lập bản đồ xẻ với phương pháp xẻ bán xuyên tâm khi xẻ thanh cơ sở để sản xuất ván ghép thanh từ gỗ keo lá tràm

Chuyên đề tốt nghiệp
Tên chuyên đề : lập bản đồ xẻ với phơng pháp xẻ bán xuyên tâm khi xẻ
thanh cơ sở để sản xuất ván ghép thanh từ gỗ keo lá tràm
Lời nói đầu
Hiện nay ngành chế biến lâm sản đâng lâm vào tình trạng thiếu
nguyên liệu trầm trộng. Gỗ tự nhiên còn rất ít, đòi hỏi ngành chế biến
chuyển hớng sử dụng nguyên liệu từ rừng tự nhiên sang nguyên liêu từ
rừng trồng. Đặc điểm của gỗ rừng trồng là tốc độ phát triển nhanh, tính
chất vật cơ lý thấp, kích thớc nhỏ, khuyết tật nhiều. Do đó khi sử dụng gỗ
rừng trồng cho ta lợi dụng rất nhỏ và chất lợng kém.
Nghàng sản xuất công nghệ ván nhân tạo nói chung và nghành công
nghệ sản xuất ván ghép thanh nói riêng đã ra đời và đang phát triển. Nó
giải quýet mâu thuẫn giữa cung và cầu trong việc sử dụng gỗ, mặt khác
đây là dạng công nghệ sử dụng hiệu quả gỗ rừng trồng .
Chất lợng ván ghép thanh phụ thuộc rất nhiều yếu tố. rong đó chất lợng
thanh cơ sở đóng vai trò quan trọng. Trong ván ghép thanh, ván ghép từ
gỗ keo là tràm nói riêng khâu pha phôi gỗ thành các thanh cơ sở là việc
làm trớc tiên và nó ảnh hởng rất lớn đến các khâu sau đó. đợc sự thống
nhất của thầy Ts: Nguyễn Phan Thiết em tiến hành chuyên đề: Lập bản
đồ xẻ với phơng pháp xẻ bán xuyên tâm khi xẻ thanh cở để sản xuất ván
ghép thanh từ gỗ keo lá tràm.
Vì thời gian và điều kiện nghiên cứu có hạn và khả năng của bản thân
còn có hạn lại cha có kinh nghiệm trong vấn đề nghiên cứu nên không thể
tránh khỏi xót em rất mong đợc sự góp ý của thầy cô giáo và các bạn
đồng nghiệp. Em xin chân thành cảm ơn!
Sinh viên thực hiện
Nguyễn kim hiều
Chơng I:Tổng quan
1.1 Mục tiêu chuyên đề
lập đợc bản đồ xẻvới phơng pháp xẻ bán xuyên tâm khi xẻ thanh cơ sở đẻ sản
xuất ván ghép thanh từ gỗ keo lá tràm, trên cơ sở đó định hớng cho việc xẻ

thanh cơ cở khi sản xuất ván ghép thanh từ loại gỗ này.
1.2 Phạm vi đề tài nghiên cứu:
Loại gỗ keo lá tràm 7- 10 tuổi, ở núi luốt Trờng Đại học Lâm Nghiệp.
Sẩn phẩm ở đây là loại ván ghép thanh thông dụng không phủ mặt với kích
thớc thanh cơ sở là S.B.L=18x40x450
Lập mô hình lý thuyết đa yếu tố và thực nghiệm với hai yếu tố đầu vào là (D)
và() để xác định hiệu quả kimh tế nhất với phơng pháp xẻ bán xuyên tâm.
1.3 Nội dung chủ yếu của đề tài:
Cơ sở lý luận
Tính toán lý thuyết phơng pháp xẻ, bản đồ xẻ
Thực nghiệm
Kết quả đề tài, kết luận và kiến nghị
1.4. phơng pháp nghiên cứu
Phơng pháp kế thừa và phơng pháp thực nghiệm kết hợp với thực
nghiệp để xản xuất thanh cơ sở t gỗ keo lá tràm với phơng pháp xẻ
bán xuyên tâm với sự trợ giúp của phần mềm OTP
Chơng II: cơ sở lý thuyết
2.1. Bản đồ xẻ
Là hệ thống các đờng nét hoặc hệ thống các ký hiệu đợc vẽ hoặc ghi
trên tiết diện ngang cây gỗ hay trên giấy để thể hiện quy cách xẻ và trình tự
tiến hành xẻ. Một cáhc tổng quát có hai cách lập bản đồ xẻ cơ bản sau: ph-
ơng pháp lập gián tiếp và phơng pháp lập trực tiếp. Tuy nhiên còn phụ thuộc
vào đặc điểm nguyên liệu và quy mô sản xuất của nhà máy xí nghiệp mà
ngơì ta áp dụng phơng pháp lập bản đồ xẻ cho phù hợp.
Bản đồ xẻ có một vị trí quan trọng trong quá trình xẻ. Nó cũng ảnh h-
ởng tới tỷ lệ thành khí, tỷ lệ lợi dụng gỗ. Một bản đồ xẻ chỉ phù hợp với một
khúc gỗ với đờng kính, độ cong, độ thót ngọn... Vì vậy lập bản đồ xẻ đúng,
phù hợp với từng khúc gỗ là một yêu cầu cấp thiết.
2.1.1 các loại bản đồ xẻ
Để lập một bản đồ xẻ chúng ta phải căn cứ đến việc xây dựng nguyên

