Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Xác định tỷ suất lực cắt khi cưa gỗ Bạch đàn (Eucalypus camaldulensis) bằng cưa xích

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ------------------------------

PHÙNG VĂN CAO

XÁC ĐỊNH TỶ SUẤT LỰC CẮT KHI CƢA GỖ BẠCH ĐÀN

(EUCALYPUS CAMALDULENSIS) BẰNG CƢA XÍCH

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, 2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ------------------------------

PHÙNG VĂN CAO

XÁC ĐỊNH TỶ SUẤT LỰC CẮT KHI CƢA GỖ BẠCH ĐÀN

(EUCALYPUS CAMALDULENSIS) BẰNG CƢA XÍCH

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hóa nông lâm nghiệp

MS: 60.52.14

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. TRỊNH HỮU TRỌNG HÀ NỘI, 2011

i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành được bản luận án này, trong suốt thời gian vừa qua tôi

đã nhận được nhiều sự quan tâm giúp đỡ, chỉ dẫn của nhiều tập thể, cá nhân.

Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới:

Thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Trịnh Hữu Trọng, ThS Phạm Văn Lý

đã dành nhiều thời gian chỉ bảo tận tình và cung cấp nhiều tài liệu có giá trị.

Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Sau đại học, Trung tâm thí nghiệm thực

hành Khoa Cơ điện và Công trình trường Đại học Lâm nghiệp đã tạo mọi

điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đề tài.

Trường Cao đẳng nghề cơ điện xây dựng Tam Điệp.

Xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi

trong quá trình thực hiện đề tài

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc vì những giúp đỡ quý báu đó.

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Những kết

quả trong luận văn này được tính toán chính xác, trung thực và chưa có tác

giả nào công bố. Những nội dung tham khảo, trích dẫn trong luận văn đều

được chỉ dẫn nguồn gốc.

Hà Nội, tháng 6 năm 2011

Tác giả

Phùng Văn Cao

ii

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ i MỤC LỤC ............................................................................................................. ii DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. iv DANH MỤC BẢNG ............................................................................................. v ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1 Chƣơng 1 ............................................................................................................... 3 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................................... 3 1.1. Tình hình nghiên cứu áp dụng cƣa xích vào chặt hạ gỗ ............................. 3 1.2. Tình hình nghiên cứu quá trình cắt gọt gỗ bằng cƣa xích .......................... 8 1.3. Tình hình nghiên cứu về tỷ suất lực cắt .................................................... 10 Chƣơng 2 ............................................................................................................. 13 MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................. 13 2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 13 2.3. Nội dung nghiên cứu................................................................................. 14 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................... 14 Chƣơng 3 ............................................................................................................. 17 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI ....................................................................... 17 3.1. Khái quát chung về cƣa xích .................................................................... 17 3.1.1. Cấu tạo ............................................................................................... 17 3.1.2. Bộ phận công tác ................................................................................ 18 3.2. Động học quá trình cắt gỗ của xích cƣa ................................................... 22 3.2.1. Phương trình động học của xích cưa ................................................. 22 3.2.2. Phương trình lực cắt và công suất cắt của xích cưa.......................... 23 3.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ suất lực cắt .......................................... 25 3.3. Khái quát tính chất gỗ Bạch đàn (Eucalyptus camaldulensis) ................. 36 3.3.1. Đặc điểm sinh thái ............................................................................. 36 3.3.2. Đặc điểm cấu tạo................................................................................ 37 3.3.3. Đặc điểm cơ lý tính của Bạch đàn ..................................................... 38 Chƣơng 4 ............................................................................................................. 41 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ................................................................................. 41

iii

4.1. Xây dựng mô hình thí nghiệm .................................................................. 41 4.2. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm .......................................................................... 43 4.2.1. Chuẩn bị gỗ ........................................................................................ 43 4.2.2. Xác định độ ẩm của gỗ ....................................................................... 44 4.2.3. Phân loại gỗ thí nghiệm theo độ ẩm .................................................. 47 4.3. Đo và thu thập số liệu ............................................................................... 47 4.3.1. Xác định công suất cắt ....................................................................... 47 4.3.2. Xác định tỷ suất lực cắt ...................................................................... 48 4.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu ........................................................................ 48 4.5. Kết quả nghiên cứu ................................................................................... 49 4.5.1. Tổng hợp các giá trị tỷ suất lực cắt khi độ ẩm thay đổi .................... 49 4.5.2. Tổng hợp các giá trị tỷ suất lực cắt khi lượng ăn dao thay đổi ......... 58 4.5.3. Tổng hợp các giá trị tỷ suất lực cắt khi thời gian thay đổi ................ 66 4.5.4. Hệ số tương quan giữa tỷ suất lực cắt và các thông số ảnh hưởng ... 76 Chƣơng 5 ............................................................................................................. 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 78 5.1. Kết luận ..................................................................................................... 78 5.2. Kiến nghị ................................................................................................... 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 80 PHỤ LỤC

iv

DANH MỤC HÌNH

TT Tên hình 3.1 Cƣa xăng Husquavarna 365 3.2 Sơ đồ cấu tạo của cƣa xăng 3.3 Bản cƣa xích 3.4 Cấu tạo xích cƣa 3.5 Cấu tạo của mắt xích cắt 3.6 Sơ đồ nguyên lý làm việc của các loại răng cắt 3.7 Động học của quá trình cƣa gỗ bằng cƣa xích 3.8 Quá trình tạo phoi khi cƣa gỗ 3.9 Lực tác dụng lên mũi cắt AB 3.10 Lực tác dụng lên mặt trƣớc của cạnh cắt AB 3.11 Lực tác dụng lên mặt sau cạnh cắt AB 3.12 Lực tác dụng lên mặt sau của dao cắt 4.1 Bộ thí nghiệm xác định tỷ suất lực cắt 4.2 Đồng hô đo tốc độ HT-3100 4.3 Gỗ Bạch đàn đƣợc sử dụng làm thí nghiệm 4.4 Cân điện tử 4.5 Tủ sấy XMT 142 4.6 Các mẫu gỗ Bạch đàn để xác định độ ẩm 4.7 Ảnh hƣởng của độ ẩm đến tỷ suất lực cắt 4.8 Ảnh hƣởng của lƣợng ăn dao đến tỷ suất lực cắt 4.9 Ảnh hƣởng của thời gian làm việc đến tỷ suất lực cắt Trang 17 18 19 20 20 21 23 23 27 29 30 31 41 43 44 45 46 47 57 65 75

v

DANH MỤC BẢNG

TT Tên bảng 3.1 Lựa chọn bƣớc xích cƣa 3.2 Đặc tính cơ lý tính của Bạch đàn 4.1 4.2 Trang 21 38 43 49

Thông số của đồng hồ đo HT-3100 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15%, lƣợng ăn dao c=0,1mm

4.3 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ 50

4.4 50

ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm 21-30%, lƣợng ăn dao c=0,1mm

4.5 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ 51

4.6 51

ẩm W=21-30%, lƣợng ăn dao c=0,1mm Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=30-50%, lƣợng ăn dao c=0,1mm

4.7 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ 52

4.8 52

ẩm W=31-50%, lƣợng ăn dao c=0,1mm Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=51-70%, lƣợng ăn dao c=0,1mm

4.9 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ 53

ẩm W=51-70%, lƣợng ăn dao c=0,1mm

4.10 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W>70%, 53

lƣợng ăn dao c=0,1mm

4.11. Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ 54

ẩm W>70%, lƣợng ăn dao c=0,1mm

4.12 Tổng hợp các giá trị của tỷ suất lực cắt khi độ ẩm thay 54

đổi

54

4.13 Bảng tính hệ số tƣơng quan (r) giữa độ ẩm (W) và tỷ suất lực cắt (K) và các tham số của phƣơng trình hồi quy a và b.

4.14 Bảng tính trị số lý luận 4.15 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, 57 58

lƣợng ăn dao c=0,2mm

4.16 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ 58

ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,2mm

4.17 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, 59

lƣợng ăn dao c=0,3mm

4.18 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ 59

ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,3mm

4.19 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, 60

lƣợng ăn dao c=0,5mm

vi

4.20 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ 60

ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,5mm

4.21 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, 61

lƣợng ăn dao c=0,7mm

4.22 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ 61

ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,7mm

4.23 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, 62

lƣợng ăn dao c=1,0mm

4.24 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ 62

ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=1,0mm

4.25 Tổng hợp các giá trị của tỷ suất lực cắt khi lƣợng ăn dao 63

thay đổi ở điều kiện độ ẩm W=15-20%

63

4.26 Bảng tính hệ số tƣơng quan (r) giữa lƣợng ăn dao (c) và tỷ suất lực cắt (K) và các tham số của phƣơng trình hồi quy a và b.

65 66

66

4.27 Bảng tính trị số lý luận 4.28 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T<1h 4.29 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T<1h

67

67

4.30 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=1h 4.31 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=1h

68

68

4.32 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=2h 4.33 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=2h

69

69

4.34 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=3h 4.35 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=3h

70

70

4.36 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=4h 4.37 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=4h

4.38 Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, 71

vii

71

lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=5h 4.39 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=5h

72

4.40 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=6h

72

4.41 Bảng kiểm tra số liệu kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=6h

73

4.42 Tổng hợp các giá trị của tỷ suất lực cắt khi thay đổi thời gian làm việc ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn dao c=0,1 mm

73

4.43 Bảng tính hệ số tƣơng quan (r) giữa thời gian (T) và tỷ suất lực cắt (K) và các tham số của phƣơng trình hồi quy a và b

75 76 76 77 78 78 79 4.44 Bảng tính trị số lý luận 4.45 Tổng hợp các giá trị của ac 4.46 Tổng hợp các giá trị của aw 4.47 Tổng hợp các giá trị của at 5.1 Hệ số điều chình ac khi thay đổi lƣợng ăn dao 5.2 Hệ số điều chỉnh aw khi độ ẩm thay đổi độ ẩm 5.3 Hệ số điều chỉnh at khi thay đổi thời gian làm việc

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cùng với sự tăng trƣởng kinh tế của cả nƣớc nói chung, ngành lâm

nghiệp cũng có những thay đổi cơ bản. Tài nguyên rừng của Việt Nam sau

một thời gian suy giảm đang đƣợc phục hồi. Theo số liệu về diện tích rừng tự

nhiên và đất lâm nghiệp năm 2009 của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông

thôn, tổng diện tích đất có rừng toàn quốc là 13.258.843 ha trong đó, diện tích

rừng tự nhiên là 10.339.305 ha, diện tích rừng trồng là 2.919.538 ha. Độ che

phủ rừng sau 10 năm từ 33,2% lên tới 39,1% năm 2009, tăng 5,9%.

Trong những năm gần đây, công nghiệp chế biến lâm sản không ngừng

phát triển, tốc độ tăng trƣởng khoảng 30% đã tạo thành một mạng lƣới với

nhiều ngành, nhiều thành phần kinh tế tham gia gồm trên 1.200 doanh nghiệp,

trong đó doanh nghiệp nhà nƣớc chiếm 26,7%, liên doanh và vốn nƣớc ngoài

3,3%, doanh nghiệp ngoài quốc doanh chiếm 70% với tổng công suất chế biến khoảng 3 triệu m3/năm. Giá trị xuất khẩu nhờ vào đó không ngừng tăng

nhanh, năm 1996 đạt 60,5 triệu USD, năm 1998 đạt 108,1 triệu USD, năm

2000 đạt 219,3 triệu USD, năm 2002 đạt 435 triệu USD, năm 2004 đạt 1,12 tỷ

USD, năm 2005 đạt 1,6 tỷ USD. Ngành lâm nghiệp đóng góp cho nền kinh tế

quốc dân khoảng 1,4%.

Với sự phát triển nhanh của kinh tế, đời sống của nhân dân tăng nhanh

làm cho nhu cầu về gỗ ngày càng cao. Diện tích rừng trồng đang phát triển

mạnh chủ yếu phục vụ cho nhu cầu về gỗ nguyên liệu giấy và ván nhân tạo,

một phần làm gỗ nguyên liệu để làm hàng xuất khẩu. Gỗ nguyên liệu để làm

hàng xuất khẩu của nƣớc ta, từ năm 2000 trở lại đây phần lớn phải nhập khẩu

từ nƣớc ngoài. Năm 2003 đã nhập trên 250 triệu USD gỗ và phụ liệu gỗ, năm 2004 nhập 700 triệu USD tƣơng đƣơng 2,5 triệu m3 gỗ tròn, gỗ xẻ, ván nhân

tạo từ 20 nƣớc trên thế giới.

Hiện nay, gỗ củi chủ yếu đƣợc lấy từ rừng trồng. Rừng trồng ở nhiều

nơi đang đƣợc khai thác với khối lƣợng lớn để làm nguyên liệu giấy, gỗ trụ

2

mỏ, nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến gỗ và các ngành kinh tế

khác.

Cƣa xích là một trong những thiết bị chủ yếu dùng trong chặt hạ gỗ. Kể

từ khi chiếc máy cƣa xích đầu tiên trên thế giới đƣợc chế tạo vào đầu thế kỷ

XX, cho đến nay đã có hàng triệu máy cƣa xích ra đời và đƣợc sử dụng rộng

rãi ở nhiều nƣớc trên thế giới để chặt hạ, cắt khúc gỗ.

Ở nƣớc ta, cƣa xích (chủ yếu là cƣa xăng) là thiết bị gỗ chặt hạ gỗ quen

thuộc, chúng đƣợc nhập khẩu từ nhiều nƣớc khác nhau trên thế giới nhƣ Thụy

Điển, Mỹ, Đức, Nhật,….

Để có thể thiết kế cải tiến và sử dụng hợp lý máy cƣa xích cần phải

nghiên cứu quá trình gia công gỗ một cách sâu rộng hơn nữa. Nhƣng do chƣa

đƣợc quan tâm đúng mức nên cho đến nay chúng ta chƣa có nhiều nghiên cứu

cơ bản về cắt gọt gỗ Việt Nam, trong đó tỷ suất lực cắt là yếu tố quan trọng để

xác định lực cắt và công suất cắt, đây là các yếu tố quan trọng để thiết kế và

sử dụng cƣa xích một cách hợp lý.

Chính vì vậy, đƣợc sự đồng ý của khoa sau đại học, tôi thực hiện khóa

luận tốt nghiệp với đề tài: “Xác định tỷ suất lực cắt khi cưa gỗ Bạch đàn

Eucalypus camaldulensis bằng cưa xích”.

3

Chƣơng 1

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tình hình nghiên cứu áp dụng cƣa xích vào chặt hạ gỗ

Trên thế giới, cƣa xích là một thiết bị chặt hạ cầm tay đƣợc sử dụng

rộng rãi trong công nghệ khai thác gỗ. Căn cứ vào nguồn động lực, cƣa xích

đƣợc chia làm hai loại là cƣa xích có nguồn động lực là động cơ điện gọi là

cƣa điện và cƣa xích sử dụng động cơ xăng gọi là cƣa xăng. Công dụng chủ

yếu của cƣa xăng là chặt hạ gỗ, cắt cành, cắt khúc ở trong khu khai thác. Theo

kết quả nghiên cứu của tổ chức Nông Lƣơng Liên hiệp quốc FAO [26] [27],

từ các nƣớc đang phát triển nhƣ Phần Lan, Thụy Điển đến các nƣớc đang phát

triển nhƣ Malaysia, Indonesia... đều sử dụng cƣa cƣa xăng là thiết bị chính

trong khai thác. Cƣa xăng có nhiều ƣu điểm nhƣ kích thƣớc gọn nhẹ, dễ sử

dụng, vốn đầu tƣ ít, tính cơ động cao. Theo [35], tỷ lệ chặt hạ gỗ bằng cơ giới

ở Phần Lan là 98% trong đó tỷ lệ chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng là 70% còn 28%

là sử dụng máy chặt hạ liên hợp. Đối với Brazil tỷ lệ chặt hạ gỗ bằng cơ giới

là 80% trong đó 90% chặt hạ bằng cƣa xăng còn 10% sử dụng máy chặt hạ

liên hợp Theo tài liệu [30], [31] "Sổ tay về công nghệ thích hợp trong các hoạt

động Lâm nghiệp ở các nƣớc đang phát triển", đối với Malaysia, Phillipin,

Thái Lan tỷ lệ chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng là 90%, còn 10% là chặt hạ thủ công.

Một số nƣớc đang phát triển ở Châu Phi nhƣ Etiopia, Tazania,

Zimbabwe [36] tỷ lệ chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng là 70% còn 30% là chặt hạ gỗ

bằng thủ công. Có rất nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã chứng

minh rằng chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng thì giảm thiểu tác động xấu đến môi

trƣờng sinh thái hơn là chặt hạ bằng máy chặt hạ liên hợp. Kết quả nghiên cứu

so sánh giữa chặt hạ bằng thủ công, chặt hạ bằng cƣa xăng và bằng máy chặt

hạ liên hợp trong việc khai thác rừng trồng ở Phần Lan [30], đã khẳng định

rằng chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng thì chi phí nhỏ nhất, ít ảnh hƣởng đến môi

trƣờng nhất, tỷ lệ lợi dụng gỗ là cao nhất

4

Trong quá trình nghiên cứu hoàn thiện cƣa xích một số nƣớc phát triển

nhƣ: Thụy Điển, Đức, Mỹ... đã thu đƣợc những thành tựu to lớn và đã đƣợc

công bố trong nhiều công trình [30], [31]. Hiện nay, nhiều hãng cƣa nổi tiếng

sản xuất cƣa có chất lƣợng cao với số lƣợng hàng triệu chiếc mỗi năm, nhƣ

hãng Husqvarna của Thụy Điển, Stilh của Đức, Mc Culloch và Homelite của

Mỹ, Echo của Nhật Bản,... Từ những năm 1980, các nhà chế tạo đã ứng dụng

nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật để chế tạo ra các loại cƣa có tính năng ƣu

việt hơn nhƣ hệ thống điện đã chuyển từ đánh lửa má vít sang đánh lửa bán

dẫn, một số chi tiết làm bằng thép đƣợc thay băng hợp kim hoặc nhựa tổng

hợp nên trọng lƣợng cƣa giảm xuống còn 6-7 kg, rung động và tiếng ồn cũng

đƣợc nghiên cứu giảm xuống.

Khi sử dụng cƣa xăng vào một điều kiện làm việc cụ thể cần thiết phải

có những nghiên cứu đề đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đồng thời đem lại hiệu

quả kinh tế cao. Tác giả Cunha - Ia trong công trình [26], đã nghiên cứu ảnh

hƣởng của rung động và tiếng ồn đến năng suất lao động, kết quả nghiên cứu

cho thấy tiếng ồn và rung động của cƣa xăng càng nhỏ năng suất lao động

càng tăng lên, đối với loại có tiếng ồn lớn hơn 140dB (decibel) và rung động có gia tốc lớn hơn 12m/s2 thì năng suất giảm 20% so với cƣa cùng loại có

rung động và tiếng ồn cho phép.

Năm 1998, FAO đƣợc giúp đỡ của Chính phủ Phần Lan đã thực hiện đề

tài: "Đánh giá hiệu quả sử dụng cƣa xăng chặt hạ gỗ rừng trồng tại

Zimbabwe" [39], kết quả nghiên cứu xác định đƣợc năng suất và giá thành

chặt hạ của một số loại cƣa xăng dùng để chặt hạ gỗ rừng trồng và khẳng định

sử dụng Husqvarna 362 cho hiệu quả nhất.

Tác giả Suwala - M trong công trình [37], đã nghiên cứu giá thành chặt

hạ gỗ ở Ba Lan, kết quả cho thấy giá thành chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng thấp hơn

chặt hạ gỗ bằng máy chặt hạ liên hợp và thủ công.

Công trình nghiên cứu: "Năng suất của cƣa xăng khi chặt hạ gỗ rừng

trồng ở một số lâm phần của Nhật Bản" [33], tác giả cho thấy thời gian làm

5

việc trong ngày là 366 phút, thời gian di chuyển là 26%, lƣợng oxy lớn nhất cần thiết là 2,42 lít/phút, năng suất trung bình khoảng 15-18 m3/ca. Trong quá

trình nghiên cứu tác giả chƣa đề cập đến một số yếu tố ảnh hƣởng đến năng

suất nhƣ xích cƣa, rung động và trọng lƣợng cƣa.

Đánh giá ảnh hƣởng của cƣa xăng chặt hạ gỗ đến môi trƣờng sinh thái

có công trình [32], kết quả nghiên cứu cho thấy chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng

giảm thiểu tác động đến môi trƣờng sinh thái hơn so với chặt hạ bằng máy

chặt hạ liên hợp và thủ công.

