Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván ghép thanh dạng Finger joint từ gỗ mỡ
Đặt vấn đề Những năm gần đây ở nước ta do sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, sự gia tăng không ngừng của dân số, mức độ đô thị hoá ngày càng cao làm tăng nhanh nhu cầu về gỗ.Trong khi đó, diện tích rừng tự nhiên đang bị thu hẹp dần, trữ lượng gỗ ngày càng giảm. Ngành công nghiệp Chế biến Lâm sản đứng trước thực trạng bị thiếu nguyên liệu trầm trọng. Vì vậy, việc chuyển đổi sang sử dụng gỗ mọc nhanh rừng trồng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất cộng với việc sử dụng gỗ hợp lí và có hiệu quả là một trong những vấn đề được quan tâm hiện nay trong chế biến gỗ. Các hướng nghiên cứu phục vụ mục đích này là tìm kiếm nguồn nguyên liệu, tìm kiếm loại sản phẩm mới cũng như nâng cao, đổi mới công nghệ, thiết bị để cho ra sản phẩm mới phù hợp với yêu cầu sử dụng. Để thực hiện thành công mục tiêu chiến lược phát triển của ngành đến năm 2010 phấn đấu đạt 1 triệu m3 ván nhân tạo [10], ngay từ bây giờ chúng ta phải sử dụng đồng bộ và kết hợp nhiều chương trình, kế hoạch khác nhau như: + Tăng nhanh diện tích rừng trồng các loại gỗ mọc nhanh, thích hợp vói điều kiện khí hậu, đất đai từng vùng của Việt Nam; + Đa dạng hoá nguồn nguyên liệu và các sản phẩm từ gỗ, không ngừng nâng cao hiệu quả sử dụng đất, sử dụng nguyên liệu; + Tạo ra, duy trì và phát triển những loại cây gỗ có khả năng sinh trưởng nhanh, cung cấp nguồn nguyên liệu có đặc điểm và tính chất phù hợp với các chỉ tiêu, yêu cầu của công nghệ sản xuất ván nhân tạo; Việt Nam là một quốc gia nhiệt đới có khí hậu nóng, ẩm rất thích hợp cho sự sinh trưởng và phát triển của nhiều loại cây trong đó có cây Mỡ (Manglietia glauca anet). Việc nghiên cứu một cách kĩ lưỡng, tỉ mỉ về đặc điểm sinh trưởng, đặc điểm cấu tạo, các tính chất chủ yếu của cây Mỡ, từ đó có định hướng sử dụng đúng là việc làm cần thiết Một trong những hướng sử dụng gỗ hợp lí đó là dùng gỗ để sản xuất ván ghép thanh. Đã có rất nhiều công trình, đề tài nghiên cứu về ván ghép thanh trên thế giới cũng như ở Việt Nam đối với nhiều loài cây nhưng chưa có đề tài nào nghiên cứu một cách ít nhiều về gỗ Mỡ. Vì vậy, chúng tôi thực hiện đề tài: “Bước đầu nghiên cứu công nghệ sản xuất ván ghép thanh dạng Finger joint từ gỗ Mỡ”, nhằm đóng góp một phần cho việc mở đường tiến hành những công trình nghiên cứu đầy đủ và toàn diện hơn về gỗ Mỡ cũng như công nghệ sản xuất ván ghép thanh dạng Finger joint từ gỗ Mỡ sau này.
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván ghép thanh dạng Finger joint từ gỗ mỡ, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
sau: chÊt kÕt dÝnh d¹ng láng, chÊt kÕt dÝnh d¹ng bét, chÊt kÕt dÝnh d¹ng tÊm phiÕn, chÊt kÕt dÝnh d¹ng h¹t.
- Theo tÝnh chÊt cña chÊt kÕt dÝnh chia ra chÊt kÕt dÝnh nhiÖt r¾n, chÊt kÕt dÝnh nhiÖt dÎo.
- Theo nguån gèc chia ra chÊt kÕt dÝnh cã nguån gèc tù nhiªn, chÊt kÕt dÝnh tæng hîp.
Trªn thùc tÕ hiÖn nay chñ yÕu sö dông chÊt kÕt dÝnh tæng hîp vµo s¶n xuÊt nh chÊt kÕt dÝnh nhiÖt r¾n U-F, P-F vµ c¸c lo¹i chÊt kÕt dÝnh biÕn tÝnh nh: U-M-F, U-P-F. Ngoµi ra cßn cã c¸c lo¹i chÊt kÕt dÝnh PVAc, EPI cã thÓ ®ãng r¾n nguéi hay ®ãng r¾n nãng.
§èi víi v¸n ghÐp thanh thêng dïng chÊt kÕt dÝnh PVAc, EPI ®Ó ghÐp däc vµ ghÐp ngang. §èi víi ghÐp däc thêng dïng ph¬ng ph¸p Ðp nguéi, cßn Ðp ngang thêng dïng ph¬ng ph¸p Ðp nhiÖt ®Ó t¨ng n¨ng suÊt s¶n phÈm. Do ®iÒu kiÖn cha cho phÐp nªn t¹i Trung t©m c«ng nghÖ vµ chuyÓn giao c«ng nghiÖp rõng thuéc trêng §¹i häc L©m NghiÖp dïng ph¬ng ph¸p Ðp nguéi c¶ ghÐp däc vµ ghÐp ngang. Lo¹i chÊt kÕt dÝnh nµy cho chÊt lîng mèi d¸n cao, trong chÊt kÕt dÝnh l¹i kh«ng cã hµm lîng Formaldehyde tù do, bëi vËy mµ kh«ng g©y ®éc h¹i ®Õn m«i trêng vµ con ngêi. Mµu s¾c, ®é pH cña chÊt kÕt dÝnh khi ®ãng r¾n kh«ng ¶nh hëng tíi mµu s¾c, tÝnh chÊt cña vËt d¸n. C¸c th«ng sè kÜ thuËt cña chÊt kÕt dÝnh ph¶i ®¶m b¶o cho qu¸ tr×nh s¶n xuÊt vµ n©ng cao chÊt lîng s¶n phÈm. Trªn thùc tÕ sö dông chÊt kÕt dÝnh láng víi c¸c th«ng sè kÜ thuËt sau:
B¶ng 1.1 : yªu cÇu th«ng sè kÜ thuËt cña chÊt kÕt dÝnh
Mµu s¾c
Tr¾ng s÷a hoÆc n©u nh¹t
Hµm lîng kh«, (%)
40 - 60
§é nhít theo Bz4,ë 250C, (gi©y)
50 - 90
§é pH b¶o qu¶n
7.5
1.6.3. §iÒu tra vÒ kh¶ n¨ng sö dông cña s¶n phÈm v¸n ghÐp thanh
Mét trong nh÷ng nguyªn t¾c c¬ b¶n cña s¶n xuÊt v¸n nh©n t¹o lµ s¶n phÈm ph¶i æn ®Þnh vÒ kÝch thíc theo c¸c ph¬ng. Do vËy v¸n ghÐp thanh ra ®êi nã còng ®¸p øng ®îc c¸c yªu cÇu cña v¸n nh©n t¹o. S¶n phÈm thu ®îc tõ v¸n ghÐp thanh còng ®¸p øng ®îc c¸c yªu cÇu cña v¸n nh©n t¹o. S¶n phÈm thu ®îc tõ v¸n ghÐp thanh còng kh¸ ®a d¹ng v× b¶n th©n v¸n ghÐp thanh rÊt phong phó, chóng cã thÓ ë d¹ng tÊm réng, dÇm, xµ vµ c¸c s¶n phÈm ®Þnh h×nh kh¸c. Trong c¸c lo¹i trªn th× s¶n phÈm tÊm téng lµ phæ biÕn h¬n, v× nã cã thÓ phñ mÆt hoÆc kh«ng phñ mÆt, Víi lo¹i phñ mÆt th× lâi còng cã nhiÒu d¹ng: d¹ng lâi ®Æc, lâi rçng. Lo¹i kh«ng phñ mÆt còng cã nhiÒu kiÓu liªn kÕt nh liªn kÕt méng, ®inh, chèt, chÊt kÕt dÝnh, ngãn.
S¶n phÈm tõ c¸c lo¹i v¸n ghÐp thanh trªn cã thÓ dïng trong s¶n xuÊt ®å méc x©y dùng, tµu thuyÒn. V¸n ghÐp thanh d¹ng tÊm téng thêng ®îc dïng trong s¶n xuÊt ®å méc th«ng dông nh: V¸n èp têng, v¸n èp trÇn, c¸c chi tiÕt d¹ng tÊm ph¼ng trong s¶n xuÊt ®å méc.
