Thiết kế Dây chuyền công nghệ xẻ cho ván cốp pha có công suất phân xưởng là 18000 m3/năm

Đồ án môn học Mai Văn Trờng 51c_CBLS
Lời nói đầu
Gỗ là một vật liệu có nguồn gốc từ tự nhiên. Vật liệu từ gỗ có những đặc
tính riêng mà các loại vật liệu tự nhiên và nhân tạo khác không có đợc. Xu thế
của xã hội hiện đại ngày nay đang có thiên hớng về sử dụng loại vật liệu này.
Bằng chứng cụ thể cho thấy vật liệu từ gỗ đóng một vai trò khá quan trọng là
các sản phẩm cụ thể là các loại vật liệu trong đồ mộc gia dụng nh ván sàn, ván
ghép thanh, đồ dùng gia dụng, v.v và vật liệu trong xây dựng nh ván cốp pha,
cột trụ, cọc chống, dầm xà, v.v
Tuy nhiên để loại vật liệu này phát huy tốt đặc tính của nó thì chúng ta
cần phải chế biến nó. Một trong các khâu của quá trình chế biến gỗ là khâu xẻ
gỗ, bởi không ít vật phẩm làm từ vật liệu gỗ không thể sử dụng nguyên cây gỗ
tròn.
Là một Sinh viên trong ngành Chế biến Gỗ, sau khi đã tiếp thu kiến thức
về công nghệ xẻ tôi cần từng bớc tiếp cận với thực tế bằng cách tiến hành làm
đồ án thiết kế một dây chuyền công nghệ xẻ cụ thể. Đợc sự chỉ đạo của giáo
viên phụ trách môn học là thầy Nguyễn Phan Thiết, tôi tiến hành hoàn thành đồ
án thiết kế Dây chuyền công nghệ xẻ cho ván cốp pha với các số liệu sơ bộ
đã cho ban đầu.
Do đây là lần đầu tiên tiếp xúc với công việc thiết kế nên chắc chắn đồ
án của tôi sẽ không thể tránh đợc các sai sót và sai lệch so với thực tế. Tôi rất
mong nhận đợc sự chỉ vẽ từ phía giáo viên phụ trách môn học để đồ án của tôi
hoàn thiện và đi sát thực tế hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên
Lê tất thành
1
Đồ án môn học Mai Văn Trờng 51c_CBLS
Nội dung đồ án
I. Lựa chọn công suất

- Hiện nay quy mô phân xởng xẻ dợc sử dụng phổ biến ỏ miền Bắc gồm ba loại sau:
+ Phân xởng xẻ cỡ nhỏ
+ Phân xởng xẻ cỡ vừa
+ Phân xởng xẻ cỡ lớn
Trong ba loại phân xởng nói trên để áp dụng vào thực tế cần phải có sự lựa
chọn tuỳ theo tổ chức kinh doanh và nhiệm vụ sản xuất của phân xởng để phù hợp
với vốn đầu t và máy móc thiết bị.
Vì vậy, theo nh đề bài có công suất phân xởng là 18000 m
3
/năm. Nên ta chọn
đồ án là: Thiết kế kỹ thuật xởng xẻ gỗ cỡ nhỏ có các u, nhợc điểm sau:
- Ưu điểm:
Máy móc gọn nhẹ, rất linh động, thay đổi mặt hàng nhanh, quy mô, diện tích nhà x-
ởng nhỏ, vốn đầu t ít, khả năng thu hồi vốn nhanh
- Nhợc điểm:
Thiết bị đơn giản, năng suất và chất lợng thấp, tỷ suất đầu t lớn, sản phẩm
không đa dạng về kích thớc, khả năng cơ giới hoá, tự động hoá thấp.
II. Lựa chọn sản phẩm
2.1. Chọn loại sản phẩm
- Nguyên tắc lựa chọn sản phẩm dựa trên những yêu cầu sau:
+ Điều kiện kỹ thuật
+ Kết cấu sản phẩm
+ Đa dạng hoá sản phẩm trong sản xuất
Dựa vào điều kiện kỹ thuật để giải pháp công nghệ
Dựa vào kết cấu sản phẩm để lựa chọn loại thiết bị công nghệ cần thiết
Đa dạng hoá sản phẩm trong sản xuất nghĩa là nhà máy tạo ra nhiều loại sản phẩm,
nhiều kiểu cỡ phù hợp với thị hiếu khác hàng đồng thời có thể khai thác ở mức độ
cao năng lực sản xuất của dây truyền.
Do gỗ rừng trồng có điều kiện nhỏ, tính chất cơ vật lý thấp, màu sắc không
đẹp nên đa phần gỗ rừng trồng đợc sử dụng dới dạng nguyên liệu, vật liệu thô.