Tác giả Sulman trong công trình nghiên cứu của mình [37] đã nghiên

cứu sử dụng cƣa xăng để sản xuất gỗ xẻ tại Guyana, tác giả đã nghiên cứu

phƣơng pháp xẻ, năng suất và chất lƣợng mạch xẻ, tính toán công suất của

động cơ. Tác giả đã đề xuất một số giải pháp nhƣ thay đổi một số thông số

của phần tử cắt của xích cƣa để chuyển từ dạng cắt ngang sang cắt dọc để

nâng cao năng suất lao động.

Xích cƣa là một bộ phận quan trọng trong cơ cấu cắt của cƣa xích, các

thông số kỹ thuật của xích cƣa nhƣ góc cắt trƣớc, góc cắt sau, bƣớc xích, gờ

giới hạn có ảnh hƣởng rất lớn đến năng suất và chất lƣợng mạch cắt, do vậy

cùng với việc hoàn thiện cƣa xăng thì xích cƣa cũng ngày càng đƣợc nghiên

cứu và hoàn thiện hơn.

Ở Liên Xô cũ, việc tính toán hoàn thiện hệ thống cắt của cƣa xăng đã

đƣợc các tác giả công bố trong các công trình [43], [44]. Năm 1950 ở Liên Xô

cũ chủ yếu là sử dụng loại xích cƣa có răng cắt thẳng 4 phần tử, sau đó cải

tiến thành loại xích cƣa 8 phần tử (loại xích PC-15M), đặc điểm của loại xích

này là không có gờ giới hạn ăn gỗ, công dụng chủ yếu là dùng để cắt ngang

cây gỗ, khi sử dụng để cắt chéo thân cây thì cho năng suất thấp. Xích cƣa

PC-15M tiếp tục cải tiến thành xích cƣa "vạn năng" có dạng cắt hình chữ (Г)

và phủ Crom để tăng độ cứng vững, chịu mài mòn, loại xích này làm việc tốt

trong quá trình cắt gỗ dƣới bất kỳ góc độ nào đối với thớ gỗ.

6

Các nƣớc phát triển nhƣ Thụy Điển, Canada, Mỹ, Đức đã sản xuất ra

loại xích cƣa cắt đa năng (cắt ngang, cắt chéo), răng cắt có dạng hình số (7)

chuyên dùng để chặt hạ gỗ. Trƣớc đây xích cƣa có bƣớc xích và chiều rộng

của xích lớn, độ cứng của lƣỡi cắt thấp nên tiêu hao công suất lớn, năng suất

thấp, tuổi thọ xích giảm.

Năm 1980, xích cƣa đã đƣợc nghiên cứu hoàn thiện về bƣớc xích, chiều

dày xích, các góc cắt của phần tử cắt. Hiện nay, tất cả các loại xích cƣa chặt

hạ gỗ đều có dạng hình số (7). Để hoàn thiện xích cƣa, các nhà khoa học đã

sử dụng phƣơng pháp phân tích quá trình cắt và dùng phƣơng pháp thực

nghiệm để xác định các thông số hình học của các phần tử cắt.

Tác giả Wang - Jing Xin, Greene - WD trong công trình của mình đã

nghiên cứu hệ thống mô phỏng bằng máy tính sự ảnh hƣởng lẫn nhau của các

bộ phận khi cƣa xăng chặt hạ gỗ, nghiên cứu đã tìm ra đƣợc mối quan hệ

giữa yếu tố lƣỡi cắt đến công suất động cơ. Tác giả sử dụng phƣơng pháp

thực nghiệm để xác định các thông số của lƣỡi cắt, đƣờng kính bánh sao chủ

động và đã chỉ ra nguyên lý thiết kế bánh sao chủ động hiện thời là không phù

hợp có nhiều hạn chế, từ đó đƣa ra nguyên lý mới cho việc cải tiến thiết kế

bánh sao chủ động. Kết luận đã chỉ rõ thông số của lƣỡi cắt chỉ phù hợp với

một số loại gỗ.

Ở Việt Nam, từ những năm 1956 đã nhập một số cƣa xăng của Liên Xô

cũ nhƣ Hữu Nghị - 55, sau đó nhập một số cƣa xăng của Cộng hòa Dân chủ

Đức nhằm nâng cao năng suất lao động trong chặt hạ gỗ. Năm 1979 nƣớc ta

nhập một số loại cƣa Uran 2T, và Uran 2TE của Liên Xô cũ. Trong quá trình

sử dụng còn nhiều hạn chế do đặc điểm kỹ thuật của máy không phù hợp với

điều kiện địa hình và sức khỏe của ngƣời Việt Nam. Những năm gần đây,

nƣớc ta đã nhập nhiều loại cƣa xăng có chất lƣợng tốt nhƣ Cƣa Husqvarna,

Stilh, Dolmar,... các loại này có trọng lƣợng nhỏ, độ rung và tiếng ồn thấp phù

hợp với điều kiện địa hình vá sức khỏe của ngƣời Việt Nam. Cƣa xăng trở

7

thành thiết bị chặt hạ gỗ phổ biến ở Việt Nam, song việc nghiên cứu để sử

dụng và hoàn thiện cƣa xăng ở Việt Nam còn hạn chế.

Tác giả Nguyễn Trọng Hùng (1985) cùng với Viện Khoa học Lâm

nghiệp đã tiến hành nghiên cứu khảo nghiệm ba loại cƣa xăng: Uran 2 của

Nga, cƣa Husqvarna và Partner của Thụy Điển. Nghiên cứu này đã đƣa ra các

kết luận: Cƣa xăng của Thụy Điển có tốc độ cắt nhanh hơn, mang vác nhẹ

hơn; Một đời cƣa của Thụy Điển có thể chặt hạ đƣợc khối lƣợng lớn gấp đôi

và tiêu thụ nhiên liệu bằng một nửa so với cƣa Uran - 2 [12]. Nghiên cứu chỉ

tập trung vào đối tƣợng là rừng tự nhiên gỗ lớn, còn các đối tƣợng khác thì

chƣa đề cập đến.

Năm 1993, Viện Khoa học Lâm nghiệp đã tiến hành khảo nghiệm cƣa

Partner P-70 và tời hai trống trong chặt hạ và vận xuất gỗ Đƣớc [9], kết quả

nghiên cứu cho thấy có thể áp dụng cƣa xăng và tời hai trống để khai thác gỗ

Đƣớc rừng ngập mặn.

Trong tài liệu [20], tác giả Dƣơng Văn Tài đã nghiên cứu tuyển chọn

một số loại cƣa xăng để chặt hạ gỗ rừng trồng ở Việt Nam, kết quả công trình

nghiên cứu đã xây dựng đƣợc phƣơng pháp tuyển chọn thiết bị chặt hạ, tiến

hành khảo nghiệm một số loại cƣa xăng chặt hạ gỗ rừng trồng và lựa chọn ra

đƣợc một số loại cƣa phù hợp.

Năm 2005, luận án tiến sỹ Dƣơng Văn Tài nghiên cứu và sử dụng cƣa

xăng để chặt hạ một số loài Tre ở miền Bắc Việt Nam [20], kết quả nghiên

cứu đã tính toán đƣợc dạng xích cƣa kiểu mới phù hợp với quá trình chặt hạ

một số loài tre, xác định đƣợc một số thông số tối ƣu của răng cắt, đã xác định

đƣợc công suất động cơ,... Tuy nhiên, đề tài chỉ nghiên cứu trên đối tƣợng là

một số loại tre ở miền Bắc Việt Nam, còn đối với các đối tƣợng khác nhƣ:

Các loại gỗ rừng trồng phổ biến làm nguyên liệu giấy (Keo, Bạch đàn...) thì

chƣa đề cập đến.

Tóm lại: Cƣa xích đã đƣợc các nƣớc phát triển trên thế giới nghiên cứu

tƣơng đối hoàn thiện. Tuy nhiên, ở Việt Nam do điều kiện về tự nhiên và kinh

8

tế xã hội mà việc nghiên cứu sử dụng vấn còn hạn chế. Cần có những nghiên

cứu với nhiều đối tƣợng khác nhau để có thể đánh giá đƣợc khả năng áp dụng

của cƣa xích tại Việt Nam.

1.2. Tình hình nghiên cứu quá trình cắt gọt gỗ bằng cƣa xích

Trên thế giới

Quá trình cƣa gỗ là quá trình gia công gỗ bằng cơ học. Cùng với sự

phát triển của gia công gỗ bằng cơ học, lý thuyết cắt gọt gỗ đã ra đời và phát

triển không ngừng. Những ngƣời có công trong việc xây dựng và phát triển lý

thuyết cắt gọt gỗ phải kể đến các bác học Xô Viết nhƣ giáo sƣ I.A. Time, giáo

sƣ P.A. Aphanaxiev, kĩ sƣ Denpher, giáo sƣ M.A. Đêsevôi, giáo sƣ

C.A.Voskrexenski, giáo sƣ A.L. Bersatski,.... Tổng hợp các công trình nghiên

cứu của các nhà khoa học nêu trên cho thấy rằng các học thuyết hiện đại về

cắt gọt gỗ đi theo ba hƣớng sau:

- Hƣớng thứ nhất: là dùng phƣơng pháp toán cơ để phân tích, nghiên

cứu các hiện tƣợng xảy ra trong quá trình cắt gọt gỗ. Giải các bài toán thuận

và bài toán nghịch trong công nghệ gia công gỗ trên cơ sở này. Đây là một

hƣớng đi khá khó, đòi hỏi kiến thức rộng, nhiều lĩnh vực rộng, nhƣng phù hợp

với quá trình gia công gỗ.

- Hƣớng nghiên cứu thứ hai: là xây dựng học thuyết cắt gọt trên cơ sở

phân tích các giá trị của các hiện tƣợng lý hoá xảy ra trong quá trình và trên

cơ sở đó xây dựng các công thức thực nghiệm, áp dụng trong các bài toán

thuận và nghịch. Trong cắt gọt gỗ, hƣớng này đòi hỏi hệ thống thiết bị đo rất

tinh vi, hiện đại và tốn kém, bởi vì trong cắt gọt gỗ tốc độ cắt thƣờng rất cao.

- Hƣớng thứ ba: là xây dựng lý thuyết cắt gọt gỗ bằng thực nghiệm, nói

cách khác là trên cơ sở các số liệu thu đƣợc trong quá trình nghiên cứu, phân

tích các hiện tƣợng xảy ra trong quá trình cắt gọt, dùng toán xác suất thống kê

để xây dựng các công thức thực nghiệm, áp dụng trong việc giải các bài toán

công nghệ và thiết kế. Hƣớng này đơn giản, dễ tiến hành, song thụ động, nhất

9

là trong gia công gỗ nhiều trƣờng hợp phoi là thành phẩm, cần có cơ sở lý

thuyết để giải quyết bài toán công nghệ của chúng.

Mặc dù các nhà khoa học đi theo ba hƣớng khác nhau nhƣng tất cả đều

nhằm một mục đích là khám phá bức tranh trung thực nhất của quá trình cắt

gọt gỗ, đƣa ra những kết luận và công thức chính xác, phù hợp với qui luật

khách quan nhất để phục vụ cho việc thực hiện tốt các bƣớc công nghệ, thiết

kế dao cụ, máy trong việc cơ giới hoá và tự động hoá công nghệ gia công gỗ.

Lý thuyết cắt gọt gỗ đi sâu nghiên cứu lực phát sinh trong quá trình gia

công gỗ bằng cơ học, công suất của thiết bị chi phí cho việc cắt. Những đại

lƣợng này cần thiết làm cơ sở cho việc lựa chọn hình dáng, tính toán kích

thƣớc, xác định các thông số kỹ thuật của các công cụ cắt trong việc thiết kế

và cải tiến dao cụ và máy gia công gỗ hoặc xác định các chế độ gia công hợp

lý trong sử dụng các thiết bị đã có nhằm nâng cao năng suất, giảm chi phí

nhiên, nguyên vật liệu giảm giá thành sản xuất của sản phẩm.

Ở một số nƣớc công nghiệp phát triển, gia công gỗ bằng cơ học cũng

đã đƣợc nghiên cứu, tiêu biểu nhƣ các công trình nghiên cứu của các tác giả

sau:

- Hjorth.H, Máy gia công gỗ. Bruxen, 1937.

- Kiviaa.E, Lực cắt gọt trong gia công gỗ. Hesinki, 1950.

- Barkas.WV, Nguyên lý gia công gỗ. London, 1932.

- Patronsky.LA, Những vấn đề về dao cắt. Mỹ, 1953.

- Norman.C.Franz, Phân tích quá trình cắt gỗ. Mỹ, 1957.

Norman.C.Franz sau khi nghiên cứu cắt thẳng dọc thớ ba loại gỗ Sugar

pine (Pinus Lambertiana. Dougl), Yelow birch (Betula alleghaniensis. Britt),

White as (Fraximus Americana L.) đặc trƣng cho ba loại gỗ (gỗ lá kim vùng

ôn đới, gỗ lá rộng mạch phân tán, và gỗ lá rộng mạch phân bố theo vòng

năm). Tác giả đã nghiên cứu chúng với tổng cộng 378 điều kiện khác nhau,

với 3 cấp độ ẩm (1,5%, 3,5% và độ ẩm bão hoà), 7 cấp chiều dày phoi (0,002;

10

0,005; 0,010; 0,015; 0,020; 0,025 và 0,030 inch), 6 góc cắt trƣớc (50, 100, 150, 200, 250 và 300). Ông đã đƣa ra một số kết luận quan trong sau:

- Quá trình cắt gọt đƣợc đặc trƣng bởi ba dạng cắt gọt cơ bản.

- Các công cụ hình thành tƣơng ứng với dạng phoi. Do vậy công cần

thiết cho việc tách bỏ vật liệu phụ thuộc vào dạng hình thành phoi.

- Quá trình hình thành phoi phụ thuộc vào đặc tính của gỗ và thông số

hình học cắt.

- Việc hình thành phoi độc lập với vận tốc cắt.

- Góc trƣớc và chiều dày vết cắt ảnh hƣởng đến việc hình thành phoi.

- Các lực ma sát phụ thuộc vào loại gỗ và độ ẩm của gỗ nhƣng ít quan

hệ đến độ nhám bề mặt dao vì các vết mài song song với chiều chuyển động

của phoi.

- Giá trị của hệ số ma sát xem ra tƣơng đối độc lập với góc trƣớc và

chiều dày phoi.

Tuy nhiên, chúng ta chƣa có nhiều những nghiên cứu chuyên sâu và

những thông tin một cách hệ thống những nghiên cứu về cắt gọt gỗ ở những

nƣớc tƣ bản có nền công nghiệp phát triển.

Ở Việt Nam, do nhiều nguyên nhân khác nhau, nên nhƣng những

nghiên cứu cơ bản về gia công gỗ bằng cơ học ở trong nƣớc còn hạn chế, tiêu

biểu là một số công trình nghiên cứu của các tác giả:

- Hoàng Nguyên (1968), “Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến

lực và độ t của răng khi x gỗ Việt Nam bằng cưa sọc .

- Nguyên Văn Minh (1956), “ ia công gỗ Việt Nam”

- Hoàng Việt (2003), “Máy và thiết bị chế biến gỗ” Nxb Nông nghiệp,

Hà Nội.

1.3. Tình hình nghiên cứu về tỷ suất lực cắt

Trên thế giới

Trong lý thuyết cắt gọt gỗ, tỷ suất lực cắt là một thông số quan trọng,

khi xác định đƣợc nó thì chúng ta xác định đƣợc lực cắt và công suất cắt. Tỷ

11

suất lực cắt đƣợc định nghĩa nhƣ sau: Tỷ suất lực cắt là lực cần thiết để biến

một đơn vị diện tích gỗ thành phoi.

Ngoài ra, để xác định công cắt ngƣời ta đƣa ra khái niệm tỷ suất công.

Đây là công cần thiết để biến một đơn vị thể tích gỗ thành phoi.

Tỷ suất lực cắt và tỷ suất công cắt có quan hệ bằng nhau về giá trị tuyệt

đối nhƣng khác nhau về thứ nguyên (N/m2, Nm/m3=Jun/m3)

Năm 1870, tỷ suất lực cắt lần đầu tiên đƣợc giáo sƣ tiến sĩ I.A. Time

xác định cho các trƣờng hợp cắt đơn giản bằng phƣơng pháp thực nghiệm.

Năm 1933, giáo sƣ tiến sĩ M.A. Đêsevôi đã tổng hợp và xây dựng hoàn

chỉnh lý thuyết cắt gọt gỗ. Năm 1939, ông cho ra đời cuốn sách "Kỹ thuật gia

công gỗ". Nó là một công trình lớn bao gồm các vấn đề về lý thuyết và những

kinh nghiệm thực tế trong gia công gỗ mà trên thế giới lúc đó chƣa có công

trình nghiên cứu tƣơng tự nào ra đời.

Tỷ suất lực cắt khi cƣa ngang gỗ thông khô ở điều kiện tiêu chuẩn W =

15% đã đƣợc kỹ sƣ A.E. Dolotarev xác định bằng thực nghiệm. Tuỳ thuộc

vào chiều rộng mạch cƣa và lƣợng ăn gỗ của một răng cƣa mà có các trị số

tƣơng ứng.

Tỷ suất lực cắt khi cƣa ngang và xẻ dọc đã đƣợc giáo sƣ tiến sĩ A.L.

Berơsatski xác định bằng công thức thực nghiệm và đồ thị phụ thuộc vào bề

rộng mạch cƣa và lƣợng ăn gỗ của một dao vào năm 1956.

Vào thập kỷ 70 của thế kỷ XX, lý thuyết cắt gọt gỗ ngày càng đƣợc

hoàn chỉnh và những công trình nghiên cứu mới về cắt gọt của các giáo sƣ:

A.L. Berơsatski, C.A. Vơtcrexensiki, E.G. Ivanopski đã ra đời. Lực phát sinh

trong quá trình gia công gỗ bằng cơ học đƣợc nghiên cứu đầy đủ hơn và chính

xác hơn. Tỷ suất lực cắt khi cƣa gỗ đã đƣợc xác định thông qua công thức lý

thuyết.

Ở Việt Nam, nghiên cứu về tỷ suất lực cắt chỉ có một số công trình

nghiên cứu của các tiến sĩ Nguyễn Văn Minh, Hoàng Nguyên,... Các tác giả

12

đã xác định tỷ suất lực cắt của một số loại gỗ Việt Nam, nhƣ: Sến, lim, sau

sau khi cắt ngang và gỗ sến khi xẻ dọc bằng cƣa sọc.

Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng năm 2010: "Xác định tỷ suất lực

cắt khi cưa gỗ keo lá tràm (Acacia Auriculiformics Cunn) bằng cưa xích" của

ThS Phạm Văn Lý đã xác định đƣợc tỷ suất lực cắt khi cƣa gỗ keo lá tràm

bằng cƣa xích, trên cơ sở đó xây dựng đƣợc phƣơng trình dạng mũ để tính lực

cắt và công suất cắt.

Đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến tỷ suất lực và chất

lượng sản phẩm khi x thanh cơ sở từ gỗ keo tai tượng (Acacia mangium)

trên máy cưa đĩa - 6", 2007 của ThS Phạm Văn Quảng đã đánh giá đƣợc mức

độ ảnh hƣởng của các nhân tố đến tỷ suất lực cắt và chất lƣợng sản phẩm khi

xẻ gỗ keo tai tƣợng.

Nhận xét:

- Những nghiên cứu về tỷ suất lực cắt đã đƣợc các nhà khoa học trên

thế giới nghiên cứu hoàn chỉnh và có hệ thống. Những nghiên cứu này là

những tài liệu khoa học giá trị để chúng tôi tham khảo, kế thừa trong quá trình

nghiên cứu đề tài này.

- Ở Việt Nam, nghiên cứu cắt gọt gỗ còn quá ít. Vì vậy muốn thiết kế,

cải tiến và sử dụng hợp lý công cụ cắt gọt gỗ phù hợp với các loại gỗ Việt

Nam thì cần phải có những nghiên cứu cơ bản và hệ thống.

13

Chƣơng 2

MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI VÀ PHƢƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1. Mục tiêu nghiên cứu

Tỷ suất lực cắt là yếu tố quan trọng trong quá trình cắt gọt, nó là cơ sở

để xác định lực cắt và công suất cắt. Đây là một trong những yếu tố quan

trọng góp phần để thiết kế và sử dụng cƣa một cách hợp lý. Chúng tôi thực

hiện đề tài: xác định tỷ suất lực cắt khi cƣa gỗ Bạch đàn bằng cƣa xích nhằm

sử dụng cƣa có hiệu quả; hoàn thiện hệ thống nghiên cứu về tỷ suất lực cắt; là

tài liệu tham khảo, phục vụ cho những nghiên cứu về cƣa xích.