1.7.4. §iÒu tra vÒ thiÕt bÞ
§Ò tµi nµy chóng t«i dïng ph¬ng ph¸p thùc nghiÖm ®Ó nghiªn cøu, chóng t«i tiÕn hµnh s¶n xuÊt thö mét sè s¶n phÈm theo yªu cÇu cña ®Ò tµi. C¸c thiÕt bÞ cÇn sö dông ®¬c ®iÒu tra t¹i Trung t©m c«ng nghÖ vµ chuyÓn giao c«ng nghiÖp rõng-trêng §¹i häc L©m nghiÖp.
B¶ng 1.2
Tªn m¸y
Th«ng sè kÜ thuËt
trÞ sè
§¬n vÞ
Ca vßng CD3
KÝch thíc bao: LxBxH
295*140*175
cm
§êng kÝnh b¸nh ®µ
84
mm
§éng c¬ chÝnh:
C«ng suÊt
11
Kw
Cosj
0.85
Sè vßng quay
1450
v/ph
§éng c¬ phô:
C«ng suÊt
0.75
Kw
Sè vßng quay
1410
v/ph
Ca ®Üa xÎ l¹i
KÝch thíc bao: LxBxH
172*100 *100
cm
C«ng suÊt ®éng c¬
4.5
cm
Sè vßng quay
1450
v/ph
§êng kÝnh lìi ca
34
cm
Bµo hai mÆt
KÝch thíc bao: L*B*H
220*130*80
cm
§éng c¬ bµo
Sè vßng quay
2890
v/ph
Cosj
0.89
C«ng suÊt ®éng c¬
4*2
Kw
§éng c¬ kÐo rulo
C«ng suÊt ®éng c¬
1.1
Kw
Cosj
0.81
Sè vßng quay
1135
v/ph
M¸y ®¸nh nh½n
KÝch thíc bao: L*B*H
240*210*190
cm
§éng c¬ kÐo rulo trªn
C«ng suÊt
2.2
Kw
Sè vßng quay
1460
v/ph
§éng c¬ kÐo b¨ng nh¸m
C«ng suÊt
1.5
Kw
Sè vßng quay
1430
v/ph
§éng c¬ kÐo rulo díi
C«ng suÊt
2.2
Kw
Sè vßng quay
1460
Kw
Bµo bèn mÆt
KÝch thíc bao : L*B*H
217*210*190
cm
§éng c¬ bµo mÆt trong = mÆt ngoµi:
C«ng suÊt
3.0
Kw
Sè vßng quay
2870
v/ph
Cosj
0.88
§éng c¬ bµo mÆt trªn = mÆt díi
C«ng suÊt
4.0
Kw
Sè vßng quay
2890
v/ph
Cosj
0.89
§éng c¬ kÐo rulo
C«ng suÊt
1.1
Kw
Sè vßng quay
940
v/ph
Cosj
0.76
Lß sÊy
KÝch thíc bao: L*B*H
720 *195 *195
cm
C«ng suÊt ®éng c¬
1.1*4
Kw
Sè vßng quay
1410
v/ph
ThÓ tÝch gç sÊy cho mét lß
36
m3
M¸y Ðp däc
KÝch thíc bao: L*B*H
356 *170 *122
cm
C«ng suÊt ®éng c¬ b¬m dÇu
5.5
Kw
Sè vßng quay
1450
v/ph
C«ng suÊt ®éng c¬ c¾t ®Çu
1.5
Kw
Sè vßng quay
2870
v/ph
§êng kÝnh lìi ca c¾t ®Çu
31
cm
¸p suÊt Ðp
250
kgf/cm2
M¸y phay ngãn
KÝch thíc bao: L*B*H
232 *165 *130
cm
§éng c¬ phay
C«ng suÊt ®éng c¬
5.5
Kw
Sè vßng quay
2890
v/ph
Cosj
0.91
§éng c¬ c¾t ®Çu
§êng kÝnh lìi ca
30.5
cm
C«ng suÊt ®éng c¬
3.0
Kw
Sè vßng quay
2870
v/ph
Cosj
0.88
M¸y Ðp ngang
KÝch thíc bao: L * B * H
270*235*140
cm
§éng c¬ thuû lùc
C«ng suÊt ®éng c¬
3.7
Kw
Sè vßng quay
1420
v/ph
¸p suÊt Ðp max
350
kgf/cm2
§éng c¬ kÐo gç
C«ng suÊt ®éng c¬
0.75
Kw
Sè vßng quay
1380
v/ph
Ch¬ng 2
C¬ së lÝ thuyÕt
2.1. Nguyªn lÝ h×nh thµnh v¸n ghÐp thanh
V¸n ghÐp thanh lµ lo¹i v¸n ®îc h×nh thµnh tõ viÖc d¸n ghÐp c¸c thanh (tre, gç) cã kÝch thíc nhá l¹i víi nhau nhê chÊt kÕt dÝnh trong ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh, t¹o thµnh nh÷ng tÊm v¸n cã kÝch thíc lín h¬n, kh¶ n¨ng sö dông cao h¬n.
V¸n ghÐp thanh ®îc s¶n xuÊt theo nhiÒu ph¬ng ph¸p kh¸c nhau dÉn ®Õn ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng s¶n phÈm còng kh¸c nhau, ¶nh hëng ®Õn sù co rót gi÷a c¸c thanh ghÐp, sù liªn kÕt cña c¸c thanh ghÐp, ¶nh hëng ®Õn kh¶ n¨ng æn ®Þnh cña v¸n dÉn ®Õn hiÖn tîng cong vªnh cña v¸n ghÐp hay hiÖn tîng bong mèi ghÐp do néi lùc co rót cña thanh ghÐp sinh ra, ®Ó v¸n ®îc æn ®Þnh th× vÊn ®Ò triÖt tiªu néi lùc lµ cÇn thiÕt. Ph¬ng ph¸p ghÐp vµ viÖc quan t©m ®Õn vÞ trÝ cña thanh ghÐp trong th©n c©y gç lµ mét trong c¸c gi¶i ph¸p ®Ó kh¾c phôc nh÷ng nhîc ®iÓm trªn.
Thêng cã ba ph¬ng ph¸p chñ yÕu ®Ó t¹o v¸n lâi ®Æc :
- Ph¬ng ph¸p ghÐp khèi.
- Ph¬ng ph¸p ghÐp thanh cã keo.
- Ph¬ng ph¸p ghÐp thanh kh«ng keo.
Ta cã s¬ ®å ph©n lo¹i v¸n sau :
NÒn rçng
NhiÒu líp
Mét líp
NhiÒu líp
NÒn ®Æc
Mét líp
ghÐp réng
V¸n ghÐp thanh
Cã phñ mÆt
Kh«ng phñ mÆt
ghÐp dµi
NhiÒu líp
Mét líp
§Ó ghÐp c¸c thanh thµnh phÇn ngêi ta cã rÊt nhiÒu ph¬ng ph¸p kh¸c nhau. Theo A.H.kИpΛΛOB cã mét sè d¹ng ghÐp sau :
GhÐp ®èi xøng vßng n¨m theo ph¬ng tiÕp tuyÕn
GhÐp ®èi xøng vßng n¨m theo ph¬ng xuyªn t©m
GhÐp c¸c thanh thµnh phÇn theo liªn kÕt ngãn
ghÐp ®èi xøng vßng n¨m theo ph¬ng xuyªn t©m
Quy tr×nh c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n ghÐp thanh lâi ®Æc kh«ng phñ mÆt
SÊy thanh
Gia c«ng thanh
Gç trßn
C¾t khóc
XÎ v¸n
XÎ thanh
C¾t ng¾n
Phay ngãn
Tr¸ng keo
Ðp däc
Bµo bèn mÆt
Tr¸ng keo
XÕp thanh
Ðp ngang
Xö lÝ s¶n phÈm
§Ó ®¶m b¶o chÊt lîng s¶n phÈm, trong quy tr×nh c«ng nghÖ s¶n xuÊt cã mét sè yªu cÇu b¾t buéc sau:
- C¸c thanh thµnh phÇn ph¶i gia c«ng ®óng quy c¸ch.
- §¶m b¶o ®é kÝn khÝt khi xÕp c¸c thanh ghÐp.
- XÕp c¸c thanh ghÐp liÒn nhau theo ph¬ng ph¸p ®èi xøng vßng n¨m.
- Hai thanh ghÐp liÒn kÒ nhau kh«ng ®îc trïng m¹ch ghÐp.
- ChiÒu dµi thanh ghÐp kh«ng h¹n chÕ tuú thuécvµo kh¶ n¨ng tËn dông cña gç, th«ng thêng chiÒu dµi tõ 170-1200mm.
- Lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng tõ 150-250g/m2.
- Lùc Ðp phô thuéc vµo lo¹i gç, chÊt lîng gia c«ng bÒ mÆt thanh. Theo tµi liÖu c«ng bè cña h·ng DYNEA th×:
+ §èi víi gç mÒm cã γ < 0.5g/cm3
P = 3 - 10 kgf/cm2.
