CẢI TIẾN MÁY BÀO CUỐN CŨ THÀNH MÁY BĂM DĂM QT – 07 (CƠ CẤU CẮT)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

CẢI TIẾN MÁY BÀO CUỐN CŨ THÀNH
MÁY BĂM DĂM QT – 07
(CƠ CẤU CẮT)

Họ và tên sinh viên: LÊ TUẤN QUANG
Ngành: Chế Biến Lâm sản
Niên khóa: 2004 – 2008

Tháng 07 năm 2008


CẢI TIẾN MÁY BÀO CUỐN CŨ THÀNH
MÁY BĂM DĂM QT – 07
(CƠ CẤU CẮT)

Tác giả

LÊ TUẤN QUANG

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng
Kỹ sư ngành Chế Biến Lâm Sản

Giáo viên hướng dẫn:
PGS. TS. ĐẶNG ĐÌNH BÔI

Tháng 07 năm 2008

i


LỜI CẢM ƠN
Tôi xin chân thành gởi lời cảm ơn tới:
Cha Mẹ, người đã có công sinh thành và nuôi dưỡng tôi đến nay.
Ban giám hiệu và toàn thể quý thầy cô trường đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí
Minh đã đào tạo tận tình trong những năm qua.
Ban chủ nhiệm khoa cùng toán thể quý thầy cô khoa Lâm Nghiệp, đặc biệt quý
thầy cô bộ môn Chế biến Lâm Sản đã truyền đạt kiến thức trong những năm qua.
Thầy PGS.TS. Đăng Đình Bôi giảng viên khoa lâm nghiệp trường đại học Nông
Lâm Tp. Hồ Chí Minh, người trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình thực
hiện đề tài. Thầy TS. Hoàng Xuân Niên đã giúp đỡ tôi trong quá trình chế tạo, lắp ráp
và hoàn thiện máy.
Ban lãnh đạo, anh chị em công ty Trường Tiền đã giúp đỡ tôi trong quá trình
thực hiện đề tài.
Tập thể lớp Chế biến lâm sản K.30 và bạn bè tôi đã động viên giúp đỡ tôi trong
thời gian học tập tại trường.
Thành phố Hồ Chí Minh tháng 7 năm 2008
Sinh viên thực hiện
Lê Tuấn Quang

ii


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
iii


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................

..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
..........................................................................................................................................
iv


DANH SÁCH CÁC BẢNG

Trang
Bảng 2.1 Các tính chất cơ lý của gỗ keo lá tràm.......................................................12
Bảng 2.2 Tỷ lệ chiều dài phế phẩm trong khâu xẻ lại ...............................................12
Bảng 2.3 Tỷ lệ chiều dài phế phẩm trong cắt chọn ...................................................13
Bảng 2.4 Kích thước dăm..........................................................................................14
Bảng 2.5 Ảnh hưởng của kích thước dăm đến độ bền ván........................................15
Bảng 4.1 Bảng kết quả thực nghiệm .........................................................................21
Bảng 4.2 Thông số góc lưỡi dao................................................................................32
Bảng 4.3 Chi phí cải tiến ...........................................................................................35
Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật máy nén khí..................................................................36
Bảng 5.2 Kết quả khảo nghiệm về độ ẩm nguyên liệu..............................................37
Bảng 5.3 Kết quả băm khảo nghiệm .........................................................................38

v


DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1 Khung máy bào cuốn....................................................................................4
Hình 2.2 Hộp giảm tốc của máy bào cuốn ..................................................................5
Hình 2.3 Bàn nâng hạ ..................................................................................................5
Hình 2.4 Trục gai của máy bào cuốn...........................................................................6
Hình 2.5 Trục trơn của máy bào cuốn .........................................................................6
Hình 2.6 Trục trống dao của máy bào cuốn ................................................................7
Hình 2.7: Lưỡi dao bào................................................................................................7
Hình 2.8: Sơ đồ động học máy bào cuốn ....................................................................9
Hình 2.9: Các dạng cắt gọt ........................................................................................10
Hình 3.1 Sơ đồ động máy băm dăm kiểu ly tâm .......................................................17
Hình 3.2 Sơ đồ động máy băm dăm kiểu trục dao ....................................................18
Hình 3.3 Sơ đồ động máy băm dăm kiểu đĩa dao .....................................................19

Hình 3.4: Sơ đồ động dự định của máy sau khi cải tiến............................................19
Hình 4.1: Sơ đồ chia trống dao thành bốn cung ........................................................22
Hình 4.2: Lực tác dụng khi vị trí cắt trong cung I.....................................................23
Hình 4.3: Lực tác dụng khi vị trí cắt trong cung II....................................................24
Hình 4.4: Lực tác dụng khi vị trí cắt trong cung III ..................................................24
Hình 4.5: Lực tác dụng khi vị trí cắt trong cung IV ..................................................25
Hình 4.6: Mô hình cắt dọc và cắt bên........................................................................26
Hình 4.7: Sơ đồ mô tả cắt dăm trên máy băm ...........................................................27
Hình 4.8: Sơ đồ lực tác dụng giữa dao và gỗ ............................................................28
Hình 4.9: Sơ đồ truyền động cho cơ cấu cắt .............................................................31
Hình 4.10: Mô hình lưỡi dao băm lắp trên trống dao................................................33
Hình 4.11: Cấu định vị dao băm trên trống dao ........................................................33
Hình 4.12: Sơ đồ lắp dao băm trên trống dao............................................................34
Hình 4.13: Cấu tạo lưỡi dao đáy................................................................................34

