờng tiếp tuyếncủa vòng năm tai trung tâm mặt
cắt ngang một góc [], thông thờng = 65
0
. Góc là góc đợc qui định tr-
ớc theo yêu cầu sử dụng của gỗ xẻ. Để đảm góc [] các ván chỉ đợc lấy ra
ở vùng nhất địnhcủa tiết diện, vùng đó là vùng cho phép. Miền cho phép lớn
hay nhỏ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đờng kính gỗ, góc Thờng dùng hai
cách xẻ gỗ xuyên tâm sau:
+ Cách xẻ hình quạt: Đây là cách xẻ đợc thực hiện trên 1/4 tiết của cây gỗ.
Phơng pháp này có khả năng thu đợc lợng gỗ xuyên tâm cao nhng
nhợc điểm lớn nhất là khó cố định gỗ, cần có công cụ chuyên dùng đặc biệt
trong quá trình xẻ vì vậy đây cũng là một phơng pháp xẻ cho những loại sản
phẩm có yêu cầu đặc biệt.
+ Cách xẻ hình cung:
Bằng cách xẻ hình cung chúng ta cũng thu đợc ván xuyên tâm, pnơng
pháp này cũng đợc thực hiện trên nửa tiết diện hình tròn của cây gỗ.
Giả sử miền ABCD là miền cho phép xẻ ván xuyên tâm ta phải xác
định miền cho phép Z, phải thoả mãn điều kiện cho trớc .
Ta có:
Vì Z1 là khoảng giữa hai đờng trung tâm tấm ván ngoài cùng nên
thực tế khoảng cách lợi dụng gỗ hay chiều rộng của miền cho phép z Là:
[a]
1
2
1 4
d
z z e e
tg
a
= + = +
+
Trong đó d: Đờng kính gỗ tròn.
E: Chiều dày mạch xẻ.
Mở rộng bài toán trên khi xẻ ván xuyên tâm thực hiện trên một phần
nửa hình tròn.
Nếu xẻ xuyên tâm cho một phần của nửa hình tròn
Miền cho phép tính theo công thức :
2 2 2 2
0 0
1
2
[a]+ d [a]+r
4 [a]+1
z tg tg z
z
tg
- -
=
Trong đó: Z = Z1 + e
Z: Chiều rộng thực tế của miền xẻ Z.
Z1: Chiều rộng miền xẻ ( khoảng cách tâm của hai tấm ván ).
E: Chiều dày mạch xẻ .
B: Là nửa chiều dài miền xẻ.
: Là góc xuyên tâm của ván xẻ.
D: Là đờng kính tiết diện cây gỗ.
2.3 Công nghệ sản xuất ván ghép thanh và các yếu tố ảnh hởng.
2.3.1 Công nghệ sản xuất ván ghép thanh.
2.3.1.1 Lịch sử pháp triển của công nghệ ván ghép thanh.
Nguyên liệu
Ván ghép thanh là một loại sản phẩm ván nhân tạo xuất hiện từ rất
sớm từ các nớc tây âu nhng nó chỉ pháp triển mạnh những năm 1970. Và đang
đợc sử dụng một cách rộng rãi do khẳ năng đa dạng về kích thớc, không kén
chọn nguyên liệu, công nghệ sản xuất đown giản. Nguyên liệu sử dụng chủ
yếu là có kích thớc, đờng kính nhỏ, đòi hỏi độ bền cơ học không cao, dễ dàng
nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ. Sản phẩm đồng đều về độ ẩm, đa dạng và ổn định
về kích thớc, linh động khi liên kết và lắp ghép. Giá thành so với các lọa ván
nhân tạo khác thì rẻ hơn nhiều, tuy nhiên các loại ván nhân tạo đều có u đểm
riêng và công nghệ phù hợp. Theo tiêu chuẩn công nghệ của Anh (BS 6100
1984) ván ghép thanh phân chia thành một số lọai chủ yếu sau.
+ Ván ghép thanh lõi đặc không phủ mặt
+ Ván thanh khung rộng
+ Ván ghép thanh lõi đặc có phủ mặt
Nguyên liệu chúng tôi cung cấp để sản suất ván ghép thanh là loại ván ghép
thanh lõi đặc không phủ mặt. Sản phẩm thu đợc bằng cách ghép các thanh gỗ
có kích thớc nhỏ, gắn với nhau bằng chất kết dính. Vì không phủ mặt nên yêu
cầu chất lợng phủ mặt tơng đối cao, màu sắc đồng đều
2.12 Nguyên lý hình thành ván ghép thanh.
Để ghép các thanh thành phần theo kirllop có một số cách ghép sau:
+ Ghép đối xứng vòng năm theo phơng tiếp tuyến
+ Ghép đối xứng vòng năm theo phơng xuyên tâm
Tạo thanh
Sây thanh Chuẩn
KT thanh
Xử lý thanh Tráng keo Xếp ván
ép vánXử lý mặt
+ Ghép các thanh thành phần theo kiểu ngón:
2.3.2 Các yếu tố ảnh hởng tới công nghệ sản xuất ván ghép
thanh.