+ §èi víi gç cøng cã γ > 0.5 g/cm3
P = 10 - 15 kgf/cm2.
2.2. C¬ së ®Ó chän th«ng sè c«ng nghÖ
2.2.1. §Æc ®iÓm vµ cÊu t¹o cña gç Mì
§Æc ®iÓm vµ cÊu t¹o gç lµ nh©n tè chñ yÕu nhÊt quyÕt ®Þnh ®Õn mäi tÝnh chÊt cña gâ. CÊu t¹o ®îc xem nh biÓu hiÖn bªn ngoµi cña tÝnh chÊt, nh÷ng biÓu hiÖn vÒ cÊu t¹o lµ c¬ së khoa häc ®Ó gi¶i thÝch c¸c hiÖn tîng s¶n sinh trong qu¸ tr×nh gia c«ng chÕ biÕn, lùa chän c¸c th«ng sè c«ng nghÖ phï hîp.
Mì cã thí gç h¬i nghiªng vµ t¬ng ®èi mÞn.
C¨n cø vµo mét sè tÝnh chÊt c¬ häc vµ vËt lÝ cña gç Mì thÊy r»ng ®©y lµ mét lo¹i gç cã ®é cøng trung b×nh vµ nhÑ phï hîp nhiÒu lo¹i s¶n phÈm.
2.2.2. ChÊt lîng gia c«ng thanh cña m¸y mãc thiÕt bÞ
Tr×nh ®é cña m¸y mãc thiÕt bÞ cã ¶nh hëng lín ®Õn chÊt lîng gia c«ng bÒ mÆt cña c¸c thanh thµnh phÇn, nã cã quan hÖ víi lîng chÊt kÕt dÝnh cÇn tr¸ng vµ ¸p suÊt Ðp v¸n.
C¨n cø vµo thùc tÕ m¸y mãc t¹i Trung t©m c«ng nghÖ vµ chuyÓn giao c«ng nghiÖp rõng, ®©y lµ d©y chuyÒn v¸n ghÐp thanh cña c«ng ty SAFOMEC (ViÖt Nam). Qua kh¶o s¸t ®¸nh gi¸ cña Trung t©m th× chÊt lîng m¸y ë ®©y cßn míi 100%.
C¨n cø vµo lo¹i gç Mì cã ®Æc ®iÓm vµ cÊu t¹o nªu trªn, ta thÊy ®©y lµ lo¹i gç tîng ®èi mÞn, tõ ®ã chóng t«i chän chÊt lîng gia c«ng thanh thµnh phµn cña thiÕt bÞ cã ®é nh½n tõ ∇5 - ∇7.
2.3. Nh÷ng nh©n tè ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng v¸n ghÐp thanh
Trong s¶n xuÊt v¸n ghÐp thanh, chÊt lîng v¸n phô thuéc vµo rÊt nhiÒu yÕu tè, chóng ta cã thÓ biÓu diÔn quan hÖ nµy theo mét hµm phô thuéc
δ = f(x,y,z)
Trong ®ã: δ - Hµm môc tiªu chÊt lîng s¶n phÈm
x -Tham sè thuéc vÒ vËt d¸n
y- Tham sè thuéc vÒ chÊt kÕt dÝnh
z - Tham sè thuéc vÒ chÕ ®é d¸n Ðp
2.3.1. ¶nh hëng cña vËt d¸n
a. ¶nh hëng cña lo¹i gç
øng víi mçi lo¹i gç sÏ cã mét khèi lîng thÓ tÝch vµ thµnh phÇn c¸c chÊt trong gç kh¸c nhau. Gç cã khèi lîng thÓ tÝch lín, cã kÕt cÊu c¸c tÓ bµo m¹ch gç chÆt chÏ, khi gia c«ng cho chÊt lîng bÒ mÆt thanh tèt, do ®ã lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng cÇn Ýt nhng vÉn ®¶m b¶o mèi d¸n. Ngîc l¹i gç cã khèi lîng thÓ tÝch nhá dÉn ®Õn kÕt cÊu trong gç láng lÎo do c¸c tÕ bµo m¹ch gç xÕp kh«ng chÆt chÏ, khi gia c«ng cho bÒ mÆt thanh kÐm dÉn ®Õn lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng lín.
b. ¶nh hëng cña ®é Èm thanh
NÕu ®é Èm thanh khi d¸n Ðp qu¸ lín (lín h¬n møc quy ®Þnh) sÏ lµm gi¶m ®é nhít cña chÊt kÕt dÝnh, lµm cho chÊt kÕt dÝnh dÔ bÞ trµn ra ngoµi vµ thÈm thÊu vµo gç khi Ðp, v× vËy lîng chÊt kÕt dÝnh trªn bÒ mÆt thanh bÞ nghÌo lµm chÊt lîng mèi d¸n gi¶m. Ngîc l¹i nÕu ®é Èm cña thanh thÊp kh¶ n¨ng hót dung m«i cña chÊt kÕt dÝnh vµo trong gâ lµ rÊt lín, lµm cho ®é nhít cña chÊt kÕt dÝnh t¨ng lªn, kh¶ n¨ng dµn tr¶i cña mµng chÊt kÕt dÝnh kh«ng ®Òu, liªn tôc, lµm gi¶m chÊt lîng mèi d¸n.
- C¨n cø vµo ®Æc ®iÓm cña Mì.
- C¨n cø vµo chØ tiªu kÜ thuËt cña v¸n nh©n t¹o.
- C¨n cø vµo c¬ së lÝ thuyÕt, chóng t«i chän ®é Èm thanh sau khi sÊy 8-10%.
c. ¶nh hëng cña bÒ mÆt thanh lâi
Theo thuyÕt d¸n dÝnh, bÒ mÆt vËt d¸n cµng ph¼ng vµ ®é nh½n bÒ mÆt cµng cao th× kh¶ n¨ng b«i tr¸ng chÊt kÕt dÝnh cµng dÔ dµng, lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng tiªu tèn Ýt, mµng chÊt kÕt dÝnh sÏ máng, ®Òu, liªn tôc chÊt lîng mèi d¸n tèt kh¶ n¨ng chÞu lùc t¨ng lªn; ngîc l¹i, nÕu chÊt lîng bÒ mÆt c¸c thanh thÊp, ®é mÊp m« lín, viÖc b«i tr¸ng khã, mµng chÊt kÕt dÝnh sÏ kh«ng máng, ®Òu, liªn tôc, lµm gi¶m sù tiÕp xóc gi÷a c¸c thanh, do ®ã chÊt lîng mèi d¸n gi¶m.
C¨n cø vµo ®iÒu kiÖn thùc tÕ cña m¸y mãc thiÕt bÞ, chóng t«i chän chÊt lîng bÒ mÆt thanh ghÐp ë ∇6.
d. ¶nh hëng cña quan hÖ kÝch thíc thanh gi÷a chiÒu dµy vµ chiÒu réng
Trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt v¸n ghÐp thanh quan hÖ gi÷a chiÒu dµy vµ chiÒu réng thanh ghÐp lµ mét vÊn ®Ò cÇn ®îc quan t©m nghiªn cøu. Sù thay ®æi quan hÖ kÝch thíc nµy sÏ ¶nh hëng trùc tiÕp ®Õn chÊt lîng s¶n phÈm vµ gi¸ thµnh s¶n phÈm. Së dÜ khi thay ®æi kÝch thíc thanh lµm cho c¸c tÝnh chÊt vËt lÝ, c¬ häc cña v¸n thay ®æi bëi gç lµ vËt liÖu dÞ híng cã c¸c tÝnh chÊt kh¸c nhau theo ba ph¬ng däc thí, xuyªn t©m, tiÕp tuyÕn. ChÝnh v× sù kh¸c nhau nµy ®· lµm cho gç dÔ bÞ cong vªnh, dÉn tíi c¸c khuyÕt tËt cña s¶n phÈm, do vËy ®· cã mét sè c«ng tr×nh nghiªn cøu vÒ v¸n ghÐp thanh, song viÖc x©y dùng mèi quan hÖ kÝch thíc gi÷a chiÒu dµy vµ chiÒu réng thanh cßn cha dîc nghiªn cøu ®Çy ®ñ cho tõng lo¹i nguyªn liÖu cô thÓ (mÆc dï ®· cã tµi liÖu tham kh¶o sè [6]) tµi liÖu nµy chØ míi nghiªn cøu ®èi víi keo tai tîng. KÝch thíc chiÒu dµy thanh thêng ®îc quyÕt ®Þnh bëi chiÒu dµy s¶n phÈm, cßn chiÒu réng thanh phô thuéc rÊt nhiÒu vµo cÊu t¹o vµ tÝnh chÊt cña gç.
- C¨n cø vµo ®Æc ®iÓm nguyªn liÖu.
- C¨n cø vµo c¬ së lÝ thuyÕt.