vi


TÓM TẮT
Đề tài “ Cải tiến máy bào cuốn cũ thành máy băm dăm QT-07” được tiến hành
tại Trung tâm nghiên cứu Giấy và bột giấy trường đại học Nông Lâm Tp. Hồ Chí
Minh. Thời gian thực hiện từ 1/03 – 15/7/2008.
Máy bào cuốn sau một thời gian sử dụng một số bộ phận của máy không hoạt
động chính xác, không đáp ứng được việc gia công các chi tiết đòi hỏi độ chính xác
cao nên nhiều xưởng và nhà máy bỏ đi. Để tận dụng các máy bào cuốn bỏ đi chúng tôi
tiến hành cải tiến máy bào cuốn thành máy băm dăm QT – 07.
Máy băm dăm QT – 07 có kết cấu đơn giản, dễ vận hành. Các dao trong máy
thực hiện quá trình cắt theo phương pháp cắt cong và dạng cắt là cắt bên. Cơ cấu dẫn
gỗ cho máy là piston. Kích thước dăm tạo ra 0,6  20 mm đáp ứng các tiêu chuẩn dăm
công nghệ. Nguyên liệu sử dụng cho máy là các đầu mẩu, bìa bắp, thanh nan,…ở các

xưởng xẻ, xưởng chế biến lâm sản. Công nghệ để cải tiến máy khá đơn giản, phù hợp
với trình độ tay nghề thợ ở nước ta hiện nay. Giá thành để cải tiến máy là 5.920.000
đồng. Đây là một mức giá hợp lý và phù hợp với điều kiện kinh tế ở các cơ sở, xưởng
sản xuất ván dăm cỡ nhỏ.

vii


MỤC LỤC
Trang
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN.....................................................iii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN........................................................iv
DANH SÁCH CÁC BẢNG .......................................................................................v
DANH SÁCH CÁC HÌNH.......................................................................................vi
TÓM TẮT ................................................................................................................vii
Chương 1: MỞ ĐẦU .................................................................................................1
1.1 Tính cấp thiết của đề tài.........................................................................................1
1.2 Mục đích và mục tiêu đề tài ..................................................................................3
1.2.1 Mục đích đề tài...........................................................................................3
1.2.2 Mục tiêu đề tài............................................................................................3
1.3 Ý nghĩa đề tài.........................................................................................................3
Chương 2: TỔNG QUAN .........................................................................................4
2.1 Máy bào cuốn ........................................................................................................4
2.1.1 Cấu tạo máy bào cuốn ................................................................................4
2.1.2 Nguyên tắc hoạt động máy bào cuốn .........................................................8
2.2 Máy băm dăm ........................................................................................................8
2.2.1 Phân loại theo phương pháp cắt .................................................................8
2.2.2 Phân loại theo dạng cắt ............................................................................10
2.3 Sơ lược về nguyên liệu ........................................................................................10

2.3.1 Keo lá tràm ...............................................................................................10
2.3.2 Khảo sát tỷ lệ phế phẩm gỗ keo lá tràm ...................................................12
2.4 Kích thước dăm gỗ trong sản xuất ván dăm........................................................13
Chương 3: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP......................................................16
3.1 Nội dung ..............................................................................................................16
3.2 Phương pháp........................................................................................................16
3.3 Lựa chọn mô hình máy cải tiến ...........................................................................16
viii


3.3.1 Nguyên tắc hoạt động một số dạng máy băm dăm
được sử dụng hiện nay ..................................................16
3.3.2 Xác lập mô hình máy cải tiến...................................................................19
3.3.3 Nguyên lý hoạt động ................................................................................19
Chương 4: THIẾT KẾ, CẢI TIẾN MÁY..............................................................21
4.1 Tình trạng máy bào cuốn cũ ................................................................................21
4.2 Cơ sở lựa chọn phương án cải tiến ......................................................................21
4.3 Phương án cải tiến cơ cấu cắt ..............................................................................22
4.3.1 Lựa chọn kích thước dăm thành phẩm.....................................................22
4.3.2 Lựa chọn vị trí cắt của dao .......................................................................22
4.3.3 Dạng cắt....................................................................................................25
4.3.4 Kích thước nguyên liệu đầu vào ..............................................................26
4.4 Mô tả quá trình tạo dăm.......................................................................................26
4.5 Tính toán công suất cắt, năng suất máy, công suất motor truyền động ..............27
4.5.1 Công suất cắt ............................................................................................27
4.5.2 Công suất motor truyền động...................................................................30
4.5.3 Năng suất máy..........................................................................................30
4.6 Tính toán, thiết kế cơ cấu truyền động cho cơ cấu cắt ........................................31
4.7 Thiết kế dao cho cơ cấu cắt .................................................................................31
4.7.1 Dao băm ...................................................................................................31