2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

+ Hiện nay, trong sản xuất các lâm trƣờng khai thác đang sử dụng các

loại cƣa của nhiều nƣớc khác nhau nhƣ Nhật Bản, Thụy Điển, Phần Lan,

Maylaysia, Indonesia... Phổ biến là loại cƣa có công suất 3-4,5HP và loại xích

có bƣớc xích 10,26mm (0,404″). Vì vậy, cƣa xích với công suất 3-4,5HP và

xích cƣa của hãng Oregon có bƣớc xích 10,26mm (0,404″) đƣợc lựa chọn

nghiên cứu với các thông số góc β1=500, β2=550, α1=90, α2=30, chiều cao gờ

hạn chế 0,75mm.

+ Theo chiến lƣợc phát triển lâm nghiệp giai đoạn 2010-2020 thì gỗ

bạch đàn là loại cây đƣợc trồng với tỷ trọng lớn trong tập đoàn cây trồng đƣợc

chọn trong dự án 5 triệu ha. Vì vậy, đề tài đã chọn Bạch đàn có chu kỳ khai

thác 7-10 năm làm đối tƣợng nghiên cứu. Bạch đàn sử dụng trong nghiên cứu

đƣợc lấy tại khu vực Trƣờng Đại học Lâm nghiệp - Xuân Mai - Hà Nội.

+ Với điều kiện cơ sở vật chất đầy đủ phục vụ cho nghiên cứu khoa

học, tôi đã chọn Trung tâm thí nghiệm thực hành Khoa Cơ điện và Công trình

trƣờng Đại học Lâm nghiệp là địa điểm nghiên cứu.

14

2.3. Nội dung nghiên cứu

+ Trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết về tỷ suất lực cắt, kết hợp với nghiên

cứu thực nghiệm xác định đƣợc tỷ suất lực cắt khi cƣa gỗ Bạch đàn bằng cƣa

xích.

+ Xác định đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng đến tỷ suất lực cắt nhƣ độ ẩm,

lƣợng ăn gỗ của răng cắt, thời gian làm việc của xích cƣa. Từ đó, xây dựng

đƣợc hệ thống bảng biểu tỷ suất lực cắt ứng với mỗi điều kiện làm việc khác

nhau.

+ Từ kết quả thu đƣợc, lập phƣơng trình tính lực cắt và công suất cắt

dƣới dạng hàm số mũ. Nhận xét đánh giá mức độ ảnh hƣởng của các yếu tố

độ ẩm, lƣợng ăn gỗ của răng cắt, thời gian làm việc của xích cƣa đến tỷ suất

lực cắt.

2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu

Sau khi đã xác định đƣợc mục tiêu nghiên cứu, điều quan trọng sau đó

là lựa chọn đƣợc phƣơng pháp nghiên cứu phù hợp để giảm bớt chi phí thời

gian cho việc nghiên cứu mà vẫn đảm bảo độ tin cậy của đề tài.

Hiện nay, nghiên cứu khoa học nói chung có thể chia thành các nhóm

sau:

- Nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng.

- Nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm.

Nghiên cứu cơ bản có mục đích phát hiện ra tính quy luật mà cho đến

trƣớc đó chƣa biết trong thiên nhiên. Vì thế, thông thƣờng phải nhiều lần thực

hiện mới đạt đƣợc một phát minh khoa học mới.

Nghiên cứu ứng dụng là pha tiếp theo của nghiên cứu cơ bản. Thông

thƣờng qua chúng để thu nhận các hiểu biết mới hoặc vận dụng các kiến thức

đã có vào thực tiễn sản xuất.

15

Trong thời đại ngày nay, nghiên cứu ứng dụng là phần đáng kể hơn

trong quá trình chung của sáng tạo ra kỹ thuật mới. Nó là có sở để tiếp nhận

tƣ liệu, tƣ tƣởng, mẫu và những cái khác đƣợc đƣa ra. Thông qua chúng, các

đối tƣợng máy móc, qui trình công nghệ mới đƣợc đƣa vào thiết kế và đề

xuất. Bởi thế, phần lớn các nghiên cứu kỹ thuật theo bản chất của chúng là

nghiên cứu ứng dụng.

Nghiên cứu lý thuyết có mục đích thiết lập một hệ thống quan điểm nào

đó, thông qua việc đƣa ra những quy luật mới. Nghiên cứu lý thuyết đƣợc sử

dụng thích hợp nhất khi nghiên cứu các đối tƣợng và hệ thống mà trong đó có

thể phân chia rõ ràng các hiện tƣợng và các quá trình có cùng bản chất vật lý.

Mục đích của nghiên cứu thực nghiệm là tiếp nhận những sự kiện mới, kiến

thức khoa học và số liệu thông qua tổ chức thực nghiệm bằng cách quan sát

đối tƣợng của nhà nghiên cứu. Khi nghiên cứu các hệ thống phức tạp mà ở đó

diễn ra các hiện tƣợng và quá trình với bản chất khác nhau thì thích hợp hơn

là dùng phƣơng pháp thực nghiệm kết hợp với lý thuyết tƣơng ứng.

Thực tế trong hoạt động khoa học đã chứng tỏ rằng càng ngày chúng ta

càng thâm nhập sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học và công nghệ khác nhau.

Đối tƣợng nghiên cứu ngày càng đa dạng hơn, chúng trở thành những hệ

thống cồng kềnh với tập hợp lớn các yếu tố ảnh hƣởng và chỉ tiêu đánh giá.

Mối liên hệ giữa các thành phần trong hệ thống càng không thể mô tả một

cách hoàn hảo bằng lý thuyết. Trong đa số các trƣờng hợp này để tìm lời giải

ngƣời ta thƣờng sử dụng phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm. Tuy nhiên,

nghiên cứu thực nghiệm đơn thuần không thể thực hiện đƣợc nếu thiếu lý

thuyết tƣơng ứng.

Từ những phân tích nêu trên, căn cứ vào mục tiêu và nhiệm vụ của đề

tài nghiên cứu, tôi chọn phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm để thực hiện đề

tài này. Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm mà chúng tôi sử dụng không

16

phải là thực nghiệm thuần tuý mà đó là sự kết hợp hài hoà giữa lý thuyết và

thực nghiệm, lấy lý thuyết làm cơ sở để tiến hành thí nghiệm, làm định

hƣớng, hỗ trợ, giảm bớt khối lƣợng công việc, để giải thích và kiểm tra sự

đúng đắn của kết quả thực nghiệm.

Kết quả thực nghiệm đƣợc xử lý theo phƣơng pháp thống kê toán học.

Ngoài ra, còn sử dụng các phƣơng pháp kế thừa các thành tựu đã đạt đƣợc của

các nghiên cứu về cắt gọt gỗ ở trong nƣớc và trên thế giới.

17

Chƣơng 3

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

Để xác định đƣợc tỷ suất lực cắt của xích cƣa khi cƣa gỗ Bạch đàn cần

phải tìm hiểu nghiên cứu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của cƣa xích đặc biệt

là xích cƣa. Từ đó, vận dụng kiến thức khoa học về cắt gọt gỗ, cơ học, thống

kê toán học... để tính toán, xây dựng kế hoạch thực nghiệm.

3.1. Khái quát chung về cƣa xích

Hiện nay, cƣa xích đƣợc sử dụng phổ biến trong chặt hạ gỗ, đặc biệt là

là loại cƣa có nguồn động lực chạy bằng xăng. Cƣa xăng có rất nhiều loại đã

đƣợc nhập và sử dụng phổ biến nhƣ Husqvarna (Thuỵ Điển) 317, 340, 350,

365, 385XP, 390XP, 395XP; Echo (Nhật Bản) CS-300, CS-400, CS-330T,

CS-3450, CS-4400, CS-370-16C, CS-306-14, CS-450-16; Stilh (Đức)

MS170, MS180, MS220, MS360, MS381, MS660; McCulloch (Mỹ)

MAC320, Mac 418, MAC438, M738, MAC842, MS1636, MS1630NT,

MAC7-38, MAC2200E; Dolmar (Đức) PS400, PS420, PS5000, PS5100,

PS5100S, PS 7335, PS7900.

Hình 3.1. Cƣa xăng Husqvarna 365

3.1.1. Cấu tạo

Cấu tạo chung của cƣa xăng (hình 3.2) gồm có các bộ phận chính sau:

18

- Động cơ;

- Cơ cấu truyền động;

- Bộ phận công tác;

- Khung tay cầm;

- Hệ thống an toàn.

Hình 3.2. Sơ đồ cấu tạo của cƣa xăng

1- Cacbuarato; 2- Cửa nạp; 3- Piston; 4- Bugi; 5- Cánh tản nhiệt; 6-

Cửa xả; 7- Ống xả; 8- Cửa thổi; 9- Cánh quạt và vô lăng từ; 10- Tay biên; 11-

Đĩa côn chủ động; 12- Đĩa côn bị động; 13- Bánh sao chủ động; 14- Bản cƣa;

15- Bánh sao bị động.

3.1.2. Bộ phận công tác

Bộ phận công tác của cƣa xăng gồm bánh sao chủ động, bản cƣa và

xích cƣa.

- Bánh sao chủ động: Bánh sao chủ động có tác dụng truyền chuyển

động từ đĩa côn bị động đến xích cƣa. Bánh sao chủ động đƣợc lắp trên trục

19

cơ nhờ can đuya hoặc làm liền với đĩa côn bị động. Để tăng độ bền cho bánh

sao chủ động thì ngƣời ta thƣờng tôi và thẩm thấu cacbon (xementit) với

chiều sâu từ 0,7-1,0mm. Sau khi nhiệt luyện, độ cứng của bánh sao đạt từ 46

đến 52RC.

- Bản cưa: Đặc điểm chung của các loại bản cƣa là chúng có cấu tạo

đối xứng, nhờ đó có thể thay đổi mặt tiếp xúc khi cắt gỗ, làm cho tuổi thọ của

bản cƣa tăng lên từ 1,2-2 lần. Có hai loại bản cƣa là loại đặc và loại có khoét

lỗ để giảm trọng lƣợng (hình 3.3). Ngoài ra, còn có loại bản cƣa có lắp bánh

sao bị động ở phần cuối của bản cƣa, loại này có ƣu điểm là kéo dài tuổi thọ

và giảm lực cản khi cắt, nhƣng chế tạo phức tạp và thay thế bánh sao bị động

nhiều lần. Bản cƣa đƣợc làm bằng thép 45XHMΦ tôi cao tần, độ cứng đạt 45-

50 HRC.

Hình 3.3. Bản cƣa xich

a. Bản cƣa xăng có khoét lỗ; b. Bản cƣa xăng đặc

1- Bản cƣa; 2- Cơ cấu kẹp bản cƣa; 3- Cơ cấu căng cƣa; 4- Lò xo giảm

sóc; 5- Đỡ bánh răng

- Xích cưa: Xích cƣa sử dụng trong chặt hạ gỗ đƣợc nhập khẩu từ các

hãng nổi tiếng nhƣ Omark (Mỹ), Husqvarna (Thuỵ Điển), Stihl (Đức). Đây là

loại xích cƣa vạn năng thuộc 2 loại răng cắt có cạnh bên dạng cong và răng

cắt bên thẳng với các bƣớc xích khác nhau 9,07mm (0,357″), 9,53mm (3/8″),

20

10,26mm (0,404″), 11,11mm (7/16″), 12,7mm (1/2″) và 14,29mm (9/16″).

Tuỳ theo công suất động cơ lớn hay nhỏ ngƣời ta chọn xích cƣa với bƣớc xích

hợp lý. Công suất động cơ 3-3,5HP chọn xích có bƣớc 9,58mm, công suất

3÷6 Hp chọn bƣớc xích 10,26mm, công suất 5-8 Hp dùng xích có bƣớc xích

12,7mm… Loại xích cƣa có bƣớc xích 10,26mm (0,404″) đƣợc sử dụng rộng

rãi nhất ở nƣớc ta. Trong các loại cƣa xăng hiện đại, loại xích cƣa đƣợc dùng

phổ biến hiện nay là xích cƣa vạn năng. Trong một dải xích có 3 loại mắt xích

là mắt xích cắt, mắt xích đẩy và mắt xích nối. Chúng đƣợc nối lại với nhau

thành vòng kín nhờ các chốt xích (Hình 3.4).

Hình 3.4. Cấu tạo xích cƣa

Hình 3.5. Cấu tạo của mắt xích cắt

Các thông số kỹ thuật cơ bản của xích cƣa:

- Bước xích: Là khoảng cách trung bình giữa 3 chốt xích liền kề. Hiện

nay, đa số cƣa xăng có tốc độ quay khá lớn 7000-10000v/phút, tốc độ cắt đạt

21

16-20m/s. Để hạn chế sự va đập của mắt xích đẩy với răng của bánh sao chủ

động nhằm giảm sự mài mòn và tăng tuổi thọ cho bánh chủ động và xích cƣa,

ngƣời ta làm khoảng cách giữa 2 chốt xích của mắt xích cắt và mắt xích đẩy

không đều nhau. Bƣớc xích cƣa phụ thuộc vào công suất của động cơ (Bảng

3.1)

Bảng 3.1. Lựa chọn bƣớc xích cƣa

Bƣớc xích

Loại cƣa Cƣa siêu nhẹ Ndc< 3,5Hp Loại nhẹ Ndc < 6Hp

Loại trung 6

Loại nặng Ndc> 8Hp inch 3/8 0,404 7/16 1/2 9/16 3/4 mm 9,53 10,26 11,11 12,70 14,29 19,05

- Các thông số góc đƣợc lựa chọn phụ thuộc vào loại gỗ: 1 = 40-450 đối với gỗ mềm; 1=45-500 đối với gỗ cứng;

2 = 50-550 đối với gỗ mềm; 1=55-600 đối với gỗ cứng;

1 = 5-90 không thay đổi; 2 = 2-30 không thay đổi.

- Hạn chế độ ăn sâu:  = 0,7-1,0mm

Căn cứ vào hình dạng của răng cắt, có hai loại răng là răng cắt hình chữ

C và răng cắt hình số 7. Nguyên lý làm việc của chúng nhƣ sau (Hình 3.4):

a b

22

d c

Hình 3.6. Sơ đồ nguyên lý làm việc của các loại răng cắt

a- Răng cắt hình chữ C; b- Răng cắt hình số 7; c- Các thông số góc của

cạnh cắt BC; d- Các thông số cắt của cạnh cắt AB;

1, 1, 1, 1 là góc trƣớc, góc sau, góc mài, góc cắt của cạnh cắt BC;

2, 2, 2, 2 là góc trƣớc, góc sau, góc mài, góc cắt của cạnh cắt AB.

Trong quá trình làm việc cạnh AB thực hiện dạng cắt chéo (ngang thớ

+ dọc thớ) còn cạnh BC thực hiện dạng cắt chéo (cắt bên + cắt dọc). So sánh

giữa 2 dạng răng thì dạng răng cong (hình C) tốn năng lƣợng hơn dạng răng

hình số 7 vì cạnh cắt đứng AB lớn hơn. Tuy nhiên dạng răng hình số 7 mài

dũa khó hơn.

3.2. Động học quá trình cắt gỗ của xích cƣa

3.2.1. Phương trình động học của xích cưa

Muốn cƣa đƣợc gỗ phải có hai chuyển động là chuyển động cắt và

chuyển động đẩy. Quan hệ giữ hai chuyển động này phụ thuộc vào kích thƣớc

của cây gỗ và bƣớc răng. Mối quan hệ này đƣợc gọi là quan hệ động học khi

cƣa gỗ. Giả sử ta có hộp gỗ nhƣ hình 3.6.

Cùng một thời gian t theo hƣớng vận tốc v, răng cắt A chuyển động

đƣợc một khoảng bằng bƣớc răng t; theo hƣớng vận tốc u, nó chuyển động

đƣợc quãng đƣờng bằng c.

23

A

Hình 3.7. Động học của quá trình cƣa gỗ bằng cƣa xích

u- Tốc độ đẩy; v- Tốc độ cắt; c- Lƣợng ăn gỗ của một răng; H- chiều

cao mạch cƣa; t- Bƣớc răng

và (3.1)

Ta có:

(3.2)

Nhƣ vậy, muốn tăng tốc độ đẩy u để tăng năng suất thì cần phải tăng

tốc độ cắt v, tăng c và giảm t.

3.2.2. Phương trình lực cắt và công suất cắt của xích cưa

Hình 3.8. Quá trình tạo phoi khi cƣa gỗ

24

Quan sát 3 răng cắt 1,2,3 trong quá trình làm việc ta thấy rằng răng số 2

của cạnh cắt AB thực hiện dạng cắt ngang thớ tạo ra thành mạch cƣa a b. Còn

cạnh cắt đáy BC thực hiện dạng cắt bên đoạn bc và tạo ra một đoạn nứt cg.

Gờ hạn chế của răng số 3 có tác dụng hạn chế độ ăn sâu và đẩy mùn cƣa do

răng số 1 tạo ra. Răng số 3 nằm cùng phía răng số 1 tiếp tục ăn sâu vào gỗ

đoạn hgi do cạnh cắt bên AB thực hiện và đoạn ik do cạnh cắt đáy BC thực

hiện đồng thời nó tách đƣợc lớp phoi ehgcba ở phía trên với chiều dày h.

Trong quá trình cắt gỗ mỗi răng cƣa cùng một lúc thực hiện hai dạng cắt là cắt

ngang và cắt bên.

Lực cắt và công suất khi cƣa gỗ bằng cƣa xích đƣợc xác định bằng

công thức:

P=K.B.H. (3.3)

Và N=K.B.H.u (3.4)

Trong đó: K- Tỷ suất lực cắt hay còn gọi là lực cản cắt riêng;

B- Bề rộng mạch cƣa;

H- Chiều cao mạch cƣa;

u- Vận tốc đẩy cƣa;

v- Vận tốc cắt.

Nếu để cho một loại xích cƣa cụ thể khi xác định đƣợc lực cắt P, công

suất cắt N sẽ xác định đƣợc tỷ suất lực cắt K hoặc ngƣợc lại, nếu xác định

đƣợc tỷ suất lực cắt thì cũng xác định đƣợc lực cắt và công suất cắt. Từ công

thức 3.3 và 3.4, ta có tỷ suất lực cắt khi cƣa gỗ bằng cƣa xích nhƣ sau:

K= (3.5)

hoặc K= (3.6)

Nhƣ trên đã phân tích trong mỗi mắt xích có hai cạnh cắt AB và BC

cùng một lúc các cạnh cắt này tham gia vào quá trình cắt, mỗi cạnh cắt đều có

25

các thông số gốc riêng biệt và chúng thực hiện các dạng cắt gọt khác nhau.

Mỗi cạnh cắt của mắt xích cắt thực chất là mũi dao của các con dao cắt. Theo

nguyên lý cắt gọt khi thực hiện quá trình cắt gỗ chúng sẽ chịu các lực tác

dụng lên mũi cắt mặt trƣớc, mặt sau và các lực ma sát tác dụng lên răng cắt.

Lực cắt đƣợc xác định bằng công thức:

(3.7)

Trong đó:

- Lực tác dụng lên mũi cắt, mặt trƣớc, mặt sau của dao cắt có

của cạnh AB;

- Lực tác dụng lên mũi cắt, mặt trƣớc, mặt sau của dao cắt

có của cạnh BC;

- Lực ma sát giữa thớ gỗ và mặt sau của các con dao cắt có cạnh AB

và BC;

- Lực ma sát giữa phoi đƣợc tạo thành nằm giữa hai mắt xích với

thành mạch cƣa;

- Lực ma sát giữa bản cƣa, xích cƣa và lớp phoi đƣợc tạo thành nằm

giữa bản cƣa và thành cƣa.