- C¨n cø vµo chØ tiªu kÜ thuËt cña v¸n nh©n t¹o.
- C¨n cø vµo môc ®Ých sö dông s¶n phÈm vµ hiÖu qu¶ kinh tÕ;.
- C¨n cø vµo tµi liÖu tham kh¶o [6]. Chóng t«i chän chiÒu réng thanh b»ng hai lÇn chiÒu dµy (W = 2*t).
e. ¶nh hëng cña ph¬ng ph¸p ghÐp
- ¶nh hëng cña ph¬ng ph¸p ghÐp thanh theo chiÒu réng
Ph¬ng ph¸p s¾p xÕp c¸c thanh thµnh phµn cã ¶nh hëng lín ®Õn sù cong vªnh cña v¸n. Khi t¹o v¸n ghÐp thanh tõ nh÷ng thanh gç xÎ tiÕp tuyÕn mµ c¸c vßng n¨m cña chóng l¹i s¾p xÕp cïng mét híng sÏ t¹o ra v¸n cã bÒ mÆt nh½n, nhng rÊt dÔ bÞ cong vªnh (theo mét chÒu). NÕu mÆt tiÕp tuyÕn víi ®êng vßng n¨m cña c¸c thanh ghÐp ®îc xÕp ®èi xøng víi nhau theo ph¬ng chiÒu réng v¸n th× v¸n t¹o ra Ýt cong vªnh h¬n, nhng cã nhîc ®iÓm lµ bÒ mÆt v¸n cã d¹ng sãng do sù co rót cña gç theo ph¬ng tiÕp tuyÕn vµ ph¬ng xuyªn t©m lµ kh¸c nhau. NÕu mÆt tiÕp tuyÕn víi ®êng vßng n¨m cña c¸c thanh ghÐp vu«ng gãc víi bÒ mÆt v¸n ghÐp th× v¸n t¹o thµnh sÏ cã bÒ mÆt nh½n vµ ph¼ng h¬n. Lo¹i v¸n nh vËy chØ cã thÓ t¹o ra tõ c¸c thanh ghÐp xÎ xuyªn t©m. Tuy nhiªn khi xÎ c¸c thanh d¹ng xuyªn t©m tØ lÖ lîi dông gç nhá h¬n rÊt nhiÒu so víi ph¬ng ph¸p xÎ tiÕp tuyÕn.
- C¨n cø vµo c¬ së lÝ thuyÕt.
- C¨n cø vµo môc tiªu sö dông cho s¶n phÈm lµ ®å méc th«ng dông vµ hiÖu qu¶ kinh tÕ.
- C¨n cø vµo chØ tiªu kÜ thuËt cña v¸n ghÐp thanh chóng t«i chän ph¬ng ph¸p c¸c thanh ghÐp cã mÆt tiÕp tuyÕn víi ®êng vßng n¨m xÕp ®èi xøng theo ph¬ng chiÒu réng v¸n.
- ¶nh hëng cña ph¬ng ph¸p ghÐp theo chiÒu dµi thanh thµnh phÇn
§Ó n©ng cao tØ lÖ lîi dông gç, trong ®Ò tµi nµy chóng t«i tiÕn hµnh lo¹i bá khuyÕt tËt thanh ghÐp b»ng c¸ch c¾t ng¾n. ViÖc nèi ghÐp c¸c thanh ng¾n nµy cã thÓ thùc hiÖn theo ph¬ng ph¸p tiÕp xóc hoÆc ph¬ng ph¸p ghÐp ngãn, c¨n cø vµo môc tiªu cña ®Ò tµi, chóng t«i chän ph¬ng ph¸p nèi ngãn (Finger-joint).
f. ¶nh hëng cña bÒ mÆt t¹o ngãn ghÐp
Tuú theo môc ®Ých sö dông vµ yªu cÇu cña chÊt lîng s¶n phÈm mµ ngãn ghÐp cã thÓ t¹o theo ph¬ng chiÒu dµy hoÆc ph¬ng chiÒu réng.
NÕu xÐt vÒ kh¶ n¨ng chÞu lùc th× hai ph¬ng ph¸p nµy rÊt kh¸c nhau, vÒ ®é bÒn uèn tÜnh th× t¹o ngãn ghÐp theo ph¬ng chiÒu dµy lín h¬n so víi ph¬ng chiÒu réng. Së dÜ t¹o ngãn ghÐp theo ph¬ng chiÒu réng cã ®é bÒn uèn tÜnh nhá h¬n lµ do kh¶ n¨ng chÞu uèn theo ph¬ng tiÕp tuyÕn nhá h¬n ph¬ng xuyªn t©m (do cÊu t¹o gç). MÆt kh¸c kh¶ n¨ng kÐo ®øt mèi ghÐp theo ph¬ng chiÒu dµy khã h¬n theo ph¬ng chiÒu réng, v× khi t¹o ngãn theo ph¬ng chiÒu dµy lµ phay theo chiÒu tiÕp tuyÕn cña gç, nã cho ®é nh½n bÒ mÆt, kh¶ n¨ng liªn kÕt b»ng chÊt kÕt dÝnh lµ tèt h¬n khi t¹o ngãn theo chiÒu réng thanh. Ngoµi ra khi phay ngãn theo chiÒu dµy thanh cßn cã mét sè u ®iÓm sau:
- BÒ mÆt ngãn ph¼ng, nh½n nªn t¹o ®îc mµng chÊt kÕt dÝnh ®Òu, liªn tôc, do ®ã lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng gi¶m, ¸p suÊt Ðp nhá v× lîng ma s¸t trªn c¸c ngãn Ýt. Nhng khi phay ngãn theo chiÒu dµy thanh cßn cã mét sè nhîc ®iÓm nh: NÕu cïng mét khèi lîng s¶n phÈm th× khi phay ngãn theo chiÒu dµy sÏ mÊt nhiÒu nguyªn liÖu h¬n. V× khi ®ã bÒ mÆt v¸n ph¶i gia c«ng ®i mét lîng lín h¬n so víi v¸n cã thanh ghÐp theo chiÒu räng khi cïng mét kÝch thíc s¶n phÈm. Phay ngãn theo chiÒu dµy khi gia c«ng s¶n ph¶m dÔ bÞ bãc mÆt t¹i vÞ trÝ ngãn. Tuy nhiªn, khi phay ngãn theo chiÒu dµy nã cho mét s¶n phÈm ®Ñp vµ cã chÊt lîng cao.
C¨n cø vµo môc tiªu ®Ò tµi chóng t«i chän ph¬ng ph¸p phay ngãn theo chiÒu dµy thanh.
k. ¶nh hëng cña c¸c th«ng sè kÝch thíc ngãn ghÐp
Th«ng sè h×nh häc cña ngãn ghÐp
l
t
p
α
Trong ®ã:
l – ChiÒu dµi ngãn, mm;
l = 13 mm;
p – Bíc ngãn, mm;
p = 4.3 mm;
t – BÒ réng ®Ønh ngãn, mm;
t = 0.9 mm;
α – Gãc nghiªng cña ngãn.
α = 7o.
- ¶nh hëng cña chiÒu dµi ngãn (l)
Dùa vµo kÝch thíc dao phay ®Þnh h×nh ta cã thÓ t¹o ®îc nhiÒu cÊp chiÒu dµi ngãn. ChiÒu dµi ngãn ¶nh hëng rÊt lín ®Õn chÊt lîng mèi ghÐp vµ gi¸ thµnh s¶n phÈm.
NÕu ngãn ng¾n l = 7.5-10 mm khi gia c«ng xÎ tËn dông ®îc gç, phÕ liÖu Ýt, c«ng c¾t gät thÊp
NÕu ngãn cã ®é dµi l = 50-60 mm, th× c«ng c¾t gät lín, phÕ liÖu nhiÒu. Lo¹i ngãn nµy chØ phï hîp víi lo¹i gç cã khèi lîng thÓ tÝch lín vµ ®é bÒn c¬ häc cao. Cßn lo¹i gç cã ®é bÒn c¬ häc thÊp, nhÑ, xèp, chÞu lùc kÐm khi phay cã hiÖn tîng vì ®Çu. V× vËy chän chiÒu d¹i ngãn hîp lÝ lµ rÊt quan träng. C¨n cø vµo ®Æc ®iÓm nguyªn liÖu, trong ®Ò tµi nµy chóng t«i chän chiÒu dµi ngãn l = 13 mm.