4.7.2 Dao đáy ....................................................................................................34
4.8 Tính toán chi phí cải tiến cơ cấu cắt....................................................................35
Chương 5: KHẢO NGHIỆM MÁY.......................................................................36
5.1 Thông số kỹ thuật máy bào cuốn.........................................................................36
5.1.1 Cơ cấu cắt.................................................................................................36
5.1.2 Cơ cấu dẫn................................................................................................36
5.2 Canh chỉnh máy ...................................................................................................37
5.2.1 Cơ cấu cắt.................................................................................................37
5.2.2 Cơ cấu dẫn gỗ...........................................................................................37
5.3 Khảo nghiệm .......................................................................................................37
5.3.1 Độ ẩm nguyên liệu ...................................................................................37
ix


5.3.2 Năng suất máy..........................................................................................38
5.3.3 Tính đa dạng về nguyên liệu ....................................................................39
5.4 Chăm sóc và bảo dưỡng ......................................................................................39
5.4.1 Dao băm ...................................................................................................39
5.4.2 Động cơ truyền động cho trục dao ...........................................................39
5.4.3 Trục dao....................................................................................................39
Chương 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................40
6.1 Kết luận................................................................................................................40
6.2 Kiến nghị .............................................................................................................40
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................41
PHỤ LỤC .................................................................................................................43

x


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Tính cấp thiết của đề tài
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của đất nước trong những năm qua, cụ thể là từ
những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ trước nền công nghiệp chế biến gỗ đã bắt đầu
hồi phục và phát triển một cách mạnh mẽ. Bên cạnh những thành tựu đạt được thì
ngành chế biến gỗ phải đối mặt với một vấn đề lớn của ngành là tìm ra nguồn nguyên
liệu đề đáp ứng cho ngành công nghiệp đang phát triển. Hàng năm, ngành công nghiệp
chế biến gỗ trong nước phải nhập khẩu từ 70%  80% nguồn nguyên liệu từ nước
ngoài.
Nhu cầu sử dụng gỗ của con người ngày càng tăng lên, trong khi đó tài nguyên
rừng ngày càng cạn kiệt, con người phải tìm mọi cách để nâng cao hiệu quả sử dụng
gỗ. Ván dăm được sản xuất và đưa vào sử dụng là một trong những phương án giải
quyết vấn đề trên. Đây là sản phẩm từ dăm gỗ có kích thước và độ ẩm thích hợp được
liên kết nhờ tác dụng của chất kết dính (keo) dưới nhiệt độ và áp suất nhất định. Ván
dăm với công nghệ lớp mặt tốt sẽ thay thế gỗ nguyên trong lĩnh vực sản xuất đồ mộc
và trang trí nội thất. Hơn nữa, yêu cầu nguyên liệu cho ván dăm không cao như ván
dán mà có thể tận dụng phế liệu từ các xưởng cưa, xí nghiệp ván dán, ván lạng hoặc tỉa
thưa, cành ngọn. Đây chính là phương pháp tận dụng phế liệu gỗ ở nước ta và trên thế
giới sản phẩm ván dăm có thể đạt kích thước lớn tùy theo các yếu tố công nghệ mà gỗ
nguyên không sao đạt được. Bởi những lợi thế trên mà ngày nay ván dăm dần chiếm
ưu thế trong sản xuất và sử dụng. Với những ưu thế cùng với nguồn thị trường tìm
tàng đó thì các nhà máy sản xuất ván dăm lớn và nhiều xưởng ván dăm cỡ nhỏ được
hình thành.
Trong dây chuyền sản xuất ván dăm, các loại máy băm có một vai trò rất quan
trọng. Đặc điểm khá phổ biến trong ngành chế biến gỗ nước ta hiện nay là trừ một số ít
xí nghiệp nhập thiết bị sản xuất đồng bộ từ nước ngoài, còn lại là hầu hết xí nghiệp đã

có sẵn máy móc nào thì sử dụng máy ấy rồi bổ sung sau hoặc tự thiết kế chế tạo lấy.
Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

