Thiết kế phân xưởng xẻ phục vụ sản xuất đồ mộc ngoài trời xuất khẩu

Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo
Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh
Ngành Chế Biến Lâm Sản
-------------o0o-------------

Đồ án cơng nghệ xẻ:

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Hạnh
Lớp: DH05CB

Thành phố Hồ Chí Minh 2008


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU......................................................................................................4
Chương 1: NHỮNG ĐIỀU TRA BAN ĐẦU.......................................................6
1.1 - NGUYÊN LIỆU.......................................................................................6
1.1.1- Giới thiệu sơ lược về nguyên liệu......................................................6
1.1.2- Các thông số về kích thước của gỗ Tràm bông vàng........................7
1.2 – MÁY MÓC THIẾT BỊ............................................................................7
1.2.1. Thiết bị chủ yếu..................................................................................7
1.2.2. Thiết bị bảo trợ....................................................................................8
1.3- QUI CÁCH SẢN PHẨM..........................................................................9
1.4 - MỘT SỐ ĐIỀU TRA KHÁC.................................................................10
Chương 2: LẬP BẢN ĐỒ XẺ - CHỌN PHƯƠNG PHÁP XẺ.........................12
2.1 - CHỌN PHƯƠNG PHÁP XẺ.................................................................12
2.2 - BẢN ĐỒ XẺ VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỶ LỆ THÀNH KHÍ........13

2.2.1. Bản đồ xẻ..........................................................................................13
2.2.2. Phương pháp tính tỷ lệ thành khí.....................................................13
2.2.3. Tính toán tỷ lệ thành khí lý thuyết và thực tế..................................19
Chương 3: THIẾT KẾ BẾN BÃI - KHO THÀNH PHẨM...............................37
3.1 - KẾ HOẠCH SẢN XUẤT TRONG NĂM CỦA NHÀ MÁY...............37
3.1.1 Lượng gỗ xẻ theo các cấp đường kính..............................................37
3.1.2. Thời gian sản xuất của nhà máy.......................................................39
3.1.3. Kế hoạch dự trữ gỗ trong tháng........................................................42
3.2 – TÍNH TOÁN BẾN GỖ..........................................................................44
3.3 – TÍNH TOÁN BÃI GỖ...........................................................................44
3.3.1. Dung lượng chứa của đống gỗ.........................................................44
3.3.2 Số đống gỗ có trong bãi.....................................................................46
3.3.3 Diện tích bãi gỗ..................................................................................46
Diện tích của bãi gỗ được tính theo công thức :........................................46
3.4 – TÍNH TOÁN KHO GỖ XẺ...................................................................47
SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 2


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

3.4.1. Diện tích kho gỗ xẻ ..........................................................................47
3.4.2. Diện tích bãi hong phơi....................................................................48
3.5 – CÁC THIẾT BỊ DÙNG TRONG BẾN BÃI VÀ KHO GỖ XẺ...........49
3.5.1. Thiết bị dùng trong bãi gỗ tròn.........................................................49
3.5.2. Thiết bị dùng trong kho gỗ xẻ..........................................................49
3.6 – QUI HOẠCH TỔNG THỂ BẾN BÃI VÀ KHO GỖ XẺ.....................50

Chương 4 : BỐ TRÍ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ........................................51
4.1 - LỰA CHỌN DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ.......................................51
4.2 – TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG MÁY MÓC THIẾT BỊ..............................53
4.2.1. Tính toán số máy cưa vòng lớn........................................................53
4.2.2. Tính toán số máy cưa đĩa xẻ lại và rọc rìa.......................................58
4.2.3 Xác định vị trí các máy......................................................................60
4.3 – QUI HOẠCH TỔNG THỂ MẶT BẰNG PHÂN XƯỞNG XẺ...........61
4.3.1. Bố trí máy móc trong phân xưởng xẻ...............................................61
4.3.2. Mặt bằng phân xưởng xẻ..................................................................62
Chương 5. TÍNH TOÁN PHI CÔNG NGHỆ....................................................63
5.1 - DIỆN TÍCH NHÀ XƯỞNG...................................................................63
5.2 - KẾT CẤU NHÀ XƯỞNG.....................................................................63
5.3 - TỔ CHỨC SẢN XUẤT TRONG NHÀ MÁY......................................66
5.3.1. Tính toán số số công nhân xẻ trực tiếp trong nhà xưởng.................66
5.3.2. Tính số công nhân phục vụ sản xuất gián tiếp trong nhà xưởng.....66
5.3.3. Tính toán số người quản lý trong nhà máy......................................67
5.4 - CÁC TÍNH TOÁN KHÁC.....................................................................67
Chương 6 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.........................................................69
6.1 - KẾT LUẬN............................................................................................69
6.2 - KIẾN NGHỊ............................................................................................70
TÀI LIỆU THAM KHẢO..................................................................................71