- ¶nh hëng cña bíc ngãn (p)
Víi cïng chiÒu dµi ngãn nÕu ngãn lín (ngãn th«) tæng diÖn tÝch tiÕp xóc thanh-thanh sÏ gi¶m dÉn ®Õn cêng ®é d¸n dÝnh cña mèi d¸n gi¶m. NÕu bíc ngãn nhá sè lîng ngãn trªn mét ®¬n vÞ chiÒu réng thanh lín, lµm cho tæng diÖn tÝch tiÕp xóc t¨ng lªn. §é lín cña bíc r¨ng phô thuéc vµo lo¹i gç vµ chiÒu dµi ngãn. C¸c gç cã khèi lîng thÓ tÝch 0.3- 0.7g/cm3 th× sù phô thuéc bíc ngãn vµo chiÒu dµi ngãn tu©n theo b¶ng sau:
B¶ng 2.1. quan hÖ chiÒu dµi ngãn vµ bíc ngãn
l (mm)
p (mm)
7.5 < l ≤ 10
10 < l ≤ 24
24 < l ≤ 35
l > 35
p = l/2.5
p = l/3
p = l/3.5
p = l/4
C¨n cø vµo ®Æc ®iÓm nguyªn liÖu, c¨n cø vµo chiÒu dµi ngãn chóng t«i chän ®é lín bíc ngãn p = 4.3 mm
- ¶nh hëng cña ®é lín ®Ønh ngãn (t)
Nh ta ®· biÕt d¹ng ngãn trong mèi ghÐp ®Çu d¹ng ngãn thêng rÊt m¶nh, v× vËy khi phay hoÆc vËn chuyÓn rÊt dÔ rì ®Çu ngãn. §Ó kh¾c phôc hiÖn tîng nµy ngãn ®îc phay bao giê còng tån t¹i ®é réng ®Ønh ngãn (t). §é réng ®Ønh ngãn chñ yÕu phô thuéc vµo lo¹i gç. Gç cµng nhÑ, xèp, ®é bÒn c¬ häc thÊp th× ®é réng ®Ønh ngãn cµng lín vµ ngîc l¹i.
C¨n cø vµo lo¹i gç chóng t«i chän ®é réng ®Ønh ngãn cho thùc nghiÖm lµ: t = 0.9mm.
- ¶nh hëng cña gãc ®Ønh ngãn
Gãc ®Ønh ngãn lµ gãc nhän t¹o bëi mÆt ph¼ng c¹nh ngãn vµ mÆt ph¼ng song song víi chiÒu däc thanh. Khi cè ®Þnh d¹ng ngãn th× gãc ë ®Ønh phô thuéc vµo chiÒu dµi ngãn vµ bíc ngãn a = 5 - 100. Trong ®Ò tµi nµy chóng t«i chän gãc ë ®Ønh ngãn = 70.
2.3.2. ¶nh hëng cña chÊt kÕt dÝnh
Qu¸ tr×nh d¸n dÝnh lµ sù g¾n kÕt gi÷a hai vËt thÓ díi t¸c dông cña mét vËt thø ba trong nh÷ng ®iÒu kiÖn nhÊt ®Þnh, vËt thø ba ®îc gäi lµ chÊt kÕt dÝnh, v× vËy chÊt kÕt dÝnh sÏ ¶nh hëng trùc tiÕp ®Õn chÊt lîng mèi d¸n. Sù ¶nh hëng cña chÊt kÕt dÝnh tíi chÊt lîng s¶n phÈm cã thÓ ®îc m« t¶ b»ng hµm sau:
y = f(x1,x2,x3,x4,x5)
Trong ®ã: y - Lµ hµm môc tiªu chÊt lîng mèi d¸n
x1- ¶nh hëng cña lo¹i chÊt kÕt dÝnh
x2- ¶nh hëng cña ®é nhít
x3- ¶nh hëng cña hµm lîng kh«
x4- ¶nh hëng cña ®é pH cña chÊt kÕt dÝnh
x5- ¶nh hëng cña lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng
a. ¶nh hëng cña lo¹i chÊt kÕt dÝnh
Mçi lo¹i chÊt kÕt dÝnh cã nh÷ng th«ng sè vµ ®Æc tÝnh riªng cña nã, tõ ®ã kÐo theo c¸c yÕu tè c«ng nghÖ kh¸c còng ph¶i phï hîp. V× vËy lùa chän chÊt kÕt dÝnh phï hîp víi c«ng nghÖ, víi môc ®Ých sö dông, ®¶m b¶o chÊt lîng s¶n phÈm. Trong ®Ò tµi nµy chóng t«i sö dông chÊt kÕt dÝnh lµ DYNOCOLL 1186 LV do h·ng DYNEA s¶n xuÊt.
b. ¶nh hëng cña hµm lîng kh« cña chÊt kÕt dÝnh
Hµm lîng kh« cña chÊt kÕt dÝnh cã ¶nh hëng lín ®Õn chÊt lîng mèi d¸n v× trong qu¸ tr×nh d¸n Ðp dung m«i cña chÊt kÕt dÝnh chñ yÕu ®îc gç hót thÊm (trong ®iÒu kiÖn Ðp nguéi) do ®ã lµm cho ®é Èm t¨ng ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng mèi d¸n, dÉn tíi ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng s¶n phÈm, ®Æc biÖt lµ ®èi víi v¸n ghÐp thanh t¹o v¸n lâi ®Ó phñ mÆt, sÏ g©y ra næ v¸n hoÆc cã cêng ®é d¸n thÊp v× ®é Èm qu¸ cao.
Ngîc l¹i nÕu hµm lîng kh« cña chÊt kÕt dÝnh qu¸ cao th× kh¶ n¨ng dµn tr¶i ®Òu gi÷a chÊt kÕt dÝnh vµ gç lµ khã do vËy t¹o chÊt kÕt dÝnh kh«ng ®Òu, liªn tôc dÉn ®Õn chÊt lîng mèi d¸n gi¶m. Theo tµi liÖu sè [12], trÞ sè hµm lîng kh« thÝch hîp nhÊt tõ 40 – 60%. Trong ®Ò tµi nµy chóng t«i sö dông chÊt kÕt dÝnh lµ PVAc víi hµm lîng kh« 40%.
c. ¶nh hëng cña ®é nhít cña chÊt kÕt dÝnh
§é nhít cña chÊt kÕt dÝnh lµ néi lùc cña dung dÞch h×nh thµnh do tæng hîp c¸c lùc sinh ra trong lßng dung dÞch. Nã biÓu hiÖn qua kh¶ n¨ng thÊm ít cña dung dÞch chÊt kÕt dÝnh lªn bÒ mÆt vËt d¸n. V× vËy ®é nhít cña chÊt kÕt dÝnh ¶nh hëng rÊt lín ®Õn c«ng nghÖ s¶n xuÊt, ¶nh hëng ®Õn kh¶ n¨ng tr¸ng chÊt kÕt dÝnh, chiÒu dµy mµng chÊt kÕt dÝnh.
NÕu ®é nhít cña chÊt kÕt dÝnh qu¸ lín qu¸ tr×nh b«i tr¸ng lªn bÒ mÆt rÊt khã, mµng chÊt kÕt dÝnh khã dµn tr¶i ®Òu, liªn tôc do ®ã, chÊt lîng mèi d¸n gi¶m, ®é bÒn kÐo trît mµng chÊt kÕt dÝnh thÊp. NÕu ®é nhít chÊt kÕt dÝnh qu¸ thÊp tuy kh¶ n¨ng b«i tr¸ng chÊt kÕt dÝnh lªn bÒ mÆt vËt d¸n dÔ dµng, nhng lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng thÊm vµo vËt d¸n t¨ng lªn lµm nghÌo lîng chÊt kÕt dÝnh trªn bÒ mÆt vËt d¸n, lµm cho chÊt lîng mèi d¸n gi¶m. Qua c¸c c«ng tr×nh nghiªn cøu tríc ®©y vµ tµi liÖu tham kh¶o sè [12] cho thÊy ®é nhít cña chÊt kÕt dÝnh trong s¶n xuÊt v¸n nh©n t¹o thÝch hîp nhÊt trong kho¶ng 50 – 90 gi©y (theo Bz4) ë 250C. Trong ®Ò tµi nµy chóng t«i sö dông chÊt kÕt dÝnh cã ®é nhít 8 Pa.s ë 340C.
d. §é acid-baz¬ cña chÊt kÕt dÝnh
§é acid-baz¬ cña chÊt kÕt dÝnh lµ mét trong nh÷ng ®¹i lîng ®Æc trng cho tÝnh chÊt ho¸ häc, nã ¶nh hëng trùc tiÕp ®Õn ®é bÒn mèi d¸n. TÝnh acid m¹nh hay baz¬ m¹nh ®Òu ph¸ ho¹i c¸c tæ chøc tÕ bµo cña gç, v× vËy ®é pH cña chÊt kÕt dÝnh khi sö dông ph¶i ®¶m b¶o kh«ng ph¸ huû vËt d¸n. §é pH cña chÊt kÕt dÝnh ®ãng r¾n ë m«i trêng acid kho¶ng 6 – 6.5. §Ò tµi chóng t«i sö dông lo¹i chÊt kÕt dÝnh cã pH = 6.5.