1


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

Hiện nay, trong ngành sản xuất ván dăm các máy móc thiết bị phần lớn đều nhập ngoại
như các loại máy băm MRN-25, MRG-40, DU-2, DU-4, DS-6, DS-4…Các loại máy
này thường có công suất lớn, giá thành tương đối cao so với khả năng trang bị của các
xí nghiệp, phụ tùng thay thế và chế độ bảo dưỡng cũng gặp nhiều khó khăn. Hơn nữa
khi đưa vào sản xuất cũng gặp không ít trở ngại do tính đa dạng về nguyên liệu ở nước
ta.
Đối với các cơ sở sản xuất ván dăm cỡ nhỏ, việc băm dăm chủ yếu là dùng máy
đập búa và máy nghiền dăm. Các cơ sở sản xuất ván dăm dùng các máy đập búa, máy
nghiền để tạo dăm thì kích thước dăm không đồng đều, không đạt tiêu chuẩn hình thái
của dăm. Mặt khác lưới thoát, tay đập của các máy này rất mau hỏng và công suất
động cơ thì rất cao 150 - 200 kW nên tiêu hao năng lượng điện nhiều. Với những
nhược điểm như trên thì việc đảm bảo tiêu chuẩn dăm trong sản xuất đối với các cơ sở
sản xuất ván dăm cỡ nhỏ là việc rất khó. Chính vì vậy việc nghiên cứu, chế tạo một
máy băm dăm công suất nhỏ nhưng vẫn đảm bảo tiêu chuẩn dăm tinh là việc cấp thiết.
Tuy nhiên, nếu nghiên cứu chế tạo máy mới thì chi phí lớn, tốn kém, giá thành của
máy sẽ cao không phù hợp với các cơ sở cỡ nhỏ.
Hiện nay, có rất nhiều máy bào cuốn cũ bị nhiều xưởng bỏ đi sau một thời gian
sử dụng. Máy bào cuốn cắt gọt gỗ hoạt động theo nguyên lý cắt “phay”. Máy sau một
thời gian sử dụng thì một số bộ phận của máy không còn chính xác nên không đáp ứng
được việc gia công các chi tiết đòi hỏi độ chính xác cao. Chính vì vậy một lượng lớn

máy bào cuốn bị bỏ ra nhiều gây lãng phí. Nếu ta có thể tận dụng các máy này cải tiến
thành máy băm dăm theo nguyên lý cắt với nguyên liệu đầu vào là gỗ phế liệu sẽ rất
kinh tế, đáp ứng được nhu cầu sử dụng hiện nay.
Với những điều kiện như trên thì việc cải tiến máy bào cuốn thành máy băm
dăm với nguyên liệu đầu vào là gỗ phế liệu là hết sức cần thiết. Do thiết kế, cải tiến
toàn bộ máy thì khối lượng công việc nhiều và thời gian làm đề tài ngắn nên đề tài
được chia thành hai phần: Phần thiết kế, cải tiến cơ cấu cắt do Lê Tuấn Quang đảm
nhiệm; Phần thiết kế cải tiến cơ cấu dẫn gỗ do Nguyễn Vũ Phương Thành đảm nhiệm.

Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

2


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

1.2 Mục đích và mục tiêu đề tài
1.2.1 Mục đích đề tài
Thiết kế và cải tiến máy bào cuốn thành một máy băm dăm đạt các tiêu chuẩn
chất lượng, dăm tạo ra có hình dạng và kích thước phù hợp cho sản xuất ván dăm. Máy
sau khi cải tiến phải có công suất phù hợp với tình hình sản xuất và nguồn nguyên liệu
trong nước, kết cấu đơn giản dễ vận hành và bảo dưỡng, phụ tùng thay thế có thể chế
tạo được trong nước và giá thành máy sau khi cải tiến nằm trong khả năng trang bị của
xí nghiệp.
1.2.2 Muc tiêu đề tài
 Xác định nguyên liệu đầu vào
 Xác định loại dăm
 Thiết kế và cải tiến cụm cắt gỗ.

 Thiết kế phần khung máy
 Lắp ráp thành một máy băm dăm hoàn chỉnh.
1.3 Ý nghĩa đề tài
Trong thời kỳ hiện nay, ngành sản xuất ván dăm ngày càng phát triển nên nhiều
nhà máy sản xuất ván dăm được hình thành. Với những nhà máy có tiềm lực kinh tế
thì đa phần đều nhập khẩu máy băm dăm. Những băm dăm nhập khẩu có công suất
lớn, giá thành cao không phù hợp với những nhà máy vừa và nhỏ. Với những nhược
điểm của máy nhập ngoại như vậy đòi hỏi các cơ sở, nhà máy vừa và nhỏ phải tìm
kiếm cho mình loại máy băm dăm có công suất phù hợp với cơ sở của mình, có giá
thành thấp nhưng vẫn đảm bảo được những tiêu chuẩn dăm công nghệ. Do đó, cải tiến
máy bào cuốn thành máy băm dăm để tạo ra sự đa dạng các loại máy băm dăm chính
là ý nghĩa của đề tài này. Mặt khác việc cải tiến máy bào cuốn thành máy băm dăm sẽ
tận dụng được các máy bào cuốn ở các xưởng và nhà máy bỏ đi góp phần tiết kiệm vật
tư và bảo vệ môi trường.

Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

3


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Máy bào cuốn
Máy bào cuốn dùng để bào đạt kích thước chiều dày của phôi thẳng, trên những
mặt đối diện với mặt chuẩn đã được máy bào thẩm gia công. Máy bào cuốn được sử
dụng chủ yếu rộng rãi để gia công các mặt phẳng ván. Ngoài ra, trong trường hợp đặc