2
Đồ án môn học Mai Văn Trờng 51c_CBLS
Hiện nay trên thị trờng cần sản phẩm từ gỗ rừng trồng là: ván sàn, thanh cơ
sở ván ghép thanh, cốp pha Nên sản phẩm chính trong đồ án này là ván cốp pha.
2.2. Kích thớc sản phẩm
Sản phẩm tạo ra đáp ứng đợc yêu cầu thực tế của các nhà sản xuất, ngời sử
dụng. Kích thớc danh nghĩa (KTDN) của sản phẩm là kích thớc đã đợc ghi trong
tiêu chuẩn, còn kích thứoc thực tế (KTTT) là kích thớc đợc xác định cụ thể và đợc
đo trực tiếp trên gỗ xẻ.
KTTT = KTDN +
W

+
XS
+
Trong đó :
S

- lợng d gia công
X

- sai số quá trình xẻ
W

-lợng co rút trong quá trình sâý .
Khi độ ẩm giảm 30% - 0% thì gỗ bắt đầu co rút.
Khi độ ẩm tiếp tục giảm xuống thì độ co rút tăng lên, sản phẩm qua sấy đợc tính nh
sau:
Co ngót theo chiều tiếp tuyến lớn mhất là 7% - 9%
Co ngót theo chiều xuyên tâm trung bình từ 3% -5%

Co ngót theo chiều dọc thớ là không đấng kể có thể bỏ qua
- Đối với ván cốp pha kích thớc sản phẩm: Dày x Rộng x Dài = t x w x l
20 x 240 x 3200
20 x 180 x 3000
2.3 Yêu cầu sản phẩm.
Gỗ cốp pha chỉ đợc sử dụng làm vật liệu trong công trình xây dựng nên yêu
cầu của cốp pha là không khắt khe.
- Không cần thiết về chủng loại nguyên liệu
- Thẳng, không cong vênh và khuyết tật.
2.4 Giá bán sản phẩm
Tạo ra sản phẩm đáp ứng đợc yêu cầu của thị trờng tiêu dùng. Giá cả đánh
giá chất lợng sản phẩm và hiệu quả kinh tế của sản xuất.
* Mục tiêu: Lợi nhuận và chiếm lĩnh thị trờng.
+ Ràng buộc về trị giá
+ Ràng buộc về kỹ thuật
3
Đồ án môn học Mai Văn Trờng 51c_CBLS
+ Ràng buộc về đối thủ cạnh tranh
+ Ràng buộc về pháp luật
* Giá cả sản phẩm đợc xác định
+ Chi phí rẻ
+ Chi phí sử dụng
+ Chi phí vật t
+ Thuế
+ Lợi nhuận
* Phát huy các mặt chất lợng, giá cả
+ Chất lợng ổn định, đồng đều
+ Dịch vụ cung cấp kịp thời, đáp ứng đợc cả về số lợng và chất lợng
III. Lựa chọn và tính toán nguyên liệu
Để sản xuất ván cốp pha thì có rất nhiều loại nguyên liệu. Nhng theo nội