lý tỷ lệ thành khí định mức. Phải xem xét biểu diễn quy trình xẻ một cách
hợp lý nhất để nâng cao tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng gỗ. Một bản đồ xẻ
phải thể hiện đợc vị trí và kíc thớc sản phẩm trên tiết diện ngang khúc gỗ
sao cho phù hợp với nguyên lý tỷ lệ thành khí lớn nhất tuỳ theo đặc điểm
nguyên liệuvà quy mô sản xuất của nhà máy, xí nghiệp mà ngời ta áp dụng
phơng pháp lập bản đồ xẻ cho thích hợp.
+ Bản đồ xẻ gián tiếp:
Là phơng pháp lập thể hiện bằng các ký hiệu chữ và số theo một quy
định chung. Nhng vào đó ngời ta biết đợc ngay quy cách các tấm ván cần xẻ
trên tiết diện ngang cây gỗ. Phơng pháp này phù hợp với các xí nghiệp có
nguồn nguyên liệu ổn định, dễ dàng cơ giới hoá và tự động hoá, nhng phơng
pháp này phức tạp và không linh hoạt với những nguyên liệu khuyết tật và
ngoại hình phức tạp vì thế không nâng cao đợc tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi
dụng gỗ nên trong thực tế ít đợc sử dụng.
+ Lập trực tiếp:
Là phơng pháp đợc sử dụng phổ biến, hiện nay nó có u điểm là đơn
giản dễ hiểu, linh động. Khi lập bản đồ xẻ ta căn cứ vào hình dạng, kích th-
ớc và vị trí các khuyết tật của gỗ cũng nh mức độ phong phú của sản phẩm.
Vì thế khả năng tận dụng gỗ lớn, nhng nó có nhợc điểm là trong quá tỷình
lập đợc tiến hành trực tiếp lên đầu cây gỗ nên năng suất lao động thấp. Ph-
ơng pháp này thích hợp với những xí nghiệp có đặc điểm nguyên liệu phức
tạp.
2.1.2. phơng pháp lập bản đồ xẻ.
Có rất nhiều phơng pháp lập bản đồ xẻ khác nhau,có thể tóm lại
thành các phơng pháp sau:
-Dựa vào đồ thị a-t và p-t
-Dựa vào đồ thị p-t
Một điểm chung nhất tất cả phơng pháp này hỉ là ngần đúng.bởi vì
nó coi cây gỗ có mặt cắt hình tròn và cha tính đến quy cách của sản
phẩm và cũng cha xét đến hiệu qua kinh tế của phơng pháp xẻ mà

chỉ xét đến vấn đề xẻ nh thế nào.
2.2. Khái niệm phơng pháp xẻ.
2.2.1 Phơng pháp xẻ gỗ tiếp tuyến:
Gỗ xẻ tiếp tuyến là gỗ xẻ có tiếp tuyến với vòng năm gỗ tại điểm trung
tâmván hợp với bề mặt (chiều rộng) của tiết diễn gỗ xẻ một góc luôn bé hơn
[]. Thông thờng = 30 - 55
0
, trong tấm vánta phải lấy góc [] lớn nhất của
tiết diện. Để thực hiện quá trình xẻ ta xác định miền cho phép xẻ gỗ tiếp tuyến
cho nửa hình tròn biểu thị tiết diễn ngang của cây gỗ. Miền cho phép gỗ xẻ
tiếp tuyến lớn nhất là miền hình chữ nhật nội tiếp trong hình quạt.
Z
0
=
cos[ ]
[ ]
2cos
2
d
b
b

Gỗ xẻ tiếp tuyến và bán tiếp tuyến
có u điểm chịu va đập và xung
kích lớn nhng co rút theo chiều
tiếp tuyến lớn nên sản phẩm dễ bị
biến dạng trong quá trình phơi
hoặc sử dụng làm giảm tỷ lệ lợi
dụng gỗ và chất lợng sản phẩm. Tuy nhiên trong một số công nghệ vẫn phải áp
dụngphơng pháp xẻ này nh đóng tàu, cầu ...

2.2.2. Phơng pháp xẻ suốt
Ưu điểm của phơng pháp này là khả năng tận dụng gỗ lớn , có thể
đáp ứng đợc nhiều chủng loại sản phẩm trong đó có ván ghép thanh. Quá
trình xẻ tiến hành đơn giản, gỗ rất dễ cố định phù hợp với các xí nghiệp loại
vừa và nhỏ.
Là phơng pháp xẻ mà sản phẩm thu đợc tất cả đều là ván cha sạch
bìa, xẻ theo phơng pháp này rất linh động trong sản xuất, nhất là nguyên
liệu có nhiều bệnh tật, có điều kiện nâng cao tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi
dụng gỗ tuy nhiên phơng pháp này bộc lộ một số nhợc điểm: Chi phí để rọc
rìa các tấm ván tơng đối lớn, quy cách kích thớc chiều rộng ván không
thống nhất nên gây khó khăn cho khâu cơ giới hoá và tự ddộng hoá.
2.2.3. Phơng pháp xẻ hộp:
Là các phơng pháp mà các sản phẩm thu đợc đa số đã rạch rìa, cạnh, phơng
pháp này áp dụng để xẻ ván, xẻ hộp . Nó phù hợp với quy mô xởng vừa và lớn,
để cơ giới hoá và tự động hoá quy cách sản phẩm đảm bảo chính xác, có khả
năng nâng cao năng suất lao động và tỷ lệ thành khí và tỷ lệ lợi dụng gỗ. Nhng
phơng pháp này kém linh động, với những loại gỗ có hình dạng phức tạp,
không ổn định. Trong quá trình xẻ khó loại bỏ
2.2.4. Phơng pháp xẻ xuyên tâm.
[]
Là gỗ xẻ có bề rộng hợp với đờng tiếp tuyếncủa vòng năm tai trung tâm mặt
cắt ngang một góc [], thông thờng = 65
0
. Góc là góc đợc qui định tr-
ớc theo yêu cầu sử dụng của gỗ xẻ. Để đảm góc [] các ván chỉ đợc lấy ra
ở vùng nhất địnhcủa tiết diện, vùng đó là vùng cho phép. Miền cho phép lớn
hay nhỏ phụ thuộc vào nhiều yếu tố, đờng kính gỗ, góc ...Thờng dùng hai
cách xẻ gỗ xuyên tâm sau:
+ Cách xẻ hình quạt: Đây là cách xẻ đợc thực hiện trên 1/4 tiết của cây gỗ.
Phơng pháp này có khả năng thu đợc lợng gỗ xuyên tâm cao nhng

nhợc điểm lớn nhất là khó cố định gỗ, cần có công cụ chuyên dùng đặc biệt
trong quá trình xẻ vì vậy đây cũng là một phơng pháp xẻ cho những loại sản
phẩm có yêu cầu đặc biệt.
+ Cách xẻ hình cung:
Bằng cách xẻ hình cung chúng ta cũng thu đợc ván xuyên tâm, pnơng
pháp này cũng đợc thực hiện trên nửa tiết diện hình tròn của cây gỗ.
Giả sử miền ABCD là miền cho phép xẻ ván xuyên tâm ta phải xác
định miền cho phép Z, phải thoả mãn điều kiện cho trớc .
Ta có:
Vì Z1 là khoảng giữa hai đờng trung tâm tấm ván ngoài cùng nên
thực tế khoảng cách lợi dụng gỗ hay chiều rộng của miền cho phép z Là:
[a]
1
2
1 4
d
z z e e
tg
a
= + = +
+
Trong đó d: Đờng kính gỗ tròn.
E: Chiều dày mạch xẻ.
Mở rộng bài toán trên khi xẻ ván xuyên tâm thực hiện trên một phần
nửa hình tròn.
Nếu xẻ xuyên tâm cho một phần của nửa hình tròn

Miền cho phép tính theo công thức :
2 2 2 2
0 0

1
2
[a]+ d [a]+r
4 [a]+1
z tg tg z
z
tg
- -
=
Trong đó: Z = Z1 + e
Z: Chiều rộng thực tế của miền xẻ Z.
Z1: Chiều rộng miền xẻ ( khoảng cách tâm của hai tấm ván ).
E: Chiều dày mạch xẻ .
B: Là nửa chiều dài miền xẻ.
: Là góc xuyên tâm của ván xẻ.
D: Là đờng kính tiết diện cây gỗ.

2.3 Công nghệ sản xuất ván ghép thanh và các yếu tố ảnh hởng.
2.3.1 Công nghệ sản xuất ván ghép thanh.
2.3.1.1 Lịch sử pháp triển của công nghệ ván ghép thanh.
Nguyên liệu
Ván ghép thanh là một loại sản phẩm ván nhân tạo xuất hiện từ rất
sớm từ các nớc tây âu nhng nó chỉ pháp triển mạnh những năm 1970. Và đang
đợc sử dụng một cách rộng rãi do khẳ năng đa dạng về kích thớc, không kén
chọn nguyên liệu, công nghệ sản xuất đown giản. Nguyên liệu sử dụng chủ
yếu là có kích thớc, đờng kính nhỏ, đòi hỏi độ bền cơ học không cao, dễ dàng
nâng cao tỷ lệ lợi dụng gỗ. Sản phẩm đồng đều về độ ẩm, đa dạng và ổn định
về kích thớc, linh động khi liên kết và lắp ghép. Giá thành so với các lọa ván
nhân tạo khác thì rẻ hơn nhiều, tuy nhiên các loại ván nhân tạo đều có u đểm
riêng và công nghệ phù hợp. Theo tiêu chuẩn công nghệ của Anh (BS 6100

1984) ván ghép thanh phân chia thành một số lọai chủ yếu sau.
+ Ván ghép thanh lõi đặc không phủ mặt
+ Ván thanh khung rộng
+ Ván ghép thanh lõi đặc có phủ mặt
Nguyên liệu chúng tôi cung cấp để sản suất ván ghép thanh là loại ván ghép
thanh lõi đặc không phủ mặt. Sản phẩm thu đợc bằng cách ghép các thanh gỗ
có kích thớc nhỏ, gắn với nhau bằng chất kết dính. Vì không phủ mặt nên yêu
cầu chất lợng phủ mặt tơng đối cao, màu sắc đồng đều
2.12 Nguyên lý hình thành ván ghép thanh.

Để ghép các thanh thành phần theo kirllop có một số cách ghép sau:
+ Ghép đối xứng vòng năm theo phơng tiếp tuyến
+ Ghép đối xứng vòng năm theo phơng xuyên tâm
Tạo thanh
Sây thanh Chuẩn
KT thanh
Xử lý thanh Tráng keo Xếp ván
ép vánXử lý mặt
+ Ghép các thanh thành phần theo kiểu ngón:
2.3.2 Các yếu tố ảnh hởng tới công nghệ sản xuất ván ghép
thanh.
2.3.2.1 ảnh hởng của cấu tạo gỗ:
Gỗ là loại vật liệu có cấu tạo từ nhiều hợp chất hữu cơ, thành phần
chủ yếu cấu tạo nên gỗ là xenlulo, hêmixenlulo và lipgin trong cấu tạo của
phân tử xenlulo có chứa nhóm OH, khi gỗ tiếp xúc với keo các phần tử có cực
tính trong keo sẽ liên kết với nhóm OH tạo nên sự dán dính. Cấu tạo gỗ rất
phức tạp đối với một số loại gỗ phải lựa chọn một loại keo và chế độ ép sao
cho phù hợp với từng loại gỗ.
2.3.2.2 ảnh huơng của độ ẩm gỗ:
Trong quá trình dán dính, dung môi từ dung dịch keo chủ yếu thông

qua con đờng khuếch tán vào bề mặt gỗ và xung quanh vì thế gỗ có dộ ẩm
tăng lên. Trong thực tế dung môi bay hơi ra ngoài là rất ít. Phần giữa mối dán
hầu nh không bay hơi, nếu độ ẩm gỗ cao làm đọng dung môi trong màng keo
cản trở quá trình hình thành mối gián, làm giảm cờng độ gián dính. Vì vậy
trong công nghệ ván ghép thanh độ ẩm của gỗ sau khi sấy là 8 10%.
2.3.2.3 ảnh hởng của bề mặt vật gián:
Độ bền của mối gián phụ thuộc vào màng keo trong quá trình gián
ép, mà bề mặt vật gián là một trong những yếu tố quyết định chất lợng màng
keo. Bề mặt nhẵn sẽ tạo đợc màng keo phẳng, liên tục, đều, tạo cho mối gián
có cờng độ cao.
2.3.2.4 ảnh của kích thớc thanh cơ sở:
Kích thớc thanh cơ sở sử dụng trong ván ghép thanh phụ thuộc vào
yêu cầu của sản phẩm và khẳ năng tận dụng gỗ của từng, vùng từng nhà máy.
Nếu kích thớc thanh cơ sở nhỏ sẽ hạn chế đợc khuyết tật do gỗ tự nhiên gây ra:
Mắt, mục, nứt ... Khẳ năng tận dụng gỗ cao sự chênh lệnh khối lợng thể tích
giữa các thanh không lớn nên mức độ co ngót giữa các chiều nhỏ, chất lợng
ván ghép đồng đều và ổn định hơn. Nhng kích thớc thanh nhỏ chi phí tạo
thanh lớn, hao hụt gỗ nhiều, tốn keo
Theo tiêu chuẩn của Liên Xô cũ kích thớc thanh cơ sở của ván ghép thanh
dùng cho hàng mộc đợc chia nh sau:
Chiều rộng thanh 20, 22, 25, 30, 35, 40, 45, ... 55 (mm)
Chiều dày thanh 8, 10, 12, 14, 16, 19, 20, ... 45 (mm)
Để thu đợc yêu cầu, chất lợng sử dụng gỗ cũng nh nâng cao khẳ năng tận dụng
gỗ, chúng tôi chọn kích thớc thanh cơ sở nh sau:
S.B.L = 18.40.450
Đối với phơng pháp xẻ bán xuyên tâm, bán tiếp tuyến kích thớc thanh xẻ là:
S.B.L = 22.45.500
2.3.2.5 ảnh hởng của chất kết dính.
Ván ghép thanh có thểdùng nhiều loại keo nhng để phù hợp với yêu cầu công
nghệ sản xuất, yêu cầu chất lợng và yêu cầu hiệu quả kinh tế, ngời ta thờng

dùng keo U F, U F biến tính, PVA, PVC,
2.3.2.6 ảnh hởng các yếu tố công nghệ
+ sấy gỗ: sấy gỗ là một khâu rất quan trọng ,nó quyết định trực tiếp đến
chát lợng thanh cơ sở và chất lợng sản phẩm. Nừu chế độ sấy không phù
hợp, quá trình xếp gỗ không đúng quy cách, thanh cơ sơ có thể bi cong
vênh hoặc có độ ẩm không đạt yêu cầu. Trông xản xuất tuỳ theo yêu cầu
của chất lợng sản phẩm và quy cách thanh cơ sơ mà ngời ta chọn chế độ
sấy cho phù hợp.
+ độ chính xác gia công: độ chính xác gia công là mức độ phù hợpvề kích
thớc và hình dạngcủa chi tiết thực tế so với chi tiết theo yêu cầu .trông
quá trình sản xuất ván ghép thanh,phải đồng đều về kích thớc và hình
dạng giữa các thanh với nhau cũng nh gia thanh với quy cách sản phẩm
đặt ra. Nếu tiết diện các thanh không đồng nhất ( hình bình hành, hình
chữ nhật ), trong quá trình ép sẽ làm bề mặt giữa các thanh không tiếp
xúc hết với nhau, điều này làm giảm chất lợng dán dínhvà chất lơng sản
phẩm.mặt khác nếu chiều rộng và chiều dày các thanh không đều, trong
quá trình ghép dẽ làm tấm ván bị vênh và không đủ áp lực ép, khi đó chất
lợng dán dính và chất lợng sản phẩm sẽ không đạt yêu cầu. Tuy nhiên
trong thực tế dây chuyền sản xuất ván ghép thanh, để đồng đều và chuẩn
về kích thớc cũng nh hình dạng, ngời ta thực hiện gia công thanh trên
máy bào bốn mặt.
+chất lợng gia công bề mặt: đợc đánh giá qua mức độ mấp mô bề mặt
trong một thanh và giữa các thanh với nhau. Nếu bề mặt gia công càng
phẳng , nhẵn, mức độ mấp mô thấp thì lợng keo tráng mỏng, đồng đều và
liên tục, khả năng tiếp xúc giữa các thanh gỗ càng caochất lợng mối dán
tăng. Ngợc lại chất lợng bề mặet thấp( độ mấp mô lớn) làm chiều dày
màng keo không đồng đều sẽ gây ra nội ứng suất trong khi ép làm chất l-
ợng mối dán giảm.độ nhẵn bề mặt gia công láy là G8.
+ ảnh hởng của bản đồ xẻ và phơng pháp xẻ: vị trí của thanh gỗ troogn
cây tính theo đờng kính liên quan nhiều đến sự co rút và cong vênh của