biệt có thêm đồ gá, nó còn có thể bào được các phôi có bề mặt cong.
Máy bào cuốn có các loại một trục dao (bào một mặt) và loại hai trục dao đặt
đối diện nhau (bào hai mặt). Máy bào cuốn một mặt, khi phôi đi qua chỉ gia công được
một mặt, còn máy bào cuốn hai mặt thì đồng thời cùng một lúc gia công được hai mặt
phôi. Tuy nhiên, nếu phôi đã được bào một mặt chuẩn trên máy bào thẩm, tiếp đến
máy bào cuốn một mặt bào nốt mặt đối diện, thì độ chính xác của chi tiết được gia
công sẽ cao hơn khi phôi đi ngay qua máy bào cuốn hai mặt. Máy bào cuốn chúng tôi
dùng để cải tiến thành máy băm dăm là máy bào cuốn một trục dao.
2.1.1 Cấu tạo máy bào cuốn
Cấu tạo của máy bào cuốn gồm 4 phần: khung máy, bộ phận truyền động, bộ phận
cấp liệu và bộ phận làm việc
a. Khung máy
Khung máy được chế tạo bằng gang và đúc thành một khối có dạng hình chữ U.
Phần phía trên của khung máy có rãnh để lắp trục gá dao và hai trục dẫn gỗ. Phía bên
hông máy đặt motor và hộp giảm tốc. Kích thước của khung máy là: 60  98  97 (cm).

Hình 2.1: Khung máy bào cuốn
Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

4


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

b. Bộ phận truyền động
Motor điện: tốc độ 2850 vòng/phút; công suất của motor: 5HP – 3,7 kW
Đai và xích truyền động: Đai có dạng hình thang, kích thước nhỏ. Số lượng đai
gồm có ba đai với hai đai được dùng để truyền động từ động cơ lên trục dao, đai còn

lại thì truyền động từ trục dao về hộp số giảm tốc.
Hộp giảm tốc (hộp số): Được chế tạo bằng gang dạng khối hình chữ nhật. Hộp
số gồm một puly đường kính 25 cm và một bánh xích có 14 răng. Tỷ số truyền giữa
puly và bánh xích là 14:1.

Hình 2.2: Hộp giảm tốc của máy bào cuốn
c. Bộ phận cấp liệu
Gồm có bàn nâng hạ. Trên bàn nâng hạ có lắp đặt hai ru lô có tác dụng dẫn gỗ
vào và ra. Bàn nâng hạ hoạt động nhờ cơ cấu tay quay và được điều chỉnh tùy theo
kích thước của nguyên liệu và yêu cầu sản phẩm.

Hình 2.3: Bàn nâng hạ
Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

5


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

Ngoài bàn nâng hạ còn có một trục gai để dẫn gỗ vào và một trục trơn đưa gỗ ra
nhằm tránh làm xây xước bề mặt sản phẩm sau khi được gia công.
Trục gai được chế tạo bằng thép, đường kính trục là 58,2 cm. Thân trục cuốn
được chia thành nhiều rãnh để giữ gỗ cuốn vào, hai đầu trục là hai gối đỡ trục được
chế tạo bằng gang. Phía trong gối đỡ trục được gá bạc, không dùng ổ bi. Trên gối đỡ
trục có chốt để giữ ổ trục với khe đặt ổ trục trên khung máy.

Hình 2.4: Trục gai của máy bào cuốn
Trục trơn cũng được chế tạo giống như trục cuốn, nhưng chỉ khác nhau là

đường kính trục trơn lớn hơn đường kính trục cuốn (79,9cm), trên trục trơn thì có ba
đĩa xích và thân trục thì trơn, không có rảnh.

Hình 2.5: Trục trơn của máy bào cuốn
d. Bộ phận làm việc
Bộ phận gia công bề mặt của phôi là trục dao. Trục dao ở vị trí nằm ngang
(song song với mặt bàn), phía trên trục có miếng bao che an toàn. Trục dao được chế

Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

6


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

tạo bằng thép nặng có tác dụng như một bánh đà để tạo quán tính lớn khi chuyển động.
Trên trục dao có lắp hai gối ổ bi, trống dao và puly nhận truyền động từ motor.

Hình 2.6: Trục trống dao của máy bào cuốn
Trống dao được gá trên trục dao là một trục tròn, trên trống dao được chia thành
bốn rãnh hình thang để lắp lưỡi dao vào. Chiều dài trống dao là 507 mm và đường
kính trống dao là 104 mm.
Lưỡi dao (Hình 2.7) lắp trên trống dao là lưỡi dao mỏng, có chiều dày 3 mm.
Cạnh cắt dao song song với đường sinh trống dao. Lưỡi dao được chế tạo bằng thép
cacbon cao. Chiều dài lưỡi dao là 510 mm, chiều rộng lưỡi dao lưỡi dao là 32 mm.
Khoảng cách giữa cạnh cắt của lưỡi dao bào và cạnh ốp trong khoảng từ 0,5 – 1,5 mm,
nếu lớn hơn sẽ bào mặt gỗ không được nhẵn. Khi lắp, mặt phẳng của dao và ốp dao
phải thật sát nhau, cạnh ốp phải cách đều đầu lưỡi dao trên suốt chiều dài dao. Độ nhô

của lưỡi dao ra khỏi trục bào từ 1 – 2 mm.