dung đồ án ta chọn nguyên liệu gỗ là keo lá tràm. Đó là một trong những loại gỗ
mọc nhanh rừng trồng có khả năng cải tạo đất rất tốt và thích hợp với nhiều điều
kiện tự nhiên khác nhau. Gỗ Keo Lá Tràm là gỗ có màu trắng ngà rất đẹp, nhng có
nhiều mắt. Tỷ lệ mắt trung bình trong một cây khoảng từ 120 150 mắt. Gỗ tơng
đối thẳng, ít khuyết tật nh: một, mục, nấm mốc. Khả năng chịu lực, chống chịu
bệnh tật của gỗ tơng đối thấp, trong quá trình xẻ lại rất khó khăn do dễ bị nứt.
Keo Lá Tràm là cây nguyên sản ở phía bắc Australia, Papare Gunea và
Indonexia. Xong hiện nay giống cây này đã đợc trồng rộng rãi ở nhiều nớc: Châu á,
châu Phi, Châu Mỹ La Tinh. ở nớc ta Keo Lá Tràm đợc đa vào trông đầu tiên ở
miền Nam vào những năm 1960.
Năng suất cây Keo Lá Tràm rất cao, chu kỳ kinh doanh gắn nh ở Lâm trờng
nguyên liệu giấy Tri An - Đồng Nai, sau bảy năm có thể cho năng suất 15.4 22.2
m
3
/ha với luân kỳ chặt 8 10 năm tại Ba Vì - Hà Tây, sau 2 năm cây có thể cao 5
6 m với đờng kính 4,5 5,6 cm và tái sinh tốt.
Keo Lá Tràm chiếm một tỷ trọng tơng đối lớn trong tổng diện tích rừng trồng
ở nớc.Vùng phân bố tập trung của Keo Lá Tràm là các tỉnh: Đồng Nai, Quảng
Nam, Đà Nẵng, Thừa Thiên Huế, Hoà Bình, Đắc Lăk, từ sau ngày giải phóng đến
nay trong cơ cấu cây trồng rừng, đã có trên 10000 ha đợc trồng hầu hết trên các
nông trờng trên các tỉnh.
4
Đồ án môn học Mai Văn Trờng 51c_CBLS
Đây là một loại cây mọc nhanh, có khả năng thích ứng với nhiều loại đất
khác nhau, đặc biệt nó có tác dụng cải tạo đất nhờ quan hệ cộng sinh với vi sinh vật
cố định đạm. Trên thực tế rừng Keo Lá Tràm thờng đợc trông trên các đất sau khai
thác rừng tự nhiên với mục đích cải tạo và bảo vệ đất nghèo. Gỗ Keo Lá Tràm trớc
đây thờng đơc dùng làm nguyên liệu cho ngành công nghiệp giấy. Ngày nay khi
rừng tự nhiên không còn cùng với các loại rừng trồng khác nh: Cao su, Bạch đàn.
Gỗ Keo Lá Tràm ngày càng thể hiện vai trò quan trọng trong cân đối nguyên

