Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật: Tính toán, thiết kế cơ cấu truyền động và kết cấu của thiết bị rút lõi gỗ dừa

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:152

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm tính toán, thiết kế cơ cấu truyền động của thiết bị rút lõi gỗ dừa. Thiết kế kết cấu của thiết bị rút lõi gỗ dừa. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của luận văn này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật: Tính toán, thiết kế cơ cấu truyền động và kết cấu của thiết bị rút lõi gỗ dừa

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP --------------------- LÊ VĂN THANH TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA THIẾT BỊ RÚT LÕI GỖ DỪA. LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội, 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP --------------------- LÊ VĂN THANH TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA THIẾT BỊ RÚT LÕI GỖ DỪA. CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT MÁY, THIẾT BỊ VÀ CÔNG NGHỆ GỖ GIẤY MÃ SỐ: 60.52.24 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. HOÀNG HỮU NGUYÊN Hà Nội, 2012
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tác giả luận văn Lê Văn Thanh
ii LỜI CẢM ƠN Nhân dịp hoàn thành luận văn thạc sỹ, tôi xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy giáo: PGS.TS. Hoàng Hữu Nguyên đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Tôi xin chân thành cảm ơn đến các thầy, cô giáo, các nhà khoa học thuộc Trường Đại học Lâm nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ tôi về phương pháp nghiên cứu, tài liệu chuyên môn liên quan đến luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn ban lãnh đạo, tập thể giáo viên, công nhân Cơ sở 2 Trường Đại học Lâm nghiệp, Khoa cơ khí, Trường cao đẳng công nghệ Thủ Đức đã hết lòng giúp đỡ tôi hoàn thành bản luận văn này. Qua đây, cũng xin được gửi lời cảm ơn tới gia đình tôi. Trong quá trình tôi học tập và hoàn thành luận văn đã động viên và tạo cho tôi những điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành tốt những yêu cầu của khoa học đề ra. Xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất và lời chúc sức khỏe. Tác giả luận văn
iii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Các ký hiệu dung trong đề tài v Danh mục các bảng biểu vi Danh mục các hình vii Mở đầu 1 Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.2. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5 1.2.1 Nghiên cứu sơ bộ sơ đồ nguyên lý về máy khoan rút lõi và mũi khoan rút lõi 5 1.2.2 Đối tượng gia công 7 1.2.3 Đối tượng nghiên cứu 7 1.2.3.1 Đối tượng nghiên cứu chủ yếu 7 1.2.3.2 Sự phát triển của các hệ thống khoan lõi 8 1.2.3.3 Một số kết cấu máy gia công nguyên liệu dừa 15 1.2.3.4 Bản chất của quá trình cắt gọt rút lõi cây dừa 22 1.2.3.5 Các cơ sở lý thuyết về tính bền áp dụng cho dao cắt và kết cấu thiết bị rút lõi gỗ dừa. 34 1.2.3.6. Nguồn lực dẫn động của dao và máy tách lõi, cơ sở và phương pháp chọn 36 Chương 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 43 2.2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 43 2.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 43 2.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44
iv 2.4.1. Phương pháp tiếp cận hệ thống 44 2.4.2. Phương pháp giải tích toán học 45 2.4.3. Phương pháp tối ưu hoá 45 2.4.4. Phương pháp xác định thông số nghiên cứu của máy 45 2.4.5. Phương pháp tiếp cận công nghệ mới 46 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. NGUYÊN LIỆU CÂY DỪA 47 3.1.1.Thông tin chung về cây dừa 47 3.1.2. Cấu tạo và tính chất của cây dừa 47 3.1.2.1. Cấu tạo thô đại 47 3.1.2.2. Cấu tạo hiển vi 49 3.1.3. Tính chất vật lý của gỗ dừa 51 3.1.3.1. Tính chất vật lý của thân cây dừa 51 3.1.3.2. Khối lượng thể tích (TCVN 362 – 70 ) 52 3.1.3.3. Tính hút nước : (TCVN360 – 70) 52 3.1.3.4. Tính co rút : (TCVN361 – 70) 53 3.1.3.5. Tính dãn nở 54 3.1.3.6. So sánh tính chất vật lý của thân dừa và 2 loại gỗ cao su , xà cừ 55 3.1.4. Độ ẩm của nguyên liệu 56 3.1.5. Tính chất cơ học 56 3.1.5.1.Giới hạn bền khi nén dọc thân dừa : (TCVN363 – 70) 57 3.1.5.2.Giới hạn bền nén ngang tiếp tuyến thân dừa 58 3.1.5.3. Giới hạn bền nén ngang xuyên tâm gỗ dừa 59 3.1.5.4.Giới hạn bền kéo dọc gỗ dừa : (TCVN364 – 70) 59 3.1.5.5. Giới hạn bền uốn tĩnh gỗ dừa : (TCVN365 – 70) 60 3.1.5.6. Modul đàn hồi uốn tĩnh của gỗ dừa (Mpa) : (TCVN370 – 70) 62 3.1.5.7. So sánh một vài tính chất cơ học của thân dừa với gỗ cao su , xà cừ theo TCVN 62 3.2. LỰA CHỌN NĂNG SUẤT LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG 64
v 3.3. LỰA CHỌN PHƯƠNG THỨC LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG 65 3.4. ĐỊNH HƯỚNG THIẾT KẾ 66 3.5. THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CỦA MÁY CẮT RÚT LÕI 66 3.5.1. Tính toán chọn công suất của động cơ quay dao và phân phối tỉ số truyền theo nguyên lý ban đầu 66 3.5.2. Tính toán bộ truyền đai 67 3.5.3. Tính toán bộ truyền bánh răng nón 74 3.5.4. Thiết kế và tính toán bền cho trục chứa bánh đai lớn và bánh răng nón nhỏ ( Trục 1) 77 3.5.5. Thiết kế và tính toán bền cho trục chứa bánh răng côn lớn (trục 2) 82 3.5.6. Lắp ráp kết cấu truyền động và dao cắt 86 3.5.7. Thiết kế kết cấu khung cho máy 89 3.5.8. Thiết kế,Tính toán bộ truyền trục vít me 96 3.5.9. Thiết kế, tính toán bộ phận kẹp phôi dừa 100 3.5.10. Bản vẽ kết cấu máy rút lõi xem phụ lục 1 103 3.5.11. Bản mô phỏng lắp ráp và hoạt động của máy rút lõi 103 Chương 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1. KẾT LUẬN 104 4.2 KIẾN NGHỊ 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO 106 PHỤ LỤC 1: Bản vẽ kết cấu máy rút lõi 114 PHỤ LỤC 2: Tính lực trên visme 145
