chương 1 Từ những trình bày ở trên có thể đi đến một số kết luận: 1. Rừng tự nhiên ở Việt Nam có có diện tích rất lớn khoảng 10,3 triệu ha với trữ lượng gỗ lên đến hàng tỷ m3, với đặc tính sinh trưởng và tái sinh nhanh, nên rừng tự nhiên là một nguồn cung cấp gỗ nguyên liệu lớn cho các ngành kinh tế quốc dân, để giảm bớt nhu cầu về nguyên liệu gỗ nhập khẩu cho ngành công nghiệp, góp phần phát triển kinh tế xã hội của đất nước. Công nghệ khai thác gỗ rừng tự nhiên hiện nay chủ yếu là cơ giới hóa, từ đó cho năng suất lao động cao, và giảm bớt nặng nhọc cho công nhân. Tuy cưa xăng đã được sử dụng phổ biến để chặt hạ gỗ rừng tự nhiên, nhưng cho đến nay vẫn chưa có nghiên cứu để khắc phục những nhược điểm tồn tại của thiết bị này.
Cưa xăng chặt hạ gỗ đã được nghiên cứu tương đối hoàn thiện về công nghệ và thiết bị, song nghiên cứu sử dụng cưa xăng chặt hạ gỗ rừng tự nhiên còn rất hạn chế ở trong và ngoài nước. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 15 Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2. Mục tiêu nghiên cứu. Xác định được một số thông số tối ưu của xích cưa để chặt hạ gỗ rừng tự nhiên tại Kon Tum, nhằm giảm rung động, giảm chi phí nhiên liệu để tăng năng suất, giảm giá thành sản xuất, đồng thời đáp ứng được quy phạm kỹ thuật trong chặt hạ gỗ rừng tự nhiên.
Đối tượng và thiết bị nghiên cứu. Đối tượng chặt hạ. Căn cứ vào kết quả điều tra khảo sát tại khu khai thác thuộc Công ty lâm nghiệp Đắc Tô, chúng tôi xác định được kích thước, chủng loại gỗ cần chặt hạ trong các khu rừng được thiết kế khai thác và thống kê ở bảng 2.1 dưới đây Bảng 1: Kích thước, chủng loại gỗ cần chặt hạ trong khu khai thác TT Loại gỗ Nhón Đường kính Chiều cao Tỷ lệ của loại gỗ TB (cm) TB(m) gỗ trong lô (%) 1 Dẻ trắng V 70 15 10 2 Cóc đá III 80 15 40 3 Gổi IV 70 14 10 4 Trường vải IV 70 15 5 5 Kháo III 70 15 8 6 Cáng lò V 80 15 2 7 Giội nếp V 80 14 3 9 Hồng quang IV 70 15 7 10 Trâm tía IV 80 15 5 11 Mít mài V 70 16 5 12 Thạch đản IV 80 15 5 Nhận xét: Căn cứ vào bảng 2.1 chúng tôi thấy loại gỗ có khối lượng khai thác lớn nhất là loại gỗ: Cóc đá thuộc nhóm III do vậy chúng tôi chọn loại gỗ này LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 16 là đối tượng để nghiên cứu tính toán xác định thông số của xích cưa xăng để chặt hạ loại gỗ này cũng như cho các loại gỗ khác trong khu rừng tự nhiên tại Kon Tum. Cấu tạo thô đại của gỗ Cấu tạo của gỗ có ảnh hưởng lớn đến quá trình cắt gọt gỗ, do vậy chúng tôi tiến hành nghiên cứu cấu tạo của gỗ tại trung tâm thí nghiệm khoa chế biến lâm sản trường đại học lâm nghiệp.
Kết quả ảnh cấu tạo thô đại 3 mặt cắt được thể hện trên hình 2.2 Mặt cắt ngang Mặt cắt xuyên tâm Mặt cắt tiếp tuyến Hình 2.1: Ảnh cấu tạo thô đại 3 mặt cắt của gỗ cóc đá Gỗ có giác lõi không phân biệt gỗ màu xám pha hồng nhạt. Vòng năm không rõ, gỗ sớm gỗ muộn không phân biệt. Mạch phân bố phân tán, tụ hợp đơn kép, mạch kích thước trung bình (= 0.22 mm), số lượng trunh bình (24 mạch/1mm2). Tế bào mô mềm xếp dọc thân cây phân bố theo các hình thức vây quanh mạch hình tròn không kín, vây quanh mạch kín hình tròn & hình cánh.
Tia kích thước trung bình (0.25 mm), số lượng trung bình (6-12 tia/mm), gỗ không có cấu tạo thành lớp, gỗ không có ống dẫn nhựa dọc, gỗ nặng bền. Thớ gỗ nghiêng, tương đối mịn. Tính chất vật lý: Là chỉ tiêu vật lý rất quan trọng của gỗ nó ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý Khối lượng thể tích của gỗ là tỷ số giữa khối lượng gỗ trên đơn vị thể tích gỗ, được m xác định theo công thức : = ( g/cm3) V Ở đây tôi tiến hành xác định khối lượng thể tích ở độ ẩm thăng bằng (12%), khối lượng thể tích khô kiệt, công thức tính như sau: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 17 m 12 Khối lượng thể tích thăng bằng (MC= 12%): 12 = ( g/cm3) V12 m0 Khối lượng thể tích khô kiệt: 0 = ( g/cm3) V0 Khối lượng thể tích của gỗ được xác định theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 3131 – 1975 (TCVN 8048-2:2009). Hình dạng và kích thước như hình 2.2: Kích thước mẫu xác định khối lượng thể tích - Sau khi gia công mẫu xong ta xử lý mẫu đến độ ẩm cân bằng với môi trường không khí thường (độ ẩm thăng bằng MC = 12% ) bằng cách cho mẫu vào tủ dưỡng mẫu, đặt (to = 20± 2oC & độ ẩm φ = 60± 5oC), khi kiểm tra kích thước của 2 hoặc 3 mẫu giữa 2 lần đo liên tiếp cách nhau 6 tiếng chênh lệch không vượt quá 0.02 mm hoặc chênh lệch khối lượng mẫu giữa 2 lần cân < 0,05% khối lượng mẫu thì lúc này mẫu đã đạt yêu cầu.
Sau đó tiến hành cân và đo lại kích thước để xác định khối lượng thể tích ở độ ẩm 12%. Ta tiếp tục sấy mẫu đến khô kiệt (MC = 0%), cân khối lượng và đo lại kích thước của mẫu để xác định khối lượng thể tích khô kiệt. Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng 2.2: Kết quả tính toán khối lượng thể tích của gỗ Khối lượng thể tích Các thang Giá trị (g/ cm3) P ( %) Min 0. Tính chất cơ học.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 18 Tính chất cơ học và vật lý của gỗ có ảnh hưởng lớn đến quá trình cắt gọt, song tài liệu công bố về tính chất cơ lý của gỗ rất ít. Để phục vụ cho việc tính toán các thông số tối ưu của xích cưa xăng khi chặt hạ gỗ cũng như việc tính toán các thiết bị gia công cắt gọt gỗ chúng tôi tiến hành nghiên cứu tính chất cơ lý của gỗ tại phòng thí nghiệm của trung tâm thí nghiệm khoa Chế biến lâm sản Trường Đại học Lâm nghiệp, quá trình thử mẫu được thể hiện trên hình 2.3: Quá trình thí nghiệm xác định tính chất cơ lý của gỗ * Xác định tính chất cơ học của gỗ nghiên cứu Kết quả xác định tính chất cơ học của gỗ sau khi thí nghiệm và xử lý trên máy tính, chúng tôi tổng hợp trong bảng 2.3 như sau: Bảng 2.3: Bảng tổng hợp tính chất cơ học của gỗ TT Chỉ tiêu cơ học Độ ẩm 12 % Đơn vị Ghi chú 1 Nén dọc thớ 67.4 N/mm2 4 Uốn tĩnh 125.6 N/mm2 6 Trượt dọc thớ tiếp tuyến 15.7 N/mm2 7 Trượt dọc thớ xuyên tâm 17.8 N/mm2 * Phân tích tính chất cơ học của gỗ nghiên cứu - Giới hạn bền nén dọc thớ: Giới hạn bền nén dọc thớ gỗ là 67,4 N/mm2 , căn cứ vào TCVN 1072 -71 thì giới hạn bền khi nén dọc thớ được xếp vào nhóm II. Do đó gỗ nghiên cứu là loài gỗ thích hợp sử dụng cho những chi tiết công trình chịu lực. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 19 - Giới hạn bền uốn tĩnh: Giới hạn bền uốn tĩnh u t= 125.6 N/mm2 được xếp vào nhóm III theo TCVN1072 - 71 - Giới hạn bền trượt dọc thớ: Giới hạn bền trượt dọc thớ của gỗ nghiên cứu td XT =15.7 N/mm2 và td TT = 17.7 N/mm2 được xếp vào nhóm I theo TCVN1072 - 71.
Thông qua việc phân tích và đánh giá tính chất cơ học của gỗ nghiên cứu ta thấy nghiên cứu là loài gỗ có cường độ chịu lực cao thích hợp cho các công trình chịu lực lớn. Tuy nhiên là loài gỗ rất cứng nên quá trình gia công cắt gọt rất khó, công cắt gọt lớn. Khi gia công cắt gọt loại gỗ này phải nghiên cứu lưỡi cắt cho hợp lý để lực cắt nhỏ, tiêu hao công suất nhỏ. Thiết bị nghiên cứu.
a) Cấu tạo cưa xăng. Cưa xăng là loại máy cầm tay nhỏ gọn. Tất cả các loại cưa xăng đều là động cơ 2 kỳ chạy bằng nhiên liệu xăng. Các loại cưa xăng khác nhau có hình dạng khác nhau, kích thước khác nhau, trọng lượng khác nhau, nhưng nguyên lý làm việc giống nhau, các bộ phận của máy giống nhau.
Cấu tạo của cưa xăng được thể hiện ở hình 2.4: Cấu tạo của cưa xăng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Nắp đậy xi lanh 14. Tay cầm phía trước 15. Trấu bám vào gỗ 4.
Hộp khởi động 17. Nắp bình đựng nhớt 18. Tay cầm khởi động 19. Bảo vệ tay cầm phía sau 7.
Vít điều chỉnh bộ chế hoà khí 20. Đóng mở gió (le gió) 21. Chốt an toàn 9. Tay cầm phía sau 22.
Công tắc tắt mở máy 23. Tuý mở bugi 11. Nắp bính xăng 24. Hướng dẫn sử dụng 13.
Bánh sao bị động 26. Bảo vệ bản, xích cưa Đặc tính về cấu tạo của cưa xăng: Do cưa xăng là thiết bị cầm tay, khi làm việc người công nhân luân phải nâng ở trên tay, mặt khác điều kiện làm việc, di chuyển phức tạp, độ dốc lớn do vậy cưa xăng có đặc điểm cấu tạo khác với các loại máy khác là: Trọng lượng máy nhẹ, kết cấu nhỏ gọn, độ rung thấp, công suất lớn. Đặc biệt là cưa xăng làm việc ở mọi tư thế (đứng, nằm ngang, lật úp), với đặc điểm này một số chi tiết của cưa xăng làm bằng nhựa, hợp kim. nên độ bền thấp, khi hỏng khó khắc phục.
b) Nguyên lý hoạt động của cưa xích Khi động cơ hoạt động mô men quay được tạo ra ở đầu trục cơ. Trống trong của côn gắn chặt với trục cơ nên quay theo trục cơ, làm cho má côn văng ra và truyền mô men quay cho trống ngoài. trống ngoài gắn bánh sao chủ động, bánh sao chủ động quay đẩy xích cưa chuyển động. Khi động cơ hoạt động xích cưa chuyển động thành vòng tròn xung quanh bản cưa.
Quá trình cắt được thực hiện khi đặt xích cưa đang chuyển động tiếp xúc với vật cắt ( gỗ hoặc tre nứa), các phần tử cắt trên mắt xích cắt tạo ra mạch cắt. Quá trình cắt nhanh hay chậm phụ thuộc vào lực ấn cưa (tốc độ đẩy), vận tốc của xích cưa ( tốc độ cắt) và các thông số của phần tử cắt trên mắt xích cắt.