liệu của chế biến gỗ. Gỗ Keo Lá Tràm phần gốc và phân thân có khả năng chế biến
theo hớng sản xuất ván sàn, sau đó đa vào sản xuất hàng mộc hoặc sử dụng trong
lĩnh vực nội thất cao cấp phục vụ cho tiêu dùng trong nớc và xuất khẩu. Phần ngọn
và phần cành mhấmh có thể làm mguyên liệu cho sản xuất ván dăm. Cấu tạo gỗ
Keo Lá Tràm phụ nhiều vào điều kiện lập địa và vị trí trên cây, hay từng cây khác
nhau thì cấu tạo và tính chất cơ lý của chúng cũng khác nhau. Cây gỗ nhỡ, cao trên
25 m, đờng kính có thể đến 60 cm. Thân tròn, thẳng cây mọc nhanh 3 4 năm tuổi
có thể cao tới 2,5 m , đờng kính 14 16 cm. Ưa sáng sống ở nơi nhiệt độ bình
quân 26 30
0
C, lơng ma 1000 1750 mm/năm. Cây chịu đợc đất nghèo dinh d-
ỡng, có thể sống đợc trên đất thiếu ôxy, đất thịt nặng và cả đất cát, khả năng tái sinh
hạt và chồi đều tốt.
Gỗ Keo Lá Tràm là gỗ lá rộng, có giác, lõi phân biệt. Gỗ lõi lúc mới chặt hạ
màu vàng sẫm, sau khi sấy khô có màu sám nâu. Gỗ giác khi tơi có màu vàng nhạt,
khi sấy khô màu trắng. Tỷ lệ giác lõi của Keo Lá Tràm phụ thuộc vào tuổi cây, loại
cây, gỗ lõi có thể chiếm khoảng 60 70%. Tính chất cơ lý của hai phần khác
nhau, phần gỗ giác mềm hơn phần gỗ lõi và có tính dẻo dai hơn phần gỗ lõi.
Vòng tăng trởng hàng năm nhỏ cỏ thể phân biệt rõ ràng nhng không dứt khoát,
mắt gỗ trung bình, chiều thớ gỗ hơi nghiêng, lỗ mạch khá lớn phân bố theo kiểu
phân tán, đôi khi có mạch kép xếp xuyên tâm. Khi gia công cơ giới lực cắt sẽ đi qua
các phần của gỗ không thay đổi nhiều, có sự hiện diện của các chất màu nâu vàng
bịt kín hết trong lỗ mạch gỗ làm vách gỗ dày thêm hạn chế khả năng thoát ẩm của
gỗ. Hình thức phân bố mô tế bào chủ yếu theo hình cánh và hình cánh nối tiếp, các
lỗ mạch thành những dãy băng hẹp. Những mô tế bào này sẽ hút keo mạnh hơn sợi
gỗ nên sẽ có một phần keo bị thấm vào trong tế bào, làm giảm lợng keo dám trên bề
mặt gỗ, làm giảm cờng độ dán dính của keo ảnh hởng đến chất lợng ván, tuy nhiên
gỗ Keo Lá Tràm có mật độ mạch gỗ trung bình nên lợng mô tế bào vây quanh mạch
không nhiều. Cấu tạo của gỗ Keo Lá Tràm không có ống dẫn nhựa.
5

Đồ án môn học Mai Văn Trờng 51c_CBLS
TT Chỉ tiêu Trị số Đơn vị
1 Khối lợng thể tích trung bình 0,54 g/cm
3
2 Độ cứng tĩnh trung bình 367,60 g/cm
3
3 Độ Ph 6,50 kgf/cm
2
4 Lignin 31,0 %
5 Pentozan 16,0 %
6 Tro 1,5 %
7 Chất hoà tan trong cồn 9,7 %
8 Chất hoà tan trong nớc nóng 10,60 %
9 Nén dọc thớ 426 %
10 Modul đàn hồi 10,8x10
3
kgf/cm
2
11 Độ co rút tiếp tuyến 3,81 %
12 Độ co rút xuyên tâm 1,53 %
IV. Lựa chọn công nghệ
1. Trình tự công nghệ
- Để gia công đợc nhiều loại sản phẩm khác nhau, nhiều chi tiết khác nhau trên một
dây truyền sản xuất là vấn đề đợc quan tâm hàng đầu. Trên cơ sở dựa vào hệ thống
chỉ tiêu sau để đánh giá dây chuyền sản xuất hợp lý.
+ Chỉ tiêu Kinh tế: Đảm bảo yêu cầu công nghệ, mức độ cơ giới hoá và tự động hoá.
+ Chỉ tiêu an toàn: Cờng độ lao động, mật độ ô nhiễm.
6
Đồ án môn học Mai Văn Trờng 51c_CBLS
+ Chỉ tiêu kinh tế xã hội: Vốn đầu t, tỷ suất đầu t, giá thành sản phẩm, thời gian thu