e. ¶nh hëng cña lîng chÊt kÕt dÝnh
§é bÒn mèi d¸n phô thuéc rÊt nhiÒu vµo lîng chÊt kÕt dÝnh khi thùc hiÖn qu¸ tr×nh d¸n Ðp. NÕu lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng trªn mét diÖn tÝch bÒ mÆt qu¸ Ýt th× kh¶ n¨ng dµn tr¶i mµng chÊt kÕt dÝnh kh«ng ®Òu, kh«ng liªn tôc lµm cho chÊt lîng mèi d¸n kÐm. NÕu lîng chÊt kÕt dÝnh qu¸ nhiÒu sÏ lµm cho mµng chÊt kÕt dÝnh dµy, sinh ra néi øng suÊt rrong mµng chÊt kÕt dÝnh khi ®ãng r¾n. Khi d¸n Ðp chÊt kÕt dÝnh sÏ bÞ trµn ra ngoµi, g©y l·ng phÝ chÊt kÕt dÝnh lµm t¨ng gi¸ thµnh s¶n phÈm mét c¸ch ®¸ng kÓ. Theo mét sè c«ng tr×nh nghiªn cøu tríc ®©y vµ tµi liªu tham kh¶o sè [2] th× lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng thÝch kîp cho v¸n ghÐp thanh tõ 150-250g/m2.
C¨n cø vµo c¬ së lÝ thuyÕt, chÊt lîng bÒ mÆt cña thanh ghÐp chóng t«i chän lîng chÊt kÕt dÝnh lµ 190g/m2. C¸c th«ng sè kÜ thuËt cña chÊt kÕt dÝnh PVAc.
Giíi thiÖu s¶n phÈm cña c«ng ty DYNEA :
Dynocoll 1186 LV lµ mét lo¹i chÊt kÕt dÝnh thÝch hîp cho viÖc liªn kÕt c¸c lo¹i gç cøng nh ash, elm,… hay gç mÒm nh gç Cao Su, …
Dynocoll 1186 LV cã thÓ ®ãng r¾n ë nhiÖt ®é b×nh thêng hay ®ãng r¾n nhê nhiÖt.
Dynocoll 1186 LV cã ®é pH trung tÝnh, nªn kh«ng ¶nh hëng lªn chÊt lîng, tÝnh chÊt cña gç.
Dynocoll 1186 LV kh«ng chøa c¸c ®éc tè nh Formaldehyde, Phenol, kim lo¹i nÆng…
Dynocoll 1186 LV cã kh¶ n¨ng kh¸ng Èm, nhiÖt, dung m«i.
Th«ng sè kÜ thuËt
D¹ng tån t¹i
ChÊt láng mµu tr¾ng s÷a
§¬n vÞ
§é nhít (270C)
17000 – 22500
cps
§é pH
3.5 – 5.5
Hµm lîng r¾n
48 ± 1
%
§iÒu kiÖn b¶o qu¶n – thêi gian sö dông :
ë nhiÖt ®é b×nh thêng, Dynocoll 1186 LV cã thÓ sö dông ®îc trong kho¶ng thêi gian 6 th¸ng.
ë nhiÖt ®é cao h¬n, thêi gian sö dông sÏ gi¶m ®i.
Thêi gian ®Ó ngoµi cµng ng¾n cµng tèt.
2.3.3. ¶nh hëng cña c¸c th«ng sè chÕ ®é Ðp
a. ¶nh hëng cña ¸p suÊt Ðp
Trong s¶n xuÊt v¸n nh©n t¹o, ¸p suÊt Ðp ®ãng vai trß ®Þnh h×nh s¶n phÈm, lµm t¨ng kh¶ n¨ng tiÕp xóc gi÷a bÒ mÆt vËt d¸n vµ t¹o ra khèi lîng thÓ tÝch theo yªu cÇu. Theo lÝ thuyÕt d¸n dÝnh khi bÒ mÆt vËt d¸n ph¼ng nh½n, kh¶ n¨ng dµn tr¶i ®Òu cña mµng chÊt kÕt dÝnh lín th× lùc Ðp kh«ng d¸ng kÓ, trong thùc tÕ gia c«ng kh«ng thÓ thùc hiÖn ®îc ®é ph¼ng lÝ tëng. V× vËy, cÇn ph¶i chän ra mét trÞ sè ¸p suÊt ®ñ lín, ®Ó lµm t¨ng kh¶ n¨ng tiÕp xóc gi÷a c¸c bÒ mÆt thanh ghÐp lµ tèt nhÊt mµ kh«ng ph¸ huû vËt d¸n. Nhng ¸p suÊt ®ã kh«ng ®îc qu¸ lín sÏ g©y nªn hiÖn tîng trµn chÊt kÕt dÝnh ra ngoµi lµm mÊt tÝnh liªn tôc cña mµng chÊt kÕt dÝnh, lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸nh kh«ng ®¶m b¶o ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng mèi d¸n.
Trong s¶n xuÊt v¸n ghÐp thanh cÇn ph¶i cã lùc t¸c dông theo hai ph¬ng, lùc Ðp theo ph¬ng ngang (ghÐp v¸n theo chiÒu réng) cã vai trß t¹o ra sù tiÕp xóc tèt nhÊt cho vËt d¸n. Lùc Ðp theo ph¬ng ®øng cã t¸c dông æn ®Þnh bÒ mÆt v¸n kh«ng cho nã biÕn d¹ng trong qu¸ tr×nh Ðp v¸n. Cßn lùc Ðp ®îc kÝch thíc thanh dµi c«ng nghÖ mµ vÉn ®¶m b¶o cêng ®é vµ thÈm mÜ.
NÕu ¸p suÊt Ðp nhá th× sù tiÕp xóc gi÷a vËt d¸n kÐm, do ®ã cêng ®é d¸n dÝnh gi¶m dÉn tíi ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng s¶n phÈm. VËy trÞ sè ¸p suÊt lµ mét hµm phô thuéc vµo rÊt nhiÒu yÕu tè.
C¨n cø vµo c¬ së lÝ thuyÕt, ®Æc ®iÓm, cÊu t¹o gç Mì vµ chÊt lîng bÒ mÆt thanh chóng t«i chän ¸p suÊt Ðp lµ:
1) ghÐp thanh
¸p suÊt Ðp däc thanh (nèi ngãn) : Pmax = 50 kgf/cm2;
¸p suÊt Ðp biªn (Ðp mÆt trªn cña thanh) : Pmax = 60 kgf/cm2;
2) ghÐp v¸n
¸p suÊt Ðp mÆt (khi Ðp ngang): P = 8 kgf/cm2;
¸p suÊt Ðp c¹nh : P = 50 kgf/cm2;
b. ¶nh hëng cña thêi gian Ðp
§ã lµ kho¶ng thêi gian cÇn thiÕt ®Ó t¹o ra mét tÊm v¸n, nÕu thêi gian Ðp qu¸ dµi th× n¨ng suÊt s¶n xuÊt thÊp, nÕu thêi gian Ðp qu¸ ng¾n th× mµng chÊt kÕt dÝnh cha ®ãng r¾n lµm cho mèi d¸n kh«ng ®¶m b¶o. V× vËy thêi gian mét chu k× d¸n Ðp ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
Trong ®ã: τi1 - Thêi gian ®ãng bµn Ðp ph¼ng
τi2- Thêi gian t¹o ¸p suÊt Ðp max
τi3 - Thêi gian gi¶m ¸p suÊt Ðp max
τi4 - Thêi gian gi¶m ¸p suÊt Ðp ph¼ng
τi2 + τi3- thêi gian duy tr× ¸p suÊt Ðp ph¼ng
τk1 - Thêi gian ®ãng bµn Ðp ph¼ng
τk2 - Thêi gian t¹o ¸p suÊt Ðp max
τk3 - Thêi gian duy tr× ¸p suÊt Ðp max
τk4 - Thêi gi¶m ¸p suÊt Ðp max
τk2 + τk3 + τk4 - Thêi gian duy tr× ¸p suÊt Ðp ph¼ng
τk5 - Thêi gian gi¶m ¸p suÊt Ðp ph¼ng
§èi víi Ðp däc th× (τi1, τi2, τi4) nã lµ yÕu tè cè ®Þnh cña m¸y vµ nã phô thuéc vµo c«ng nghÖ s¶n xuÊt. V× vËy chóng t«i quan t©m ®Õn τi2 nã ®¶m b¶o cho ®é kÝn khÝt cña mèi ghÐp vµ ®é bÒn cña mµng chÊt kÕt dÝnh. V× thêi gian nµy qu¸ ng¾n sÏ g©y t¸ch t¹i mèi ghÐp vµ chÊt kÕt dÝnh trµn ra ngoµi nhiÒu lµm gi¶m lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng trªn bÒ mÆt ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng mèi nèi. NÕu τi2 qu¸ dµi sÏ g©y l·ng phÝ thêi gian trong s¶n xuÊt vµ chÊt kÕt dÝnh cã thÓ bÞ ®ãng r¾n tríc. VËy c¨n cø vµo lo¹i chÊt kÕt dÝnh, lo¹i nguyªn liÖu chóng t«i chän τi2= 15s.