vi CÁC KÍ HIỆU DÙNG TRONG ĐỀ TÀI TT Ký hiệu Ý nghĩa 1 dm Đường kính trung bình visme (m) 2 dmc Đường kính ngoài visme (m) 3 θ Góc xoắn ren (radians) 4 F Lực quay visme (N) 5 l n.p: Chiều dài đoạn ren (m) 6 n Số đầu mối 7 p Bước ren (m) 8 rci Bán kính trong (m) 9 rco Bán kính ngoài (m) 10 rm Bán kính trung bình (m) 11 rmc ( rci + rco ) / 2 Bán kính đai ốc (m) 12 TR Moment nâng vật (Nm) 13 TL Moment đặt tải trọng (Nm) 14 η Hệ số công suất visme 15 μc Hệ số ma sát giữa visme và đai ốc. 16 μs Hệ số ma sát trên bề mặt ren. 17 α tan-1 l/(π.dm ).Góc xoắn (radians) 18 W Lực dọc trục gây ra bởi visme (N)
vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Số hiệu Tên bảng Trang bảng 3.1 Kết quả đếm bó mạch 48 3.2 Sự giảm dần mật độ bó mạch từ vỏ vào tâm. 48 3.3 Mật độ bó mạch trên thân cây dừa 25 - 30 tuổi 50 3.4 Đường kính bó mạch trong thân cây dừa 25 – 30 tuổi 51 3.5 Khối lượng thể tích khô kiệt của gỗ dừa, g/cm3 52 3.6. Tổng hợp độ hút nước của gỗ dừa, % 52 3.7 Tổng hợp kết quả tỷ lệ co rút của gỗ dừa % 53 3.8 Tổng hợp kết quả tỷ lệ dãn nở của gỗ dừa % 54 3.9 Một vài tính chất vật lý của thân dừa, gỗ cao su, gỗ xà cừ 55 3.10 Độ ẩm trung bình thân dừa 56 3.11 Giới hạn bền khi nén dọc thân dừa. 57 3.12 Giới hạn bền nén ngang tiếp tuyến thân dừa 58 3.13 Giới hạn bền nén ngang xuyên tâm gỗ dừa 59 3.14 Giới hạn bền kéo dọc gỗ dừa 60 3.15 Giới hạn bền uốn tĩnh gỗ dừa 60 3.16 Modul đàn hồi uốn tĩnh của gỗ dừa, Mpa 62 3.17 Một vài tính chất của thân dừa , gỗ cao su và xà cừ [5];[6] 62 3.18 So sánh tính chất gỗ dừa với TCVN (TCVN.1072-71) 63 3.19 Kết quả tính toán bộ truyền đai 1 trên phần mềm inventor 12 72 3.20 Kết quả tính toán bộ truyền đai 1 trên phần mềm inventor 12 73 3.21 Thông số đầu vào của bánh răng nón trên phần mềm inventor 12 75 3.22 Kết quả tính toán và kiểm nghiệm bộ truyền bánh răng nón trên 76 inventor12 3.23 Bảng kết quả tải trọng tác dụng lên 2 bánh răng 77 3.24 Biểu đồ ứng suất uốn 79 3.25 Biểu đồ ứng suất uốn tổng hợp 80
viii 3.26 Biều đồ ứng suất do xoắn. 80 3.27 Biểu đồ ứng suất do xoắn 80 3.28 Tiết diện lý tưởng của trục 80 3.29 Kết quả tính toán kiểm nghiệm ổ lăn trục 1 81 3.30 Biểu đồ mô men uốn trục 2 83 3.31 Biểu đồ ứng suất kéo trục 2 84 3.32 Biểu đồ mô ứng suất do xoắn trục 2 84 3.33 Đường kính lý tưởng trục 2 84 3.34 Tính toán và kiểm nghiệm ổ lăn cho trụ 85 3.35 Kết cấu và thông số kỹ thuật của sống lăn 95