2.3.2.1 ảnh hởng của cấu tạo gỗ:
Gỗ là loại vật liệu có cấu tạo từ nhiều hợp chất hữu cơ, thành phần
chủ yếu cấu tạo nên gỗ là xenlulo, hêmixenlulo và lipgin trong cấu tạo của
phân tử xenlulo có chứa nhóm OH, khi gỗ tiếp xúc với keo các phần tử có cực
tính trong keo sẽ liên kết với nhóm OH tạo nên sự dán dính. Cấu tạo gỗ rất
phức tạp đối với một số loại gỗ phải lựa chọn một loại keo và chế độ ép sao
cho phù hợp với từng loại gỗ.
2.3.2.2 ảnh huơng của độ ẩm gỗ:
Trong quá trình dán dính, dung môi từ dung dịch keo chủ yếu thông
qua con đờng khuếch tán vào bề mặt gỗ và xung quanh vì thế gỗ có dộ ẩm
tăng lên. Trong thực tế dung môi bay hơi ra ngoài là rất ít. Phần giữa mối dán
hầu nh không bay hơi, nếu độ ẩm gỗ cao làm đọng dung môi trong màng keo
cản trở quá trình hình thành mối gián, làm giảm cờng độ gián dính. Vì vậy
trong công nghệ ván ghép thanh độ ẩm của gỗ sau khi sấy là 8 10%.
2.3.2.3 ảnh hởng của bề mặt vật gián:
Độ bền của mối gián phụ thuộc vào màng keo trong quá trình gián
ép, mà bề mặt vật gián là một trong những yếu tố quyết định chất lợng màng
keo. Bề mặt nhẵn sẽ tạo đợc màng keo phẳng, liên tục, đều, tạo cho mối gián
có cờng độ cao.
2.3.2.4 ảnh của kích thớc thanh cơ sở:
Kích thớc thanh cơ sở sử dụng trong ván ghép thanh phụ thuộc vào
yêu cầu của sản phẩm và khẳ năng tận dụng gỗ của từng, vùng từng nhà máy.
Nếu kích thớc thanh cơ sở nhỏ sẽ hạn chế đợc khuyết tật do gỗ tự nhiên gây ra:
Mắt, mục, nứt Khẳ năng tận dụng gỗ cao sự chênh lệnh khối lợng thể tích
giữa các thanh không lớn nên mức độ co ngót giữa các chiều nhỏ, chất lợng
ván ghép đồng đều và ổn định hơn. Nhng kích thớc thanh nhỏ chi phí tạo
thanh lớn, hao hụt gỗ nhiều, tốn keo
Theo tiêu chuẩn của Liên Xô cũ kích thớc thanh cơ sở của ván ghép thanh
dùng cho hàng mộc đợc chia nh sau:
Chiều rộng thanh 20, 22, 25, 30, 35, 40, 45, 55 (mm)
Chiều dày thanh 8, 10, 12, 14, 16, 19, 20, 45 (mm)
Để thu đợc yêu cầu, chất lợng sử dụng gỗ cũng nh nâng cao khẳ năng tận dụng
gỗ, chúng tôi chọn kích thớc thanh cơ sở nh sau:
S.B.L = 18.40.450
Đối với phơng pháp xẻ bán xuyên tâm, bán tiếp tuyến kích thớc thanh xẻ là:
S.B.L = 22.45.500
2.3.2.5 ảnh hởng của chất kết dính.
Ván ghép thanh có thểdùng nhiều loại keo nhng để phù hợp với yêu cầu công
nghệ sản xuất, yêu cầu chất lợng và yêu cầu hiệu quả kinh tế, ngời ta thờng
dùng keo U F, U F biến tính, PVA, PVC,
2.3.2.6 ảnh hởng các yếu tố công nghệ
+ sấy gỗ: sấy gỗ là một khâu rất quan trọng ,nó quyết định trực tiếp đến
chát lợng thanh cơ sở và chất lợng sản phẩm. Nừu chế độ sấy không phù
hợp, quá trình xếp gỗ không đúng quy cách, thanh cơ sơ có thể bi cong
vênh hoặc có độ ẩm không đạt yêu cầu. Trông xản xuất tuỳ theo yêu cầu
của chất lợng sản phẩm và quy cách thanh cơ sơ mà ngời ta chọn chế độ
sấy cho phù hợp.