§èi víi ghÐp ngang th× (τk1, τk2, τk3, τk4, τk5) nã phuéc vµo c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n, v× vËy chóng t«i quan t©m ®Õn, ®©y lµ kho¶ng thêi gian ®ãng r¾n chÊt kÕt dÝnh lµm cho v¸n h×nh thµnh. Do ®©y lµ Ðp nguéi nªn kho¶ng thêi gian nµy qu¸ ng¾n, mµng chÊt kÕt dÝnh sÏ cha ®ãng r¾n, ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng mèi d¸n vµ ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng s¶n phÈm. VËy c¨n cø vµo lo¹i chÊt kÕt dÝnh, lîng chÊt kÕt dÝnh, chóng t«i chän τk3=5 phót.
Ch¬ng 3
Thùc nghiÖm
3.1. ChuÈn bÞ ®iÒu kiÖn thùc nghiÖm
3.1.1. Nguyªn liÖu
§Ó thùc hiÖn ®Ò tµi nµy chóng t«i sö dông gç Mì (Manglietia glauca anet) lµm ®èi tîng nghiªn cøu ®îc khai th¸c ë Hoµ B×nh, ®é tuæi tõ 10-12 n¨m.
3.1.2. ChÊt kÕt dÝnh
Trong ®Ò tµi nµy chóng t«i dïng chÊt kÕt dÝnh PVAc, c¸c th«ng sè nh b¶ng 2.2 môc 2.3.2 ch¬ng 2
Lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng lµ:190 g/m2.
Tæng lîng chÊt kÕt dÝnh dïng: 800g.
3.1.3. S¶n phÈm
S¶n phÈm lµ v¸n ghÐp thanh kh«ng phñ mÆt cã kÝch thíc:
L * W * t = 915 * 915 * 19 mm
Sè lîng: 3 tÊm
l th
wth
tth
C¸c thanh thµnh phÇn ®îc t¹o b»ng c¸ch gia c«ng nguyªn liÖu trªn c¸c m¸y chuyªn dïng, thanh cã kÝch thíc nh h×nh vÏ
Trong ®ã:
lth - ChiÒu dµi thanh, mm
wth- ChiÒu réng thanh, mm
tth- ChiÒu dµy thanh, mm
lth = l1+Δl1+Δl2
wth= w1+Δw1+Δw2
tth= t1+Δt1+Δt2
Trong ®ã:
l1, w1, t1: lµ kÝch thíc danh nghÜa
Δl1, Δw1, Δt1: lµ lîng d do sÊy
Δl2, Δw2, Δt2: lµ lîng d do gia c«ng
3.2. TÝnh to¸n kÝch thíc thanh tríc khi xÎ
3.2.1. Lîng d gia c«ng
C¸c thanh sau khi xÎ ®îc ®a vµo m¸y bµo 2 mÆt vµ m¸y bµo 4 mÆt ®Ó gia c«ng. C¨n cø vµo ®é ®ång ph¼ng cña c¸c m¸y xÎ vµ ®é nh« cña lìi dao trªn c¸c m¸y bµo. Qua thÝ nghiÖm chóng t«i thÊy cÇn ph¶i cã lîng d gia c«ng nh sau:
- Kh©u gia c«ng th«: 1.5mm cho mçi mÆt
- Kh©u gia c«ng tinh:
+ Phay mÆt (theo chiÒu dµy v¸n): 1.5mm
+ Räc c¹nh thanh (theo chiÒu réng): 3mm
VËy lîng hao hôt do gia c«ng: Δt1= 1.5 * 2 + 1.5 = 4.4mm
Δw1= 1.5 * 2 + 3 = 6mm
3.2.2. Lîng hao hôt do sÊy
Khi ®é Èm cña gç gi¶m xuèng díi ®iÓm b·o hoµ thí gç th× gç b¾t ®Çu co rót, nÕu ®é Èm nµy cµng gi¶m th× lîng co rót cµng t¨ng. Trong ®Ò tµi nµy thanh ghÐp cã thÓ thuÇn gi¸c, thuÇn lâi hoÆc c¶ gi¸c vµ lâi kh«ng theo mét tØ lÖ nµo. V× vËy chóng t«i chän trÞ sè co rót theo c¸c chiÒu lµ lín nhÊt ®Ó ®¶m bao tÝnh ch¾c ch¾n cña kÝch thíc vËt liÖu sau khi gia c«ng. §é co ngãt theo c¸c chiÒu ë ®é Èm 8-10% chóng t«i chän nh sau:
- Co ngãt theo chiÒu däc thí kh«ng ®¸ng kÓ nªn cã thÓ bá qua
- Co ngãt theo chiÒu tiÕp tuyÕn : 3.81%
- Co ngãt theo chiÒu xuyªn t©m : 1.53%
VËy lîng co ngãt theo c¸c chiÒu lµ:
Δw2 (xuyªn t©m) = = 0.0153*40 = 0.61 mm;
Δt2(tiÕp tuyÕn) = = 0.0381*19 = 0.72 mm;
KÝch thíc thanh ph¶i xÎ lµ:
Wth= w1+ Δw1+ Δw2 = 38 + 6 + 0.61 = 44.61 mm;
tth = t1 + Δt1 + Δt2 = 19 + 4.4 + 0.72 = 24.12 mm;
3.3. TÝnh to¸n lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng
3.3.1. TÝnh lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng cho Ðp däc
KÝch thíc thanh
W x t = 44.61 x 24.12 mm
ChiÒu dµi ngãn: l = 11mm
Sè thanh cho mét tÊm : thanh;
Cã 9 mÆt cÇn tr¸ng chÊt kÕt dÝnh cho mét ®Çu:
44.61 *11 * 9 = 0.00442728 m2;
Mçi tÊm tèi ®a cã 4 thanh ghÐp l¹i víi nhau, vËy sè ®Çu ghÐp lµ : 24* 4 = 96 ®Çu;
DiÖn tÝch ®Çu tr¸ng chÊt kÕt dÝnh cho mét tÊm :
S1 = 96 * 0.00442728 = 0.42501888 m2;
DiÖn tÝch mÆt cÇn tr¸ng chÊt kÕt dÝnh cho mét tÊm :
S2 = 23*915*24.12 = 0.399855 m2;
VËy tæng diÖn tÝch cÇn tr¸ng chÊt kÕt dÝnh cho mét tÊm lµ :
S = S1 + S2 = 0.82487388 m2;
Sè lîng chÊt kÕt dÝnh dïng cho mét tÊm lµ :
M = 190 * 0.82487388 = 156.7260372 g;
Víi 5 tÊm ta dïng hÕt sè chÊt kÕt dÝnh lµ :
5 * 156.7260372 = 783.630186 g; lÊy 800 gam;
3.4. Gia c«ng thanh
3.4.1. XÎ ph¸
Do ®êng kÝnh gç trßn kh«ng lín, mÆt kh¸c ®Ó tiÕt kiÖm gç chóng t«i thùc hiÖn ph¬ng ph¸p xÎ tiÕp tuyÕn. Gç ®îc xÎ theo s¬ ®å :
24.12
Gç Mì non khi tiÕn hµnh xÎ v¸n do øng suÊt sinh trëng lín nªn cã hiÖn tîng nøt tõ t©m rÊt ®iÓn h×nh. V× vËy, khi xÎ ta nªn chän ph¬ng ph¸p xÎ thÝch hîp ®Ó triÖt tiªu øng suÊt sinh trëng tr¸nh hiÖn tîng nøt v¸n.
3.4.2. XÎ thanh
Do gç Mì trong lóc xÎ cã hiÖn tîng nøt ®Çu rÊt m¹nh nªn sau khi xÎ v¸n chóng t«i quyÕt ®Þnh xÎ thanh ngay ®Ó h¹n chÕ nøt ®Çu.
44.61
3.4.3. SÊy thanh
Thanh ®· ®îc xÎ s¬ bé, h¬n n÷a do lµ gç mÒm nªn ta cã thÓ sÊy víi chÕ ®é sÊy t¬ng ®èi cøng, víi nhiÖt ®é sÊy 80 ± 50C trong thêi gian 96 giê. §é Èm cuèi cïng cña v¸n lµ 8 – 10%.
3.4.4. C¾t ng¾n vµ bµo hai mÆt
Thanh sau khi ®îc sÊy chóng t«i dïng ca c¾t ngang c¾t ng¾n nh÷ng thanh cã ®é cong qóa lín. Víi ®é dµi thanh tèi thiÓu lµ 200mm.