Hình 2.7: Lưỡi dao bào
Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

7


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

Để đỡ trục chính có một cơ cấu đỡ là hai gối ổ bi. Trên hai ổ bi có hai vú mỡ
dùng để bôi trơn cho ổ đỡ. Puly lắp trên trục dao có đường kính 104 mm và nhận
truyền động từ motor. Trên puly có ba rãnh để lắp đai, trong đó hai rãnh lắp đai để
nhận truyền động từ motor, rãnh còn lại để truyền động xuống hộp giảm tốc.
2.1.2 Nguyên tắc hoạt động máy bào cuốn
Máy bào cuốn hoạt động theo nguyên lý cắt “phay”. Phôi đi từ thanh chống lùi
8, được trục đẩy có răng khía 1 cuốn vào trục dao 3. Phía trước trục dao có bộ phận bẻ
phoi 2. Bộ phận này có tác dụng nữa là nén phoi xuống bàn và cùng với thanh nén 4
đẩy phoi bào ra ngoài. Khi trục dao 3 quay, sẽ gia công bề mặt gỗ, nhờ cơ cấu nén 4
mà phôi được ổn định, đồng thời thanh nén làm sạch phôi trên bề mặt gia công. Phôi
tiếp tục được trục trơn 5 đưa ra khỏi máy.
8

2

1

u

3
4

5

6'

6

7

Hình 2.8: Sơ đồ động học máy bào cuốn
2.2 Máy băm dăm
Hiện nay có nhiều máy băm dăm khác nhau, sự đa dạng này một mặt là do sự
đa dạng về nguyên liệu sử dụng mặt khác do các quan điểm thiết kế để đảm bảo các
tiêu chuẩn của dăm với một mức tiêu tốn năng lượng thấp nhất. Do đó để phân loại các
thiết bị băm dăm ta phải dựa theo những tiêu chuẩn của nguyên lý cắt gọt.
2.2.1 Phân loại theo phương pháp cắt
Các máy băm dăm gỗ hoạt động theo cả hai phương pháp cắt:
- Phương pháp cắt phẳng trong các máy băm đĩa
- Phương pháp cắt cong trong các máy băm trống

Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

8


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

Tuy vậy, sự cắt gọt ở đây không phải hoàn toàn theo đúng nguyên lý cắt cơ bản.
Trên máy băm đĩa vận tốc cắt thay đổi tùy vào vị trí cắt theo chiều xuyên tâm trên đĩa
mang dao. Trên các máy băm trống, ngoài dao băm được lắp trên trống dao còn có dao
đáy để không chế kích thước thước dăm.

Hình 2.9: Các dạng cắt gọt
Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

9


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

2.2.2 Phân loại theo dạng cắt
Tính dị hướng của gỗ do sự sắp xếp của các tế bào khác nhau trong thân cây
làm cho mức độ tiêu hao năng lượng trong quá trình cắt rất khác nhau theo các phương
pháp cắt khác nhau, chính vì thế mà trong lý thuyết cắt gọt gỗ có phân biệt ba dạng
cắt: cắt ngang, cắt dọc, cắt bên. Phân biệt ba dạng cắt này dựa vào góc lập bởi cạnh cắt
của công cụ với chiều thớ gỗ ( 1 ), và góc của phương vận tốc với chiều thớ gỗ (  2 ).
Bằng cách này có thể xem cắt ngang là cắt với (900 – 900), cắt dọc (900 – 00), cắt bên
(00 – 900). Do đặc tính dị hướng của gỗ, có thể nhận thấy cắt ngang tiêu tốn một năng
lượng cao nhất, kế đó là cắt dọc và sau cùng là cắt bên. Do yêu cầu phải đảm bảo chiều
dài dăm theo chiều dọc thớ, có thể nhận thấy quá trình điều chế dăm tốt nhất được thể
hiện với dạng cắt bên (Hình 2.9 e, f, g). Trong băm dăm, không có dạng cắt ngang, cắt
dọc hay cắt bên thuần túy mà là dạng cắt trung gian giữa chúng
00  1  900 ,00   2  900 .

Theo nhiều tài liệu về công nghệ sản xuất ván dăm thì quá trình băm dăm có thể
chia làm 2 giai đoạn: sản xuất dăm thô (dăm gỗ mẩu vụn) và sản xuất dăm tinh (dăm
băm). Do đó, có thể phân loại theo chức năng này: máy băm dăm thô, máy băm dăm
tinh. Một cách tổng quát, đa số các thiết bị sản xuất dăm thô đều thực hiện quá trình
cắt gần với quá trình cắt ngang và các thiết bị sản xuất dăm tinh đều thực hiện quá
trình cắt bên. Tuy nhiên, không nhất thiết là quá trình sản xuất dăm tinh phải trải qua
giai đoạn tạo dăm thô.
2.3 Sơ lược về nguyên liệu
Mọi tính toán về lực và công suất trong quá trình cắt đều liên quan đến các đại
lượng cơ học gỗ. Cấu tạo của gỗ có ảnh hưởng đến quá trình tạo dăm và chất lượng
dăm. Gỗ có kết cấu càng chặt chẽ thì việc phá vỡ các liên kết ấy để tạo dăm càng khó
khăn. Vì vậy, mỗi loại gỗ đều ảnh hưởng đến lực, công suất cắt và quá trình tạo dăm.
Do khối lượng công việc nhiều nên chúng tôi chỉ tập trung tìm hiểu về nguồn nguyên
liệu là keo lá tràm.
2.3.1 Keo lá tràm
Trong phân loại thực vật cây keo lá tràm (Acacia auriculiformis) thuộc họ
Mimosoideae là loại cây công nghiệp có giá trị. Cây gỗ trung bình, không có gai. Cây
mạ lá kép lông chim 1 – 2 lần, cây già, lá chét hoàn toàn thoái hóa còn lại dạng đơn do
Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

10


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

cuống lá biến thành, gân song song, móc cách. Hoa màu vàng, thơm. Quả hình giải
xoắn, khô nứt cho hạt màu đen hoặc nâu đen có dây rốn màu vàng.