+ độ chính xác gia công: độ chính xác gia công là mức độ phù hợpvề kích
thớc và hình dạngcủa chi tiết thực tế so với chi tiết theo yêu cầu .trông
quá trình sản xuất ván ghép thanh,phải đồng đều về kích thớc và hình
dạng giữa các thanh với nhau cũng nh gia thanh với quy cách sản phẩm
đặt ra. Nếu tiết diện các thanh không đồng nhất ( hình bình hành, hình
chữ nhật ), trong quá trình ép sẽ làm bề mặt giữa các thanh không tiếp
xúc hết với nhau, điều này làm giảm chất lợng dán dínhvà chất lơng sản
phẩm.mặt khác nếu chiều rộng và chiều dày các thanh không đều, trong
quá trình ghép dẽ làm tấm ván bị vênh và không đủ áp lực ép, khi đó chất
lợng dán dính và chất lợng sản phẩm sẽ không đạt yêu cầu. Tuy nhiên
trong thực tế dây chuyền sản xuất ván ghép thanh, để đồng đều và chuẩn
về kích thớc cũng nh hình dạng, ngời ta thực hiện gia công thanh trên
máy bào bốn mặt.
+chất lợng gia công bề mặt: đợc đánh giá qua mức độ mấp mô bề mặt
trong một thanh và giữa các thanh với nhau. Nếu bề mặt gia công càng
phẳng , nhẵn, mức độ mấp mô thấp thì lợng keo tráng mỏng, đồng đều và
liên tục, khả năng tiếp xúc giữa các thanh gỗ càng caochất lợng mối dán
tăng. Ngợc lại chất lợng bề mặet thấp( độ mấp mô lớn) làm chiều dày
màng keo không đồng đều sẽ gây ra nội ứng suất trong khi ép làm chất l-
ợng mối dán giảm.độ nhẵn bề mặt gia công láy là G8.
+ ảnh hởng của bản đồ xẻ và phơng pháp xẻ: vị trí của thanh gỗ troogn
cây tính theo đờng kính liên quan nhiều đến sự co rút và cong vênh của
thanh cơ sở cũng nh sản phẩm sau khi ép. Vì vậy trong sản xuất ván ghép
thanh, phơng pháp xẻ và bản đồ xẻ quyết định nhiều đến chất lợng thanh
cơ sở. Nếu phơng pháp xẻ và bản đồ xẻ hợp lý sẽ hạn chế đợc những
khuyết tật tự nhiên của gỗ. Nếu thanh cơ sở đợc xẻ xuyên tâm sẽ ít bị biến
dạng, conmg vênh trông quá trình phơi sấy nhng tỷ lệ thành khí thấp.
Khi xẻ tiếp tuyến, do chênh lệch co rút gia hai chiều thớ gỗlớn lên dễ bị
cong vênh. điều nay giảm chất lợng thanh cơ sở và chất lợng ván ép. Tuỳ
thuộc vào nguyên liệu gỗ và mục tiêu s dụng khác nhau mà ngời ta có các
phơng pháp và bản đồ xẻ cho phù hợp.
2.3.2.7 ảnh hởng của công nghệ gián ép.
Trong công nghệ gián ép yếu tố quan trọng và quan tâm nhất là chế
độ ép. Chế độ ép gồm 3 yếu tố chính:
- Thời gian ép .
- Chế độ ép.
- áp suất ép.
Ngoài ra còn có ảnh hởng cuẩ độ nhớt của keo, ảnh của độ ph trong keo. Nh
vậy yêu cầu của thanh cơ sở có ảnh hởng rất lớn đến chất lợng, yêu cầu của
ván ghép thanh nó không chỉ ảnh hởng tới tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng gỗ mà
còn ảnh hởng tới công nghệ sản xuất ván ghép nên việc tính toán nâng cao tỷ
lệ thành khí định mức đồng thời nâng cao chất lợng sản phẩm sẽ là yêu cầu
cấp thiết.
2.4. Lý thuyết qui hoạch thực nghiệm đa yếu tố
Đây là phơng pháp tổ chức tiến hành thí nghiệm sao cho có thể nhận
đợc thông tin lớn nhất, đầy đủ nhất với các chi phí ít nhất về thời gian,
nguyên vật liệu và công sức.
Quy hoạch thực nghiệm đợc xây dựng trên nguyên tắc hộp đen.