ix DANH MỤC CÁC HÌNH Số hiệu Tên hình vẽ Trang hình vẽ 1.1 Nguyeân lyù khoan laáy loõi 5 1.2 Moät soá maùy khoan loõi 5 1.3 Moät soá daïng muõi khoan duøng ñeå khoan laáy loõi 6 1.4 Hình daùng thaân caây döøa 6 1.5 Lỗ khoan bao tâm trong đá granite hồng 8 1.6 Phần lõi đá của lỗ khoan bao tâm 10 1.7 Các dấu vết trong cái hộp đá granite trong “Phòng vua” của kim tự 11 tháp Lớn 1.8 Hầu hết các cửa ở ngôi đền này vẫn còn dấu vết của các lỗ khoan 11 1.9 Các vòng tròn trên ảnh này cho thấy một số chỗ mà du khách có 12 thể tìm thấy các lỗ khoan đó 1.10 Một bằng chứng nữa của kỹ thuật khoan lấy lõi ở Ai Cập tiền sử 12 1.11 Dấu vết khoan lấy lõi trong đá basalt, sử dụng 2 lưỡi khoan tròn có 13 bán kính khác nhau, tạo thành một cái ống 1.12 Các dấu khoan trong lòng đá cứng khắp thế giới cổ xưa 13 1.13 Mnajdra, Malta. Hằng trăm lỗ khoan trang trí trên những khối đá. 14 Có niên đại khoảng 6.000 năm 1.14 Khoan vào đá, hình dạng mũi khoan, phoi lõi thường dùng ngày 14 nay 1.15 Mô hình thí nghiệm máy xén vỏ dừa tươi 15 1.16 Bệ xoay và bộ phận bộ phận xén vai 17 1.17 Bộ Phận Xén Chân 18 1.18 Bộ Phận xén vai 19
x 1.19 Mô hình máy thí nghiệm 20 1.20 Bộ phận cắt 20 1.21 Phân tích lực cắt khi cắt kim loại 23 1.22 Quan hệ giữa dao và gỗ trong quá trình cắt gọt 25 1.23 Dao cắt, các trường hợp chuyển động và đặt dao cắt 29 1.24 Sơ đồ tổng quát lực trong cắt hở 30 1.25 Lực tác dụng lên mũi dao cắt 31 1.26 Lực tác dụng lên mặt sau dao cắt 33 1.27 Lực tác dụng lên mặt sau dao cắt khi cắt ngang 33 1.28 Lực tác dụng lên mặt trước dao cắt 33 1.29 các thành phần nội lực trên mặt cắt ngang 34 1.30 Sơ đồ chọn dấu + hay - 35 1.31 Sô ñoà ñoäng cô ñieän moät chieàu kích thích ñoäc laäp ñieàu khieån baèng 37 doøng kích thích 1.32 Sô ñoà ñoäng cô ñieän moät chieàu kích thích ñoäc laäp ñieàu khieån baèng 39 doøng ñieän phaàn öùng 1.33 Sô ñoà heä thoáng maùy phaùt – ñoäng cô Ward – leùonard. 41 3.1 Hình vẽ cách đếm bó mạch 48 3.2 Mặt cắt ngang thân cây dừa và vẽmặt cắt ngang thân cây dừa 49 3.3 Cấu tạo hiển vi của cây dừa (mặt cắt ngang) 49 3.4 Cấu tạo hiển vi thân cây dừa ( mặt cắt dọc ) 50 3.5 Kích thước và mặt cắt ngang của cây dừa 65 3.6 Sơ đồ tính toán công suất động cơ quay dao 66 3.7 Mặt cắt của đai hình thang thường 67 3.8 Bộ truyền đai sau khi đã tính toán và kiểm nghiệm 74
xi 3.9 Bộ truyền bánh răng nón sau khi đã tính toán và kiểm nghiệm 76 3.10 Sơ đồ tải của trục 1 trên máy 77 3.11 Sơ đồ chịu tải của trục 1_ 2D_3D 78 3.12 Kết cấu trục 1 82 3.13 Sơ đồ tải trọng trục 2 82 3.14 Đặt tải trọng lên trục 2 (2D_3D) 83 3.15 Kết cấu hoàn thiện trục 2 86 3.16 Kết cấu bộ truyền của máy 86 3.17 Các phương án chạy dao 87 3.18 Phương pháp truyền mô men cho dao cắt 87 3.19 Bộ truyền của máy và tương quan với dao cắt 88 3.20 kết cấu khung cho máy 88 3.21 Băng trượt bi công nghiệp. 89 3.22 Chiều moment tác dụng lên sống lăn 90 3.23 Kết cấu đế giữ phôi dừa và tương quan kích thước với băng trượt 92 bi 3.24 Sơ đồ chịu lực của các con trượt và băng trượt quy về 2D 93 3.25 Kết cấu bộ vít me trên máy tách lõi 96 3.26 Sơ đồ chịu tải của vít me 97 3.27 Kết cấu của cụm bánh đai 2 và động cơ 2 trên máy rút lõi 100 3.28 Cơ cấu kẹp phôi dừa 101 3.29 Sơ đồ tính lực kẹp 102 3.30 Kết cấu máy tách lõi hoàn chỉnh 103