Keo lá tràm là loại keo lai có nguồn gốc bố mẹ từ cây Bạch đàn, là một loài cây
lá rộng. Khi mới chặt hạ, gỗ giác có màu hồng nhạt, gỗ lõi có màu nâu đỏ sau chuyển
sang màu nâu vàng có phản quang mạnh, màu ánh vàng. Tỷ lệ gỗ lõi của keo lá tràm
khoảng 70 – 80 %. Tính chất cơ lý của hai phần khác nhau, phần gỗ lõi sẽ cứng hơn
phần gỗ giác và gỗ giác dẻo hơn gỗ lõi. Bề rộng vòng sinh trưởng từ 2 – 3 mm. Trong
giới hạn mỗi vòng sinh trưởng có thể phân biệt được giữa phần gỗ sớm và gỗ muộn
nhưng ranh giới chúng không rõ ràng và dứt khoát. Phần gỗ muộn thường chiếm 1/3 –
1/4 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 mềm vây quanh mạch. Mặt gỗ
trung bình, gỗ khá thẳng thớ. Gỗ cứng và nặng trung bình.
Khảo sát cấu tạo hiển vi gỗ keo lá tràm có lỗ mạch khá lớn hình oval. Đường
kính lỗ mạch lớn theo chiều tiếp tuyến là 142,8 µm, chiều xuyên tâm là 185,7 µm.
Đường kính lỗ mạch nhỏ theo chiều tiếp tuyến là 85,7 µm. Chiều dài mạch gỗ khoảng
1060 µm. Lỗ mạch phân bố kiểu phân tán, mật độ mạch trung bình từ 6 – 7 lỗ/mm2.
Trong phần gỗ lõi, gôm bít kín hết phần lỗ mạch. Tế bào mạch có tấm xuyên mạch
đơn, vách mạch mỏng, lỗ trên vách giữa các mạch nhỏ, dạng đối xứng. Các hình thức
phân bố tế bào mô mềm của gỗ khá phong phú, chủ yếu là nhu mô hình tròn, hình
cánh và các hình cánh nối liền các lỗ mạch thành từng dãy băng hẹp. Mô mềm xếp
thành từng tầng và có sự xuất hiện tinh thể trong mô mềm. Mật độ mạch gỗ trung bình
nên lượng tế bào nhu mô vây quanh mạch không quá nhiều. Tia gỗ hình thoi, đồng
hình, tia nhỏ hẹp có xu hướng cấu tạo thành tầng so le, chủ yếu là tia có hai dãy tế bào,
bề rộng 35,7 µm, chiều cao tia gỗ có sự biến động từ 114,2 – 342,8 µm. Khoảng cách
giữa hai tia gỗ lớn hơn đường kính lỗ mạch. Mật độ tia từ 5 – 8 tia/mm. Trong tia có
tinh thể. Sợi gỗ keo lá tràm hình kim, chiều dài sợi 780 µm, đường kính sợi hẹp
17,1µm. Vách sợi gỗ rất mỏng. Đường kính ngoài của tế bào sợi gỗ 17,1 µm, đường
kình trong 14,2 µm. Sợi gỗ có kích thước đồng đều.

Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

11

Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

Bảng 2.1: Các tính chất gỗ keo lá tràm
Chỉ tiêu

Đơn vị tính

Giá trị

g/cm3

0,626

Độ hút nước

%

30,59

Ứng suất nén dọc thớ

kG/cm2

405,314

kG/cm2

1090,07

kG/cm2

58380

kG/cm2

4,085

Khối lượng thể tích cơ bản
(Dcb)

Ứng suất uốn tĩnh có lực
đập trên bề mặt xuyên tâm
Ứng suất uốn tĩnh có lực
đập trên bề mặt tiếp tuyến
Ứng suất va đập

2.3.2 Khảo sát tỷ lệ phế phẩm gỗ keo lá tràm
Qua quá trình khảo sát ở Xí nghiệp chế biến gỗ Đông Hòa chúng tôi đưa ra các
kết luận về tỷ lệ phế phẩm gỗ keo lá tràm tại xưởng như sau:
a. Khâu xẻ lại
Tỷ lệ phế phẩm ở khâu xẻ lại
Kppxl = 100 

Vsp
Vnl

 100 (%)

Trong đó:
Vsp: Thể tích sản phẩm (Phụ lục 02)
Vnl: Thể tích nguyên liệu (Phụ lục 01)
 K ppxl  100 