Nghĩa là đối tợng nghiên cứu là phần đóng kín, là phần cha biết trong quá
trình nghiên cứu, do đó xây dựng đợc mô hình toán học diễn tả tơng quan
giữa các tham số đầu vào và các tham số đầu ra là nội dung chính của quy
hoạchthực nghiệm.
để thực hiện đợc nội dung trên thờng phải thực hiện các bài toán kế
tiếp nhau.
Xây dựng nội dung thí nghiệm.
Chọn kế hoạch thực nghiệm.
Tổ chức thí nghiệm.
Gia công số liệu thí nghiệm.
Phân tích đánh giá kết quả thí nghiệm.
2.5.1. Xây dựng nội dung thí nghiệm:
Đây là bớc xây dựng quy mô bài toán mà cụ thể là trả lời các câu hỏi
thí nghiệm cái gì? để làm gì? tren cơ sở đó chọn đợc các tham số đầu vào và
tham số đầu ra cho thích hợp. Bớc này rất quan trọng vì rằng các số lợng
các tham số vào và ra thờng rất lớn. Nếu đa tất cả các tham số vào nghiên
cứu thì số thí nghiệm quá nhiều. Vì thế cần chọn những yếu tố cơ bản nhất .
Các tham số đầu vào nh nguyên liệu (hình dạng, chiều dài, đờng
kính, độ cong, độ thon, bệnh tật) sản phẩm, công nghệ (quy trình xẻ, phơng
pháp xẻ, bản đồ xẻ) tay nghề công nhân, máy móc thiết bị.
Khi chọn đợc các tham số đầu vào và ta tiếp tục chọn vùng biến thiên
của các biến đầu vào.
Xi min <Xi <Xi max (I = 1,2,3, ,n)
Các giá trị Xi min, Xi max thờng đợc xác định từ những điều kiện, công
nghệ, nguyên vật liệu, kinh tế kỹ thuật trong thực nghiệm, phơng pháp đo
và thiết bị đo tơng ứng với Xi đó.
Giá trị cố định của yếu tố thứ i trong một thí nghiệm gọi là mức của
yếu tố ấy. Trong các mức khác nhau của yếu tố i quan trọng nhất là mức cơ
số Xio (mức không). Sau cùng là chọn khoảng biến thiên Li của biến thứ i.
Quan trọng nhất là mức không và phải lớn hơn đáng kể so với sai số của
dụng cụ đo yếu tố ấy.
min max
2
i i
io
x x
x
+
=
Khoảng biến thiên:
max min
2
i i
i
x x
l
-
=
Các mức biến thiên của biến trong thí nghiệm đợc biểu diễn ở dạng
mà với cách đặt:
i io
i
x x
x
l
-
=
Trong đó: Xi là dạng mã, xi là dạng thực, mức xio là mức cơ sở, li là
khoảng biến thiên của biến thứ i.
Theo cách biểu diện này thì mức trên cần biến là X
i max
= +1; mức dới
là X
i min
= -1; mức cơ sở là X
io
= 0 hay ta ghi (=); (-); (0).
Ta có bảng 01 xác định khoảng biến động
Tên
yếu tố
-1 0 1 L
X1
X2
2.4.2 Chọn kế hoạch thực nghiệm:
Nhiệm vụ chính của bớc này là lập kế hoach thự nghiệm sao cho có
thể nhận đợc biểu thức toán học biểu diễn mối quan hệ giữa các tham số ra
Y với các yếu tố vào Xi (1,2,3 n) tức là Y = f(x1, x2, x3, xn) gọi là
hàm hồi quy.
Quá trình xây dựng hàm hồi quy đợc tiến hành theo hai bớc:
- Lập hàm hồi quy ở dạng mã.
Y = f(x1, x2, x3, xn).
- Chuyển hàm hồi quy về dạng thực nhờ phép biến đổi
Y = f(x1, x2, x3, xn).
Thông thờng ngời ta chọn hàm hồi quy dạng đa thức bậc nhất hoặc
đa thức bậc hai. Không nên lấy hàm này ở bậc cao hơn vì sẽ làm cho chi phí
lớn.
Hàm hồi quy tuyến tính bậc nhất có dạng:
Y = b
0
+ b
1
.x
i
+ b
2
.x
2
+ + b
n
.x
n
.
Hàm hồi quy tuyến tính bậc hai có dạng:
2
0
1 1
n n n
i i ij i j ij i
i i j i
y b b x b x x b x
= =ạ
= + + +
ồ ồ ồ
Để tìm trị số của các hệ số trong hàm hồi quy tuyến tínhbậc hai cần
có một quy hoạch thực nghiệm mà ở đó mỗi yếu tố biến đôỉ không ít hơn ba
mức, các kế hoạch này gọi là kế hoạch bậc hai.