1 MỞ ĐẦU Khi đời sống của con người ngày càng được nâng cao, nhu cầu sử dụng gỗ ngày càng tăng cả về số lượng và chất lượng. Trong khi đó, khả năng cung cấp gỗ của rừng ngày càng hạn chế. Vì vậy, tìm kiếm nguồn nguyên liệu ngoài gỗ để tạo nên vật liệu mới thay thế gỗ là hướng đi cần thiết đang được nhiều quốc gia quan tâm. Trong đó, nhiều loại phế liệu nông nghiệp, thực vật ngoài gỗ có thể trở thành nguyên liệu sản xuất ván nhân tạo. Số liệu dẫn ra dưới đây về sử dụng dạng phế liệu nông nghiệp trong sản xuất ván nhận tạo năm 2006 cho thấy ưu thế của loại nguyên liệu này [8]: Gỗ (kể cả gỗ nguyên cây) -1,750,000,000 tấn, phế liệu rơm (lúa mỳ, lúa mạch, lúa gạo, yến mạch, …) -1,145,000,000 tấn, thân cây nông nghiệp (dừa, bông…) – 970,000,000 tấn, bã mía – 75,000,000 tấn, lau sậy cỏ tranh – 30,000,000 tấn, tre nứa – 30,000,000 tấn, sợi bông -15,000,000 tấn, lõi ngô – 8,000,000 tấn, cây cỏ Chỉ - 5,000,000 tấn, vỏ cây – 2,900,000 tấn, cỏ giấy – 500,000 tấn. Có thể nhận thấy, tổng trọng lượng thực vật thân thảo ngoài gỗ, phế liệu nông nghiệp được đưa vào sản xuất ván nhân tạo ở nhiều nước trên thế giới còn cao hơn tổng trọng lượng gỗ. Tổng khối lượng thực vật thân thảo và phế liệu nông nghiệp thường ổn định hàng năm và có thể thu mua dễ dàng. Tuy nhiên, những dạng vật liệu này cũng có nhược điểm là dễ mục, biến màu nếu để ngoài trời. Vì vậy, để giữ chúng được tốt, thuận tiện cho sử dụng về sau, cần tiến hành chế biến, phân lọai, bảo quản chúng ngay sau khi thu họach. Ở nước ta, sử dụng cây thân thảo và phế liệu nông nghiệp đưa vào sản xuất ván nhân tạo còn chưa được chú ý đúng mức. Điều này, một mặt do tập quán sản xuất và sử dụng vật liệu của người Việt nam. Mặt khác do chưa có những nghiên cứu hoàn chỉnh và chuyển giao công nghệ của cơ quan nghiên cứu cho nhà sản xuất, nên việc sử dụng thực vật sản xuất sản phẩm ván nhân tạo vẫn chưa được triển khai nhiều trong thực tế. Trong những cây thân thảo và phế liệu nông nghiệp ở Nam bộ, có cây dừa phát triển rất mạnh nam bộ. Ngoài những công dụng hữu ích, thân cây dừa còn gây ra nhiều
2 bất lợi cho đời sống xã hội. Vì vậy, cần sử dụng triệt để nguồn thực vật này vào sản xuất những sản phẩm có ích. Một trong những sản phẩm có thể sản xuất quy mô công nghiệp từ nguyên liệu thân cây dừa là sản phẩm làm phôi liệu cho ván nhân tạo. Theo định hướng trên chúng tôi thực hiện đề tài: “TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ CƠ CẤU TRUYỀN ĐỘNG VÀ KẾT CẤU CỦA THIẾT BỊ RÚT LÕI GỖ DỪA”.