hồi vốn.Trên cơ sở yêu cầu trên ta đa ra các phơng án bố trí quy trình công nghệ và
lựa chọn phơng án tối u.
* Phơng án 1:
Theo phơng án này nguyên liệu ban đầu đợc phân loại với kích thớc phù hợp
với sản phẩm, sau đó qua khâu xẻ phá đem sấy và đợc phân loại thành sản phẩm
chính, phụ đem xẻ lại và đơc phân loại thành sản phẩm . Phơng án này nguyên liệu
sau khi phân loại thì đa vào xẻ triệt để, tỷ lệ thành khí lớn.
- Ưu điểm: Phù hợp loại hình phân xởng cỡ nhỏ sử dụng gỗ rừng trồng, sản phẩm
sau khi xẻ phá qua khâu sấy thì ít bị công vênh, độ chinh xác của sản phẩm cao.
- Nhợc điểm: Chi phí khâu sấy quá lớn, sản phẩm qua khâu xẻ lại tận dụng không
triệt để. Khi qua sấy phế liệu dọc cạnh không làm dăm công nghệ đợc.
* Phơng án 2 :
7
Nguyên liệu
Xẻ phá
Phân loại
Sấy
Phân loại
Xẻ lại
Phân loại
Sản phẩm
Nguyên liệu
Xẻ phá
Phân loại
Xẻ lại
Sấy
Phân loại
Xẻ lại
Sản phẩm
Đồ án môn học Mai Văn Trờng 51c_CBLS

- Theo phơng án này nguyên liệu đợc phân loại theo kích thớc phù hợp với sản
phẩm sau đó qua khâu xẻ phá đem xẻ lại và tiếp theo là sấy. Sau khi phân loại
đem xẻ lại.
+ Ưu điểm : phơng án này đã giảm khâu sấy .
+ Nhợc điểm : sản phẩm qua xẻ lại đem sấy bi khuyết tật cong vênh, phơng án này
phù hợp với loại hình công nghệ quy mô phân xởng xẻ lớn, nguyên liệu là gỗ cứng .
Thông qua việc phân tích phơng án 1 và 2 . Kết hợp giữa lý thuyết và thực tế
tại một số phân xởng xẻ ở trong nớc hiện nay. Nên tôi lựa chọn dây chuyền công
nghệ đặc trng theo phơng án 1. Mặc dù phơng án này có nhợc điểm nhất định, khi
thiết kế cố gắng khắc phục cho phù hợp trong sản xuất.
2. Lựa chọn phơng án máy
Trong công nghiệp xẻ có nhiều phơng án lựa chọn, có thể lấy ca vòng đứng,
ca vòng nằm hoặc kết hợp cả hai đứng đầu dây chuyền .
Nhng trong đồ án này ta lấy ca vòng nằm làm chủ đạo phù hợp với phân x-
ởng xẻ nhỏ, nguyên liệu gia công là gỗ mềm. Phơng án này có thể thực hiện nhiều
phơng pháp xẻ khác nhau để tạo ra nhiều sản phẩm có yêu cầu đặc biệt. Nói cách
khác phơng án này có tính linh động cao, yêu cầu nguyên liệu ở đây không đặc biệt
(gỗ keo lá tràm ). Ca vòng nằm đứng đàu dây truyền hao tổn mạch xẻ nhỏ, tỷ lệ
thành khí cao, chi phí năng lợng ít.
Nhợc điểm của phơng án này : chất lợng sản phẩm không cao, trình độ công
nghệ trong quá trình xẻ phải đáp ứng đợc yêu cầu kĩ thuật, khó khăn cho việc cơ
giới hoá và tự động hoá .
V. Lựa chọn máy móc thiết bị
5.1. Lựa chọn chung thiết bị
- Hiện nay máy móc trên thị trờng rất đa dạng và phong phú , căn cứ vào trình độ
tiến bộ kỹ thuật và điều kiện kinh tế.Ta có đặc điểm công nghệ của máy móc thiết
bị nh sau:
+ Theo phơng án bố trí công nghệ ca vòng nằm làm chủ đạo cho khâu xẻ phá theo
lựa chọn máy móc. Sử dụng ca vòng nằm của Việt Nam sản xuất ở trong nớc của
công ty Formach, cơ khí Đồng tháp, Safomec Tp Hồ Chí Minh .

+ ở khâu xẻ lại có thể dùng ca đĩa cũng do Việt Nam sản xuất.
8