0, 76265
100  26,1 %
1, 0319

Tỷ lệ chiều dài phế phẩm trong khâu xẻ lại được thể hiện ở Bảng 2.2
Bảng 2.2: Tỷ lệ chiều dài phế phẩm trong khâu xẻ lại
0 – 10 (cm)
21,6 %

10 – 20

20 – 30

30 – 40

40 – 50

50 (cm) trở

(cm)

(cm)

(cm)

(cm)

lên

38,7 %

10,4 %

10,4 %

2%

15,9 %

Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

12


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

b. Khâu cắt chọn trong ghép thanh
Tỷ lệ phế phẩm ở khâu cắt chọn trong ghép thanh
Kcc = 100 

V2

 100
V1

Trong đó:
V1: Thể tích trước khi cắt (Phụ lục 03)
V2: Thể tích sau khi cắt (Phụ lục 03)
 K cc  100 

0, 0683
100  14,9 (%)
0, 0802

Tỷ lệ chiều dài phế phẩm trong cắt chọn được thể hiện ở Bảng 2.3
Bảng 2.3: Tỷ lệ chiều dài phế phẩm trong cắt chọn
0 – 10 (cm)

10 – 20 (cm)

20 – 30 (cm)

30 – 40 (cm)

40 – 50 (cm)

15,8 %

10,5 %

5,3 %

31,6 %

36,8 %

2.4 Kích thước dăm gỗ trong sản xuất ván dăm
Trong sản xuất ván dăm từ nguyên liệu gỗ, hình dạng và kích thước dăm công
nghệ là thành phần có ảnh hưởng đáng kể đến đặc tính của sản phẩm. Đặc trưng cơ
bản về kích thước hình học của một dăm gỗ có mặt cắt ngang hình chữ nhật hoặc hình
vuông là các kích thước chiều dài, chiều rộng, chiều dày. Đa số các nhà khoa học đều
sử dụng hai khái niệm “mảnh” và “dẹt” để đánh giá dạng hình học của dăm.
Tỷ số mảnh (slaenderness ratio) S: là đại lượng không thứ nguyên tạo thành từ
phép chia giữa chiều dài và chiều dày
S= Chiều dài/chiều dày = L/t
Tỷ số dẹt (flatness ratio) J: đại lượng không thứ nguyên hình thành từ phép chia
giữa chiều rộng và chiều dày
J = Chiều rộng/chiều dài = w/t
Ý nghĩa của các tỷ số trên như sau:
- Khi L = w thì J = S chiều dài và chiều rộng dăm bằng nhau
- Khi J = 1 thì w = t dăm có mặt cắt ngang hình vuông
Tỷ lệ mỏng là đại lượng liên quan đến hàng loạt các yếu tố trong quá trình tạo
ván dăm và tính chất của sản phẩm như: diện tích của dăm trong tấm, tính chất cơ học
Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

13


Khóa luận tốt nghiệp

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Đặng Đình Bôi

của sản phẩm, lượng keo tiêu hao cho toàn bộ những đặc tính của sản phẩm đã dự kiến
trước…
Khi giảm trị số của S giữ nguyên trị số của L có nghĩa là trị số của t tăng, sẽ làm
tăng lượng keo trên một đơn vị diện tích bề mặt dăm. Những dăm ở lớp trong, khi
giảm trị số S thường đòi hỏi một lượng keo lớn hơn, tính trên một đơn vị diện tích dán
dính so với diện tích bề mặt ngoài của dăm.
Các nghiên cứu của A. A. Moslemi, Kimito và các tác giả khác chỉ ra rằng những
dăm có trị số S trong phạm vi 120 - 200 đặc trưng cho dăm mỏng và dài, ván có khả
năng chịu uốn cao. Trị số S tăng đến một mức nào đó có thể hạn chế mức độ hút nước
và ổn định kích thước, trị số S đạt tới trị số 50 thì khả năng bám đinh của sản phẩm
tăng cao vượt trị số đó khả năng bám đinh không còn tăng nữa. Lớp dăm ở giữa ván
thường có tỷ lệ mỏng thấp, trị số S khoảng 60.
Các nhà khoa học Nga (Liên Xô cũ) tiến hành nghiên cứu thực nghiệm để tìm ra
những mối quan hệ giữa độ bền uốn tĩnh, độ bền kéo vuông góc, độ nhẵn bề mặt, độ
bám đinh của sản phẩm phụ thuộc vào chiều dày dăm. Từ những kết quả nghiên cứu
đưa ra các kết luận về kích thước dăm như sau:
Bảng 2.4: Kích thước dăm
Loại ván
Ván
3
lớp

Lớp
ngoài
Lớp
trong

Chiều dài

Chiều

Chiều dày

dăm

rộng dăm

dăm

15 - 25

2-4

0,15 - 0,25

25 - 40

2-8

0,3 - 0,45

Ảnh hưởng của chiều dài và chiều rộng dăm đến độ bền uốn tĩnh của sản phẩm
được trình bày ở Bảng 2.5

Sinh viên thực hiện: Lê Tuấn Quang

14