3 Chương 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU - Dừa là loại cây có giá trị kinh tế cao, các sản phẩm từ cây dừa rất đa dạng. Ngoài các sản phẩm từ quả dừa, lá dừa thì thân cây dừa cũng được sử dụng để chế tác đồ mỹ nghệ, sử dụng cho các công trình xây dựng đơn giản… Cho đến nay các quốc gia thành viên của Hiệp Hội Dừa Châu Á-Thái Bình Dương (APCC) đã sản xuất và xuất khẩu được hơn 70 chủng loại sản phẩm từ dừa, trong đó Philippines đóng góp hơn 40 loại sản phẩm từ dầu dừa, từ các sản phẩm cao cấp phục vụ công nghiệp như alcohol béo cho đến hàng thủ công mỹ nghệ. Ấn Độ và Sri Lanka lại xuất khẩu nhiều loại sản phẩm từ xơ dừa. Năm 1994, Indonesia xuất khẩu được 102 triệu USD sản phẩm đường từ mật hoa dừa. Ở Philippines, thạch dừa được xuất khẩu thu ngoại tệ hơn 26 triệu USD trong năm 1993 và hơn 17 triệu USD trong năm 1996. Tại Việt Nam, cửa hàng thủ công Mỹ nghệ Trường Ngân ở Bến Tre sản xuất hơn 50 mặt hàng từ gỗ dừa xuất khẩu đi nhiều quốc gia trên thế giới. - Theo số liệu của ngành Dầu thực vật thì diện tích dừa Việt Nam đạt đến 330.000 ha vào cuối thập niên 80. Sau đó đã giảm sút nhanh còn 154.000 ha (thống kê của FAO, 2004). Hiện nay diện tích trồng dừa ở nước ta đạt khoảng 200.000 ha, được trồng từ Bắc đến Nam nhưng nhiều nhất là ở vùng ĐBSCL với trên 70%, kế đến là các tỉnh Nam Trung Bộ (từ Đà Nẳng trở vào) chiếm gần 20%. Ở ĐBSCL, diện tích trồng dừa nhiều nhất là Bến Tre (38.000 ha), kế đến là Trà Vinh (12.418 ha), Bình Định (12.000 ha). Từ năm 2004 đến nay do hoạt động chế biến dừa trái gia tăng, giá bán nguyên liệu dừa trái lên rất cao nên diện tích trồng dừa ở các địa phương liên tục tăng, riêng tỉnh Bến Tre đã tăng thêm gần 3.000 ha, đạt 38.000 ha. - Cây dừa mọc thẳng đứng, suôn, bền chắc, càng lầu năm càng dẻo dai nhiều vân, màu sắc. Gỗ dừa có độ bền cơ học khá tốt, có vân thớ đẹp, khả năng đáp ứng cho công nghệ sản xuất ván nhân tạo rất cao. Tuy nhiên, không như các loại gỗ khác, phần lõi
4 cây dừa thường rất mềm, thớ dạng sợi, không có vân. Đây chính là vấn đề cần giải quyết khi sử dụng gỗ dừa cho mục đích sản xuất ván nhân tạo. - Như chúng ta đã biết hiện nay gỗ đang có xu hướng cạn kiệt do tài nguyên về rừng ngày càng bị thu hẹp lại, trong khi đó những sản phẩm từ gỗ còn rất đa dạng và phong phú và không thể thiếu trong sản xuất các đồ dùng trang trí cũng như trang trí nội ngoại thất, chính vì vậy việc tìm các nguyên liệu tương tự khác thay thế cho gỗ là một yêu cầu rất cấp bách hiện nay. - Với các đặc tính gần như gỗ và là một nguồn nguyên liệu chế biến gỗ rất tốt trong tương lai, thân cây dừa sẽ là một trong những giải pháp tốt nhất để thay thế cho gỗ trong công nghiệp nhất là công nghệ làm ván ép nhân tạo. Thân cây dừa có 2 phần, phần lõi và phần thân cả 2 phần đều có thể chế biến thành ván nhân tạo, tuy nhiên công nghệ chế biến có khác nhau, Với phần thân cứng bên ngoài việc tạo ván nhân tạo sẽ nhanh và ít tốn công hơn phần lõi. Phần lõi mềm hơn, để tạo ra ván ép nhân tạo chúng phải được thêm vào một số chất phụ gia khác và trải qua quá trình ép mới trở thành sản phẩm có giá trị. Việc tách phần thận và phần lõi có thể được thực hiện bằng nhiều cách khác nhau, đơn giản nhất là thực hiện bằng thủ công, tuy nhiên thực hiện bằng thủ công có thể làm hỏng cả 2 phần này nếu không được thực hiện tốt, mặt khác hiệu quả kinh tế bằng phương pháp này mang lại cũng không cao. Một phương pháp hữu hiệu và mang tính công nghiệp hơn đó là chế tạo một loại máy có thể bóc tách một cách tự động 2 phần này. Từ những vấn đề đã phân tích trên đây người nghiên cứu thấy rằng việc chế tạo thành công máy tách vỏ và lõi dừa sẽ mang một ý nghĩa rất quan trọng trong công nghệ tìm nguồn nguyên liệu thay thế gỗ và sản xuất các loại ván ép từ thân cây dừa.