3.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ suất lực cắt

Tại ph n răng cắt AB

Theo nguyên lý cắt gọt, cạnh cắt AB thực hiện quá trình cắt ngang:

+ Lực tác dụng lên mũi cắt thể hiện ở hình 3.8. Ta biết rằng mũi cƣa có

tác dụng phân tách phoi ra khỏi phôi theo ranh giới là mặt cắt, cạnh cắt không

phải là một đƣờng thẳng mà nó là một mặt cong có bán kính ρ. Từ hình vẽ ta

thấy cung bnc của mũi cắt chịu áp lực p nhƣ nhau, chia cung bc thành hai

phần, bn nằm trên mặt cắt và nc nằm dƣới mặt cắt (n là điểm nằm xa nhất của

bán kính ρ). Trên cung nc lấy một góc vi phân dβ1, chúng ta có cung vi phân

ρ.dβ1, tổng áp lực p.ρ.dβ1. Ở đây, chúng ta xét trên một đơn vị bề rộng của

cạnh cắt B=1. Khi răng cƣa chuyển động, dƣới tác dụng của tổng áp lực ρ.dβ1,

26

xuất hiện lực ma sát f.ρ.dβ1, (f là hệ số ma sát giữa gỗ và răng cƣa, p là ứng

suất của gỗ), chiếu hai thành phần lực đó theo hai phƣơng:

- Theo chiều ngang, theo phƣơng tốc độ v:

(3.8) dP1=p.ρ.cosβ1.dβ1+f.p.ρ.sinβ1.dβ1

- Theo phƣơng vuông góc với phƣơng vận tốc v:

(3.9) dQ1=p.ρ.sinβ1.dβ1-f.p.ρ.cosβ1.dβ1

Cũng làm tƣơng tự với cung bn ta có:

(3.10) dP2=p.ρ.cosβ2.dβ2+f.p.ρ.sinβ2.dβ2

(3.11) dQ2=p.ρ.sinβ2.dβ2-f.p.ρ.cosβ2.dβ2

Tổng hợp các thành phần lực trên theo hai chiều chúng ta đƣợc:

dPm=dP1+dP2=p.ρ.cosβ1.dβ1+f.p.ρ.sinβ1.dβ1+

(3.12) p.ρ.cosβ2.dβ2+f.p.ρ.sinβ2.dβ2

dQm=dQ1+dQ2=p.ρ.sinβ1.dβ1-f.p.ρ.cosβ1.dβ1+

(3.13) p.ρ.sinβ2.dβ2- f.p.ρ.cosβ2.dβ2

Lực tác dụng lên mũi cắt theo hai chiều sẽ là tích phân của lực dPm và dQm, trong đó đối với dP1 và dQ1 giới hạn từ 0o đến 90o+α, còn đối với dP2 và dQ2 giới hạn từ 0o đến γ. Sau khi tích phân và biến đổi toán học, chúng ta có

lực Pm, Qm ở mũi cắt là:

Pm=p.ρ.[(cosα+sinγ)+f.(sinα-cosγ+2)]

(3.14) Qm=p.ρ.[(sinα-cosγ+2)-f.(cosα-sinγ)]

Trong đó: p- Áp lực của gỗ lên cạnh cắt bên;

ρ1- Bán kính của cạnh cắt bên;

α1- Góc sau của cạnh cắt bên;

γ1- Góc trƣớc của cạnh cắt bên;

f- Hệ số ma sát giữa thép và gỗ;

Từ công thức (3.14) ta thấy lực tác dụng lên mũi dao cắt phụ thuộc ứng

suất gỗ, hệ số ma sát giữa gỗ và răng cƣa, mà ứng suất của gỗ và f lại phụ

thuộc vào loại gỗ, khuyết tật của gỗ, độ ẩm... Vì vậy, lực tác dụng lên mũi cắt

cũng phụ thuộc vào các yếu tố đó. Lực Pm và Qm phụ thuộc vào độ tù của ρ.

27

Độ tù ρ càng lớn thì lực tác dụng lên mũi cắt càng lớn. Nếu độ tù ρ tiến tới 0

thì lực tác dụng lên mũi cắt sẽ triệt tiêu.

Hình 3.9. Lực tác dụng lên mũi cắt AB

+ Lực tác dụng lên mặt trƣớc cạnh cắt AB thể hiện ở hình 3.9. Lực tác

dụng lên mặt trƣớc của dao cắt là một thành phần rất quan trọng, nó chiếm tỷ

lệ khá lớn trong tổng lực cản chuyển động của cƣa và có tác dụng quyết định

đến quá trình tạo phoi và đào thải phoi. Các dao cụ gia công gỗ, tùy từng

trƣờng hợp mà mặt trƣớc của dao cắt là mặt phẳng hay mặt cong. Đặc trƣng

cho sự tiếp xúc giữa gỗ (phoi và mặt trƣớc) với dao là áp lực và độ nhẵn bề

mặt ở mặt trƣớc dao cụ thông qua hệ số ma sát f. Để đảm bảo cho quá trình

cắt gọt đƣợc dễ dàng, điều quan trọng là phải có góc cắt thích hợp. Lực đƣợc

hình thành theo hai giai đoạn.

Giai đoạn một là khi dao mới bắt đầu tiếp xúc với gỗ cho đến lúc tạo ra

lớp phoi đầu tiên. Trong giai đoạn này lực ở mặt trƣớc của dao lớn dần từ 0

đến một giá trị cố định nào đó, áp lực tác dụng lên mặt trƣớc không đồng đều.

Tại điểm a có giá trị nhỏ nhất, vì tại đây áp suất chƣa kịp tăng lên đến giá trị

cố định. Trên mặt cắt trƣớc a1b1 của răng cƣa chúng ta có tổng áp lực là N1,

lực ma sát là F1. Chiếu chúng theo hai chiều: chiều chuyển động của cƣa và

28

vuông góc với chiều chuyển động của cƣa. Khi đó, chúng ta đƣợc lực cắt và

lực đẩy phoi mặt trƣớc của răng.

Giai đoạn hai là khi dao đi đƣợc quãng đƣờng x2, tƣơng ứng với tổng

lực tác dụng lên mặt trƣớc không đổi, ứng suất σ cố định. Trong giai đoạn này

áp lực trải đều. Vì tại a đã đảm bảo thời gian tiếp xúc giữa gỗ và răng đủ đạt

đến giá trị áp suất cố định. Ở đây, hai thành phần lực: Pt theo phƣơng ngang,

có tác dụng nén phoi, lực theo chiều đứng Qt theo phƣơng đứng có xu hƣớng

bẻ phoi và uốn phoi.

Dạng tổng quát của lực tác dụng lên mặt trƣớc của răng cƣa:

Dựa và lý thuyết nén gỗ, áp suất trên đoạn ab là cố định. Vậy tổng áp

lực ở mặt trƣớc khi ứng suất đạt giá trị ổn định (xét trên một đơn vị bề rộng

của cạnh cắt B=1) sẽ là:

(3.15) N=ab.σc

hay (3.16) N=σc.

Lực ma sát (3.18) F=N.f=σc.f.

Chiếu lực đó theo phƣơng v, ta đƣợc lực cắt ở mặt trƣớc:

(3.19) Pt=σc.x(1-f.tgδ)≈σc.h.tgδ.(tgδ+f)

Theo phƣơng vuông góc với v:

'=σc.x(1-f.tgδ)≈σc.h.tgδ(1-f.tgδ)

(3.20) Qt

Tỷ lệ giữa hai thành phần lực đó:

(3.21)

Trong đó: σc- Ứng suất chèn dập;

x- Quãng đƣờng đi.

Dƣới tác dụng của lực Pt phoi bị nén. Các phần tử vật chất gỗ của phoi

có xu hƣớng phình ra các phía, vuông góc với chiều lực Pt, kết quả làm phoi ', còn có một thành phần lực phụ, hệ quả bị nở ngang. Vì vậy, theo chiều lực Qt

quá trình nén của lực Pt, còn mặt dƣới của phoi đã bị giới hạn. Lực phụ đó là:

"=μ.Pt

29

Qt

' và Qt

(3.22) " tác dụng đồng thời. Vì vậy, lực Qt thực sẽ bằng tổng Thực tế Qt

hợp của hai lực đó:

'+Qt

"= Pt.tgφo+μ.Pt

(3.23) Qt=Qt

Vậy tỷ số giữa hai lực đứng và lực nằm ngang ở mặt trƣớc lúc này sẽ

là:

(3.24)

Từ công thức (3.23) và (3.24) ta thấy, lực tác dụng lên mặt trƣớc của

dao phụ thuộc vào góc cắt, hệ số ma sát, tức là phụ thuộc vào độ ẩm, chất

lƣợng bề mặt trƣớc của dao, phụ thuộc vào ứng suất δc, tức là tính chất của

gỗ, loại gỗ...cuối cùng phụ thuộc vào quãng đƣờng đi, trong giai đoạn đầu

dƣới dạng phƣơng trình bậc nhất. Kết quả nghiên cứu của A.E.Dolatarep và

nhiều tác giả khác kết luận lực tác dụng lên mặt trƣớc của dao cắt phụ thuộc

vào chiều dày phoi htb, tức là lúc ứng suất ổn định. Lực tác dụng lên mặt trƣớc

của dao, không phụ thuộc vào độ tù ρ.

Hình 3.10. Lực tác dụng lên mặt trƣớc của cạnh cắt AB

+ Lực tác dụng lên mặt sau của cạnh cắt AB thể hiện ở hình 3.10 và

đƣợc xác định băng công thức:

30

(3.26) Ps1=

Trong đó: m, n – Là các hệ số liên hệ.

Hình 3.11. Lực tác dụng lên mặt sau cạnh cắt AB

Tại ph n lƣỡi cắt BC

Trong quá trình cƣa, răng cắt BC thực hiện dạng cắt bên (tiếp tuyến,

xuyên tâm).

+ Lực tác dụng lên mũi dao dạng cắt bên thể hiện ở hình 3.8 và đƣợc

xác định bằng công thức:

(3.27) Pm2=p.ρ2.[(cos2+sin2)+f.(sin2-cos2+2)]

Trong đó:

p- Là áp lực của gỗ lên cạnh cắt;

ρ2- Bán kính của cạnh cắt;

2- Góc sau của cạnh cắt;

2- Góc trƣớc của cạnh cắt;

f- Hệ số ma sát giữa thép và gỗ.

+ Lực tác dụng lên mặt trƣớc cạnh cắt BC thể hiện ở hình 3.9 và xác

định bằng công thức:

(3.28) Pt2=σc.b.tgδ2.(tgδ2+f)

Trong đó:

31

σc- Ứng suất ch n dập;

δ2- Góc cắt cạnh cắt BC;

b - Bề dầy cạnh cắt BC;

f - Hệ số ma sát giữa mặt trƣớc với phoi.

+ Lực tác dụng lên mặt sau của cạnh cắt BC thể hiện ở hình 3.11. Lực

tác dụng lên mặt sau của răng cƣa. Trong quá trình cắt gọt, mặt sau của răng

cƣa chịu áp lực Ps của lớp gỗ đàn hồi. Dƣới tác dụng của áp lực Ps sẽ gây ra

lực ma sát ở mặt sau. Do cấu tạo của gỗ, mà các hiện tƣợng xảy ra trong các

trƣờng hợp cắt gọt khác nhau là không giống nhau. Ở mặt sau, chúng ta chỉ

xét trƣờng hợp cắt dọc và cắt bên còn trƣờng hợp cắt ngang thì chúng ta

không xét.

Lực tác dụng lên mặt sau của dao cắt khi cắt dọc và cắt bên

Hình 3.12. Lực tác dụng lên mặt sau dao cắt

Hình 3.11, trƣờng hợp này, khi phoi đã đƣợc tạo thành, các phần tử gỗ

ở dƣới đƣờng thẳng dnf bị nén xuống, từ vị trí cao nhất, tại điểm n cho đến vị

trí thấp nhất tại điểm i, sau đó theo từng bƣớc chuyển động của lƣỡi cắt A mà

các phần tử gỗ bị nén bắt đầu trỗi dậy và có xu hƣớng trở lại vị trí cũ. Hiện

tƣợng rõ nhất là lƣợng gỗ bị nén lớn nhất tại điểm i, càng về sau thì mức độ

nén càng giảm dần. Do tính đàn hồi của gỗ không tuyệt đối, cho nên các phần

tử gỗ không hoàn toàn trở về vị trí cũ, mà chỉ đạt đến mức nd. Tuy vậy, lƣợng

32

dƣ a ở trƣờng hợp này không lớn lắm, thực tế có thể xem nhƣ mặt phẳng n'd

trùng với mặt phẳng cắt dnf.

Ở mặt sau, trong đoạn cd của dao cắt chịu áp lực không bằng nhau, vì

lƣợng gỗ nén không giống nhau. Giá trị nén lớn nhất tại điểm c, giá trị nhỏ

nhất tại bằng 0 tại điểm d. Từ đó ta có lực tác dụng lên mặt sau:

Lực tác dụng lên mặt sau của dao cắt:

Lấy một điểm m bất kỳ trên đoạn cd, theo định luật đàn hồi, chúng ta

có thể tính áp lực tại điểm m bằng công thức:

(N/cm2) (3.29) N0=CH.y

Trong đó:

CH- Hệ số đàn hồi (N/cm2);

y- Lƣợng nén của gỗ (cm).

Tại điểm m có lƣợng đàn hồi là mK'=y. Tại điểm c có lƣợng đàn hồi là

CC1, sơ đồ lực có dạng hình tam giác vuông. Tổng áp lực lên mặt sau cd là

diện tích của tam giác vuông có chiều cao là CC1 và cạnh còn lại là cd. Ở đây,

chúng ta xét trên một đơn vị bề rộng của cạnh cắt B=1/

N= (3.30)

Ở đây: CC1=CH.ρ.cosα; cd=

Vậy: N= (3.31)

Khi dao chuyển động, lực N tạo ra lực ma sát N.f có giá trị

F=N.f= (3.31)

Chiếu hai thành phần lực N và F theo phƣơng ngang, chiều của tốc độ

V ta đƣợc:

(3.32) Ps=

33

Theo phƣơng thẳng đứng, chiều vuông góc với v:

(3.33) Qs=

Từ hai công thức (3.32) và (3.33) chúng ta thấy lực tác dụng lên mặt

sau của dao cắt phụ thuộc vào hệ số đàn hồi CH, mà hệ số đàn hồi CH phụ

thuộc vào loại gỗ, độ ẩm, cấu tạo gỗ... Vì vậy, Ps và Qs cũng phụ thuộc vòa

các yếu tố này. Lực Ps và Qs phụ thuộc vào độ tù của ρ, với số mũ bậc 2, phụ

thuộc vào hệ số ma sát và góc α, điều đáng chú ý là lực tác dụng lên mặt sau

của dao cắt không phụ thuộc vào chiều dày của phoi htb. Trong trƣờng hợp

này, áp lực của phoi ở mặt sau có xu hƣớng nén các phần tử gỗ ở mặt cắt, làm

cho các vật chất gỗ sít lại với nhau. Nếu ứng suất nén do ngoại lực gây ra,

σn<[σn], áp lực đó làm cho bề mặt gia công nhẵn hơn còn nếu trên giới hạn đó

thì làm thớ gỗ bị nứt, xơ, từng phần tử bị nhăn hoặc bong lên, chất lƣợng gia

công kém.

+ Lực ma sát giữa thớ gỗ và mặt sau của các con dao cắt có cạnh AB và

BC:

(3.34)

+ Lực ma sát giữa phoi đƣợc tạo thành nằm giữa hai mắt xích với thành

mạch cƣa:

34

(3.35)

Trong đó:

a1=θ.t2-y.ξH.h.χ(hr-2r)

a2=y.ξH.h.χ (3.36) (3.37)

fg- Hệ số ma sát giữa phoi và thành bên;

P0- Áp lực ban đầu;

θ- Hệ số chất tải của hầu cƣa;

t- Bƣớc răng cƣa;

ξH- Hệ số co ngót của phoi theo chiều dầy;

h- Chiều dầy phoi;

μ- Hệ số Poatxong;

χ- Hệ số hao hụt phoi do bị cọ sát với thành bên;

H- Chiều cao mạch cƣa;

r- Bán kính hầu cƣa;

y- Hệ số đặc trƣng do sự tăng áp lực.

+ Lực ma sát giữa bản cƣa, xích cƣa và lớp phoi đƣợc tạo thành nằm

giữa bản cƣa và thành cƣa

Phoi không những chỉ đào thải ở thời điểm hầu cƣa thoát ra khỏi mạch

xẻ mà còn đào thải ở mặt bên thành ván xẻ, tức là khoảng không gian vô cùng

chật hẹp giữa bản cƣa và thành mạch xẻ. Vì vậy các phần tử phoi này chịu áp

lực của thành bên, do đó tạo ra lực ma sát Pb.

35

Nếu xét các phần tử phoi trên bề mặt ván xẻ, chúng ta thấy kích thƣớc

của nó có phần khác kích thƣớc của phoi. Thƣờng chúng bị phá hủy theo dọc

thớ, tức là theo bề dày của mạch xẻ, còn theo chiều dày phoi khó phá vỡ,

điiều này hoàn toàn hợp lý. Mặt khác trong quá trình vận chuyển phoi càng

ngày càng có nhiều phoi rơi vào khe hở giữa bản cƣa và thành bên mạch xẻ,

tức là đồng biến với chiều cao mạch xẻ H. Nếu xét một phần tử phoi nào đó

trong khe hở giữa bản cƣa và thành bên, chúng ta có lực ma sát nhƣ:

χ (3.38) dPb=f.pb.h.dB.

Trong đó: pb- Áp lực phần tử phoi lên bề mặt bản cƣa;

χ- Hệ số chỉ lƣợng phoi ở trong khe hở;

l- Chiều dài phần tử phoi.

Tổng Pb lực ma sát sẽ là tích phân phƣơng trình 3.38 với giới hạn 0 đến

B, chúng ta có:

(3.39) Pb=f.pb.h.B.H.χ.

Trong đó: ξ//- Hệ số co của phoi theo chiều dài.

Từ các công thức trên cho thấy rất nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến lực cắt

P và tỷ suất lực cắt K, có thể chia chúng thành các nhóm yếu tố sau:

+ Nhóm yếu tố thuộc về gỗ

- Độ ẩm của gỗ: khi thay đổi độ ẩm thì trị số các loại ứng suất đều thay

đổi, kéo theo lực cắt. Mặt khác hệ số ma sát giữa gỗ với dao cắt thay đổi làm

thay đổi lực cắt.

- Loại gỗ: loại gỗ khác nhau, tính cơ lý của chúng khác nhau, khối

lƣợng một đơn vị thể tích khác nhau, lực cắt khác nhau.

- Tính chất cơ lý gỗ: đặc trƣng tính cơ lý của gỗ đó là các dạng ứng

suất, mô đun đàn hồi E và hệ số đàn hồi C khi thay đổi các dạng ứng suất, các

hệ số E và C… Lực cắt thay đổi và K thay đổi.

36

+ Nhóm yếu tố thuộc về dao cắt:

- Góc mài β, góc trƣớc α và góc cắt δ. Do cấu tạo của mắt xích cắt

(hình 3.4) góc sau α1 và α2 cố định trong quá trình sử dụng chỉ thay đổi đƣợc

góc mài β và góc trƣớc γ dẫn đến thay đổi góc cắt δ vì δ=α+β.

Khi thay đổi góc trƣớc lực tác dụng lên mặt trƣớc Pt của mũi cắt thay

đổi dẫn đến lực cắt P thay đổi.

- Độ tù của mũi đao cắt thay đổi lực tác dụng lên mũi cắt Pm và lên mặt

sau Ps thay đổi làm cho P thay đổi.

+ Nhóm yếu tố thuộc về chế độ gia công

- Chiều dày phoi h:

Chiều dày phoi thay đổi lực tác dụng lên mắt trƣớc dao cắt Pt thay đổi

dẫn đến lực cắt P thay đổi.

- Vận tốc cắt V: khi thay đổi vận tốc cắt lực cắt thay đổi

- Tốc độ đẩy: khi thay đổi tốc độ đẩy lực cắt thay đổi.

Kết luận: Từ phân tích ở trên cho ta thấy: Có rất nhiều yếu tố ảnh

hƣởng đến lực cắt và tỷ suất lực cắt. Nếu xác định lực cắt và tỷ suất lực cắt

bằng lý thuyết rất khó khăn đòi hỏi phải có đầy đủ thiết bị nghiên cứu hiện đại

và nhiều công sức. Tuy vậy, các phân tích ở chƣơng 3 đã cho một bức tranh

đặc trƣng đầy đủ về quá trình cắt gỗ bằng cƣa xích làm cơ sở khoa học cho

việc chọn phƣơng pháp nghiên cứu.

3.3. Khái quát tính chất gỗ Bạch đàn (Eucalyptus camaldulensis)

3.3.1. Đặc điểm sinh thái

Theo W.F.Blalen, Bạch đàn là một chi thực vật lớn trên thế giới có

khoảng 500 loài và 138 thứ. Đƣợc trồng trên 90 nƣớc, với vùng phân bố rộng,

phân bố tập trung ở Australia, Malaysia, Đông Âu. Bạch đàn đƣợc trồng phổ

biến ở nơi có khí hậu nhiệt đới, đây là loài cây thích nghi với điều kiện nóng

ẩm, mƣa nhiều, có khả năng tăng trƣởng nhanh, tuy nhiên chịu hạn, chịu rét

37

kém. Theo thống kê năm 90 trên thế giới có 4 triệu ha rừng trồng bạch đàn

với sản lƣợng khai thác trung bình hàng năm khoảng 60 triệu m3 gỗ. Gỗ Bạch

đàn đã đƣợc nhiều nƣớc trên thế giới sử dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau.

Ở các nƣớc nhƣ Australia, Brazin, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha và Nam Phi,

bạch đàn là nguồn nguyên liệu cho công nghệ sản xuất bột giấy, sợi Visco. Ở

nhiều nƣớc khác đã sử dụng gỗ bạch đàn trong xây dựng gỗ trụ mỏ, đồ mộc

thông dụng.

Gỗ Bạch đàn thuộc họ sim, là loài cây bản địa ở Australia, ngày nay nó

đƣợc trồng phổ biến tại các nƣớc có khí hậu nhiệt đới và du nhập vào Việt

Nam từ những năm 70 [2,3], đây là loài cây trồng thích nghi với điều kiện

nóng ẩm mƣa nhiều, có khả năng chịu hạn, chịu rét, có tốc độ tăng trƣởng

nhanh, sống trong điều kiện nhiệt độ từ ẩm đến nóng, nhiệt độ tháng nóng

nhất 27-40oC, tháng lạnh nhất 3-15oC, lƣợng mƣa bình quân từ 250-600mm,

rất phù hợp với điều kiện khí hậu ở nƣớc ta. Bạch đàn trắng dễ sinh trƣởng

trên các điều kiện đất đai ngh o kiệt, nên đƣợc coi là cây gỗ rừng trồng mọc

nhanh để cải tạo đất, chống xói mòn, phủ xanh đất trống đồi núi trọc.

Bạch đàn là loài cây gỗ lớn, thân thẳng, tán thƣa phân cành cao, vỏ

nhẵn mày tro sau bong ra thành từng mảng, lớp vỏ mới lộ ra có màu xám

xanh hoặc xám hồng có ánh bạc. Cành non màu tím hồng mảnh và hơi rủ. Lá

đơn mọc cách hình ngọn giáo dài, đầu nhọn dần, đuôi nêm rộng. Hoa tự hình

tán ở nách lá, nụ hình cầu hoặc trứng tròn, quả hình bán cầu, hạt nhỏ nhẵn,

màu nâu vàng.

3.3.2. Đặc điểm cấu tạo

Gỗ bạch đàn trắng có màu trắng vàng, thân tròn thẳng, độ thon nhỏ, vỏ

cây màu xám. Ở độ tuổi 8-9 vỏ có chiều dầy trung bình từ 1-1,6 cm. Loại gỗ

giác, lõi phân biệt, gỗ lõi có màu nâu hồng, gỗ giác có màu trắng xám, thớ gỗ

tƣơng đối mịn, thớ gỗ nghiêng và chéo, ở phần giác có chứa nhiều chất bột.

38

[5,22]. Vòng năm rộng (0,9-1,6 cm), tia gỗ có kích thƣớc trung bình. Gỗ sớm

gỗ muộn ít phân biệt, lỗ mạch trung bình xếp phân tán, tụ hợp đơn với số

lƣợng lớn. Tế bào nhu mô vây quanh mạch, không có cấu tạo lớp, không có

ống nhựa, trong gỗ chứa nhiều tinh dầu gỗ.

Đây là loài cây tỉa cành tự nhiên ở gốc và thân, tỷ lệ mắt ít nhƣng có

nhiều mắt chìm, ở ngọn có nhiều mắt với kích thƣớc lớn. Với đặc điểm nhƣ

vậy, gỗ bạch đàn trắng ít đƣợc sử dụng trong công nghệ gia công đồ mộc,

trang trí nội thất, các kết cấu chịu lực.

3.3.3. Đặc điểm cơ lý tính của Bạch đàn

Bảng 3.2. Đặc tính cơ lý tính của Bạch đàn

Tên gọi Giá trị

Độ ẩm tƣơng đối

Khối lƣợng thể tích gỗ lõi cơ bản

Khối lƣợng thể tích gỗ giác cơ bản 35,16% 0,52 (g/cm3) 0,56 (g/cm3)

Tỷ lệ co rút dọc thớ 0,49 %

Tỷ lệ co rút xuyên tâm 4,62 %

Tỷ lệ co rút tiếp tuyến 10,51 %

Hệ số co rút dọc thớ 0,016

Hệ số co rút xuyên tâm 0,154

Hệ số co rút tiếp tuyến 0,35

Tỷ lệ giãn nở dọc thớ 0,38 %

Tỷ lệ giãn nở xuyên tâm 4,16 %

Tỷ lệ giãn nở tiếp tuyến 10,27 %

Hệ số giãn nở dọc thớ 0,012

Hệ số giãn nở xuyên tâm 0,138

Hệ số giãn nở tiếp tuyến 0,342

Hệ số co rút thể tích 0,56

Độ ẩm tuyệt đối 54,39%

39

Ứng suất ép dọc thớ

Ứng suất ép ngang thớ toàn bộ xuyên tâm

Ứng suất ép ngang thớ toàn bộ tiếp tuyến

Ứng suất ép ngang thớ cục bộ xuyên tâm

Ứng suất ép ngang thớ cục bộ tiếp tuyến

Ứng suất kéo dọc thớ

Ứng suất kéo ngang thớ xuyên tâm

Ứng suất kéo ngang thớ tiếp tuyến

Ứng suất trƣợt dọc thớ xuyên tâm

Ứng suất trƣợt dọc thớ tiếp tuyến

Ứng suất trƣợt ngang thớ xuyên tâm

Ứng suất trƣợt ngang thớ tiếp tuyến

Ứng suất uốn tĩnh

Mô đun đàn hồi uốn tĩnh

Độ cững tĩnh bề mặt cắt ngang

Độ cứng tĩnh bề mặt cắt xuyên tâm

Độ cứng tĩnh bề mặt cắt tiếp tuyến

Sức chịu tách xuyên tâm

Sức chịu tách tiếp tuyến 686,14 (105 N/m2) 97,36 (105 N/m2) 81,32 (105 N/m2) 163, 13 (105 N/m2) 131,18 (105 N/m2) 1401,67 (105 N/m2) 64,36 (105 N/m2) 57,08 (105 N/m2) 169,36 (105 N/m2) 194,01 (105 N/m2) 120,3 (105 N/m2) 153,93 (105 N/m2) 1094,47 (105 N/m2) 71,53 (105 N/m2) 788,39 (105 N/m2) 617,53 (105 N/m2) 686,24 (105 N/m2) 20,95 (105 N/m2) 24,33 (105 N/m2)

Nhận xét:

Với kết quả về ứng suất ép dọc, kéo dọc, uốn tính trên thì gỗ Bạch đàn

trắng đƣợc xếp vào nhóm II trong bảng phân loại 6 nhóm gỗ theo tính chất cơ

lý và phù hợp với khi sử dụng nó trong xây dựng, giao thông vận tải, làm giàn

giáo, cột nhà kèo nhà.

Với các hệ số co rút lớn nhƣ vậy là nguyên nhân dẫn đến gỗ bạch đàn

dễ bị cong vênh, biến dạng trong quá trình sấy, hong phơi, cho nên nó ít đƣợc

dùng trong đồ mộc cao cấp mà chỉ nên sử dụng trong đồ mộc thông dụng.

40

Với sức chịu tách thấp là nguyên nhân cho gỗ bạch đàn dễ bị nứt nẻ vì

thế khi sử dụng gỗ bạch đàn ở dạng gỗ tròn trong các công trình nhƣ cầu

cống, trụ mỏ, cột kèo nhà, sản xuất bột giấy. Không nên sử dụng chúng trong

các sản phẩm gỗ xẻ, ván ghép thanh, gỗ bóc làm ván dán.

41

Chƣơng 4

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1. Xây dựng mô hình thí nghiệm

- Chế tạo bộ thiết bị thí nghiệm

Bộ thiết bị thí nghiệm đƣợc thiết kế và chế tạo tại Trung tâm thí

nghiệm thực hành Khoa Cơ điện và công trình trƣờng Đại học Lâm nghiệp.

Hình 4.1. Bộ thí nghiệm xác định tỷ suất lực cắt

cd1, cd2 - Cầu dao 1 và 2; đc 1, đc 2- Động cơ 1 và 2; ct- Công tắc

hành trình

1. Bộ khung đỡ, 2. Giá giữ lƣỡi cƣa; 3. Lƣỡi cƣa; 4. Bộ truyền trục vít

bánh vít; 5. Giá giữ gỗ

42

Cấu tạo chung:

+ Bộ khung đỡ có kích thƣớc 1400x700x800 đƣợc làm từ những thanh

thép chứ V hàn lại với nhau;

+ Giá giữ lƣỡi cƣa đƣợc làm từ các thanh thép chữ V, để giữ lƣỡi cƣa

và động cơ truyền chuyển động cho lƣỡi cƣa, nó có thể di chuyển trên bộ

khung đỡ nhờ 4 bánh xe;

+ Hai động cơ điện truyền động cho lƣỡi cắt và bộ phận di chuyển giá

giữ lƣỡi cƣa nhờ hai bộ truyền đai;

+ Bộ truyền ren vít giúp cho giá giữ lam chuyển động tịnh tiến, gồm

một thanh ren chiều dài 1600mm và bánh vít đƣợc gắn trên giá giữ lƣỡi cƣa;

+ Giá giữ gỗ đƣợc gắn vào bộ khung đỡ để giữ gỗ cố định trong quá

trình cắt;

+ Hệ thống công tắc hành trình để điều khiển hành trình di chuyển của

lƣỡi cƣa, bao gồm hai công tắc hành trình gắn trên bộ khung đỡ, khởi động từ

và các nút bấm.

+ Bánh sao truyền động cho lƣỡi cƣa xích đƣợc gắn trên giá giữ lƣỡi

cƣa, đƣợc truyền động nhờ bộ truyền puly dây đai từ động cơ điện.

Nguyên lý hoạt động:

Đóng cầu dao 1(cd1), khởi động động cơ 1 (đc1), chuyển động quay

của trục động cơ thông qua bộ truyền đai có tỷ số truyền i=2 làm xích cƣa

quay. Khi đó ta đo các thông số của dòng điện khi lƣỡi cƣa chƣa cắt gỗ. Hành

trình cắt bắt đầu khi ta tiến hành di chuyển lƣỡi cƣa vào gỗ. Đóng cầu dao 2

(cd2), động cơ 2 (đc2) hoạt động, trục động cơ quay, qua bộ truyền đai và trục

vít bánh vít làm cho giá giữ lƣỡi cƣa chuyển động tịnh tiến, lƣỡi cƣa đi vào

gỗ. Quá trình cắt gỗ đƣợc thực hiện.

Trong quá trình hoạt động để tránh cho giá giữ lƣỡi cƣa đi ra ngoài bộ

khung đỡ, ta sử dụng hai công tắc hành trình (ct) gắn trên bộ khung đỡ. Khi

43

bánh xe trên giá giữ lƣỡi cƣa chạm vào các công tắc này thì động cơ 2 sẽ tự

động ngắt.

- Lựa chọn thiết bị đo:

+ Đo tốc độ: sử dụng đồng hồ đo mã hiệu

HT-3100 (Onosokki) sản xuất tại Nhật Bản

Hình 4.2. Đồng hồ đo tốc độ HT-3100

Bảng 4.1. Thông số của đồng hồ đo HT-

3100

Tên gọi Thông số

Khoảng đo Mức thấp 1,5-2.000 r / min

Mức cao 15-10.000 r / min

Độ chính xác Mức thấp ± 0,1 r / min (1,5-1249,9 r / min)

Mức cao ± 0,1 r / min (15-10000 r / min)

+ Đo công suất tiêu thụ điện bằng Fluke 41B sản xuất tại Mỹ (phụ biểu)

+ Đo độ ẩm: bằng phƣơng pháp cân sấy (hình ... phần phụ lục)

+ Thiết bị mài xích cƣa: Máy mài chuyên dùng Oregon 510 A sản xuất

tại Mỹ. (hình 10 phần phụ lục)

+ Gỗ thí nghiệm đƣợc chia làm 5 loại theo độ ẩm của gỗ:

Loại 1: có độ ẩm W=15-20%

Loại 2: có độ ẩm W=21-30%

Loại 3: có độ ẩm W=31-50%

Loại 4: có độ ẩm W=51-70%

Loại 5: có độ ẩm W>70%

4.2. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm

4.2.1. Chuẩn bị gỗ

44

Gỗ Bạch đàn có chiều cao trung bình 10m, đƣờng kính gỗ trunh bình

13-18 cm, có cùng độ tuổi, có cùng điều kiện sinh trƣởng. Sau khi đã chặt hạ

cây, ta tiến hành cắt khúc.

Những khúc gỗ đƣợc chọn làm thí nghiệm đƣợc đánh số để phân biệt.

Chúng đƣợc xếp đống, phủ bạt nilon để tránh thoát ẩm. Sau đó cần kiểm tra

độ ẩm của mỗi khúc để phân loại và điểu chỉnh đến mức độ ẩm phù hợp.

Hình 4.3. Gỗ Bạch đàn đƣợc sử dụng làm thí nghiệm

4.2.2. Xác định độ ẩm của gỗ

Hiện nay, có rất nhiều cách xác định độ ẩm: sử dụng máy đo điện trở,

xác định bằng phƣơng pháp chƣng, phƣơng pháp cân sấy...cùng nhiều loại

thiết bị đo hiện đại. Tuy vậy, với điều kiện sẵn có tại trung tâm TNTH khoa

CĐ&CT đề tài đã lựa chọn phƣơng pháp đơn giản, ít tốn kém và độ chính xác

cao là cân sấy. Các bƣớc tiến hành đƣợc thực hiện theo [TCVN358-1970]

a. Chuẩn bị thiết bị

- Cân điện tử: khối lƣợng tối đa 6kg, độ chính xác 0,01g;

45

Hình 4.4. Cân điện tử

- Máy sấy XMT-142 sản xuất tại Trung Quốc, sử dụng điện áp 220V,

công suất 1,8kW, nhiệt độ sấy tối đa 300oC.

Hình 4.5. Tủ sấy XMT 142

b. Chuẩn bị mẫu [TCVN356-1970]

- Mẫu gỗ xác định độ ẩm đƣợc thực hiện theo tiêu chuẩn Việt Nam

TCVN 356-1970;

46

Hình 4.6. Các mẫu gỗ Bạch đàn để xác định độ ẩm

- Mẫu gỗ đƣợc làm sạch bụi, mùn cƣa và đƣợc gọt sạch các sơ gỗ;

- Lấy mỗi cây 30 mẫu, các mẫu đƣợc đánh ký hiệu theo số thứ tự cây

gỗ và số thứ tự mẫu gỗ.

c. Tiến hành

- Cân các mẫu gỗ bằng cân điện tử độ chính xác 0,01g và ghi lại kết

quả;

- Đặt các mẫu lên khay trong máy sấy và tiến hành sấy. Ban đầu, giữ

nhiệt độ ở 50-60oC trong vòng 3 giờ, sau đó tăng nhiệt độ lên 103oC  2 và

giữ ở nhiệt độ đó cho đến khi khối lƣợng mẫu không đổi. Ta giữ nhiệt độ này

trong 6 giờ, sau đó kiểm tra khối lƣợng của mẫu. Ghi lại kết quả, tiếp tục sấy.

Sau mỗi lần sấy tiếp theo, ta đo khối lƣợng của mẫu một lần, ghi lại kết quả.

So sánh các kết quả đo, nếu giá trị khối lƣợng giữa hai lần cân liên tiếp không

chênh lệch quá 0,002 (g) thì mẫu sấy đã khô kiệt, nếu có sai khác quá lớn ta

cần tiếp tục sấy. Thời gian giữa các lần đo trị số khối lƣợng không đổi của

mẫu là khoảng 2 giờ.

d. Tính độ ẩm

Độ ẩm của gỗ đƣợc tính bằng %, chính xác đến 0,1%, và đƣợc tính theo

công thức sau:

47

W = .100 (%) (4.1)

Trong đó: m- Khối lƣợng mẫu trƣớc khi sấy (g);

m0- Khối lƣợng mẫu ở trạng thái khô kiệt (g).

Kết quả thu đƣợc: (bảng 1-5 phần phụ biểu)

4.2.3. Phân loại gỗ thí nghiệm theo độ ẩm

Sau khi xác định độ ẩm của từng khúc gỗ, ta phân loại chúng thành

từng nhóm có cùng độ ẩm để tiến hành thí nghiệm. Những khúc chƣa đạt độ

ẩm yêu cầu đƣợc đem phơi và sấy làm giảm độ ẩm để đạt các nhóm độ ẩm

theo yêu cầu.

4.3. Đo và thu thập số liệu

4.3.1. Xác định công suất cắt

Cơ sở của phƣơng pháp đo là đo tiêu hao năng lƣợng điện của động cơ

trong quá trình cắt của lƣỡi cƣa. Ta thấy để cƣa thực hiện quá trình cắt gọt thì

năng lƣợng mà cƣa tiêu thụ từ lƣới điện đƣợc dùng cho việc cƣa gỗ gồm:

Năng lƣợng cho việc chạy không tải của cƣa và năng lƣợng dùng cho việc cắt

gỗ (có tải). Có thể tính năng lƣợng tiêu thụ bằng các công thức:

Công suất tiêu thụ điện khi không tải:

(4.2) Not= Uot.Iot.cosφot (W)

Trong đó: Uot- Điện áp dây khi chạy không tải (V);

Iot- Cƣờng độ dòng điện dây khi chạy không tải (A);

Cosφot- Hệ số công suất không tải.

Công suất tiêu thụ điện khi có tải:

(4.3) Nt= Ut.It.cosφt (W)

Trong đó: Ut- Điện áp dây khi có tải (V);

It- Cƣờng độ dòng điện dây khi có tải (A);

Cosφt- Hệ số công suất khi có tải.

Vậy, công suất cắt đƣợc xác định bằng công thức

(4.4) ∆N=Nt-Not

48

4.3.2. Xác định tỷ suất lực cắt

Tỷ suất lực cắt đƣợc xác định bằng công thức:

K= (4.5)

Trong đó: ∆- Công suất cắt (W);

B- Chiều rộng mạch cƣa (m);

H- Chiều cao mạch cƣa (m);

u- Vận tốc đẩy (m/s).

Số liệu thu thập đƣợc ở các phụ biểu: bảng 6 đến 22

4.4. Phƣơng pháp xử lý số liệu

Số liệu đƣợc xử lý bằng thuật toán xác suất thống kê toán học [18],

đƣợc tính toán trên Excel. Tiến hành xử lý số liệu theo hai bƣớc, nội dung các

bƣớc:

- Bƣớc 1: Nội dung của bƣớc này là xét mức độ chính xác số liệu kết

quả thí nghiệm theo yêu cầu cho trƣớc. Để thực hiện điều này cần tính số

lƣợng thí nghiệm theo xác suất thống kê.

Giá trị trung bình: M= (4.6)

Sai số quân phƣơng:

(4.7) σ=

Trong đó: x1, x2, xk- Giá trị của mỗi lần thí nghiệm;

m1, m2, mk- Số lƣợng giá trị trong một khoảng phân chia;

n- Tổng số lần thí nghiệm.

Khoảng sai lệch: δ= (4.8)

Trong đó: xmax, xmin- Giá trị lớn nhất, nhỏ nhất trong các lần thí nghiệm.

Độ sai lệch quân phƣơng tƣơng đối:

W= (4.9)

Độ dao động hay còn gọi là hệ số dao động:

49

V= (4.10)

Sai số bình quân của thí nghiệm: N= (4.11)

Độ chính xác thí nghiệm: P= (4.12)

Yêu cầu độ chính xác trong gia công gỗ là P≤5%.

- Bƣớc 2: Xác định quan hệ tƣơng quan giữa tỷ suất lực cắt và các yếu

tố ảnh hƣởng. Nội dung bƣớc hai là từ kết quả thí nghiệm đã đạt đƣợc, rút ra

các quy luật. Có thể biểu thị dƣới các dạng bảng biểu, dạng đồ thị, dạng công

thức toán học.

4.5. Kết quả nghiên cứu

Sau khi xử lý số liệu đo đƣợc tỷ suất lực cắt khi cƣa gỗ Bạch Đàn ở các

điều kiện khác nhau tổng hợp ở các biểu sau:

4.5.1. Tổng hợp các giá trị tỷ suất lực cắt khi độ ẩm thay đổi

Bảng 4.2. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng ăn

dao c=0,1mm

STT K STT K STT K

35 34568123,96 36 34058189,07 37 32628425,72 38 35830482,24 39 32984286,55 40 31731384,85 41 36425081,45 42 32696306,66 43 33068739,32 44 31484766,76 45 29499602,03 46 29079902,17 47 32875841,21 48 29138109,74 49 33765947,79 50 35358116,61

1 29623632,54 2 31248717,01 3 29687721,29 4 35369063,41 5 25803270,07 6 32990100,26 7 31493908,37 8 31240683,78 9 31328534,10 10 33714987,01 11 33184116,77 12 35151720,57 13 31390228,62 14 35018794,26 15 31348979,96 16 32726624,58 17 33171639,04 19 33355186,29 20 29859094,00 21 29557768,22 22 29029998,65 23 33428451,33 24 33810362,38 25 39172599,32 26 30587063,30 27 32782972,93 28 32890127,82 29 32253603,75 30 35657136,28 31 28502415,65 32 28899986,56 33 35860513,1 34 33126321,41 42 34196674,53

50

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng sau

Bảng 4.3. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 25803270,07 39172599,32 1622656303,31 32453126,07 2464097,131 6684664,62 0,37 20,60 945354,34 2,91

Với P<5%, K=32453126,07 (N/m2) là tin tƣởng đƣợc.

Bảng 4.4. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=21-30%, lƣợng ăn

dao c=0,1mm

STT K STT K STT K

35 46220695,43 36 46290214,21 37 44341286,36 38 47893668,33 39 44845595,17 40 43901498,2 41 41531373,79 42 43594113,05 43 43851175,41 44 42034670,69 45 39397872,06 46 38797168,27 42632041,4 47 48 38085568,78 49 36946277,04 50 45547586,28

18 45506809,96 19 41312835,42 20 41249324,62 21 41032077,36 46099393,4 22 23 46251047,15 24 51378223,45 25 41784333,22 26 44438342,78 27 45093874,07 28 43971929,85 47680231,9 29 39315061,7 30 31 39563733,87 32 47129908,04 33 44362775,38 34 45607333,51 1 41975585,78 2 44146366,28 3 41242389,4 4 44637461,75 5 39317883,78 6 43201877,66 7 42316952,88 8 41704337,56 9 41655586,62 10 44365482,92 11 44197872,16 12 46288054,21 13 42864222,53 14 47129349,16 15 42745511,86 43801905,9 16 17 45299886,57

51

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.5. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=21-

30%, lƣợng ăn dao c=0,1mm

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 36946277,04 51378223,45 2174578767,18 43491575,34 2801758,103 7215973,21 0,39 16,59 1020492,72 2,35

Với P<5%, K=43491575,34 (N/m2) là tin tƣởng đƣợc

Bảng 4.6. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=31-50%, lƣợng ăn

dao c=0,1mm

STT K STT K STT K

35 37710461,2 43305312,3 36 37 41791295,27 38 40880396,85 39 42579451,22 40 47717437,52 41 43163900,64 42 46110777,68 43 46612601,99 44 44498445,06 45 50376978,41 46 45577811,44 47 46678494,48 48 45962848,85 49 47742185,03 50 43061562,99

18 56017306,92 19 49103763,66 20 42833068,6 21 47837786,64 22 46435905,78 23 41673068,3 24 48415324,13 25 45987026,4 26 46809749,59 48260438,5 27 28 51106217,45 29 48806734,92 30 38309677,23 31 45207651,43 32 48645145,5 33 41741792,31 34 41468234,12 1 50582671,55 47720172,7 2 3 46967342,01 4 45603183,41 5 48320602 6 47443983,46 7 50842876,09 8 49036097,07 9 56208067,93 10 48313999,43 11 41788802,83 12 39696325,07 13 45932603,28 14 45635505,71 15 46558205,51 16 46400304,74 17 51029468,82

52

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.7. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=31-

50%, lƣợng ăn dao c=0,1mm

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 37710461,20 56208067,93 2310509063,99 46210181,28 3810273,316 9248803,37 0,41 20,01 1307978,32 2,83

Với P<5%, K=46210181,28 (N/m2) là tin tƣởng đƣợc

Bảng 4.8. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=51-70%, lƣợng ăn

dao c=0,1mm

STT K STT K STT K

35 49836956,29 36 49050225,13 37 46016704,37 38 43491437,86 39 49380848,78 40 49422906,48 46808355,5 41 42 46109645,74 43 45935967,13 44 49136773,21 45 40094349,12 46 38423652,64 47 46457263,79 48 41259371,4 49 49734282,58 50 53609358,22

18 46467713,5 19 45540918,97 20 46424573,45 21 44806956,4 22 52087800,34 23 53991434,79 24 60064958,08 25 48890478,85 26 51586542,37 51779459,3 27 28 51169900,9 29 53892511,51 44588354,8 30 31 44951714,97 32 51643213,53 33 48675800,74 34 50932342,49 1 48663052,6 2 51282257,21 3 47797708,55 4 51426873,46 5 40186133,15 6 47419073,4 7 45718517,75 8 48439242,59 9 49886301,33 52972509,3 10 11 52250773,42 12 54122252,94 49812456,1 13 14 55703680,67 15 50630866,26 16 51618093,17 17 44572782,06

53

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.9. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=51-

70%, lƣợng ăn dao c=0,1mm

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 38423652,64 60064958,08 2434765347,17 48695306,94 4144308,074 10820652,72 0,38 22,22 1530271,38 3,14

Với P<5%, K=48695306,94 (N/m2) là tin tƣởng đƣợc.

Bảng 4.10. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W>70%, lƣợng ăn

dao c=0,1mm

STT K STT K STT K

35 55175204,08 36 55239381,71 37 53553828,76 38 49524108,16 39 54050167,48 40 47239922,16 41 51888898,41 42 50370920,76 43 49522883,13 52513188,5 44 45 43719713,86 46 43715354,47 47 53812286,32 48 47288245,45 49 55846959,71 50 58637074,74

18 46307946,50 19 45866350,51 20 48063868,17 21 45735451,90 22 53146817,60 23 53480758,66 24 53863682,51 25 49804785,29 26 54093042,14 27 51479301,63 28 55670276,34 29 50599325,38 30 48937467,92 31 48737264,92 32 54827177,41 33 52517854,53 34 54735728,55 1 50823432,83 2 53750146,81 3 51443284,39 4 54423553,03 5 44084251,02 6 52553061,01 7 50583723,13 8 50216962,93 9 50714903,72 10 54436559,41 11 53154725,67 12 54867692,27 13 50714205,34 14 48750264,69 15 50774516,72 16 53629591,59 17 46257227,68

54

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.11. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W>70%,

lƣợng ăn dao c=0,1mm

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 43715354,47 58637074,74 2561143339,89 51222866,80 3446953,446 7460860,13 0,46 14,57 1055124,96 2,06

Với P<5%, K=51222866,80 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

15-20

20-30

50-70

>70

Độ ẩm W(%) K (N/m2)

30-50 32453126,07 43491575,34 46210181,28 48695306,94 51222866,8

Bảng 4.12. Tổng hợp các giá trị của tỷ suất lực cắt khi độ ẩm thay đổi

Phân tích mối liên hệ giữa tỷ suất lực cắt K (N/m2) và độ ẩm W(%)

Xét hai đại lƣợng K và W, ta thành lập bảng quan hệ tƣơng quan giữa

hai đại lƣợng này:

Bảng 4.13. Bảng tính hệ số tƣơng quan (r) giữa độ ẩm (W) và tỷ suất lực

STT

W

K

W^2 K^2

K.W

1 2 3 4 5

1053205391715310 1891517125554900 2135380853930460 2371232917980810 2623782083210540

Tổng Trung bình QW QK QK.W r

23993826,06 33281475,99 4193306,20 4149370,46 7977198,81

b a Ŝ Sa Sb

5841562,69 0,18 32453126,07 0,032 12177641,10 0,28 43491575,34 0,078 19408276,14 0,42 46210181,28 0,176 29217184,16 0,6 48695306,94 0,360 0,84 51222866,80 0,706 43027208,11 2,32 222073056,4 1,353 10075118372392000 109671872,20 0,46 44414611,29 0,28 211829893959634 6629974,02 0,87 8,02 3,21

ta tb

cắt (K) và các tham số của phƣơng trình hồi quy a và b.

55

Xác định hệ số tƣơng quan. Hệ số tƣơng quan là chỉ tiêu thuyết minh

mức độ liên hệ giữa hai đại lƣợng W và K. Hệ số tƣơng quan r đƣợc tính bằng

công thức:

r= =0,897 (0,7;0,9], (4.13)

vậy hai đại lƣợng này có quan hệ chặt, và không cần kiểm tra sự tồn tại

của hệ số này.

Xác định các tham số của phƣơng tình hồi quy: sử dụng các công thức

[15], ta đƣợc:

(4.14) b= =23,99.106

(4.15) a=Ktb-b.Wtb=33,28.106

Phƣơng trình hồi quy có dạng:

(4.16) =33,28.106+23,99.106.W

Kiểm tra sự tồn tại của các tham số a và b

Đặt giả thuyết H0: A=0 và B=0

H1: A≠0 và B≠0

Với tham số a:

(4.17) ta=

Trong đó:

(4.18) Sa=Ŝ

(4.19)  ta=

(4.20) Ŝ=

Thay số ta đƣợc:

Ŝ=4,19.106 ; Sa=4,15.106 ; ta=8,02

Với tham số b:

56

(4.21) tb=

Trong đó:

=8.106 (4.22) Sb=Ŝ.

Vậy tb=3,21

Vì /ta/=8,02 và /tb/=3,21 đều lớn hơn t0,5 tra bảng với K=n-2=3 bậc tự

do bằng 3,18 nên giả thuyết H0 bị bác bỏ, nghĩa là tham số A và B trong tổng

thể thực sự tồn tại.

Ƣớc lƣợng tham số A và B trong tổng thể:

Với tham số A:

(4.23) P(a-tα/2(K).Sa≤A≤a+tα/2(K).Sa)=1-α

Thay số:

P(33,28.106-3,18*4,15.106≤A≤33,28.106+3,18*4,15.106)=0,95 P(20,083.106≤A≤46,477.106)=0,95

Ta tin tới mức 95% rằng tham số A trong tổng thể nằm trong khoảng từ

20,083.106 đến 46,477.106.

Với tham số B:

(4.24) P(b-tα/2(K).Sb≤B≤b+tα/2(K).Sb)=1-α

Thay số ta đƣợc:

P(23,99.106-3,18*8.106≤B≤23,99.106+3,18*8.106)=0,95 P(-1,45.106≤B≤49,43.106)=0,95

Ta tin tới mức 95% rằng tham số B trong tổng thể nằm trong khoảng từ

-1,45.106 đến 49,43.106.

Tính trị số lý luận của phƣơng trình và vẽ biểu đồ tƣơng quan

Từ phƣơng trình: =33,28.106+23,99.106.W đã thiết lập, thay các giá

trị x thực nghiệm vào phƣơng trình sẽ nhận đƣợc ŷ tƣơng ứng, các trị số này

gọi là các trị số lý luận.

Kết quả tính lý luận đƣợc cho ở bảng:

57

Bảng 4.14. Bảng tính trị số lý luận

K W

0,18 32453126,07 37600364,68 0,28 43491575,34 39999747,29 0,42 46210181,28 43358882,94 0,6 48695306,94 47677771,63 0,84 51222866,80 53436289,89

Sử dụng phần mềm Excel ta vẽ đƣợc đồ thị

Hình 4.7. Ảnh hƣởng của độ ẩm đến tỷ suất lực cắt

Nhận xét: Quan sát trên biểu đồ hình 4.7 cho thấy:

Khi độ ẩm càng tăng thì tỷ suất lực cắt tăng vì cƣa gỗ bằng cƣa xích

thực hiện dạng cắt kín, khi độ ẩm tăng lƣợng đàn hồi của gỗ tăng làm tăng áp

lực lên các mặt cắt của cạnh cắt dẫn đến làm tăng lực cắt. Mặt khác, độ ẩm

tăng khả năng thoát phoi kém. Kết quả ma sát giữa răng cƣa, bản cƣa và thành

mạch cƣa tăng làm cho lực cắt tăng.

58

4.5.2. Tổng hợp các giá trị tỷ suất lực cắt khi lượng ăn dao thay đổi

Bảng 4.15. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng

ăn dao c=0,2mm

STT K STT K STT K

35 30717763,34 36 29690013,22 27895958,6 37 38 31758734,29 39 30154015,99 40 28786418,52 41 33601690,95 42 30064457,86 43 30930329,92 44 29306416,8 45 27316369,33 46 28583576,95 47 32577957,38 48 27337840,82 49 31819069,36 50 31956812,84

18 32139974,46 19 27925213,92 20 27423669,67 21 27297093,59 22 32005348,64 23 33283751,81 24 37994510,95 25 28832712,11 26 31441852,43 27 30917243,78 28 30921783,70 29 33914308,62 30 25709185,65 31 26403225,67 32 33074528,31 33 29566853,95 34 31081713,20 1 25898444,08 2 27652880,52 3 25667937,81 4 32394432,53 5 24188408,14 6 30228903,49 7 29877827,74 8 28780830,53 9 28914525,04 10 31476656,33 11 31417944,33 12 33574361,34 13 29901906,84 14 33579327,41 15 30494600,01 16 32170175,64 17 31088609,04

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.16. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,2mm

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 24188408,14 37994510,95 1509738167,48 30194763,35 2590583,588 6903051,40 0,38 22,86 976238,89 3,23

Với P<5%, K=30194763,35 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

59

Bảng 4.17. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng

ăn dao c=0,3mm

STT K STT K STT K

35 28999339,8 36 28280630,84 37 28042916,49 38 25494072,81 39 28569691,95 40 27056165,41 41 30539086,23 42 27076455,58 43 27896542,71 44 26331941,53 45 25279333,44 46 22771009,21 47 27503028,56 48 29055413,8 49 27824601,84 50 28134010,82

1 28539300,5 2 32221681,33 3 30120877,67 4 31733685,11 5 26487885,45 6 25933280,23 7 27281598,42 8 27219742,59 9 22987775,57 10 25171258,61 11 29162328,95 12 29071636,44 13 26916526,26 30435678 14 15 29398525,2 16 26778402,57 17 27333186,02 18 27597941,25 19 27075112,38 20 25721726,66 21 24453599,55 22 28999510,71 23 28404099,77 24 28830055,14 25 25871432,92 26 28396959,97 27 30613350,79 28 29031525,2 29 36897240,53 22924090,2 30 31 23651225,92 32 30020703,18 33 26681562,48 34 28091877,42

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.18. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,3mm

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 22771009,21 36897240,53 1388909624,01 27778192,48 2474285,11 7063115,66 0,35 25,43 998875,40 3,60

Với P<5%, K=27778192,48 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

60

Bảng 4.19. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng

ăn dao c=0,5mm

STT K STT K STT K

35 27136085,74 36 25980336,62 37 24506576,57 38 28241508,37 39 26549262,22 40 25040003,7 41 29919077,27 42 26255516,32 43 27184584,51 44 25599534,65 45 24524346,12 46 23993731,11 47 27790913,95 48 23999140,88 49 28370730,75 50 29349085,27

18 28319987,29 19 24199077,37 20 23796189,74 21 23655224,26 22 28280174,19 23 29373233,84 24 33859109,9 25 24938427,12 26 27722020,59 27 26692503,46 28 26916109,24 29 29850569,83 30 22010074,64 31 22776058,08 32 29380561,86 33 26000417,97 34 27337515,94 1 22264617,83 2 23824960,62 3 22746339,03 4 27561475,51 5 20498730,00 6 26259435,92 7 26160958,94 8 25018897,72 9 24964892,75 10 27496240,62 11 27486431,05 12 29623896,36 13 26126420,98 14 29652763,95 15 26679939,05 16 28370384,52 17 26898402,35

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.20. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,5mm

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 20498730,00 33859109,90 1321182476,57 26423649,53 2478116,239 6680189,95 0,37 25,28 944721,52 3,58

Với P<5%, K=26423649,53 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

61

Bảng 4.21. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng

ăn dao c=0,7mm

STT K STT K

35 23870545,24 36 23314466,22 37 22142358,13 38 25354936,99 39 22888159,55 40 22434428,85 41 26347793,36 42 22720789,63 43 23097570,89 44 23658522,57 45 19677991,6 46 19444493,62 22769231,2 47 48 18992740,26 49 23054561 50 24430913,47

STT K 1 23385881,7 2 23954720,34 3 20170401,53 4 22359448,88 5 15662248,67 6 21130017,53 7 21093482,93 8 20487648,77 9 20742850,44 10 23741670,51 11 22326527,11 12 24121991,08 13 20651291,67 14 24451132,75 15 21275147,71 16 22638486,19 17 22165603,31 18 23210291,34 19 19652556,87 20 18904346,09 21 19030222,46 22 23003569,79 23 22927778,33 24 27462122,57 25 19390071,98 26 22190302,77 27 24624116,63 23696587,2 28 29 26651665,8 30 18178564,58 31 18747038,8 32 25354697,34 33 22810021,88 23579806,6 34

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.22. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,7mm

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 15662248,67 27462122,57 1113971814,72 22279436,29 2331168,527 5899936,95 0,40 26,48 834377,09 3,75

Với P<5%, K=22279436,29 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

62

Bảng 4.23. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng

ăn dao c=1,0mm

STT K STT K STT K

35 21705597,51 21234281,1 36 37 20208080,29 38 23510578,23 39 20858520,53 40 19759199,17 41 24567248,6 42 20410296,33 43 21128848,43 44 19245487,26 45 17150781,26 46 16596979,68 47 19996455,71 48 16012269,69 49 20894451,23 21952871,5 50

1 16151482,18 2 19214989,33 3 18106764,01 4 22991976,13 5 14775624,68 6 20375058,66 7 20223953,01 8 19307296,51 9 19523295,47 10 22314121,08 11 22710883,25 12 24756339,03 20893996,1 13 14 24824337,96 15 21001218,66 16 22420699,98 17 21072548,98 18 21965769,17 19 18022875,54 20 16964250,01 21 17446399,08 22 21524116,33 23 21107410,85 24 25571104,57 25 17109539,91 26 20230996,11 19551268,7 27 28 19521620,52 29 22448366,74 30 15381278,83 31 15758309,8 32 22959526,27 33 20554343,92 34 21333187,73

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.24. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=1,0mm

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 14775624,68 25571104,57 1013346895,60 20266937,91 2544735,631 5397739,95 0,47 26,63 763355,70 3,77

Với P<5%, K=20266937,91 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

63

Bảng 4.25. Tổng hợp các giá trị của tỷ suất lực cắt khi lƣợng ăn dao thay

Lƣợng

ăn dao

0,1

0,2

0,3

0,5

0,7

1,0

(mm)

K

32453126,07 30194763,35 27778192,48 26423649,53 22279436,29 20266937,91

(N/m2)

đổi ở điều kiện độ ẩm W=15-20%

Phân tích mối liên hệ giữa tỷ suất lực cắt K (N/m2) và lượng ăn dao c(mm)

Xét hai đại lƣợng K và c, ta thành lập bảng quan hệ tƣơng quan giữa

hai đại lƣợng này:

Bảng 4.26. Bảng tính hệ số tƣơng quan (r) giữa lƣợng ăn dao (c) và tỷ

STT

c

K

K.c

1 2 3 4 5 6

0,1 0,2 0,3 0,5 0,7 1

c^2 K^2 32453126,07 0,01 1053205391715310 3245312,61 911723733762503 30194763,35 0,04 6038952,67 8333457,74 771627977455929 27778192,48 0,09 698209254484269 13211824,77 26423649,53 0,25 496373281400169 15595605,40 22279436,29 0,49 410748772247795 20266937,91 1 20266937,91 2,8 159396105,63 1,88 4341888411065980 66692091,10

26566017,61

Tổng Trung bình Qc QK QK.c r

b a Ŝ Sa Sb

-13417601,50 32827564,97 1018614,11 753024,99 1345259,57

ta tb

0,47 0,57 107368662730959 -7692758,19 -0,98 43,59 -9,97

suất lực cắt (K) và các tham số của phƣơng trình hồi quy a và b.

Xác định hệ số tƣơng quan. Hệ số tƣơng quan là chỉ tiêu thuyết minh

mức độ liên hệ giữa hai đại lƣợng c và K. Sử dụng các công thức (4.13)-

(4.24) ta có:

Hệ số tƣơng quan r=-0,98; /r/(0,9;1,0],

Vậy hai đại lƣợng này có quan hệ rất chặt, và không cần kiểm tra sự tồn

tại của hệ số này.

64

Xác định các tham số của phƣơng tình hồi quy: sử dụng các công thức

[15], ta đƣợc:

b=-13,41.106; a=Ktb-b.ctb=32,83.106

Phƣơng trình hồi quy có dạng:

=32,83.106-13,41.106.c

Kiểm tra sự tồn tại của các tham số a và b

Đặt giả thuyết H0: A=0 và B=0

H1: A≠0 và B≠0

Với tham số a: Ŝ=1,02.106; Sa=0,75.106 ; ta=43,59 Với tham số b: Sb=1,34.106; tb=-9,97

Vì /ta/=43,59 và /tb/=9,97 đều lớn hơn t0,5 tra bảng với K=n-2=4 bậc tự

do bằng 2,78 nên giả thuyết H0 bị bác bỏ, nghĩa là tham số A và B trong tổng

thể thực sự tồn tại.

Ƣớc lƣợng tham số A và B trong tổng thể:

Với tham số A:

P(32,83.106-2,78*0,75.106≤A≤32,83.106+2,78*0,75.106)=0,95 P(30,845.106≤A≤35,015.106)=0,95

Ta tin tới mức 95% rằng tham số A trong tổng thể nằm trong khoảng từ

30,845.106 đến 35,015.106

Với tham số B:

P(-13,41.106-2,78*1,34.106≤B≤-13,41.106+2,78*1,34.106)=0,95 P(-17,14.106≤B≤-9,68.106)=0,95

Ta tin tới mức 95% rằng tham số B trong tổng thể nằm trong khoảng từ

-17,14.106 đến -9,68.106.

Tính trị số lý luận của phƣơng trình và vẽ biểu đồ tƣơng quan

Từ phƣơng trình: =32,83.106-13,41.106.c đã thiết lập, thay các giá trị

x thực nghiệm vào phƣơng trình sẽ nhận đƣợc ŷ tƣơng ứng, các trị số này gọi

là các trị số lý luận.

Kết quả tính lý luận đƣợc cho ở bảng:

65

Bảng 4.27. Bảng tính trị số lý luận

32453126,07 30194763,35 27778192,48 26423649,53 22279436,29 20266937,91

31485804,82 30144044,67 28802284,52 26118764,22 23435243,92 19409963,47

c K

0,15 0,25 0,4 0,6 0,7 1

Sử dụng phần mềm Excel ta vẽ đƣợc đồ thị

Hình 4.8. Ảnh hƣởng của lƣợng ăn dao đến tỷ suất lực cắt

Nhận xét: Từ biểu đồ hình 4.8 cho thấy:

Khi chiều dày phoi giảm, tỷ suất lực cắt tăng, về phƣơng diện lý thuyết

thì điều này hoàn toàn đúng vì cùng một diện tích phoi đƣợc tạo thành khi

chiều rộng không thay đổi thì chiều dày càng mỏng thì càng tốn công. Nếu

chiều dày phoi bé quá thì năng lƣợng tiêu hao chủ yếu vào lực tác dụng lên

mũi dao và mặt sau dao.

66

4.5.3. Tổng hợp các giá trị tỷ suất lực cắt khi thời gian thay đổi

Bảng 4.28. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng

ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T<1h

STT K STT K STT K

1 29623632,54 18 33355186,29 35 34568123,96 2 31248717,01 19 29859094 36 34058189,07 3 29687721,29 20 29557768,22 37 32628425,72 4 35369063,41 21 29029998,65 38 35830482,24 5 25803270,07 22 33428451,33 39 32984286,55 6 32990100,26 23 33810362,38 40 31731384,85 7 31493908,37 24 39172599,32 41 36425081,45 8 31240683,78 25 30587063,3 42 32696306,66 31328534,1 26 32782972,93 43 33068739,32 9 10 33714987,01 27 32890127,82 44 31484766,76 11 33184116,77 28 32253603,75 45 29499602,03 12 35151720,57 29 35657136,28 46 29079902,17 13 31390228,62 30 28502415,65 47 32875841,21 14 35018794,26 31 28899986,56 48 29138109,74 35860513,1 49 33765947,79 15 31348979,96 32 16 32726624,58 33 33126321,41 50 35358116,61 17 33171639,04 34 34196674,53

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.29. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T<1h

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 25803270,07 39172599,32 1622656303,31 32453126,07 2464097,131 6684664,62 0,37 20,60 945354,34 2,91

Với P<5%, K=32453126,07 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

67

Bảng 4.30. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng

ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=1h

STT K STT K STT K

1 39253751,61 18 39239901,96 35 39140541,23 2 41907626,42 19 35516071,93 36 39464355,56 3 38287727,83 20 35138220,05 37 37492569,04 4 42341652,34 21 34816405,87 38 41010394,91 5 30995825,77 22 39262156,78 39 37758041,38 6 39565128,57 23 39715811,98 40 37659498,65 7 36394556,02 24 44277873,48 41 40098182,31 36067333,8 42 38810094,82 8 36560019,88 25 9 37191595,27 26 38842380,91 43 39229443,93 10 39853537,12 27 38822646,42 44 37496644,83 11 39356759,76 28 38032213,86 45 34615003,72 12 41445749,41 29 39812540,52 46 34060221,71 13 37202286,66 30 34028165,15 47 38875156,46 14 34918485,65 31 34203808,58 48 34503680,03 15 37187794,32 32 41439767,3 49 42899081,24 38499101 33 38334068,31 50 43197508,89 16 17 39189176,43 34 39135420,46

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.31. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=1h

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 30995825,77 44277873,48 1913145980,12 38262919,60 6241610,662 6641023,85 0,94 17,36 939182,60 2,45

Với P<5%, K=38262919,60 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

68

Bảng 4.32. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng

ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=2h

STT K STT K STT K

1 39314415,09 18 42972156,84 35 43864107,38 2 35193342,58 19 38686321,92 36 44065902,04 3 36469264,59 20 37399681,5 37 41629843,31 4 44066606,62 21 38039414,48 38 45777669,71 5 33380174,26 22 42616212,72 39 42680008,07 6 42095906,60 23 42414305,07 40 41876194,65 47338319,6 41 47302367,34 7 40335270,85 24 38027246,6 42 43261625,06 8 39526007,24 25 42436479,5 43 40759165,79 9 39666394,44 26 42230816,6 44 40129707,89 10 42769329,57 27 11 41870311,65 28 42713468,44 45 46118100,95 12 44270317,23 29 47114374,03 46 38056125,04 13 39727932,14 30 38579093,01 47 42465176,95 14 44848722,17 31 37402235,63 48 43537514,33 15 40726748,54 32 45989309,27 49 53131931,1 16 42089639,63 33 42886794,69 50 42629351,21 17 42202647,17 34 43984667,22

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.33. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=2h

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 33380174,26 53131931,10 2096668718,30 41933374,37 3430219,085 9875878,42 0,35 23,55 1396660,12 3,33

Với P<5%, K=41933374,37 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

69

Bảng 4.34. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng

ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=3h

STT K STT K STT K

1 41339293,41 18 48028961,03 35 46137095,94 44593803,2 36 38119231,59 2 41253299,03 19 3 41607112,19 20 43949391,6 44103255,5 37 4 50204471,41 21 44189753,09 38 46484325,73 5 38168856,64 22 49315877,66 39 42562903,57 6 47846285,85 23 49767382,77 40 40778993,91 7 45801158,34 24 55535828,42 41 46764583,39 8 44416691,08 25 44274507,75 42 43830170,62 9 45537694,46 26 47509389,73 43 41479444,49 10 40326869,51 27 47131879,66 44 40849949,55 11 41097809,71 28 46372804,89 45 42573001,65 12 51235590,12 29 49875804,1 46 38819497,63 13 46275242,69 30 41187206,38 47 45241171,71 14 52337731,25 31 39919101,47 48 47274415,35 15 47785772,83 32 48840802,94 49 50641866,09 16 48918908,84 33 45023982,33 50 56991302,76 17 49892994,61 34 46109295,94

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.35. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=3h

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 38119231,59 56991302,76 2278322764,41 45566455,29 5542082,453 9436035,59 0,59 20,71 1334456,95 2,93

Với P<5%, K=45566455,29 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

70

Bảng 4.36. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng

ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=4h

STT K STT K STT K

44458358,4 19 48814746,73 36

1 48372082,62 18 52187513,94 35 48907634,47 40756345,4 2 3 46408110,87 20 48608411,88 37 46611392,85 4 44280484,8 21 49564261,07 38 49129726,01 5 41900681,89 22 55605071,31 39 45194627,41 6 50377517,68 23 55860885,21 40 43316497,25 7 48748171,27 24 61802174,92 41 48406683,56 8 48101216,19 25 50259122,13 42 46162854,23 9 50037940,96 26 53511869,75 43 44151923,18 54180247,5 44 43491348,39 10 51230164,59 27 11 53452746,79 28 53210344,32 45 45320543,72 12 55469795,78 29 56897826,95 46 41564925,98 13 49811910,55 30 47919762,66 47 48080201,64 56695551,3 31 46329903,52 48 50157538,67 14 15 51648766,45 32 55570257,83 49 50743307,1 16 53399946,06 33 47708540,96 50 50177663,19 17 54205571,54 34 48844681,97

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.37. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=4h

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 40756345,40 61802174,92 2477647853,48 49552957,07 8806061,624 10522914,76 0,84 21,24 1488164,88 3,00

Với P<5%, K=49552957,07 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

71

Bảng 4.38. Tổng hợp các giá trị K ở điều kiện độ ẩm W=15-20%, lƣợng

ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=5h

STT K STT K

STT K 50199236,2 18 52840157,95 35 50687930,33 1 44320964,9 2 48538587,62 19 49671679,85 36 49886808 37 48796627,94 3 48834735,8 20 50161235,4 38 52919429,5 4 47570727,64 21 55391122,8 39 49805353,78 5 45431940,31 22 6 55292196,08 23 54830767,5 40 48997756,66 7 52906195,43 24 61893316,35 41 53304159,33 8 52102499,68 25 50092204,57 42 49860692,34 9 52921118,81 26 52230876,62 43 48205381,08 47245114,2 10 50337660,64 27 52494994,53 44 11 56014036,79 28 51383496,09 45 47952468,21 12 58185440,26 29 52756248,25 46 42573104,55 13 52738123,98 30 46854776,33 47 50117531,37 14 58162006,27 31 45152842,56 48 51881872,68 52400687,2 32 52242828,04 49 52304436,58 15 53590205,7 33 48583766,07 50 51361256,89 16 17 54302652,84 34 50123639,16

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.39. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=5h

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 42573104,55 61893316,35 2556452891,68 51129057,83 9856312,392 9660105,90 1,02 18,89 1366145,28 2,67

Với P<5%, K=51129057,83 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

72

Bảng 4.40. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=6h

STT K STT K

57443213,8 30 51445629,62 47

STT K 1 55733178,08 18 58851620,09 35 57426597,7 2 54544507,83 19 55845972,95 36 50416403,02 3 54465952,06 20 54190141,43 37 55694082,34 4 50301418,04 21 53955599,51 38 59986418,47 5 53464880,09 22 58755648,65 39 56295689,03 6 60470807,35 23 56729945,33 40 55472863,39 7 59306709,88 24 65499533 41 60011095,62 57276120,4 25 53085262,21 42 56709358,48 8 9 58055400,23 26 55217446,98 43 55056615,98 10 59274581,76 27 55262720,92 44 53899538,32 11 61058332,91 28 54922102,32 45 54690954,41 12 63315308,15 29 58993125,02 46 50348685,15 56430921,4 13 14 64733342,69 31 49052830,38 48 57846595,03 15 59397709,52 32 58730017,68 49 57985210,28 16 60973688,33 33 55597394,97 50 56961621,25 17 61031707,06 34 56957709,27

Sử dụng các công thức (4.6) đến (4.12) ta có bảng

Bảng 4.41. Bảng kiểm tra kết quả thí nghiệm ở điều kiện độ ẩm W=15-

20%, lƣợng ăn dao c=0,1mm, thời gian làm việc T=6h

Min Max Tổng Trung bình Ktb Sai số quân phương σ Khoảng sai lệch δ Độ sai lệch quân phương tương đối w Độ dao động V(%) Sai số bình quân của nhóm N Độ chính xác 49052830,38 65499533,00 2839172208,39 56783444,17 15251487,11 8223351,31 1,85 14,48 1162957,49 2,05

Với P<5%, K=56783444,17 N/m2 là tin tƣởng đƣợc.

73

Bảng 4.42. Tổng hợp các giá trị của tỷ suất lực cắt khi thay đổi thời gian

Độ ẩm

<1

1

2

3

4

5

6

T(giờ)

32453126,07 38262919,60 41933374,37 45566455,29 49552957,07 51129057,83 56783444,17

K (N/m2)

làm việc ở điều kiện độ ẩm W=15%, lƣợng ăn dao c=0,1 mm

Phân tích mối liên hệ giữa tỷ suất lực cắt K (N/m2) và thời gian T(giờ)

Xét hai đại lƣợng K và T, ta thành lập bảng quan hệ tƣơng quan giữa

hai đại lƣợng này:

Bảng 4.43. Bảng tính hệ số tƣơng quan (r) giữa thời gian (T) và tỷ suất

STT

T

K

T^2

K^2

T.K

1 2 3 4 5 6 7

0,5 32453126,07 1 38262919,60 2 41933374,37 3 45566455,29 4 49552957,07 5 51129057,83 6 56783444,17

0,25 1 4 9 16 25 36

1053205391715310 16226563,04 38262919,6 1464051016316060 1758407886054570 83866748,74 2076301847695570 136699365,9 2455495554381260 198211828,3 2614180554583480 255645289,2 340700665 3224359531807510 21,5 315681334,4 91,25 14646001782553800 1069613380 3,07 45097333,49

Tổng Trung bình QT QK QT.K r

b a Ŝ Sa Sb

3966827,02 32913507,65 1603154,16 1152708,16 319265,47

ta tb

25,21 409615369901690 100020709,8 0,98 28,55 12,42

lực cắt (K) và các tham số của phƣơng trình hồi quy a và b.

Xác định hệ số tƣơng quan. Hệ số tƣơng quan là chỉ tiêu thuyết minh

mức độ liên hệ giữa hai đại lƣợng T và K. Sử dụng các công thức từ (4.13)-

(4.24) ta có:

Hệ số tƣơng quan r đƣợc tính bằng công thức:

r=0,98; /r/(0,9;1,0],

vậy hai đại lƣợng này có quan hệ rất chặt, và không cần kiểm tra sự tồn

tại của hệ số này.

74

Xác định các tham số của phƣơng tình hồi quy: sử dụng các công thức

[15], ta đƣợc:

b=3,97.106 ; a=Ktb-b.Ttb=32,91.106

Phƣơng trình hồi quy có dạng:

=32,91.106+3,97.106.T

Kiểm tra sự tồn tại của các tham số a và b

Đặt giả thuyết H0: A=0 và B=0

H1: A≠0 và B≠0

Với tham số a: Ŝ=1,6.106 ; Sa=1,15.106 ; ta=28,55 Với tham số b: Sb=0,32.106; tb=12,42

Vì /ta/=28,55 và /tb/=12,42 đều lớn hơn t0,5 tra bảng với K=n-2=5 bậc tự

do bằng 2,57 nên giả thuyết H0 bị bác bỏ, nghĩa là tham số A và B trong tổng

thể thực sự tồn tại.

Ƣớc lƣợng tham số A và B trong tổng thể:

Với tham số A: P(32,91.106-2,57*1,15.106≤A≤32,91.106+2,57*1,15.106)=0,95

P(29,9545.106≤A≤35,8655.106)=0,95

Ta tin tới mức 95% rằng tham số A trong tổng thể nằm trong khoảng từ

29,9545.106 đến 35,8655.106.

Với tham số B:

P(3,97.106-2,57*0,32.106≤B≤3,97.106+2,57*0,32.106)=0,95 P(3,1476.106≤B≤4,7924.106)=0,95

Ta tin tới mức 95% rằng tham số B trong tổng thể nằm trong khoảng từ

3,1476.106 đến 4,7924.106.

Tính trị số lý luận của phƣơng trình và vẽ biểu đồ tƣơng quan

Từ phƣơng trình: =32,91.106+3,97.106.T đã thiết lập, thay các giá trị

x thực nghiệm vào phƣơng trình sẽ nhận đƣợc ŷ tƣơng ứng, các trị số này gọi

là các trị số lý luận.

Kết quả tính lý luận đƣợc cho ở bảng:

75

Bảng 4.44. Bảng tính trị số lý luận ŷ

T K

0,5 1 2 3 4 5 6 32453126,07 34896921,16 38262919,60 36880334,67 41933374,37 40847161,68 45566455,29 44813988,70 49552957,07 48780815,71 51129057,83 52747642,73 56783444,17 56714469,75

Sử dụng phần mềm Excel ta vẽ đƣợc đồ thị:

Hình 4.9. Ảnh hƣởng của thời gian giữa các l n mài dao đến tỷ suất lực

cắt

Nhận xét: Từ biểu đồ hình 4.9 cho thấy:

Thời gian làm việc sau mỗi lần mài càng lớn, tỷ suất lực cắt càng tăng

vì độ tù ρ càng tăng. Theo kết quả nghiên cứu [15], sau 1 giờ thì ρ=20μm, sau

2 giờ thì ρ=30μm, sau 3 giờ thì ρ=40μm, sau 4 giờ thì ρ=50μm,...

76

4.5.4. Hệ số tương quan giữa tỷ suất lực cắt và các thông số ảnh hưởng

Phƣơng pháp này dựa vào mối quan hệ giữa tỷ suất lực cắt với các yếu

tố ảnh hƣởng nhƣ độ ẩm, lƣợng ăn dao, thời gian làm việc.

Để tiện cho việc sử dụng, từ những kết quả trên nếu gọi tỷ suất lực cắt

ở điều kiện độ ẩm gỗ W=15-20% và lƣợng ăn dao c=0,1mm là K0=32,45.106(N/m2) thì tỷ suất lực cắt xác định bằng công thức:

(4.25) K=K0.ac.aw.at

Trong đó:

ac- Hệ số điều chỉnh khi thay đổi lƣợng ăn dao;

aw- Hệ số điều chỉnh khi thay đổi độ ẩm của gỗ;

at- Hệ số điều chỉnh khi thay đổi thời gian làm việc.

Hệ số điều chỉnh khi thay đổi lƣợng ăn dao đƣợc xác định bằng công

thức (4.26) đƣợc tổng hợp ở biểu (4.45).

(4.26) ac=

0,2

0,3

0,5

0,7

1,0

0,1

Biểu 4.45. Tổng hợp các giá trị của ac

Lƣợng ăn dao (mm)

0,93

0,86

0,81

0,69

0,62

1

ac

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào độ ẩm aw đƣợc xác định bằng công

thức (4.27) và tổng hợp ở biểu (4.46)

(4.27) at=

15-20

21-30

31-50

51-70

>70

Biểu 4.46. Tổng hợp các giá trị của aw

Độ ẩm W (%)

1

1,34

1,42

1,50

1,58

aw

Hệ số điều chỉnh phụ thuộc vào thời gian đƣợc xác định bằng công thức

(4.28) và tổng hợp ở biểu (4.47)

(4.28) at=

77

>1h

1h

2h

3h

4h

5h

6h

Biểu 4.47. Tổng hợp các giá trị của at

Thời gian T

1

1,18

1,29

1,40

1,53

1,58

1,75

at

Từ những kết quả thu đƣợc có thể xây dựng đƣợc công thức tính lực cắt

và công suất cắt.

Lực cắt:

P=B.H. (4.29)

Công suất cắt:

(4.30) N=K.B.H.u

(4.31) Hay: P=B.H.u.v-1.K0.ac.aw.at

(4.32)

Và N=B.H.u.K0.ac.aw.at Trong đó: K0=32,45.106(Nm/m3)

(4.33)

Hoặc xác định dƣới dạng hàm số mũ P=B.H.u.v-1.32,45.106.0,65.c-0,205.0,49.W0,275.1,15.T0,208 =11,89.106.c-0,205.W0,275.T0,208.B.H.u.v-1 N=B.H.u.32,43.106.0,65.c-0,205.0,49.W0,275.1,15.T0,208 =11,89.106.c-0,205.W0,275.T0,208.B.H.u (4.34)

Trong đó:

c- Lƣợng ăn dao, mm;

W- Độ ẩm của gỗ, %;

T- Thời gian làm việc, giờ.

78

Chƣơng 5

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

5.1. Kết luận

Sau thời gian làm việc khẩn trƣơng, nghiêm túc, tôi và các đồng sự đã

thực hiện đầy đủ các nội dung nghiên cứu đã đƣợc phê duyệt và thực hiện

đƣợc mục tiêu đề ra của đề tài nghiên cứu.

+ Bằng phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm đã xác định đƣợc tỷ suất

lực cắt khi cƣa gỗ Bạch đàn ở các điều kiện khác nhau: độ ẩm thay đổi từ độ

ẩm thăng bằng W=15-20% cho đến độ ẩm >70%; chiều dày phoi từ C=0,1-

1,0mm; thời gian làm việc thay đổi từ 0-6 giờ.

+ Kết quả nghiên cứu đƣợc xử lý nhờ phần mềm Excel theo nguyên tắc

của thống kê toán học đơn giản nhƣng đảm bảo đƣợc độ tin cậy với sai số tiêu

chuẩn P<5%.

+ Xây dựng đƣợc hàm tƣơng quan giữa tỷ suất lực cắt với độ ẩm, tỷ

suất lực cắt với lƣợng ăn dao, tỷ suất lực cắt với thời gian làm việc. Qua đó

cho thấy sự ảnh hƣởng của các thông số đó đến tỷ suất lực cắt.

+ Trên cơ sở các số liệu xử lý đã xây dựng đƣợc công thức tính lực cắt

và công suất cắt đơn giản dễ sử dụng:

P=B.H.u.v-1.Ko.ac.aw.at và N=B.H.u.Ko.ac.aw.at K0=32453126,07 (N/m2) hoặc K0= 32453126,07 (Nm/m3)

Cùng với hệ thống bảng biểu tiện lợi cho việc tra cứu:

0,2

0,3

0,5

0,7

0,1

1,0

Biểu 5.1. Hệ số điều chình ac khi thay đổi lƣợng ăn dao

Lƣợng ăn dao (mm)

0,93

0,86

0,81

0,69

1

0,62

ac

15-20

20-30

30-50

50-70

>70

Biểu 5.2. Hệ số điều chỉnh aw khi độ ẩm thay đổi độ ẩm

Độ ẩm W (%)

1

1,34

1,42

1,50

1,58

aw

79

>1h

1h

2h

3h

4h

5h

6h

Biểu 5.3. Hệ số điều chỉnh at khi thay đổi thời gian làm việc

Thời gian T

1

1,18

1,29

1,40

1,53

1,58

1,75

at

Hoặc ta có thể xác định lực cắt và công suất cắt bằng công thức:

P=11,89.106.c-0,205.W0,275.T0,208.B.H.u.v-1

N=11,89.106.c-0,205.W0,275.T0,208.B.H.u

5.2. Kiến nghị

- Kết quả đề tài này có thể phục vụ cho công tác tra cứu và phục vụ cho

công tác thiết kế, cải tiến, sử dụng cƣa xích khi chặt hạ gỗ rừng trồng.

- Để mở rộng tính ứng dụng của đề tài này cần phải nghiên cứu thêm

nhƣ ảnh hƣởng của tuổi cây, điều kiện sinh trƣởng đến tỷ suất lực cắt.

80

TÀI LIỆU THAM KHẢO

TIẾNG VIỆT

1. Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn (2010), Báo cáo tóm tắt kết

quả thực hiện dự án trồng 5 triệu ha rừng năm 1998-2010, Hà Nội.

2. Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn (2000), Tên cây rừng Việt

Nam: The names of forest plants in Vietnam, Nxb Nông nghiệp, Hà

Nội.

3. Hội đồng Quốc gia chỉ đạo biên soạn Từ điển bách khoa Việt Nam

(2005), Từ điển bách khoa Việt Nam, Nxb Từ điển Bách Khoa, Hà Nội.

4. Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn (2001), Chiến lược phát triển

Lâm nghiệp giai đoạn 2001-2010, Hà Nội

5. Bộ môn công nghệ chế biến gỗ (1976), Giáo trình gỗ, Trường Đại học

Lâm nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.

6. Đỗ Văn Bản (2010), “Hiện tƣợng nứt vỡ gỗ tròn và gỗ xẻ cây Bạch đàn

trắng Eucalytus camaldulensis Dehnh”, Tạp chí Khoa học Lâm nghiệp,

(4), tr 156-161.

7. Đoàn Tử Bình (1995), Bài giảng xác suất thống kê, Trƣờng Đại học

Lâm nghiệp, Hà Nội

8. Đỗ Đình Bình (1993), Khảo nghiệm cưa xăng P-70 và tời hai trống

chặt hạ và vận xuất gỗ Đước ở rừng ngập mặn, Viện Khoa học Lâm

nghiệp Việt Nam, Hà Nội.

9. Nguyễn Văn Bỉ, Lê Văn Thái (1997), Cơ học kỹ thuật, Nxb Nông

nghiệp, Hà Nội.

10. Vũ Cao Đàm (1996), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nxb

Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội

11. Trần Chí Đức (1981), Thống kê toán học, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.

12. Nguyễn Trọng Hùng (1985), Khảo nghiệm một số loại cưa xăng trong

dây chuyền khai thác gỗ tại Tây nguyên, Viện Khoa học Lâm nghiệp

Việt Nam, Hà Nội.

81

13. Đặng Thế Huy (1995), Phương pháp nghiên cứu khoa học cơ khí Nông

nghiệp, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội

14. Lê Công Huỳnh (1995), Phương pháp nghiên cứu khoa học, Nxb

Nông nghiệp, Hà nội.

15. Ngô Kim Khôi (1998), Thống kê toán học trong Lâm nghiệp, Nxb

Nông nghiệp, Hà Nội.

16. Lê Nhƣ Long (1995), Máy nông nghiệp dùng trong hộ gia đình và

trang trại nhỏ, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội.

17. Phạm Văn Lý (2010), Xác định tỷ suất lực cắt khi cưa gỗ Keo lá tràm

bằng cưa xích, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng, Trƣờng Đại học

Lâm nghiệp, Hà Nội.

18. Hoàng Nguyên (2005), Máy và thiết bị gia công gỗ, Nxb Nông nghiệp,

Hà Nội.

19. Phạm Văn Quảng, (2007), Nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố

đến tỷ suất lực và chất lượng sản phẩm khi x thanh cơ sở từ gỗ keo tai

tượng (Acacia mangium) trên máy cưa đĩa - 6, Luận văn thạc sỹ,

Trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội

20. Dƣơng Văn Tài (2005), Nghiên cứu sử dụng cưa xăng để chặt hạ một

số loài tre thuộc chi Dendrocalmus ở Miền Bắc Việt Nam, Luận án

Tiến sỹ, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Hà Nội.

21. Nguyễn Đình Thành (1999), Dự đoán sản lượng rừng trồng Bạch Đàn

Trắng (Eucalyptus camaldulensis) tại Bình Định, Luận văn Thạc sỹ,

trƣờng Đại học Lâm nghiệp, Hà Nội.

22. Lê Xuân Tình, (1992), Lâm sản và bảo quản Lâm sản, Trƣờng Đại học

Lâm nghiệp, Hà Nội

23. Nguyễn Nhƣ Tùng, (2010), Xác định một số thông số tối ưu của xích

cưa xăng khi cưa gỗ keo lá tràm, Luận văn thạc sỹ, Trƣờng Đại học

Lâm nghiệp, Hà Nội.

82

24. Trịnh Hữu Trọng, Nguyễn Kim, Ngô Văn Chỉnh, Trần Mỹ Thắng,

Nguyễn Văn Quân, Dƣơng Văn Tài (2000), Giáo trình khai thác vận

chuyển lâm sản, Nxb Nông nghiệp, Hà nội.

25. Hoàng Việt, Hoàng Thị Thuý Nga (2010), Cơ sở tính toán thiết kế máy

và thiết bị gia công gỗ, Nxb Nông Nghiệp, Hà Nội.

TIẾNG ANH

26. Cunha IA da; Yamashita - Ry, Corea - IM; Mziero - JVC; Maciel

(1998), Evaluation of noise and vibration and noise emitted by a

chaisaw preliminary results, Bragantia, Brazil.

27. FAO (1990), Case study on Integrated small-scale fores harvesting

and wood processing operations, Rome, Italia.

28. FAO (1998), The procedings of the seminar on small-scale logging

operation and machine held at Gapenberg 6/1987, Rome, Italia.

29. Finaland country of forests (1984), Finnish forestry association,

Helsinki, Finaland.

30. Kantola. M and K.Virtanen (1996), Handbook on appropriate

Technology for forestry operations in developing country, Part I,

Helsinki, Finaland.

31. Kantola. M and K.Virtanen (1996), Handbook on appropriate

Technology for forestry operations in developing country, Part II,

Helsinki, Finaland.

32. Knepr-J (1999), Simultanecus research on the performance of motor

trimmer and chainsaws, Sumarski - list, Croatia.

33. Lee Joon Woo; Park Bumjin; Kim jae won (1998), “Work load of

felling work using chainsaw on a Japanese larch plantation site”,

Journal of Korean forestry society, Korean.

34. Liu - Yishan, Zhang - Lan (1998), A study on chainsaw sproket design

and caculations, Seientina silvae sinicae, Heilongjiang, China.

83

35. Machado-cc (1998), Mechanisation in forest operations in Brazil in

caparison with Finland finnish forest institute, Brazil.

36. Profitable Harvesting (1990), Finnish Foreign trade association,

Helsinki, Finaland

37. Sullman-MJM (1998), The production of lumber using chainsaws in

Guyana, World - Ecology, Guyana.

38. Suwala- M (1998), Cost of work of selected means for havesting

timber, Poland.

TIẾNG NGA:

39. Алябь.ВИ. (1997), Оптимизация производственных процессов на

Лесозаготовках, Москва. Леспром.

40. Высотин. НЕ (1981), Научные исследования при изучении курса

гехнология и машина лесосечных работ, гослебумиздат. М.

41. Гороховский К.Ф.(1991), Мaшины и оборудовани лeсосечных

рaбот, Экология. М.

42. Кочeгaров. В.г (1990), Технология и Машины лесосечных работ,

Десная. пром.М.

43. Миронов. Е. И.(1990), Машины и оборудование лесозАготовок,

Лесная пром. М.

44. Можаев. Д.В.(1987), Механизация и лесозаготовок зарубежом,

Лесная пром. М.

45. Пижурин. А.В (1984), Исследования процессов дерево-обработки,

Лесная пром. М.

PHỤ LỤC

Một số hình ảnh khảo nghiệm

Hình 1. Bộ thí nghiệm

Hình 2. Hệ thống điện

Hình 3. Máy đo công suất Fluke 41B

Hình 4. Đồng hồ đo thời gian và đồng hồ đo số vòng quay

Hình 5. Xích cƣa Oregon A1

Hình 6. Máy mài xích cƣa Oregon

Hình 7. Thiết bị mài cƣa thủ công

Hình 8. Đo kích thƣớc gỗ

Hình 9. Tiến hành cắt gỗ

Hình 10. Kiểm tra thiết bị

Hình 11. Thu thập và xử lý số liệu trên máy tính

Bảng số liệu

Bảng 1. Kết quả xác định độ ẩm của gỗ tại thang độ ẩm >70%

STT

Khối lượng trước sấy (g) Khối lượng m1 (g) Khối lượng m2 (g) Khối lượng m3 (g) Khối lượng m0 (g) Khối lượng nước (g) Độ ẩm (%)

1,1 1,1 1,3 1,0 1,2 1,3 1,1 1,2 1,2 1,4 1,2 1,2 1,3 1,1 1,0 1,3 1,2 1,1 0,9 1,2 0,9 1,3 1,0 1,1 1,3 1,2 1,3 1,2 1,0 1,2 1,1 1,1 1,3 1,0 1,2 1,3 1,1 1,2 1,2 1,4 1,2 1,2 1,3 1,1 1,0 1,3 1,2 1,1 0,9 1,2 0,9 1,3 1,0 1,1 1,3 1,2 1,3 1,2 1,0 1,2 1,1 1,1 1,3 1,0 1,2 1,3 1,1 1,2 1,2 1,4 1,2 1,2 1,3 1,1 1,0 1,3 1,2 1,1 0,9 1,2 0,9 1,3 1,0 1,1 1,3 1,2 1,3 1,2 1,0 1,2 2,2 2,2 2,2 2,1 2,2 2,3 2,0 2,3 2,0 2,2 1,9 2,1 2,3 1,9 1,7 2,0 2,3 2,1 2,1 2,0 1,9 2,3 2,0 2,1 2,3 2,1 2,3 2,3 2,3 2,0 1,5 1,5 1,6 1,2 1,5 1,6 1,4 1,7 1,4 1,5 1,3 1,3 1,7 1,3 1,1 1,5 1,6 1,4 1,4 1,3 1,2 1,6 1,3 1,4 1,6 1,4 1,6 1,6 1,6 1,3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

1,1 100,0 1,1 100,0 0,9 69,2 1,1 110,0 83,3 1,0 76,9 1,0 81,8 0,9 91,7 1,1 66,7 0,8 57,1 0,8 58,3 0,7 75,0 0,9 76,9 1,0 72,7 0,8 70,0 0,7 53,8 0,7 91,7 1,1 1,0 90,9 1,2 133,3 0,8 66,7 1,0 111,1 76,9 1,0 1,0 100,0 90,9 1,0 76,9 1,0 75,0 0,9 1,0 76,9 91,7 1,1 1,3 130,0 66,7 0,8 84,1 Trung bình:

Bảng 2. Kết quả xác định độ ẩm của gỗ tại thang độ ẩm 50-70%

STT

Khối lượng m1 (g) Khối lượng m2 (g) Khối lượng m3 (g) Khối lượng m3 (g) Độ ẩm tuyệt đối (%) Khối lượng nước (g)

Khối lượng trước sấy (g) 1,6 1,7 1,6 1,6 2,0 1,7 1,7 1,7 1,8 1,7 1,6 1,6 1,7 1,6 1,6 1,8 1,7 2,0 1,8 1,9 1,6 1,6 1,6 1,9 1,5 1,9 2,0 2,1 1,7 1,7 1,0 1,1 1,0 1,0 1,3 1,0 1,0 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,0 1,2 1,1 1,2 0,9 1,0 1,1 1,3 0,9 1,2 1,3 1,3 1,1 1,1 1,2 1,3 1,2 1,2 1,6 1,3 1,3 1,3 1,4 1,3 1,2 1,2 1,3 1,2 1,2 1,4 1,3 1,6 1,4 1,5 1,2 1,2 1,2 1,5 1,1 1,5 1,6 1,7 1,3 1,3 1,0 1,1 1,0 1,0 1,3 1,0 1,0 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,0 1,2 1,1 1,2 0,9 1,0 1,1 1,3 0,9 1,2 1,3 1,3 1,1 1,1 1,0 1,1 1,0 1,0 1,3 1,0 1,0 1,1 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,0 1,2 1,1 1,2 0,9 1,0 1,1 1,3 0,9 1,2 1,3 1,3 1,1 1,1 0,6 0,6 0,6 0,6 0,7 0,7 0,7 0,6 0,7 0,7 0,6 0,6 0,7 0,6 0,5 0,7 0,7 0,8 0,7 0,7 0,7 0,6 0,5 0,6 0,6 0,7 0,7 0,8 0,6 0,6

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Trung bình: 60,0 54,5 60,0 60,0 53,8 70,0 70,0 54,5 63,6 70,0 60,0 60,0 70,0 60,0 45,5 63,6 70,0 66,7 63,6 58,3 77,8 60,0 45,5 46,2 66,7 58,3 53,8 61,5 54,5 54,5 60,4

Bảng 3. Kết quả xác định độ ẩm của gỗ tại thang độ ẩm 30-50%

STT Độ ẩm (%) Khối lượng m1 (g) Khối lượng m2 (g) Khối lượng m3 (g) Khối lượng m0 (g) Khối lượng trước sấy (g) Khối lượng nước (g)

1,5 1,5 1,6 1,2 1,5 1,6 1,4 1,7 1,4 1,5 1,3 1,3 1,7 1,3 1,1 1,5 1,6 1,4 1,4 1,3 1,2 1,6 1,3 1,4 1,6 1,4 1,6 1,6 1,6 1,3 1,0 1,1 1,1 0,8 1,1 1,1 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,2 1,0 0,8 1,1 1,1 0,9 1,1 0,9 0,9 1,1 0,9 1,0 1,1 1,0 1,1 1,2 1,1 0,9 1,1 1,1 1,2 0,8 1,1 1,2 1,0 1,3 1,0 1,1 0,9 0,9 1,3 0,9 0,9 1,1 1,2 1,0 1,0 0,9 0,8 1,2 0,9 0,9 1,2 1,0 1,2 1,2 1,2 0,9 1,0 1,1 1,1 0,8 1,1 1,1 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,2 1,0 0,8 1,1 1,1 0,9 1,1 0,9 0,9 1,1 0,9 1,0 1,1 1,0 1,1 1,2 1,1 0,9 1,0 1,1 1,1 0,8 1,1 1,1 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,2 1,0 0,8 1,1 1,1 0,9 1,1 0,9 0,9 1,1 0,9 1,0 1,1 1,0 1,1 1,2 1,1 0,9 0,5 0,4 0,5 0,4 0,4 0,5 0,4 0,6 0,4 0,5 0,3 0,3 0,5 0,3 0,3 0,4 0,5 0,5 0,3 0,4 0,3 0,5 0,4 0,4 0,5 0,4 0,5 0,4 0,5 0,4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Trung bình: 50,0 36,4 45,5 50,0 36,4 45,5 40,0 54,5 40,0 50,0 30,0 30,0 41,7 30,0 37,5 36,4 45,5 55,6 27,3 44,4 33,3 45,5 44,4 40,0 45,5 40,0 45,5 33,3 45,5 44,4 41,5

Bảng 4. Kết quả xác định độ ẩm của gỗ tại thang độ ẩm 20-30%

STT Độ ẩm (%) Khối lượng m1 (g) Khối lượng m2 (g) Khối lượng m3 (g) Khối lượng m0 (g) Khối lượng trước sấy (g) Khối lượng nước (g)

1,2 1,3 1,2 1,2 1,6 1,3 1,3 1,3 1,4 1,3 1,2 1,2 1,3 1,2 1,3 1,4 1,3 1,6 1,4 1,5 1,2 1,3 1,4 1,5 1,1 1,5 1,6 1,7 1,3 1,3 1,0 1,0 0,9 1,0 1,3 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 0,9 0,9 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,3 1,1 1,2 0,9 1,0 1,1 1,2 0,8 1,2 1,3 1,4 1,0 1,0 1,1 1,2 1,1 1,1 1,5 1,2 1,2 1,2 1,3 1,2 1,1 1,1 1,2 1,1 1,2 1,3 1,2 1,5 1,3 1,4 1,1 1,2 1,3 1,4 1,0 1,4 1,5 1,6 1,2 1,2 1,0 1,0 0,9 1,0 1,3 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 0,9 0,9 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,3 1,1 1,2 0,9 1,0 1,1 1,2 0,8 1,2 1,3 1,4 1,0 1,0 1,0 1,0 0,9 1,0 1,3 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 0,9 0,9 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,3 1,1 1,2 0,9 1,0 1,1 1,2 0,8 1,2 1,3 1,4 1,0 1,0 0,2 0,3 0,3 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Trung bình: 20,0 30,0 33,3 20,0 23,1 30,0 30,0 30,0 27,3 30,0 33,3 33,3 30,0 20,0 30,0 27,3 30,0 23,1 27,3 25,0 33,3 30,0 27,3 25,0 37,5 25,0 23,1 21,4 30,0 30,0 27,9

Bảng 5. Kết quả xác định độ ẩm của gỗ tại thang độ ẩm 15-20%

STT Độ ẩm (%) Khối lượng m1 (g) Khối lượng m2 (g) Khối lượng m3 (g) Khối lượng m0 (g) Khối lượng trước sấy (g) Khối lượng nước (g)

1,3 1,1 1,3 1,0 1,2 1,3 1,1 1,2 1,2 1,4 1,2 1,2 1,3 1,1 1,0 1,3 1,2 1,1 0,9 1,2 0,9 1,3 1,0 1,1 1,3 1,2 1,3 1,2 1,0 1,2 1,1 1,0 1,1 0,9 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,2 1,0 1,0 1,1 0,9 0,9 1,1 1,0 0,9 0,7 1,0 0,8 1,1 0,9 0,9 1,1 1,0 1,1 1,0 0,9 1,0 1,2 1,0 1,2 0,9 1,1 1,2 1,0 1,1 1,1 1,3 1,1 1,1 1,2 1,0 0,9 1,2 1,1 1,0 0,8 1,1 0,8 1,2 0,9 1,0 1,2 1,1 1,2 1,1 0,9 1,1 1,1 1,0 1,1 0,9 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,2 1,0 1,0 1,1 0,9 0,9 1,1 1,0 0,9 0,7 1,0 0,8 1,1 0,9 0,9 1,1 1,0 1,1 1,0 0,9 1,0 1,1 1,0 1,1 0,9 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,2 1,0 1,0 1,1 0,9 0,9 1,1 1,0 0,9 0,7 1,0 0,8 1,1 0,9 0,9 1,1 1,0 1,1 1,0 0,9 1,0 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Trung bình: 18,2 10,0 18,2 11,1 20,0 18,2 10,0 20,0 20,0 16,7 20,0 20,0 18,2 22,2 11,1 18,2 20,0 22,2 28,6 20,0 12,5 18,2 11,1 22,2 18,2 20,0 18,2 20,0 11,1 20,0 17,8