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 3


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

LỜI NÓI ĐẦU
Những năm gần đây, ngành chế biến, xuất khẩu đồ gỗ và lâm sản Việt
Nam đã có những bước tăng trưởng mạnh mẽ. Chỉ trong vòng 6 năm trở lại
đây, kim ngạnh xuất khẩu của ngành này đã tăng gần 10 lần, từ 219 triệu USD
năm 2000 lên gần 2 tỷ USD năm 2006. Sản phẩm gỗ đã trở thành một mặt hàng
xuất khẩu chủ lực, đứng thứ 5 trong nhóm hàng có kim ngạch xuất khẩu cao
nhất. Hiện nay, các sản phẩm đồ gỗ của Việt Nam đã có mặt trên 120 quốc gia
và vùng lãnh thổ trên thế giới, với các chủng loại sản phẩm đa dạng, từ hàng
trang trí nội thất trong nhà, đồ mộc ngoài trời…đến các mặt hàng dăm gỗ.
Trong đó các thị trường xuất khẩu chính năm 2006 gồm có Hoa Kỳ với 760
triệu USD (chiếm 39,3%), Nhật Bản đạt 290 triệu USD (chiếm 15%), các nước
EU đạt 448 triệu USD (chiếm 23,2%), Trung Quốc đạt 82 triệu USD (chiếm
4,24%), Úc đạt 60 triệu USD (chiếm 3,1%), sang Asean đạt 30 triệu USD
(1,6%)… Nhưng bên cạnh đó tình trạng khan hiếm nguyên liệu ngày càng trở
nên gay gắt. Theo tính toán của một số chuyên gia lĩnh vực chế biến lâm sản,
lượng gỗ khai thác hằng năm vào khoảng 2,2 - 2,3 triệu m 3, chủ yếu là gỗ
đường kính nhỏ dùng làm nguyên liệu giấy, dăm, ván nhân tạo; cộng với nguồn
gỗ lấy từ rừng tự nhiên chỉ đáp ứng khoảng 20% nhu cầu sản xuất, 80% số gỗ
còn lại phải nhập khẩu từ các nước trong khu vực như Cam-pu-chia, Lào,
Myanmar, Indonesia và một số quốc gia ngoài khu vực như New Zealand,
Australia, Thụy Điển, Đan Mạch... Đáng lưu ý là, nguyên liệu gỗ chiếm tới
60% giá thành sản phẩm, có nghĩa là trong 2 tỷ USD kim ngạnh xuất khẩu đồ
gỗ của cả năm 2006, thì chi phí cho nguyên liệu nhập khẩu đã chiếm trên 1 tỷ
USD. Như vậy, các nhà máy chế biến gỗ luôn bị động, chịu sức ép lớn về
nguyên liệu. Giá gỗ nguyên liệu nhập khẩu biến động theo xu hướng tăng dần.
Mặt khác, nhiều nước đã thực thi chính sách hạn chế xuất khẩu gỗ nguyên liệu,
như trong tháng 10-2004 hai nước xuất khẩu gỗ tròn nhiệt đới chủ yếu là
Indonexia và Malayxia đã quyết định ngưng xuất khẩu gỗ xẻ. Để giải quyết vấn
đề gỗ nguyên liệu, nhà nước phải có cơ chế, chính sách đầu tư thỏa đáng, đẩy

nhanh tốc độ trồng rừng, nhất là rừng nguyên liệu (còn gọi là rừng sản xuất).
Song song với công tác quy hoạch, cần tăng cường công tác nghiên cứu khoa
SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 4


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

học, chuyển giao và áp dụng công nghệ mới vào trồng rừng, bảo vệ rừng như:
áp dụng kỹ thuật tạo giống cây bằng phương pháp mô, hom. Lựa chọn và đưa
vào trồng những cây thích hợp, bảo đảm vừa có cây gỗ nhỏ mọc nhanh, chu kỳ
kinh doanh ngắn (6-7 năm), vừa có cây gỗ lớn dài ngày (10-15 năm). Song đó
là những giải pháp về lâu dài, còn trước mắt các doanh nghiệp thuộc lĩnh vực
công nghiệp chế biến gỗ và các địa phương liên quan, bằng mọi cách mở rộng
thị trường, tăng cường khả năng nhập khẩu gỗ, phát triển chế biến mạnh hơn
nữa, nâng cao mức lợi dụng gỗ đặc biệt là nâng cao tỉ lệ thành khí ở khâu cưa
xẻ sẽ góp phần quan trọng vào việc “tiết kiệm” nguồn nguyên liệu đang ngày
càng khan hiếm này. Nhưng vấn đề đặt ra trước mắt, đó là làm thế nào để có
được một qui trình xẻ hợp lý, đơn giản mà số lượng và chất lượng gỗ xẻ đạt
được là cao nhất. Để giải quyết vấn đề trên, cùng với sự hướng dẫn của thầy
TS. Phạm Ngọc Nam chúng tôi đã tiến hành thực hiện đồ án “Thiết kế phân
xưởng xẻ phục vụ sản xuất đồ mộc ngoài trời xuất khẩu” với công suất
50.000m3/năm. Sản phẩm xẻ ở đây chủ yếu là gỗ Tràm Bông Vàng.

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 5

Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

Chương 1: NHỮNG ĐIỀU TRA BAN ĐẦU
1.1 - NGUYÊN LIỆU
1.1.1- Giới thiệu sơ lược về nguyên liệu
- Tên nguyên liệu: CÂY TRÀM BÔNG VÀNG (Keo Lá Tràm)
- Tên khoa học : Acacia auriculiformis
- Họ đậu : Leguminosae
- Họ phụ : Minosoideae (Trinh nữ).
- Vùng phân bố và sinh thái : Có nguồn gốc từ Australia và quần đảo
Kai của Indonesia. Ở Việt Nam được trồng ở các tỉnh miền Nam như Đồng
Nai, Bình Dương, Gia Lai, Quảng Nam . . .Là loài cây mọc nhanh, chịu hạn, ưa
sáng, mọc được trên nhiều loại đất như: đất pha cát ven biển, đất bazan, đất bồi
tụ, đất phù sa …, có khả năng cải tạo đất.
- Mô tả cây: Tràm bông vàng là cây gỗ nhỡ thường xanh, cao từ 1525m. Tán cây thường dày, rộng, rậm, giai đoạn trung niên tán cây hình tháp.
Cây mạ lá kép lông chim 1 lần chẵn, cây già lá chết hoàn toàn thoái hoá còn lại
dạng lá đơn do cuống lá biến thành gân song song mọc cách. Hoa tự bông
vàng, thơm dài từ 8-10 cm mọc thành từng đôi ở nách là gần đầu cành. Quả
đậu dẹt dài khoảng 6-10 cm, rộng 1,2 ÷ 1,5 cm, khi còn non thì thẳng nhưng
khi già thì cong và cuộn lại thành hình trôn ốc không đều, mép ngoài của quả
gợn sóng như hình vành tai. Vỏ quả cứng, giòn, khi chín và khô vỏ quả màu
xám, hạt màu đen hoặc hạt màu nâu có dây rốn màu vàng.
- Mô tả gỗ: Tràm Bông Vàng là gỗ lá rộng có giác lõi phân biệt rõ
ràng. Khi mới chặt hạ gỗ giác có màu hồng nhạt, khi khô có màu vàng nhạt; lõi
có màu nâu đỏ sau chuyển sang màu nâu vàng. Tỉ lệ gỗ lõi chiếm 70-80%.
Vòng sinh trưởng phân biệt rõ ràng nhưng không dứt khoát, thường rộng từ 2-3

(mm). Phần gỗ muộn thường chiếm từ 1/4 – 1/3 bề rộng vòng sinh trưởng.Bằng
mắt thường có thể nhận biết mạch gỗ xếp phân tán. Tia gỗ nhỏ và hẹp, khó thấy
bằng mắt thường. Mô mền vây quanh mạch. Mặt gỗ trung bình, gỗ khá thẳng

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 6


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

thớ. Khá nhiều mắt gỗ. Gỗ cứng và nặng trung bình . Khối lượng thể tích trung
bình là 0,627 g/cm3.
- Giá trị sử dụng: Tràm Bông Vàng có thể làm vật liệu xây dựng, sản
xuất ván ghép thanh, làm bột giấy, sản xuất than hoạt tính, đồ mộc gia dụng, đồ
mộc ngoài trời xuất khẩu…
1.1.2- Các thông số về kích thước của gỗ Tràm bông vàng
a- Đường kính d (cm): Gỗ Tràm bông vàng được phân loại theo các cấp
đường kính như sau:
- Đường kính cấp 1: dc1 ≤ 20 cm chiếm 10%
- Đường kính cấp 2: dc2 = 21 ÷ 30 cm chiếm 50%
- Đường kính cấp 3: dc3 = 31÷ 40 cm chiếm 30%
- Đường kính cấp 4: dc4 ≥ 41 cm chiếm 10%.
b- Chiều dài trung bình: L = 1,5 m
1.2 – MÁY MÓC THIẾT BỊ
Tất cả các loại máy móc trong xưởng xẻ dù trực tiếp hay gián tiếp phục vụ
cho quá trình gia công cưa xẻ đều được gọi là thiết bị kỹ thuật của xưởng xẻ.
Các thiết bị này có thể chia làm 2 nhóm chính: Thiết bị chủ yếu và thiết bị bổ

trợ.
1.2.1. Thiết bị chủ yếu
Là tất cả các loại máy móc thiết bị trực tiếp tham gia vào quá trình cưa
cắt gỗ tròn để sản xuất ra thành phẩm hay bán thành phẩm.
Ví dụ như: Các loại cưa trong xưởng (vòng, sọc, đĩa...).
 Trong nhóm thiết bị chủ yếu gồm có 5 loại sau:
- Cưa xẻ phá: là những thiết bị chủ yếu để xẻ nguyên liệu gỗ tròn
thành những bán thành phẩm cỡ lớn, thường nó gồm các loại cưa: vòng, sọc,
đĩa cỡ lớn. Nhưng xu thế hiện nay dùng cưa vòng đứng là chính, cưa sọc bị hạn
chế, còn cưa đĩa hầu như ít sử dụng vào nhiệm vụ này.
- Cưa xẻ lại: là những thiết bị để xẻ những bán thành phẩm từ cưa xẻ
phá đến thành bán thành phẩm cỡ nhỏ hoặc sản phẩm. Thông thường gồm
SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 7


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

những loại cưa sọc, vòng, đĩa có kích thước nhỏ hơn so với loại cưa vòng, cưa
sọc, cưa đĩa để xẻ phá...Xu thế hiện nay là dùng cưa sọc, cưa vòng là chủ yếu,
còn cưa đĩa hạn chế trong nhiệm vụ này.
- Cưa rọc rìa: là những loại cưa chủ yếu dùng để cưa cắt các ván chưa
sạch rìa thành những ván sạch rìa. Thông thường gồm những loại cưa đĩa và
cưa vòng cỡ nhỏ. Cưa đĩa là thiết bị được sử dụng nhiều nhất.
- Cưa tận dụng: là những loại cưa dùng để xẻ những nguyên liệu gỗ có
thể tận dụng được thành những loại thành phẩm tận dụng ngoài qui cách gỗ xẻ.
Thông thường gồm cưa đĩa, cưa vòng cỡ nhỏ.

- Cưa cắt ngắn nguyên liệu: Thường dùng cưa đĩa để cắt ngắn gỗ sao
cho phù hợp với qui cách sản phẩm.
1.2.2. Thiết bị bảo trợ
Là những máy móc thiết bị không trực tiếp tham gia cưa cắt tạo ra sản
phẩm mà nó chỉ có tác dụng duy trì và đảm bảo cho sản xuất trong xưởng được
liên tục và bình thường.
Ví dụ như: Bộ phận (hàn, mài, gò, cán lưỡi cưa, các máy vận
chuyển…).
 Trong nhóm thiết bị bổ trợ chủ yếu dùng 3 loại sau:
- Thiết bị vận chuyển: là những máy móc thiết bị làm nhiệm vụ vận
chuyển tất cả nguyên liệu, sản phẩm, bán thành phẩm và phế liệu trong xưởng.
Các máy móc có nhiệm vụ cung cấp nguyên liệu cho các máy móc chủ yếu sản
xuất kịp thời và phải nhanh chóng vận chuyển hết những sản phẩm từ các máy
móc chủ yếu sản xuất ra. Qua đó đảm bảo cho quá trình sản xuất liên tục không
ngừng trệ. Thông thường nó gồm các loại: xích kéo dọc, xích kéo ngang, băng
chuyền…
- Hàn mài: là một chuỗi máy móc và công cụ được sắp xếp theo thứ tự
nhất định làm nhiệm vụ sửa chữa công cụ cưa cắt đảm bảo cho việc sản xuất ra
sản phẩm có chất lượng cao, nâng cao hiệu suất lao động. Thông thường nó
gồm các máy như hàn, mài, cán…

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 8


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

- Các thiết bị khác: là những loại thiết bị bên ngoài những thiết bị nói
trên. Nó có nhiệm vụ gián tiếp phục vụ quá trình sản xuất, ví dụ như máy
khoan, tiện (kim loại)…
1.3- QUI CÁCH SẢN PHẨM
Do yêu cầu sản phẩm xẻ phục vụ sản xuất đồ mộc ngoài trời xuất khẩu
nên ta chọn sản phẩm để sản xuất là: bàn ngoài trời.
Bảng 1: Kích thước tinh chế của các chi tiết sản phẩm bàn ngoài trời

STT

Tên chi tiết

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Nan bàn
Vành dọc
Vành ngang giữa
Bổ ngang giữa
Bọ lỗ dù
Khung dọc
Khung ngang
Chân bàn

Path

Qui cách sản phẩm
t (mm)
12
22
22
22
22
22
22
45
22

b (mm)
42
80
80
80
100
75
75
45
75

l (mm)
393
1460
740
740

256
1320
760
698
100

- Dựa theo tiêu chuẩn qui định số 10/LNSX ngày 8/2/1972 của Tổng cục
lâm nghiệp:
- Độ dư gia công lấy theo chiều dài là: 15 – 20 mm
- Độ dư gia công lấy theo chiều rộng và dày như sau:
+ Từ 50 mm trở xuống : 3 – 5 mm
+ Từ 60 – 90 mm

: 5 – 7 mm

+ Từ 100 mm trở lên

: 7 – 15 mm

Nếu chi tiết dài hơn 1500 mm gỗ có độ ẩm cao thì cho phép lấy lượng
dư giao công nhiều hơn qui định.
- Thường những loại gỗ dùng để sản xuất hàng mộc thì cần phải để một
lượng dư sấy khô.
Bảng 2: Lượng dư gia công các chi tiết sản phẩm
SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 9


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

STT

Tên chi tiết

1
2

Nan bàn
Vành dọc
Vành ngang

3
4
5
6
7
8
9

giữa
Bổ ngang giữa
Bọ lỗ dù
Khung dọc
Khung ngang
Chân bàn
Path

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

Kích thước tinh chế
t
b
l

Kích thước sơ chế

(mm) (mm) (mm) t`=t+∆t b`=b+∆b l`=l+∆l
12
42
393
17
47
413
22
80
1460
27
85
1480
22
22
22
22
22
45
22

80
80

100
75
75
45
75

740
740
256
1320
760
698
100

27
27
27
27
27
50
27

85
85
105
80
80
50
80

760
760
276
1340
780
718
120

Hình 1: Sản phẩm gỗ Tràm Bông vàng sau khi xẻ
1.4 - MỘT SỐ ĐIỀU TRA KHÁC

 Vị trí địa lý:
` Công ty đặt tại khu công nghệp Mỹ Phước, huyện Bến Cát, tỉnh Bình
Dương. Khu công nghiệp Mỹ Phước được thành lập theo giấy phép đầu tư số

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 10


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

452/QĐ-TTg ngày 14-6-2002 của Thủ tướng Chính phủ, do Công ty Thương
mại - Đầu tư và Phát triển (Becamex Corp) làm chủ đầu tư xây dựng cơ sở hạ
tầng. Khu công nghiệp có thời gian hoạt động 50 năm, triển khai thành nhiều
giai đoạn. Khu công nghiệp Mỹ Phước thu hút nhiều nhà đầu tư là nhờ lợi thế
về địa lý và chính sách hỗ trợ của chính quyền địa phương cũng như của Chính
phủ. Nằm tại trung tâm của khu vực tứ giác kinh tế trọng điểm phía Nam, Khu

công nghiệp Mỹ Phước cách thành phố Hồ Chí Minh 40km về phía Bắc, giáp
ranh với thị xã Thủ Dầu Một. Vì vậy khu công nghiệp đã hưởng được các lợi
thế như sân bay, cảng biển, đặc biệt tuyến đường huyết mạch nối xuyên suốt
các tỉnh khu vực phía Nam đã nâng cấp mở rộng 6 làn xe.

 Qui chế hoạt động của doanh nghiệp: Chịu sự quản lý của khu công
nghiệp Mỹ Phước, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương.

 Khí hậu: Có 2 mùa rõ rệt:
- Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa khô từ tháng 11 đến tháng
4 năm sau.
- Nhiệt độ trung bình năm : 270C
- Nhiệt độ cao nhất trong năm tháng 4: 350C
- Nhịêt độ thấp nhất trong năm tháng 12: 220C
Bảng nhiệt độ
Nhiệt độ trung bình t0C
Tháng
0

tC

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

25,7 26,6 27,8 28,2 27,4 27 27 26,7 26,7 26,6 26,3



12
25,7

Chế độ gió: Gió là một trong những nhân tố quan trọng trong quá

trình phát triển và biến đổi các chất gây ô nhiễm không khí trong bầu khí
quyển.
Có 2 hướng gió chính trong năm:
- Từ tháng 1 – 6: hướng gió khống chế là Đông Nam với tần số
20 – 40 %, gió Đông 20 %, gió Nam 37 %.

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 11


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

- Từ tháng 7 – 12: Hướng gió khống chế là Tây Nam. Trong thời kỳ
này, vận tốc gió có trị số cao nhất. Vận tốc trung bình là 2 – 3 (m/s). Trị số
cao nhất ghi được vào năm 1972 là 36 (m/s). Đài khí tượng thuỷ văn miền
Nam (1998).

Chương 2: LẬP BẢN ĐỒ XẺ - CHỌN PHƯƠNG PHÁP XẺ
2.1 - CHỌN PHƯƠNG PHÁP XẺ
Hiện nay có rất nhiều các phương pha xẻ gỗ như: phương pháp xẻ suốt,
phương pháp xẻ hộp, phương pháp xẻ xoay tròn, phương pháp xẻ xuyên tâm,
phương pháp xẻ tiếp tuyến. Mỗi phương pháp xẻ đều có những ưu nhược điểm
khác nhau. Đối với gỗ Tràm Bông Vàng là gỗ rừng trồng, thân khá thẳng thớ
và do sản phẩm là hàng mộc ngoài trời xuất khẩu nên ta có thể chọn phương
pháp xẻ là: phương pháp xẻ suốt và phương pháp xẻ hộp.

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 12


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

2.2 - BẢN ĐỒ XẺ VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỶ LỆ THÀNH KHÍ
2.2.1. Bản đồ xẻ
Để tiện lợi cho việc giao dịch trao đổi kĩ thuật và tính toán số ván trên thân
gỗ tròn ta cần phải qui định thống nhất về cách biểu diễn “ sơ đồ xẻ để biểu thị
vị trí, kĩ thuật và số lượng sản phẩm trên tiết diện ngang của gỗ tròn. Một bản
đồ xẻ hợp lý phải đảm bảo được các yêu cầu sau: đó là gỗ sau khi xẻ phải đáp
ứng yêu cầu của sản phẩm, đúng qui trình đặt ra, nâng cao chất lượng gỗ xẻ,
đạt tỷ lệ thành khí cao nhất.
2.2.2. Phương pháp tính tỷ lệ thành khí
a) Tính toán tỷ lệ lớn nhất theo phương pháp xẻ hộp

 Tỷ lệ lớn nhất của phần hình trụ
Vấn đề của phương pháp xẻ hộp lớn nhất chính là tìm hình tứ
giác nội tiếp trong hình tròn có kích thước như thế nào để diện tích là lớn
nhất.

B

A

d

D

O

C

Hình 2: Xẻ hộp phần hình trụ
Giả sử hình tứ giác nội tiếp là: ABCD.