2.4.3 Xác định cánh tay đòn a theo công thức của kế
hoạchthực nghiệm:
1
2 (2 2 1 2
n p n p n p
n
a
- - - -
= + + -
Trong đó: P = 0; n = 2; a = 1
P = 0; n = 3; a = 1.125
P = 0; n = 4; a = 1.414
Tính toán số lợng thí nghiệm N = N
1
+N
o
+ N
a
.
N1: Số lợng thí nghiệm tại tâm.
N0: Số lợng thí nghiệm mở rộng.
Nc: Số lợng thí nghiệm tại nhân.
2.4.5Gia công sử lý số liệu:
+ Lập ma trận thực nghiệm:
S
TT
X1 X2 Y1
1 - -
2 + -
3 - +
4 + +
5 - 0
6 + 0
7 0 -
8 0 +
9 0 0
Sau khi xác định đợc phơng trình tơng quancác hệ số của phơng trình
ta tiến hành kiểm tra các số liệu.
2.4.4 Các phép kiểm tra:
+ Kiểm tra tính đồng nhất của các phơng sai.
2
max
2
p
j
s
G G
s
a
= Ê
ồ
Giá trị này tra bảng.
+ Kiểm tra mức độ ảnh hởng của các yếu tố
Kiểm tra tính có ý nghĩa của các hệ số
B
i
S
bi
T
Trong đó: B
i
là trị tuyệt đối của hệ số bi
S
bi
là hệ số của phơng sai tơng ứng với hệ số bi .
T là giá trị Studen (tra bảng).
+ Kiểm tra tính tơng thích của mô hình theo tiêu chuẩn Fisher Fp <
Fb
Chơng 3
Tính toán lý thiết
3.1. Xây dựng mô hình lý thuyết:
3.1.1. Tính toán kích thớc thực tế:
Kích thớc thực tế của thanh cở = kích thớc danh nghĩa + lợng d gia
công.
3.1.1.1. Tính toán kích thớc phôi của thanh:
Nguyên liệu cung cấp cho quá trình xẻ thanh cơ sở là gỗ tròn keo lá
tràm. Kích thớc thanh sau khi đã đánh nhẵn (đã qua gia công gồm sấy, bào,
đánh nhẵn ) là:
S * B * L = 18 * 40* 450 (mm).
Vậy kích thớc thô của thanh bao gồm:
Sth = S + S1 + S2.
Bth = B + B1 + B2.
Lth = L + L1 + L2.
Trong đó: S, B, L là kích thớc danh nghĩa của thanhthơng ứng chiều
dày, chiều rộng, chiều dài
S1, B1, L1 là lợng d do sấy.
S2, B2, L2 là lợng d do gia công.
+ Hao hụt do gia công trên máy bào thẩm, bào cuốn hoặc bào bốn
mặt qua kinh nghiệm thực tế cho thấy lợng d cho bề mặt qua khâu bào phảI
là 1.1 ữ 1.5 (mm) và lơng d cho công đoạn đánh nhẵn mỗi mặt là 0.1 ữ 0.2
(mm). Nh vậy lợng d gia công cho mỗi bề mặt là 1.7 (mm). Để đảm bảo cho
chất lợng bề mặt cho mỗi thanh chúng tôi chọn lợng d do gia công cho mỗi
bề mặt của thanh là: S2 = B2 = L2 = 2.0 (mm).
+ Hao hụt do sấy: Lợng co rút do sấy chỉ xẩy ra khi có sự thay đổi
của độ ẩm liên kết của gỗ (0 ữ 30%). Khi độ ẩm của gỗ giảm xuống dới độ
ẩm bão hoà nên lợng co rút tăng lên. Đối với gỗ mà chúng tôi đang nghiên
cứu là loại gỗ lõi giác không phân biệt, là loại gỗ mọc nhanh rừng trồng,
tính chất cơ lý thấp. Vì vậy tỷ lệ co rút theo các chiều xuyên tâm và tiếp
tuyến của nó không theo một tỷ lệ nào. Do đó chúng tôi chọn co rút theo
các chiều là lớn nhất để đảm bảo độ chính xác khi gia công chế biến.
Co rút theo chiều tiếp tuyến 7 ữ 9%, ta lấy 9%.
Co rút theo chiều xuyên tâm 3 ữ 5%, ta lấy 5%.
Co rút theo chiều dài gỗ < 1%, ta lấy 1%.
Vậy lợng co rút theo các chiều là:
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét