Luận văn thạc sĩ xác định một số thông số hợp lý của xích cưa khi cưa gỗ bạch đàn (eucalyptus camaldulensis)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
----------------------

ĐỖ TUẤN ANH

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ HỢP LÝ CỦA XÍCH CƢA
KHI CƢA GỖ BẠCH ĐÀN (Eucalyptus camaldulensis)

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hà Nội, 2011


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƢỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
----------------------

ĐỖ TUẤN ANH

XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ HỢP LÝ CỦA XÍCH CƢA
KHI CƢA GỖ BẠCH ĐÀN (Eucalyptus camaldulensis)

Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá NLN
Mã số : 60.52.14

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

TS. TRỊNH HỮU TRỌNG

Hà Nội, 2011


i

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành được bản luận án này, trong suốt thời gian vừa qua tôi
đã nhận được nhiều sự quan tâm giúp đỡ, chỉ dẫn của nhiều tập thể, cá nhân.
Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới:
Thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Trịnh Hữu Trọng, ThS Phạm Văn Lý
đã dành nhiều thời gian chỉ bảo tận tình và cung cấp nhiều tài liệu có giá trị.
Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Sau đại học, Trung tâm thí nghiệm thực
hành Khoa Cơ điện và Cơng trình trường Đại học Lâm nghiệp đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện đề tài.
Xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã động viên giúp đỡ tơi trong q
trình thực hiện đề tài
Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc vì những giúp đỡ q báu đó.
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Những kết
quả trong luận văn này được tính tốn chính xác, trung thực và chưa có tác
giả nào cơng bố. Những nội dung tham khảo, trích dẫn trong luận văn đều
được chỉ dẫn nguồn gốc.

Hà Nội, tháng 10 năm 2011
Tác giả

Đỗ Tuấn Anh

ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... i
MỤC LỤC ......................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ iv
DANH MỤC CÁC BẢNG................................................................................ v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ............................................ vi
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ......................................................... 3
1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ......................................................... 3
1.1.1. Tình hình nghiên cứu áp dụng cƣa xích.......................................... 3
1.1.2. Tình hình nghiên cứu q trình cắt gọt gỗ bằng cƣa xích .............. 6
1.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc........................................................... 9
1.2.1. Tình hình nghiên cứu áp dụng cƣa xích.......................................... 9
1.2.2. Tình hình nghiên cứu q trình cắt gọt gỗ bằng cƣa xích ............ 11
Chƣơng 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 12
2.1. Mục tiêu nghiên cứu............................................................................. 12
2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu ........................................................... 12
2.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 15
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu...................................................................... 15
Chƣơng 3
CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI ................................................................... 17
3.1. Phân loại, cấu tạo và một số thông số kỹ thuật của cƣa xích............... 17
3.1.1. Cấu tạo .......................................................................................... 18
3.1.2. Bộ phận cơng tác ........................................................................... 19
3.2. Động học quá trình cắt gỗ của xích cƣa ............................................... 23

3.3. Lực cắt và cơng suất cắt của xích cƣa .................................................. 24
3.4. Chi phí năng lƣợng riêng và năng suất cắt khi cƣa gỗ bằng cƣa xích . 37
3.4.1. Chi phí năng lƣợng riêng khi cƣa gỗ bằng cƣa xích ..................... 37
3.4.2. Năng suất cắt khi cƣa gỗ bằng cƣa xích........................................ 38
Chƣơng 4


iii

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ............................................................................. 40
4.1. Xây dựng mơ hình thí nghiệm ............................................................. 40
4.2. Chuẩn bị mẫu thí nghiệm ..................................................................... 42
4.2.1. Chuẩn bị gỗ ................................................................................... 42
4.2.2. Xác định độ ẩm của gỗ.................................................................. 42
4.2.3. Kết quả tính tốn độ ẩm của gỗ làm thí nghiệm ........................... 43
4.3. Đo và thu thập số liệu........................................................................... 44
4.3.1. Xác định công suất cắt .................................................................. 44
4.3.2. Xác định chi phí năng lƣợng riêng................................................ 44
4.3.3. Xác định năng suất thuần tuý ........................................................ 44
4.4. Kết quả thí nghiệm thăm dò ................................................................. 45
4.5. Kết quả thực nghiệm đơn yếu tố .......................................................... 49
4.5.1. Tiến hành thực nghiệm đơn yếu tố ............................................... 49
4.5.2. Kết quả thực nghiệm đơn yếu tố ................................................... 53
4.6. Kết quả thực nghiệm đa yếu tố ............................................................ 60
4.6.1. Tiến hành thí nghiệm đa yếu tố..................................................... 60
4.6.2. Kết quả thực nghiệm đa yếu tố ..................................................... 66
4.6.3. Xác định phƣơng trình hồi qui hàm chi phí năng lƣợng riêng ..... 68
4.6.4. Xác định các thông số hợp lý ........................................................ 69
4.6.5. Vận hành máy với các thông số hợp lý ......................................... 69
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ ................................................................. 70

KẾT LUẬN ................................................................................................. 70
KHUYẾN NGHỊ ......................................................................................... 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 72
PHỤ LỤC


iv

DANH MỤC CÁC HÌNH
TT

Tên hình

Trang

3.1

Cƣa xăng Husqvarna 365

17

3.2

Sơ đồ cấu tạo của cƣa xăng

19

3.3

Bản cƣa

20

3.4

Cấu tạo xích cƣa

21

3.5

Cấu tạo của mắt xích cắt

21

3.6

Sơ đồ nguyên lý làm việc của các loại răng cắt

23

3.7

Sơ đồ động học của quá trình cƣa gỗ bằng cƣa xích

24

3.8

Q trình tạo phoi khi cƣa gỗ

24

3.9

Lực tác dụng lên mũi cắt AB

28

3.10 Lực tác dụng lên mặt trƣớc của cạnh cắt AB

30

3.11 Lực tác dụng lên mặt sau cạnh cắt AB

31

3.12 Lực tác dụng lên mặt sau dao cắt

32

4.1

Bộ thí nghiệm xác định tỷ suất lực cắt

40

4.2

Ảnh hƣởng của góc mài cạnh bên đến chi phí năng

lƣợng riêng

55

4.3

Ảnh hƣởng của góc mài cạnh đáy đến chi phí năng
lƣợng riêng

57

4.4

Ảnh hƣởng của gờ giới hạn đến chi phí năng lƣợng riêng 59


v

DANH MỤC CÁC BẢNG
TT

Tên hình

Trang

2.1

Đặc tính cơ lý của Bạch Đàn

14

3.1

Thông số kỹ thuật của cƣa xăng Husqvarna 365

17

3.2

Lựa chọn bƣớc xích cƣa

22

4.1

Tổng hợp kết quả phân bố thực nghiệm

48

4.2

Các đặc trƣng của phân bố thực nghiệm

48

4.3

Ảnh hƣởng của góc mài cạnh bên đến chi phí năng lƣợng 53
riêng

4.4

Tổng hợp các giá trị tính tốn của hàm chi phí năng
lƣợng riêng khi góc mài cạnh bên thay đổi

4.5

Ảnh hƣởng của góc mài cạnh đáy đến chi phí năng lƣợng 56
riêng

4.6

Tổng hợp các giá trị tính tốn của hàm chi phí năng
lƣợng riêng khi góc mài cạnh bên thay đổi

4.7

Ảnh hƣởng của gờ giới hạn đến chi phí năng lƣợng riêng 58

4.8

Tổng hợp các giá trị tính tốn của hàm chi phí năng
lƣợng riêng khi gờ giới hạn thay đổi

59

4.9

Mã hố các yếu tố ảnh hƣởng

62

4.10 Mã hố các thơng số đầu vào

67

54

56


vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu
1
2
1
2
1
2
1
2
Δ
t
u
v
c
P
K

B
H
Pm
Pt
Ps
Pp
Pb
ρ
f
Q
CH
y
fg
θ
ξH
μ
χ
y
ξ//
Nr
Nt
Not
Nc
F

Tên
Góc mài cạnh cắt đáy
Góc mài cạnh cắt bên
Góc trƣớc cạnh cắt đáy
Góc trƣớc cạnh cắt bên

Góc sau cạnh cắt đáy
Góc sau cạnh cắt bên
Góc cắt của cạnh cắt đáy
Góc cắt của cạnh cắt bên
Chiều cao gờ giới hạn
Bƣớc răng
Tốc độ đẩy
Vận tốc cắt
Lƣợng ăn dao
Lực cắt
Lực cản cắt riêng, Công cắt riêng
Bề rộng mạch cƣa
Chiều cao mạch cƣa
Lực tác dụng lên mũi cắt của dao
Lực tác dụng lên mặt trƣớc của dao
Lực tác dụng lên mặt sau của dao
Lực ma sát giữa phoi với thành mạch cƣa
Lực ma sát giữa bản cƣa và phoi
Bán kính mũi cắt
Hệ số ma sát giữa gỗ và răng cƣa
Lực cắt theo phƣơng pháp tuyến
Hệ số đàn hồi
Lƣợng nén của gỗ
Hệ số ma sát giữa phoi và thành bên
Hệ số chất tải của hầu cƣa
Hệ số co gót của phoi theo chiều dầy
Hệ số Poatx ng
Hệ số hao hụt phoi do bị cọ sát với thành bên
Hệ số đặc trƣng cho sự tăng áp lực
Hệ số co của phoi theo chiều dài

Chi phí năng lƣợng riêng
Cơng suất tiêu thu
Cơng suất khơng tải
Cơng suất cắt
Diện tích mặt cắt ngang

Đơn vị
o
(Độ)
o
(Độ)
o
(Độ)
o
(Độ)
o
(Độ)
o
(Độ)
o
(Độ)
o
(Độ)
mm
mm
m/s
m/s
mm
N
N/m2; N/m3

m
m
N
N
N
N
N
mm
N
N/cm2
cm

Wh/m2
W
W
W
m2


vii

Ntt
W
m
mo
Cd
Đc
Ct
a
n

k
xmax, min
S
S%
R
Sk
Ex
l
m
∆%
Y

Gtt
S2max
F
N
e
R
T

Năng suất thuần túy
Độ ẩm
Khối lƣợng mấu gỗ trƣớc khi sấy
Khối lƣợng mẫu gỗ ở trạng thái khô kiệt
Cầu dao
Động cơ
Cơng tắc hành trình
Số tổ đƣợc chia
Số lần thí nghiệm
Cự ly tổ

Trị số thu thập lớn nhất, bé nhất của đại lƣợng
nghiên cứu
Sai tiêu chuẩn
Hệ số biến động
Phạm vi biến động
Độ lệch
Độ nhọn
Số tổ hợp
Số lần lặp
Sai số tƣơng đối
Giá trị trung bình của đại lƣợng nghiên cứu
Tính đồng nhất theo tiêu chuẩn Kohren
Phƣơng sai lớn nhất trong N thí nghiệm
Giá trị tính tốn theo tiêu chuẩn Fisher
Tổng số thí nghiệm
Khoảng biến thiên
Hệ số đơn định
Giá trị chuẩn Student

m2/s
%
g
g


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Cùng với sự tăng trƣởng kinh tế của cả nƣớc nói chung, ngành lâm
nghiệp cũng có những thay đổi cơ bản. Tài nguyên rừng của Việt Nam sau

một thời gian suy giảm đang đƣợc phục hồi. Theo số liệu về diện tích rừng tự
nhiên và đất lâm nghiệp năm 2010 của Bộ Nông nghiệp và phát triển nông
thôn, tổng diện tích đất có rừng tồn quốc là 13.797.000 ha trong đó, diện tích
rừng tự nhiên là 10.285.000 ha giảm 54.305 ha so với năm 2009, diện tích
rừng trồng là 3.512.000 ha tăng 592.462 ha so với năm 2009.
Hiện nay, tình hình diễn biến tài nguyên rừng ngày càng xấu đi, nhƣng
khơng vì thế mà nhu cầu về sử dụng gỗ giảm đi mà ngƣợc lại nó ngày càng
tăng cao. Theo tính tốn của các chun gia trong cuốn "Dự thảo chiến lược
phát triển lâm nghiệp quốc gia năm 2006-2010" tổng nhu cầu nguyên liệu gỗ
gần 22 triệu m3 trong đó cần 12 triệu m3 gỗ lớn. Bên cạnh đó, việc cung cấp
nguyên liệu cho ngành chế biến cũng là vấn đề thời sự. Hiện nay, cả nƣớc có
hơn 2000 doanh nghiệp chế biến gỗ, trong đó có hơn 300 doanh nghiệp chế
biến, xuất khẩu trực tiếp, sử dụng 170.000 lao động và có năng lực xuất khẩu
tăng gấp 4 lần so với năm 2003. Gỗ nguyên liệu để làm hàng xuất khẩu của
nƣớc ta từ năm 2000 trở lại đây phần lớn phải nhập khẩu. Theo thống kê của
tổng cục Hải quan, kim ngạch nhập khẩu gỗ nguyên liệu năm 2008 đạt trên 1
tỷ USD, tăng 6,3% so với năm 2007, dự báo năm 2009 lƣợng gỗ trong nƣớc
chỉ đáp ứng 20% nhu cầu. Những năm tới và trong tƣơng lai lâu dài, các nƣớc
có tài nguyên rừng giàu có trên thế giới đều có chính sách chung là bảo đảm
sự cân bằng giữa bảo vệ m i trƣờng và phát triển thƣơng mại. Vì vậy, việc
nhập khẩu gỗ nguyên liệu để phát triển và tăng trƣởng kim ngạch xuất khẩu
của Việt Nam trong những năm tới sẽ gặp kh ng ít khó khăn.
Với sự phát triển nhanh của nền kinh tế, đời sống của nhân dân tăng
nhanh làm cho nhu cầu về gỗ ngày càng cao. Diện tích rừng trồng đang phát
triển mạnh chủ yếu phục vụ cho nhu cầu về gỗ nguyên liệu giấy và ván nhân


2
tạo, một phần làm gỗ nguyên liệu để làm hàng xuất khẩu. Gỗ nguyên liệu để
làm hàng xuất khẩu của nƣớc ta, từ năm 2000 trở lại đây phần lớn phải nhập

khẩu từ nƣớc ngoài. Năm 2003 đã nhập trên 250 triệu USD gỗ và phụ liệu gỗ,
năm 2004 nhập 700 triệu USD tƣơng đƣơng 2,5 triệu m3 gỗ tròn, gỗ xẻ, ván
nhân tạo từ 20 nƣớc trên thế giới.
Nhu cầu tăng cao, địi hỏi quy mơ sản xuất phải hiện đại, các khâu cơng
việc phải đƣợc cơ giới hóa. Ngành khai thác gỗ nguyên liệu giấy và ván nhân
tạo đang từng bƣớc thay đổi và thiết bị sử dụng khá phổ biến hiện nay là loại
cƣa xích có động cơ chạy bằng xăng.
Cƣa xích là một trong những thiết bị chủ yếu dùng trong chặt hạ gỗ. Kể
từ khi chiếc máy cƣa xích đầu tiên trên thế giới đƣợc chế tạo vào đầu thế kỷ
XX, cho đến nay đã có hàng triệu máy cƣa xích ra đời và đƣợc sử dụng rộng
rãi ở nhiều nƣớc trên thế giới để chặt hạ, cắt khúc gỗ. Ở nƣớc ta, cƣa xích
(chủ yếu là cƣa xăng) là thiết bị chặt hạ gỗ quen thuộc, chúng đƣợc nhập khẩu
từ nhiều nƣớc khác nhau trên thế giới nhƣ Thụy Điển, Mỹ, Đức, Nhật,….
Tuy nhiên, chƣa có những nghiên cứu, đánh giá để kiểm tra chế độ và
các th ng số làm việc tối ƣu khi sử dụng cƣa xích ở nƣớc ta. Để cƣa xích làm
việc tốt với từng loại gỗ, trong từng điều kiện cụ thể của nƣớc ta đảm bảo
năng suất cao, chi phí năng lƣợng thấp thì việc nghiên cứu cụ thể và chi tiết
hơn về các th ng số tối ƣu của cƣa xích khi hoạt đ ng là cần thiết.
Chính vì vậy, đƣợc sự đồng ý của Ban Chủ nhiệm khoa sau đại học, tơi
thực hiện khóa luận tốt nghiệp với đề tài: “ ác định một số thông số hợp lý
của x ch cưa hi cưa gỗ Bạch đàn Eucalyptus camaldulensis”.


3
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
1.1.1. Tình hình nghiên cứu áp dụng cưa xích
Trên thế giới, cƣa xích là một thiết bị chặt hạ cầm tay đƣợc sử dụng
rộng rãi trong công nghệ khai thác gỗ. Căn cứ vào nguồn động lực, cƣa xích

đƣợc chia làm hai loại là cƣa xích có nguồn động lực là động cơ điện gọi là
cƣa điện và cƣa xích sử dụng động cơ xăng gọi là cƣa xăng. C ng dụng chủ
yếu của cƣa xăng là chặt hạ gỗ, cắt cành, cắt khúc ở trong khu khai thác.
Theo kết quả nghiên cứu của tổ chức N ng Lƣơng Liên hiệp quốc FAO
[26] [27], từ các nƣớc phát triển nhƣ Phần Lan, Thụy Điển đến các nƣớc đang
phát triển nhƣ Malaysia, Indonesia... đều sử dụng cƣa cƣa xăng là thiết bị
chính trong khai thác. Cƣa xăng có nhiều ƣu điểm nhƣ kích thƣớc gọn nhẹ, dễ
sử dụng, vốn đầu tƣ ít, tính cơ động cao. Theo [34], tỷ lệ chặt hạ gỗ bằng cơ
giới ở Phần Lan là 98% trong đó tỷ lệ chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng là 70% còn
28% là sử dụng máy chặt hạ liên hợp. Đối với Brazil tỷ lệ chặt hạ gỗ bằng cơ
giới là 80% trong đó 90% chặt hạ bằng cƣa xăng còn 10% sử dụng máy chặt
hạ liên hợp. Theo tài liệu [29], [30] "Sổ tay về công nghệ thích hợp trong các
hoạt động Lâm nghiệp ở các nƣớc đang phát triển", đối với Malaysia,
Phillipin, Thái Lan tỷ lệ chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng là 90%, còn 10% là chặt hạ
thủ công.
Một số nƣớc đang phát triển ở Châu Phi nhƣ Etiopia, Tazania,
Zimbabwe [35] tỷ lệ chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng là 70% còn 30% là chặt hạ
bằng thủ cơng. Có rất nhiều cơng trình nghiên cứu trên thế giới đã chứng
minh rằng chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng thì giảm thiểu tác động xấu đến môi
trƣờng sinh thái hơn là chặt hạ bằng máy chặt hạ liên hợp. Kết quả nghiên cứu
so sánh giữa chặt hạ bằng thủ công, chặt hạ bằng cƣa xăng và bằng máy chặt
hạ liên hợp trong việc khai thác rừng trồng ở Phần Lan [29], đã khẳng định


4
rằng chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng thì chi phí nhỏ nhất, ít ảnh hƣởng đến mơi
trƣờng nhất.
Trong q trình nghiên cứu hồn thiện, cƣa xích một số nƣớc phát triển
nhƣ: Thụy Điển, Đức, Mỹ... đã thu đƣợc những thành tựu to lớn và đã đƣợc
công bố trong nhiều công trình [29], [30]. Hiện nay, nhiều hãng cƣa nổi tiếng

sản xuất cƣa có chất lƣợng cao với số lƣợng hàng triệu chiếc mỗi năm, nhƣ
hãng Husqvarna của Thụy Điển, Stilh của Đức, Mc Culloch và Homelite của
Mỹ, Echo của Nhật Bản,... Từ những năm 1980, các nhà chế tạo đã ứng dụng
nhiều thành tựu khoa học kỹ thuật để chế tạo ra các loại cƣa có tính năng ƣu
việt hơn nhƣ hệ thống điện đã chuyển từ đánh lửa má vít sang đánh lửa bán
dẫn, một số chi tiết làm bằng thép đƣợc thay bằng hợp kim hoặc nhựa tổng
hợp nên trọng lƣợng cƣa giảm xuống còn 6-7 kg, rung động và tiếng ồn cũng
đƣợc nghiên cứu giảm xuống.
Khi sử dụng cƣa xăng vào một điều kiện làm việc cụ thể cần thiết phải
có những nghiên cứu để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật đồng thời đem lại hiệu
quả kinh tế cao. Tác giả Cunha - Ia trong công trình [24], đã nghiên cứu ảnh
hƣởng của rung động và tiếng ồn đến năng suất lao động, kết quả nghiên cứu
cho thấy tiếng ồn và rung động của cƣa xăng càng nhỏ năng suất lao động
càng tăng lên, đối với loại có tiếng ồn lớn hơn 140dba và rung động lớn hơn
12m/s2 thì năng suất giảm 20% so với cƣa cùng loại có rung động và tiếng ồn
cho phép.
Năm 1998, FAO đƣợc giúp đỡ của Chính phủ Phần Lan đã thực hiện đề
tài: "Đánh giá hiệu quả sử dụng cƣa xăng chặt hạ gỗ rừng trồng tại
Zimbabwe" [34], kết quả nghiên cứu xác định đƣợc năng suất và giá thành
chặt hạ của một số loại cƣa xăng dùng để chặt hạ gỗ rừng trồng và khẳng định
sử dụng Husqvarna 362 cho hiệu quả nhất.
Tác giả Suwala - M trong công trình [37], đã nghiên cứu giá thành chặt
hạ gỗ ở Ba Lan, kết quả cho thấy giá thành chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng thấp hơn
chặt hạ gỗ bằng máy chặt hạ liên hợp và thủ công.


5
Cơng trình nghiên cứu: "Năng suất của cƣa xăng khi chặt hạ gỗ rừng
trồng ở một số lâm phần của Nhật Bản" [32], tác giả cho thấy thời gian làm
việc trong ngày là 366 phút, thời gian di chuyển là 26%, lƣợng oxy lớn nhất

cần thiết là 2,42 lít/phút, năng suất trung bình khoảng 15-18 m3/ca. Trong quá
trình nghiên cứu tác giả chƣa đề cập đến một số yếu tố ảnh hƣởng đến năng
suất nhƣ xích cƣa, rung động và trọng lƣợng cƣa.
Đánh giá ảnh hƣởng của cƣa xăng chặt hạ gỗ đến m i trƣờng sinh thái
có cơng trình [31], kết quả nghiên cứu cho thấy chặt hạ gỗ bằng cƣa xăng
giảm thiểu tác động đến m i trƣờng sinh thái hơn so với chặt hạ bằng máy
chặt hạ liên hợp và thủ cơng.
Tác giả Sulman trong cơng trình nghiên cứu của mình [36] đã nghiên
cứu sử dụng cƣa xăng để sản xuất gỗ xẻ tại Guyana, tác giả đã nghiên cứu
phƣơng pháp xẻ, năng suất và chất lƣợng mạch xẻ, tính tốn cơng suất của
động cơ. Tác giả đã đề xuất một số giải pháp nhƣ thay đổi một số thơng số
của phần tử cắt của xích cƣa để chuyển từ dạng cắt ngang sang cắt dọc để
nâng cao năng suất lao động.
Nghiên cứu sử dụng hiệu quả cƣa xăng để chặt hạ gỗ đƣợc quan tâm
nghiên cứu ở Nga: trong số các cơng trình nghiên cứu và lĩnh vực này phải kể
đến kết quả nghiên cứu của một số cơng trình sau:
Trong cơng trình [41] tác giả Kretov. B.C đã nghiên cứu phân bố thời
gian của ca làm việc khi sử dụng cƣa xăng loại nhẹ có khối lƣợng từ 6,5-8kg
của các hãng Partner (Thuỵ Điển), Stilh (Liên bang Đức), Mak-6 (Mĩ), MP5Yrak 2(Nga) để chặt hạ gỗ. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng thời gian động
cơ làm việc trong một ca đối với cƣa xăng của Nga 121 phút chiếm 41%, thời
gian di chuyển là 22phút chiếm 8%, thời gian nạp xăng, dầu, b i trơn cho xích
cƣa 19 phút chiếm 7%; Thời gian dũa cƣa 8 phút chiếm 3%, thời gian khởi
động động cơ 16 phút chiếm 5%; thời gian lắp cƣa 4 phút chiếm 1%. Tổng
thời gian làm việc trong 1 ca 265 phút chiếm 91% tổng thời gian 1 ca theo qui
định (8 giờ làm việc)...


6
Tác giả đã đề xuất các biện pháp nâng cao năng suất lao động.
Trong cơng trình nghiên cứu [45] cho thấy rằng khi sử dụng cƣa xăng

để chặt hạ gỗ ở vùng núi chi phí lao động tăng 20-30% so với làm việc ở điều
kiện địa hình bằng phẳng.
Trong cơng trình [46] tác giả Polisuk. A. P đã đề xuất phƣơng pháp tối
ƣu hoặc các thông số cơ bản của cƣa xăng. Bằng nghiên cứu thực nghiệm, tác
giả đã xây dựng đƣợc mơ hình tốn học miêu tả sự phụ thuộc của năng suất ca
vào các thông số kỹ thuật của cƣa xăng. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng
ảnh hƣởng lớn nhất đến năng suất ca là công suất của động cơ và c ng suất
của động cơ cƣa xăng từ 4,2-4,9 HP cho năng suất ca cao nhất và chi phí sử
dụng là nhỏ nhất.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu q trình cắt gọt gỗ bằng cưa xích
Q trình cƣa gỗ là q trình gia cơng gỗ bằng cơ học. Cùng với sự
phát triển của gia công gỗ bằng cơ học, lý thuyết cắt gọt gỗ đã ra đời và phát
triển khơng ngừng. Những ngƣời có cơng trong việc xây dựng và phát triển lý
thuyết cắt gọt gỗ phải kể đến các nhà bác học Xô Viết nhƣ giáo sƣ I.A. Time,
giáo sƣ P.A. Aphanaxiev, kĩ sƣ Denpher, giáo sƣ M.A. Đêsev i, giáo sƣ
C.A.Voskrexenski, giáo sƣ A.L. Bersatski,... Tổng hợp các cơng trình nghiên
cứu của các nhà khoa học nêu trên cho thấy rằng các học thuyết hiện đại về
cắt gọt gỗ đi theo ba hƣớng sau:
- Hƣớng thứ nhất: Là dùng phƣơng pháp toán cơ để phân tích, nghiên
cứu các hiện tƣợng xảy ra trong q trình cắt gọt gỗ. Giải các bài toán thuận
và bài toán nghịch trong công nghệ gia công gỗ trên cơ sở này. Đây là một
hƣớng đi khá khó, địi hỏi kiến thức rộng, nhiều lĩnh vực rộng, nhƣng phù hợp
với quá trình gia cơng gỗ.
- Hƣớng nghiên cứu thứ hai: Là xây dựng học thuyết cắt gọt trên cơ sở
phân tích các giá trị của các hiện tƣợng lý hoá xảy ra trong q trình và trên
cơ sở đó xây dựng các công thức thực nghiệm, áp dụng trong các bài toán


7
thuận và nghịch. Trong cắt gọt gỗ, hƣớng này đòi hỏi hệ thống thiết bị đo rất

tinh vi, hiện đại và tốn kém, bởi vì trong cắt gọt gỗ tốc độ cắt thƣờng rất cao.
- Hƣớng thứ ba: Là xây dựng lý thuyết cắt gọt gỗ bằng thực nghiệm,
nói cách khác là trên cơ sở các số liệu thu đƣợc trong q trình nghiên cứu,
phân tích các cơ sở dữ liệu thu đƣợc trong q tình nghiên cứu, phân tích các
hiện tƣợng xảy ra trong quá trình cắt gọt, dùng tốn xác suất thống kê để xây
dựng các cơng thức thực nghiệm, áp dụng trong việc giải các bài toán công
nghệ và thiết kế. Hƣớng này đơn giản, dễ tiến hành, song thụ động, nhất là
trong gia công gỗ nhiều trƣờng hợp phoi là thành phẩm, cần có cơ sở lý
thuyết để giải quyết bài tốn cơng nghệ của chúng.
Mặc dù các nhà khoa học đi theo ba hƣớng khác nhau nhƣng tất cả đều
nhằm một mục đích là khám phá bức tranh trung thực nhất của quá trình cắt
gọt gỗ, đƣa ra những kết luận và cơng thức chính xác, phù hợp với qui luật
khách quan nhất để phục vụ cho việc thực hiện tốt các bƣớc công nghệ, thiết
kế dao cụ, máy trong việc cơ giới hoá và tự động hố cơng nghệ gia cơng gỗ.
Lý thuyết cắt gọt gỗ đi sâu nghiên cứu lực phát sinh trong q trình gia
cơng gỗ bằng cơ học, cơng suất của thiết bị chi phí cho việc cắt. Những đại
lƣợng này cần thiết làm cơ sở cho việc lựa chọn hình dáng, tính tốn kích
thƣớc, xác định các thơng số kỹ thuật của các công cụ cắt trong việc thiết kế
và cải tiến dao cụ và máy gia công gỗ hoặc xác định các chế độ gia công hợp
lý trong sử dụng các thiết bị đã có nhằm nâng cao năng suất, giảm chi phí
nguyên, nhiên vật liệu giảm giá thành sản xuất của sản phẩm.
Xích cƣa là một bộ phận quan trọng trong cơ cấu cắt của cƣa xích, các
thơng số kỹ thuật của xích cƣa nhƣ góc cắt trƣớc, góc cắt sau, bƣớc xích, gờ
giới hạn có ảnh hƣởng rất lớn đến năng suất và chất lƣợng mạch cắt, do vậy
cùng với việc hồn thiện cƣa xăng thì xích cƣa cũng ngày càng đƣợc nghiên
cứu và hoàn thiện hơn.
Ở Liên X cũ, việc tính tốn hồn thiện hệ thống cắt của cƣa xăng đã
đƣợc các tác giả công bố trong các c ng trình [42], [43]. Năm 1950, tại đây

8
ngƣời ta chủ yếu sử dụng loại xích cƣa có răng cắt thẳng 4 phần tử sau đó cải
tiến thành loại xích cƣa 8 phần tử (loại xích PC-15M). Đặc điểm của loại xích
này là khơng có gờ giới hạn ăn gỗ, công dụng chủ yếu là dùng để cắt ngang
cây gỗ, khi sử dụng để cắt chéo thân cây thì cho năng suất thấp. Xích cƣa
PC-15M tiếp tục đƣợc cải tiến thành xích cƣa "vạn năng" có dạng cắt hình
chữ (Г) và phủ Crom để tăng độ cứng bền vững, chịu mài mịn, loại xích này
làm việc tốt trong q trình cắt gỗ dƣới bất kỳ góc độ nào đối với thớ gỗ.
Nghiên cứu để xác định các thông số hình học hợp lý của xích cƣa
đƣợc thể hiện trong các cơng trình nghiên cứu của các nhà bác học nhƣ:
C.A.Brukhov (1955); C.A. Voskrexengki (1967), A.I. Oxipov (1955), V.V.
Kouxman (1959), U.N. Vensenoxev (1956), V.A. Uxpenxki (1967). Kết quả
nghiên cứu của các cơng trình này cho thấy rằng: đối với xích cƣa răng thẳng
thơng số quan trọng nhất là góc mài và góc trƣớc của cạnh cắt ngắn. Nếu
giảm ε từ 80o xuống 40o giảm tỷ suất lực cắt xuống 10-15%. Góc trƣớc γ có
giá trị từ 0-10o nếu tăng góc trƣớc thì chất lƣợng mặt cắt giảm.
Đối với xích cƣa vạn năng:
Góc mài cạnh cắt bên khi cƣa gỗ mềm β2=50-55o, góc sau cạnh cắt đáy
α2=2-3o; góc mài cạnh cắt đáy β1=40-45o, góc sau cạnh cắt đáy α1=5-9o. Nếu
giảm góc mài β1, β2 thì tỷ suất lực cắt giảm dẫn đến giảm cơng suất cắt nhƣng
xích cƣa chóng mịn. Góc nghiêng của cạnh cắt bên ε nằm trong khoảng 30350 nếu lớn quá làm cho xích cƣa kh ng ổn định ngang dẫn tới tăng tỷ suất
lực cắt.
Trong công trình [43] các tác giả Kouxman V.V và Belozorov L.N đã
nghiên cứu xác định chế độ làm việc hợp lý của xích cƣa vạn năng có bƣớc
xích 15mm. Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng độ cao gờ hạn chế ăn sâu ảnh
hƣởng rất lớn đến lực đẩy cƣa và c ng suất cắt để xích cƣa PCU15 Δh=0,81,0 mm cho tỷ suất lực cắt nhỏ nhất. Tốc độ cắt có vai trị rất quan trọng trong
sử dụng cƣa và tốc độ cắt tăng cho phép tăng năng suất nhƣng tăng tốc độ cắt
làm công suất cắt tăng, kết quả nghiên cứu cho thấy rằng tốc độ cắt hợp lý của

9
các loại cƣa có c ng suất N=1,5-1,7 kW là v=7-8 m/s, loại 2,0-2,2 kW là v=910 m/s, loại có công suất 2,8-3 kW là v=12-13 m/s.
Các nƣớc phát triển nhƣ Thụy Điển, Canada, Mỹ, Đức đã sản xuất ra
loại xích cƣa cắt đa năng (cắt ngang, cắt chéo), răng cắt có dạng hình (7)
chun dùng để chặt hạ gỗ. Trƣớc đây xích cƣa có bƣớc xích và chiều rộng
của xích lớn, độ cứng của lƣỡi cắt thấp nên tiêu hao cơng suất lớn, năng suất
thấp, tuổi thọ xích giảm.
Năm 1980, xích cƣa đã đƣợc nghiên cứu hồn thiện về bƣớc xích, chiều
dày xích, các góc cắt của phần tử cắt. Hiện nay, tất cả các loại xích cƣa chặt
hạ gỗ đều có dạng hình số (7). Để hồn thiện xích cƣa, các nhà khoa học đã
sử dụng phƣơng pháp phân tích q trình cắt và dùng phƣơng pháp thực
nghiệm để xác định các thơng số hình học của các phần tử cắt.
Tác giả Wang - Jing Xin, Greene - WD trong cơng trình của mình đã
nghiên cứu hệ thống mơ phỏng bằng máy tính sự ảnh hƣởng lẫn nhau của các
bộ phận khi cƣa xăng chặt hạ gỗ, nghiên cứu đã tìm ra đƣợc mối quan hệ
giữa yếu tố lƣỡi cắt đến công suất động cơ. Tác giả sử dụng phƣơng pháp
thực nghiệm để xác định các thông số của lƣỡi cắt, đƣờng kính bánh sao chủ
động và đã chỉ ra nguyên lý thiết kế bánh sao chủ động hiện thời là khơng phù
hợp có nhiều hạn chế, từ đó đƣa ra nguyên lý mới cho việc cải tiến thiết kế
bánh sao chủ động. Kết luận đã chỉ rõ thông số của lƣỡi cắt chỉ phù hợp với
một số loại gỗ.
1.2. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc
1.2.1. Tình hình nghiên cứu áp dụng cưa xích
Ở Việt Nam, từ những năm 1956 đã nhập một số cƣa xăng của Liên Xơ
cũ nhƣ Hữu Nghị - 55, sau đó nhập một số cƣa xăng của Cộng hòa Dân chủ
Đức nhằm nâng cao năng suất lao động trong chặt hạ gỗ. Năm 1979 nƣớc ta
nhập một số loại cƣa Uran 2T, và Uran 2TE của Liên X cũ. Trong quá trình
sử dụng còn nhiều hạn chế do đặc điểm kỹ thuật của máy không phù hợp với

10
điều kiện địa hình và sức khỏe của ngƣời Việt Nam. Những năm gần đây,
nƣớc ta đã nhập nhiều loại cƣa xăng có chất lƣợng tốt nhƣ Cƣa Husqvarna,
Stilh, Dolmar,... các loại này có trọng lƣợng nhỏ, độ rung và tiếng ồn thấp phù
hợp với điều kiện địa hình và sức khỏe của ngƣời Việt Nam. Cƣa xăng trở
thành thiết bị chặt hạ gỗ phổ biến ở Việt Nam, song việc nghiên cứu để sử
dụng và hoàn thiện cƣa xăng ở Việt Nam còn hạn chế.
Tác giả Nguyễn Trọng Hùng (1985) cùng với Viện Khoa học Lâm
nghiệp đã tiến hành nghiên cứu khảo nghiệm ba loại cƣa xăng: Uran 2 của
Nga, cƣa Husqvarna và Partner của Thụy Điển. Nghiên cứu này đã đƣa ra các
kết luận: Cƣa xăng của Thụy Điển có tốc độ cắt nhanh hơn, mang vác nhẹ
hơn; Một đời cƣa của Thụy Điển có thể chặt hạ đƣợc khối lƣợng lớn gấp đ i
và tiêu thụ nhiên liệu bằng một nửa so với cƣa Uran - 2 [12]. Nghiên cứu chỉ
tập trung vào đối tƣợng là rừng tự nhiên gỗ lớn, cịn các đối tƣợng khác thì
chƣa đề cập đến.
Năm 1993, Viện Khoa học Lâm nghiệp đã tiến hành khảo nghiệm cƣa
Partner P-70 và tời hai trống trong chặt hạ và vận xuất gỗ Đƣớc [8], kết quả
nghiên cứu cho thấy có thể áp dụng cƣa xăng và tời hai trống để khai thác gỗ
Đƣớc rừng ngập mặn.
Trong tài liệu [19], tác giả Dƣơng Văn Tài đã nghiên cứu tuyển chọn
một số loại cƣa xăng để chặt hạ gỗ rừng trồng ở Việt Nam, kết quả công trình
nghiên cứu đã xây dựng đƣợc phƣơng pháp tuyển chọn thiết bị chặt hạ, tiến
hành khảo nghiệm một số loại cƣa xăng chặt hạ gỗ rừng trồng và lựa chọn ra
đƣợc một số loại cƣa phù hợp.
Năm 2005, luận án tiến sỹ Dƣơng Văn Tài nghiên cứu và sử dụng cƣa
xăng để chặt hạ một số loài Tre ở miền Bắc Việt Nam [19], kết quả nghiên
cứu đã tính tốn đƣợc dạng xích cƣa kiểu mới phù hợp với quá trình chặt hạ
một số lồi tre, xác định đƣợc một số thông số tối ƣu của răng cắt, đã xác định
đƣợc công suất động cơ,... Tuy nhiên, đề tài chỉ nghiên cứu trên đối tƣợng là
một số loại tre ở miền Bắc Việt Nam, còn đối với các đối tƣợng khác nhƣ:

11
Các loại gỗ rừng trồng phổ biến làm nguyên liệu giấy (Keo, Bạch đàn...) thì
chƣa đề cập đến.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu q trình cắt gọt gỗ bằng cưa xích
Ở nƣớc ta, do nhiều nguyên nhân khác nhau, nên nhƣng những nghiên
cứu cơ bản về gia c ng gỗ bằng cơ học nói chung và cắt gỗ bằng cƣa xích nói
riêng ở trong nƣớc cịn hạn chế, tiêu biểu là một số c ng trình nghiên cứu của
các tác giả:
- Hoàng Nguyên (1968), “Nghiên cứu ảnh hƣởng của một số yếu tố đến
lực và độ tù của răng khi xẻ gỗ Việt Nam bằng cƣa sọc”;
- Nguyễn Văn Minh (1956), “Gia c ng gỗ Việt Nam”;
- Hoàng Việt (2003), “Máy và thiết bị chế biến gỗ” NXB N ng nghiệp,
Hà Nội;
- Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng năm 2010: " ác định tỷ suất
lực cắt hi cưa gỗ keo lá tràm (Acacia Auriculiformics Cunn) bằng cưa x ch"
của ThS Phạm Văn Lý đã xác định đƣợc tỷ suất lực cắt khi cƣa gỗ keo lá tràm
bằng cƣa xích, trên cơ sở đó xây dựng đƣợc phƣơng trình dạng mũ để tính lực
cắt và cơng suất cắt.
- Thạc sỹ Nguyễn Nhƣ Tùng, năm 2010, luận văn tốt nghiệp: "Xác định
một số thơng số tối ƣu của xích cƣa xăng khi cƣa gỗ keo lá tràm", đã xác
định đƣợc các giá trị tối ƣu của các thông số ảnh hƣởng đén chi phí năng
lƣợng riêng của xích cƣa xăng khi cƣa gỗ Keo lá tràm.
Tóm lại: Cƣa xích đƣợc sử dụng khá phổ biến trên thế giới và đƣợc rất
nhiều các nhà khoa học và các hãng sản xuất nghiên cứu. Đến nay Cƣa xích
đã đƣợc các nƣớc phát triển trên thế giới nghiên cứu tƣơng đối hoàn thiện. Ở
Việt Nam hiện nay, cƣa xích cũng đƣợc sử dụng rộng rãi trên khắp cả nƣớc.
Tuy nhiên, do điều kiện về tự nhiên và kinh tế xã hội mà việc nghiên cứu sử
dụng vẫn cịn hạn chế. Cần có những nghiên cứu với nhiều đối tƣợng khác

nhau để có thể đánh giá đƣợc khả năng áp dụng của cƣa xích tại Việt Nam.


12
Chƣơng 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
Xác định giá trị một số thơng số cơ bản của xích cƣa để sử dụng hiệu
quả khi cƣa gỗ Bạch Đàn.
2.2. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu
+ Xích cƣa đƣợc sử dụng phổ biến hiện nay đó là loại xích cƣa của
hãng Oregon có bƣớc xích 10,26mm (0,404") với các thơng số góc β1=500,
β2=550, α1=90, α2=30, chiều cao gờ hạn chế 0,65mm.
+ Gỗ Bạch đàn tƣơi có độ tuổi khai thác là 10 năm tuổi.
Khái quát tính chất gỗ Bạch đàn (Eucalyptus camaldulensis) [5][22]
a. Đặc điểm sinh thái
Theo W.F.Blalen, Bạch đàn là một chi thực vật lớn trên thế giới có
khoảng 500 lồi và 138 thứ. Đƣợc trồng trên 90 nƣớc, với vùng phân bố rộng,
phân bố tập trung ở Australia, Malaysia, Đ ng Âu. Bạch đàn đƣợc trồng phổ
biến ở nơi có khí hậu nhiệt đới, đây là lồi cây thích nghi với điều kiện nóng
ẩm, mƣa nhiều, có khả năng tăng trƣởng nhanh, tuy nhiên chịu hạn, chịu rét
kém. Theo thống kê năm 90 trên thế giới có 4 triệu ha rừng trồng Bạch đàn
với sản lƣợng khai thác trung bình hàng năm khoảng 60 triệu m3 gỗ. Gỗ Bạch
đàn đã đƣợc nhiều nƣớc trên thế giới sử dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau.
Ở các nƣớc nhƣ Australia, Brazin, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha và Nam Phi,
Bạch đàn là nguồn nguyên liệu cho công nghệ sản xuất bột giấy, sợi Visco. Ở
nhiều nƣớc khác đã sử dụng gỗ Bạch đàn trong xây dựng gỗ trụ mỏ, đồ mộc
thông dụng.
Gỗ Bạch đàn thuộc họ sim [2][3], là loài cây bản địa ở Australia, ngày

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


13
Việt Nam từ những năm 70, đây là loài cây trồng thích nghi với điều kiện
nóng ẩm mƣa nhiều, có khả năng chịu hạn, chịu rét, có tốc độ tăng trƣởng
nhanh, sống trong điều kiện nhiệt độ từ ẩm đến nóng, nhiệt độ tháng nóng
nhất 27-40oC, tháng lạnh nhất 3-15oC, lƣợng mƣa bình quân từ 250-600mm,
rất phù hợp với điều kiện khí hậu ở nƣớc ta. Bạch đàn trắng dễ sinh trƣởng
trên các điều kiện đất đai nghèo kiệt, nên đƣợc coi là cây gỗ rừng trồng mọc
nhanh để cải tạo đất, chống xói mịn, phủ xanh đất trống đồi núi trọc.
Bạch đàn là loài cây gỗ lớn, thân thẳng, tán thƣa phân cành cao, vỏ
nhẵn mày tro sau bong ra thành từng mảng, lớp vỏ mới lộ ra có màu xám
xanh hoặc xám hồng có ánh bạc. Cành non màu tím hồng mảnh và hơi rủ. Lá
đơn mọc cách hình ngọn giáo dài, đầu nhọn dần, đu i nêm rộng. Hoa tự hình
tán ở nách lá, nụ hình cầu hoặc trứng trịn, quả hình bán cầu, hạt nhỏ nhẵn,
màu nâu vàng.
b. Đặc điểm cấu tạo
Gỗ Bạch đàn trắng có màu trắng vàng, thân tròn thẳng, độ thon nhỏ, vỏ
cây màu xám. Ở độ tuổi 8-9 vỏ có chiều dầy trung bình từ 1-1,6 cm. Loại gỗ
giác, lõi phân biệt, gỗ lõi có màu nâu hồng, gỗ giác có màu trắng xám, thớ gỗ
tƣơng đối mịn, thớ gỗ nghiêng và chéo, ở phần giác có chứa nhiều chất bột.
Vịng năm rộng (0,9-1,6 cm), tia gỗ có kích thƣớc trung bình. Gỗ sớm
gỗ muộn ít phân biệt, lỗ mạch trung bình xếp phân tán, tụ hợp đơn với số
lƣợng lớn. Tế bào nhu mơ vây quanh mạch, khơng có cấu tạo lớp, khơng có
ống nhựa, trong gỗ chứa nhiều tinh dầu gỗ.
Đây là loài cây tỉa cành tự nhiên ở gốc và thân, tỷ lệ mắt ít nhƣng có
nhiều mắt chìm, ở ngọn có nhiều mắt với kích thƣớc lớn. Với đặc điểm nhƣ
vậy, gỗ Bạch đàn trắng ít đƣợc sử dụng trong cơng nghệ gia c ng đồ mộc,
trang trí nội thất, các kết cấu chịu lực.

c. Đặc điểm cơ lý tính của Bạch đàn


14
Bảng 2.1. Đặc tính cơ lý tính của Bạch đàn
Tên gọi
Độ ẩm tƣơng đối
Khối lƣợng thể tích gỗ lõi cơ bản
Khối lƣợng thể tích gỗ giác cơ bản
Tỷ lệ co rút dọc thớ
Tỷ lệ co rút xuyên tâm
Tỷ lệ co rút tiếp tuyến
Hệ số co rút dọc thớ
Hệ số co rút xuyên tâm
Hệ số co rút tiếp tuyến
Tỷ lệ giãn nở dọc thớ
Tỷ lệ giãn nở xuyên tâm
Tỷ lệ giãn nở tiếp tuyến
Hệ số giãn nở dọc thớ
Hệ số giãn nở xuyên tâm
Hệ số giãn nở tiếp tuyến
Hệ số co rút thể tích
Độ ẩm tuyệt đối
Ứng suất ép dọc thớ
Ứng suất ép ngang thớ toàn bộ xuyên tâm
Ứng suất ép ngang thớ toàn bộ tiếp tuyến
Ứng suất ép ngang thớ cục bộ xuyên tâm
Ứng suất ép ngang thớ cục bộ tiếp tuyến
Ứng suất kéo dọc thớ
Ứng suất kéo ngang thớ xuyên tâm

Ứng suất kéo ngang thớ tiếp tuyến
Ứng suất trƣợt dọc thớ xuyên tâm
Ứng suất trƣợt dọc thớ tiếp tuyến
Ứng suất trƣợt ngang thớ xuyên tâm
Ứng suất trƣợt ngang thớ tiếp tuyến
Ứng suất uốn tĩnh
M đun đàn hồi uốn tĩnh
Độ cững tĩnh bề mặt cắt ngang
Độ cứng tĩnh bề mặt cắt xuyên tâm
Độ cứng tĩnh bề mặt cắt tiếp tuyến
Sức chịu tách xuyên tâm
Sức chịu tách tiếp tuyến

Giá trị
35,16%
0,52 (g/cm3)
0,56 (g/cm3)
0,49 %
4,62 %
10,51 %
0,016
0,154
0,35
0,38 %
4,16 %
10,27 %
0,012
0,138
0,342
0,56

54,39%
686,14 (105 N/m2)
97,36 (105 N/m2)
81,32 (105 N/m2)
163, 13 (105 N/m2)
131,18 (105 N/m2)
1401,67 (105 N/m2)
64,36 (105 N/m2)
57,08 (105 N/m2)
169,36 (105 N/m2)
194,01 (105 N/m2)
120,3 (105 N/m2)
153,93 (105 N/m2)
1094,47 (105 N/m2)
71,53 (105 N/m2)
788,39 (105 N/m2)
617,53 (105 N/m2)
686,24 (105 N/m2)
20,95 (105 N/m2)
24,33 (105 N/m2)


15

Nhận xét:
Với kết quả về ứng suất ép dọc, kéo dọc, uốn tính trên thì gỗ Bạch đàn
trắng đƣợc xếp vào nhóm IV trong bảng phân loại 6 nhóm gỗ theo tính chất
cơ lý và phù hợp với khi sử dụng nó trong xây dựng, giao thơng vận tải, làm
giàn giáo, cột nhà kèo nhà.
Với các hệ số co rút lớn nhƣ vậy là nguyên nhân dẫn đến gỗ Bạch đàn

dễ bị cong vênh, biến dạng trong quá trình sấy, hong phơi, cho nên nó ít đƣợc
dùng trong đồ mộc cao cấp mà chỉ nên sử dụng trong đồ mộc thông dụng.
Với sức chịu tách thấp là nguyên nhân cho gỗ Bạch đàn dễ bị nứt nẻ vì
thế khi sử dụng gỗ Bạch đàn ở dạng gỗ tròn trong các c ng trình nhƣ cầu
cống, trụ mỏ, cột kèo nhà, sản xuất bột giấy. Không nên sử dụng chúng trong
các sản phẩm gỗ xẻ, ván ghép thanh, gỗ bóc làm ván dán.
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Xác định chỉ tiêu đánh giá hiệu quả sử dụng xích cƣa khi cƣa gỗ.
- Xác định các thông số ảnh hƣởng đến chi phí năng lƣợng riêng và
năng suất.
- Xác định giá trị hợp lý một số thơng số cơ bản của xích cƣa khi cƣa
gỗ Bạch Đàn.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên cứu, đề tài đã sử dụng một số phƣơng
pháp nghiên cứu nhƣ sau:
+ Phƣơng pháp kế thừa tƣ liệu: Sử dụng các kết quả nghiên cứu trên thế
giới và trong nƣớc để có cái nhìn tổng quan về vấn đề nghiên cứu và định
hƣớng cho vấn đề nghiên cứu cho đề tài ở phần cơ sơ lý luận.
+ Phƣơng pháp nghiên cứu qui hoạch thực nghiệm: Đây là phƣơng
pháp nghiên cứu mới, trong đó c ng cụ tốn học giữ vai trị tích cực. Cơ sở
toán học, nền tảng của lý thuyết qui hoạch thực nghiệm là toán học thống kê
với hai lĩnh vực quan trọng là phân tích phƣơng sai và phân tích hồi qui.


16
Theo nghĩa rộng, qui hoạch thực nghiệm là tập hợp các tác động nhằm
đƣa ra chiến thuật làm thực nghiệm từ giai đoạn đầu đến giai đoạn kết thúc
của quá trình nghiên cứu đối tƣợng (từ nhận thơng tin mơ phỏng đến việc tạo
ra mơ hình tốn, xác định các điều kiện tối ƣu). Trong điều kiện đã hoặc chƣa
hiểu biết đầy đủ về cơ chế của đối tƣợng.

Ƣu điểm của qui hoạch thực nghiệm là:
- Giảm đáng kể số lƣợng thí nghiệm cần thiết.
- Giảm thời gian tiến hành thí nghiệm và chi phí phƣơng tiện, vật chất.
- Hàm lƣợng thông tin nhiều hơn, rõ ràng hơn nhờ đánh giá đƣợc vai
trò của sự tác động qua lại giữa các yếu tố và ảnh hƣởng của chúng đến hàm
mục tiêu.
- Nhận đƣợc mơ hình tốn học thực nghiệm, đánh giá đƣợc sai số thí
nghiệm, cho phép ảnh hƣởng của các thơng số thí nghiệm với mức tin cậy xác
định.
- Xác định đƣợc điều kiện tối ƣu đa yếu tố của q trình nghiên cứu
một cách khá chính xác bằng các hàm tốn học, hay cho cách giải gần đúng,
tìm tối ƣu cục bộ nhƣ trong các thực nghiệm thụ động.