Suy ra diện tích hình tứ giác là: FABCD = AB Χ BC.Nối A với C ta có:
SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 13


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

BC = dsin α
AB = dcos α
Trong đó: AB, BC là chiều dày và rộng của hộp.
Vậy FABCD = dcos α x dsin α =

1

2

d2sin2 α

Lấy đạo hàm bậc 1 của F ABCD theo α ta được:
1
2

FABCD =( d2sin 2 α )’ = 0
→ d2cos2 α = 0 
→ 2 α = 90o

cos2 α = 0

α = 45o

Từ kết quả trên ta có: AB = dcos α = dcos45o = 0,71d
BC = dsin α = dsin45o ≈ 0,71d

BC
≈ 0,71
d

Như vậy tứ giác ABCD nội tiếp trong hình tròn là hình vuông
có chiều dài lớn nhất bằng 0,71d. Tỷ lệ giữa bề dày hộp và đường kính sao
động quanh số 0,71.
♦ Tỷ lệ lớn nhất của phần bìa bắp
Sau khi gỗ tròn đã xẻ hộp , phần còn lại là phần bìa bắp gỗ. Để nâng
cao tỷ lệ lợi dụng và tỷ lệ thành khí cần phải tiếp tục xẻ gỗ bìa bắp thành những
ván thanh…Kích thước của ván là bao nhiêu để đạt tỷ lệ cao nhất.

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 14


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

B
F

C

N

R S

O

P

E

D

A

Hình 3: Tỷ lệ Max của phần bìa bắp
Giả sử diện tích cắt ngang của ván thứ 1 nằm trong phần bìa bắp là tứ
giác EFNP. Vật diện tích của nó là :
F(EFNP) = EF Χ RS = 2RF Χ RS

(1)

Xét ∆ ORF ta có:
RF = OF 2 − ( RS + SO ) 2

(2)

Đặt RS = x.Qua phần chứng minh của hộp lớn nhất ở trên ta dễ dàng
thu được :
1

2

SO = dcos450 = rcos450

(3)

Đem (2) thay vào (1) ta được

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 15


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ
RF =

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

r 2 − ( x + r cos 45 0 ) 2

(4)

Đem(4) thay vào (1)
f (EFNP) = 2x r 2 − ( x + r cos 45 0 ) 2
Lấy đạo hàm f (EFNP):
r2
2( − x 2 − rx 2 ) − 2 x 2 − rx 2
2
f’(EFNP) =
2

r
( − x 2 − rx 2 )1 2
2

Cho đạo hàm f’(EFNP) = 0. Rút gọn và giải phương trình ta được
x=

− 2 2 r + 2r
= 0,2r
8

x = 0,2r = 0,1d
Do đó, tấm ván thứ 1 của phần bìa bắp có tỷ số giữa chiều dày và
đường kính là

x
=0,1 thì sẽ đạt được tỷ lệ cực đại. Thông qua những giả thiết
d

và kết quả trên ta xác định được bề rộng của ván là: EF = 2RF = 2 x 0,43r =
0,43d
Do vậy trong một cây gỗ tận dụng được 4 tấm ván bìa mỗi tấm ván
có kích thước là : chiều dày ván t = 0,1d
chiều rộng ván b= 0,43d.
b)T ính toán tỷ lệ lớn nhất cho phương pháp xẻ suốt
Xẻ suốt còn được gọi là xẻ không sạch rìa. Theo phương pháp này
ván chưa sạch rìa sẽ được tiến hành rọc rìa ván để được ván hoàn chỉnh. Điều
ảnh hưởng đến tỷ lệ thành khí của ván chủ yếu là độ rộng mạch cưa và phần rìa
‘tam giác’ bị cắt đi. Phần rìa ‘tam giác’ thường biến động lớn, nhỏ phụ thuộc
SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 16


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

vào vị trí thân gỗ và độ dày ván. Nếu độ dày ván là một hằng số thì vị trí của
ván trong thân gỗ quyết định tỷ lệ hao phí của phần rìa. Càng xa tâm tỷ lệ hao
phí phần rìa càng lớn.

Y

l

m
N
M

r

b

O

X

t
H I

a

B

Hình 4 : Phương pháp xẻ suốt
Ta đặt : F : là tiết diện ngang của ván chỉnh.
Fo : là tiết diện ngang trung bình của ván chưa sạch rìa.
L : là độ dài của gỗ tròn.
Ta phải tìm mối quan hệ giữa F và Fo sao cho đạt được P cực đại.
Giả sử tấm ván chỉnh MNIH muốn xẻ ở vị trí được xác định trong thân
cây gỗ ở hình 3 như sau :
Trong đó
t : chiều dày ván
l : độ rộng mạch cưa
SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 17


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

a : khoảng cách từ tâm gỗ đến đường trung tâm mạch xẻ trong cưa ván
B : khoảng cách từ tâm gỗ đến đường trung tâm mặt xẻ mặt ngoài của
ván
b :Bề rộng lớn nhất của tấm ván chỉnh
r :Bán kính của gỗ tròn
m :khoảng cách từ tâm đến mặt ngoài ván muốn xẻ.