5 1.2. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.2.1. Nghiên cứu sơ bộ sơ đồ nguyên lý về máy khoan rút lõi và mũi khoan rút lõi Hình 1.1 Nguyeân lyù khoan laáy loõi Hình 1.2 Moät soá maùy khoan loõi
6 Hình 1.3 Moät soá daïng muõi khoan duøng ñeå khoan laáy loõi Hình 1.4 Hình daùng thaân caây döøa
7 1.2.2. Đối tượng gia công Đối tượng gia công là những thân cây dừa có chiều dài 1m có độ tròn và độ thẳng nhất định đường kính lõi khoảng 130mm- 150 mm, đã được cắt sẵn có độ ẩm phù hợp và được đưa vào máy để khoét tách lõi sau đó đưa vào các dây chuyền khác để xử lý chế biến thành ván nhân tạo. Tính chất cơ lý của vật liệu gỗ dừa dùng cho gia công cụ thể như ứng suất cắt, phá huỷ, độ dai,…. Sẽ được sử dụng để tính toán để chọn hình dạng và góc độ dao rút lõi cho phù hợp sau đó các kết quả này sẽ được dùng để tính toán cho toàn bộ kết cấu của máy rút lõi như công suất, tốc độ động cơ quay dao động cơ chuyển động, độ bền của kết cấu và các bộ truyền động trong máy rút lõi. Với việc tách lõi thân cây dừa một cách bán tự động, thì kích thước và độ đồng đều của thân cây dừa là một một yếu tố quan trọng và phải được xem xét đầu tiên, nó quyết định đến năng suất và mức độ khả thi của toàn bộ quá trình rút lõi, hơn nữa việc chọn hình dạng và góc độ dao sẽ là yếu tố quyết định đến năng suất và tính kinh tế của việc tách lõi. Với hình dạng thân cây dừa đã được xem xét và trình bày ở các phần trên, chúng ta nhận thấy rằng nếu xét trên chiều dài 1m thì thân cây dừa có độ thẳng rất phù hợp và có kích thước tương đối đồng loạt nhau, vì vậy đối tượng này rất phù hợp cho việc tự động hóa việc tách lõi mà cũng là đối tượng chính mà đề tài này đề cập đến. 1.2.3. Đối tượng nghiên cứu 1.2.3.1. Đối tượng nghiên cứu chủ yếu Để tạo ra một dây chuyền khoan lõi hoàn chỉnh cần phải có rất nhiều công đoạn bao gồm các công đoạn thu gom cây dừa, cắt thành các đoạn dài yêu cầu, lựa chọn các đoạn tiêu chuẩn đồng nhất để làm phôi liệu đưa vào máy khoan lõi, máy khoan lõi phải bao gồm tổ hợp các kết cấu gá đặt, hệ thống định vị và lắp dao, hệ thống quay dao…, việc nghiên cứu toàn bộ hệ thống này là một vấn đề rất lớn, vì vậy trong đề tài này người nghiên cứu chỉ đi sâu vào 2 vấn đề chính đó là nghiên cứu góc độ kết cấu và vật