Như vậy ta có
l
2

B = a+ + t +

l
2

Và m = a + t +

l
2

Theo quan hệ hình học ta có
l
2

b =2 r 2 − m 2 = 2 r 2 − (a + + t ) 2
l
2

và F = t.b = 2t r 2 − (a + + t ) 2

Mặt khác ta cũng xác định được Fo. Bởi vì tiết diện ngang của gỗ là
hình tròn nên đường biểu diễn của nó là :
y2 + x2 = r2

y=

r 2 − x2

dF = 2 × y × dx

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 18


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ
B

B

a

a

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam
2

x
r
x
2
2
F0 = 2 ∫ ydx = 2 ∫ r − x dx = 2 [ r 2 − x 2 + arcsin ] aB
2

2

r

Dựa vào công thức trên ta có thể tính được bất kỳ một ván nào khi biết
cận [a,B], đồng thời tính được tỷ lệ thành khí (Pi) cho một tấm ván bất kỳ

F
=
Pi =
F0

l
2t r 2 − (a + t + ) 2
2
2
x 2
r
x
2[
r − x 2 + arcsin ] aB
2
2
r

2.2.3. Tính toán tỷ lệ thành khí lý thuyết và thực tế
2.2.3.1. Đối với cây có đường kính cấp 1 (d ≤ 20 cm).
Ta chọn đường kính trung bình của cấp 1 là dc1 = 16 (cm)
⇒ bán kính rc1 = 8 cm = 80 mm

- Chiều dài trung bình của khúc gỗ là : L = 1,5 (m)

⇒ Thể tích khúc gỗ là :

π × d c21 × L
π × 16 2 × 150
V1 =
=
= 30159,29(cm3)
4
4

Vì đường kính cấp 1 nhỏ nên ta dùng phương pháp xẻ suốt để nâng cao tỷ
lệ thành khí của sản phẩm xẻ. Dùng cưa vòng nằm để xẻ phá.
• Tìm Pmax của 2 ván liên tiếp từ tâm (a = 0 ; B = l+ t)
Ta có tỷ lệ thành khí :

2t r 2 − (t + l ) 2
2
Pt = 2
l +t
r . arcsin
+ (l + t ) r 2 − (l + t ) 2
r

Giả sử ta có bề dày ván ở tâm (mm) là : t =17 , t = 27, t = 50
Thay lần lượt các giá trị t vào công thức ta được :
- t = 17 ⇒ P =0.02809
- t = 27 ⇒ P = 0,02819
- t = 50 ⇒ P = 0,0227
Bảng biến thiên :
SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 19


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

t(mm)

20

25

27

P(t)= f(t)

0,02809

0,02819

0,02278

Vậy ta chọn ván tâm là t = 27 (mm)
Bề rộng ván tâm là :
l
b = 2 r −  t + 
 2
2

2

2

3
= 2 80 −  27 +  = 149,5 ≈ 149 (mm)
2

2

• Tìm Pmax của 2 ván tiếp theo :
l
2t r 2 − (a + t + ) 2
F
2
=
P1 =
2
F0
x 2
r
x
2[
r − x 2 + arcsin ] aB
2
2
r

Giả sử tấm ván tiếp theo có chiều dày t = 17 (mm), t = 27 (mm),

t = 50 (mm)
- t = 17 (mm) với

a = 27 +

3
=28,5
2

B = 28,5 + 17 + 3 = 48,5
 P1 = 0,02072
- t = 27 (mm) với

a = 27 +

3
= 28,5
2

B = 28,5 + 27 + 3 = 58,5
 P1 = 0,0182

Bảng biến thiên
t(mm)

17

27

P(t) = f(t)

0,0207

0,0182

Vậy ta chọn ván biên tiếp theo t = 17 (mm).
Bề rộng ván biên là:

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 20


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

2

2

l
3
b = 2 r −  a + t +  = 2 80 2 −  28,5 + 17 +  = 129,4 ≈ 129 (mm)
2
2


2

• Tìm Pmax của 2 ván tiếp theo
l
2t r 2 − (a + t + ) 2
F
2
=
P1 =
2
F0
x 2
r
x
2[
r − x 2 + arcsin ] aB
2
2
r

Giả sử tấm ván tiếp theo có chiều dày t = 17 (mm), t = 27 (mm)
- t = 17 (mm) với

a = 27 +

3
+ 17 + 3 = 48,5
2

B= 48,5 + 17 +3 = 68,5
 P1 = 0,01078
- t = 27 (mm) với

a = 27 +

3
+ 17 + 3 = 48,5
2

B = 48,5 + 27 +3 = 78,5
 P1 = 0,0044
Bảng biến thiên

t(mm)

17

27

P(t) = f(t)

0,01078

0,0044

Vậy ta chọn ván t = 17

Bề rộng ván biên là:

2

2

l
3
b = 2 r −  a + t +  = 2 80 2 −  48,5 + 17 +  = 87,42 ≈ 87 (mm)
2
2


2

Tóm lại xẻ phá gỗ với đường kính 1 được : 2

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

27
17
17
; 2
;2
149
129
87

Trang 21


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

 Dùng cưa đĩa để xẻ lại ván 27 × 149 × 1500 (mm) thành :
- 1 ván 27 × 105 × 1500 (mm)
- 1 ván phụ 27 × 40 x 1500 (mm)
 Dùng cưa đĩa để xẻ lại ván 17 × 129 × 1500 (mm) thành :
- 2 ván 17 × 47 × 1500 (mm)
 Dùng cưa đĩa để xẻ lại ván 17 × 87 × 1500(mm) thành :
-

1 ván 17 × 47 × 1500 (mm)

-

1 sản phẩm phụ 17 × 30 × 1500 (mm)

Hình 5 : Sơ đồ xẻ đường kính cấp 1 (d ≤ 20 cm)

Bảng 3 : Bảng tổng hợp qui cách cho phương pháp xẻ suốt đối với đường
kính cấp 1 :

STT

t(mm)

b (mm)

L (mm)

Số lượng

V (cm3)

1

17

30

1500

2

1530

2

17

47

1500

6

7191

3

27

40

1500

2

3240

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 22


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

4

27

105

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

1500

Tổng

2

8505

12

20466

 Thể tích gỗ xẻ được là Vx1 = 20466 (cm3)
Tỷ lệ thành khí lý thuyết là : Klt =

V x1
20466
× 100 =
× 100 = 67,86 %
V1
30159,29

Trên thực tế, gỗ còn bị khuyết tật nên ta phải trừ đi tỷ lệ hao hụt, chẳng
hạn cho tỷ lệ hao hụt của gỗ Tràm Bông Vàng là Phh = 3 %
 Tỷ lệ thành khí thực tế Ktt = Klt – Phh = 67,86 % - 3 % = 64,86 %
2.2.3.2. Đối với cây có đường kính cấp 2 ( d2 = 21 ÷ 30 cm )
Ta chọn đường kính trung bình của cây có đường kính cấp 2 là d 2 = 26
(cm) ⇒ bán kính rc2 = 13 (cm) = 130 (mm)
- Chiều dài trung bình của khúc gỗ là : L = 1,5 (m)
⇒ thể tích khúc gỗ là :

V2 =

π × d c22 × L
π × 26 2 × 150
=
= 79639,4 (cm3)
4

4

Vì đường kính cấp 2 cũng nhỏ nên ta cũng dùng phương pháp xẻ suốt để
nâng cao tỷ lệ thành khí của sản phẩm xẻ. Dùng cưa vòng nằm để xẻ phá.
• Tìm Pmax của 2 ván liên tiếp từ tâm (a = 0 ; B = l+ t)
Ta có tỷ lệ thành khí :

2t r 2 − (t + l ) 2
2
Pt = 2
l +t
r . arcsin
+ (l + t ) r 2 − (l + t ) 2
r

Giả sử ta có bề dày ván ở tâm (mm) là : t =17 , t = 27, t = 50
Thay lần lượt các giá trị t vào công thức ta được :
- t = 17 ⇒ P = 0,0287
SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 23


Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

- t = 27 ⇒ P = 0.02987
- t = 50 ⇒ P = 0,0289
Bảng biến thiên :

t(mm)

17

27

50

P(t)= f(t)

0,0287

0,02987

0,0289

Vậy ta chọn ván tâm là t = 27 (mm)
Bề rộng ván tâm là :
2

2

l
3
b = 2 r 2 −  t +  = 2 130 2 −  27 +  = 253,67 ≈ 253(mm)


2

2



• Tìm Pmax của 2 ván tiếp theo :
l
2t r 2 − (a + t + ) 2
F
2
=
P2 =
2
F0
x 2
r
x
2[
r − x 2 + arcsin ] aB
2
2
r

Giả sử tấm ván tiếp theo có chiều dày t = 17 (mm), t = 27 (mm),
t = 50 (mm)
- t = 17 (mm) với a = 27 +

3
=28,5
2

B = 28,5 + 17 + 3 =48,5

 P2 = 0,026013
- t = 27 (mm) với a = 27 +

3
= 28,5
2

B = 28,5 + 27 + 3 = 58,5
 P1 = 0,02617
- t =50 (mm) với a = 27 +

3
= 28,5
2

B = 28,5 + 50 + 3 = 81,5
 P2 = 0,0229
Bảng biến thiên
t(mm)

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

17

27

50

Trang 24

Đồ án môn học công nghệ xẻ gỗ
P(t) = f(t)

GVHD: TS. Phạm Ngọc Nam

0,026013

0,02617

0,0229

Vậy ta chọn ván biên tiếp theo t = 27 (mm)
Bề rộng ván biên là:
2

2

l
3
b = 2 r 2 −  a + t +  = 2 130 2 −  28,5 + 27 +  = 233,6 ≈ 233 (mm)
2



2



• Tìm Pmax của 2 ván tiếp theo

F
=
P2 =
F0

l
2t r 2 − (a + t + ) 2
2
2
x 2
r
x
2[
r − x 2 + arcsin ] aB
2
2
r

Giả sử tấm ván tiếp theo có chiều dày t = 17 (mm), t = 27 (mm) ,
t = 50 (mm).
- t = 17 (mm) với a = 27 +

3
+ 27 + 3 = 58,5
2

B = 58,5 + 17 +3 = 78,5
 P2 = 0,020104
- t = 27 (mm) với a = 27 +

3
+ 27 + 3 = 58,5
2

B = 58,5 + 27 +3 =88,5
 P2 = 0,01406
- t = 50 (mm) với a = 27 +

3
+ 27 + 3 = 58,5
2

B = 58,5 + 50 + 3 =111,5
 P2 = 0,0127.
Bảng biến thiên

t(mm)

17

27

50

P(t) = f(t)

0,020104

0,01406

0,0127

Vậy ta chọn ván t =17

SVTH: Nguyễn Thị Hạnh

Trang 25