§Ó t¹o sù ®éng ®Òu t¬ng ®èi cho c¸c thanh tríc khi phay ngãn ta tiÕn hµnh bµo hai mÆt.
3.4.5. Phay ngãn
C¸c thanh ®îc s¾p xÕp theo chiÒu thí ®Ó sau khi phay ngãn cã thÓ ghÐp thµnh thanh dµi cã cïng chiÒu thí, ®iÒu nµy t¹o ®iÒu kiÖn cho qu¸ tr×nh ghÐp ®èi xøng vßng n¨m theo chiÒu tiÕp tuyÕn cña v¸n. C¸c thanh ®îc phay c¶ hai ®Çu.
3.4.6. Tr¸ng chÊt kÕt dÝnh
C¸c thanh ®îc tr¸ng chÊt kÕt dÝnh mét ®Çu b»ng ph¬ng ph¸p thñ c«ng. Yªu cÇu lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng ph¶i ®Òu, lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng võa ®ñ ®Ó khái trµo ra ngoµi trong qu¸ tr×nh Ðp däc.
3.4.7. GhÐp däc
TiÕn hµnh ghÐp däc víi ¸p lùc P = 50 kgf/cm2, thêi gian Ðp 30 gi©y. c¸c thanh ®îc t¹o ra cã ®é dµi 2600mm.
P (kgf/cm2)
τ1
τ2
τ3
τ4
50
0
BiÓu ®å Ðp
τ(s)
Trong ®ã : τ1 : thêi gian chuÈn bÞ Ðp;
τ2 : thêi gian t¨ng ¸p;
τ3 : thêi gian duy tr× ¸p;
τ4 : thêi gian gi¶m ¸p;
3.4.8. Bµo bèn mÆt
Sau mét thêi gian Ðp däc, ®Ó chÊt kÕt dÝnh cã ®ñ thêi gian ®ãng r¾n ta tiÕn hµnh bµo bèn mÆt ®Ó t¹o thµnh nh÷ng thanh chuÈn vÒ kÝch thíc vÒ c¸c chiÒu, c¸c mÆt, c¸c thanh t¬ng ®èi th¼ng ph¼ng.
3.4.9. Tr¸ng chÊt kÕt dÝnh vµ ghÐp ngang
XÕp c¸c thanh ®· ®îc bµo bèn mÆt lªn gi¸, lËt nghiªng thanh, tr¸ng chÊt kÕt dÝnh. Yªu cÇu lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng ph¶i ®Òu, ®ñ.
TiÕn hµnh ghÐp ngang víi ¸p suÊt Ðp biªn lµ P = 50 kgf/cm2, ¸p suÊt Ðp ph¼ng lµ
P(kgf/cm2)
τ(phót)
τ1
τ3
τ2
τ4
50
0
BiÓu ®å Ðp biªn
P(kgf/cm2)
τ(phót)
τ3
τ4
τ2
τ1
8
0
BiÓu ®å Ðp ph¼ng
P = 8 kgf/cm2. Thêi gian duy tr× ¸p suÊt kho¶ng 45 phót. Yªu cÇu thêi gian Ðp ®ñ lín ®Ó keo cã thÓ ®ãng r¾n vµ cè ®Þnh ®îc c¸c thanh ghÐp trong toµn bé tÊm v¸n.
Trong ®ã :
τ1 : thêi gian chuÈn bÞ Ðp
τ2 : thêi gian t¨ng ¸p suÊt Ðp
τ3 : thêi gian duy tr× ¸p suÊt Ðp
τ4 : thêi gian gi¶m ¸p
3.4.10. §¸nh nh½n
V¸n sau khi ®· ®Þnh h×nh, æn ®Þnh ta ®em ®¸nh nh½n ®Ó ®¹t kÝch thíc yªu cÇu vµ ®é nh½n ®· ®Þnh.
Ch¬ng 4
kÕt qu¶ vµ th¶o luËn
4.1. Ph¬ng ph¸p xö lÝ sè liÖu
4.1.1. C¬ së ®Ó chän mÉu sè liÖu
MÉu thÝ nghiÖm ®îc chän theo ph¬ng ph¸p ngÉu nhiªn trªn c¬ së c¨n cø vµo tiªu chuÈn c¾t mÉu UDC 647- 4719- 71 vµ DB 585- 86.
4.1.2. Ph¬ng ph¸p xö lÝ sè liÖu ®iÒu tra
§Ó kiÓm tra c¸c tÝnh chÊt cña v¸n, chóng t«i dïng ph¬ng ph¸p to¸n häc víi sè mÉu thÝ nghiÖm c¸c tÝnh chÊt ®îc ghi ë c¸c b¶ng: Theo tµi liÖu [13].
4.1.2.1. TrÞ sè trung b×nh céng
Trong ®ã: xi – c¸c gi¸ trÞ ngÉu nhiªn cña mÉu thÝ nghiÖm
n – sè mÉu quan s¸t
- trÞ sè trung b×nh mÉu
4.1.2.2. §é lÖch tiªu chuÈn (sai qu©n ph¬ng)
§îc tÝnh theo c«ng thøc
Trong ®ã : S – sai qu©n ph¬ng
xi – gi¸ trÞ cña c¸c phÇn tö
x – trung b×nh céng cña c¸c gi¸ trÞ xi
n – sè mÉu quan s¸t
4.1.2.3. Sai sè trung b×nh céng
Trong ®ã : S – sai qu©n ph¬ng
n – sè mÉu quan s¸t
m – sai sè trung b×nh céng
4.1.2.4. HÖ sè biÕn ®éng
Trong ®ã: s% - hÖ sè biÕn ®éng
S – sai qu©n ph¬ng
- trÞ sè trung b×nh céng
4.1.2.5. HÖ sè chÝnh x¸c
Trong ®ã : P – hÖ sè chÝnh x¸c
m – sai sè trung b×nh céng
- trÞ sè trung b×nh céng
4.1.2.6. Sai sè tuyÖt ®èi cña íc lîng C(95%)
4.2. Néi dung vµ ph¬ng ph¸p kiÓm tra
4.2.1. Tiªu chuÈn v¸n ghÐp thanh
X¸c ®Þnh kÝch thíc kiÓm tra theo tiªu chuÈn UDC - 647 – 41953 - 71
GB 585- 86
Néi dung kiÓm tra bao gåm:
- KiÓm tra ®é Èm v¸n
- KiÓm tra khèi lîng thÓ tÝch
- KiÓm tra ®é bÒn uèn däc v¸n
- KiÓm tra ®é bÒn kÐo trît mµng chÊt kÕt dÝnh
50
50
L/2
12t + 75
200
50
25
50
- KiÓm tra ®é bÒn uèn ngang v¸n
Tõ s¬ ®å c¾t mÉu chóng t«i tiÕn hµnh c¾t mÉu vµ kiÓm tra
4.2.2. Ph¬ng ph¸p ®Ó x¸c ®Þnh ®é Èm v¸n
§Ó x¸c ®Þnh ®é Èm v¸n ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn: UDC 647- 419- 543
GB 5852- 96
Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ®é Èm
Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ®é Èm v¸n ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn GB 5852- 96
- Nguyªn lÝ: C©n – SÊy – C©n
- Dông cô:
+ C©n ®iÖn tö chÝnh x¸c 0.01g
+ Tñ sÊy
+ B×nh hót Èm CaCl2, P2O5
- LÊy mÉu vµ kiÓm tra
VÞ trÝ lÊy mÉu theo tiªu chuÈn GB 5851- 86
KÝch thíc mÉu: 50 x 50 x t mm
- Quy tr×nh
Chóng t«i tiÕn hµnh kiÓm tra c¸c tÝnh chÊt t¹i phßng thÝ nghiÖm bé m«n v¸n nh©n t¹o.
Sau khi lÊy xong ph¶i tiÕn hµnh c©n ngay ®îc m1
SÊy mÉu t¹i t0 = 100 ± 20C vµ tiÕn hµnh c©n ®îc m2
§a vµo b×nh hót Èm, lµm nguéi ë nhiÖt ®é phßng råi tiÕn hµnh c©n ngay, tr¸nh ®é Èm t¨ng vît qu¸ 1%.
- BiÓu thÞ kÕt qu¶
C«ng thøc x¸c ®Þnh
, %;
Trong ®ã: m1- khèi lîng tríc khi sÊy, g;
m2 – khèi lîng gç kh« kiÖt, g.
LÊy mÉu theo gi¸ trÞ trung b×nh c¸c dung lîng.
KÕt qu¶ kiÓm tra ®îc ghi ë phô biÓu 01
TiÕn hµnh xö lÝ thèng kª, kÕt qu¶ thu ®îc ghi ë b¶ng sau:
B¶ng 05
S
S%
P%
C(95%)
14.23
0.25
1.74
0.45
0.13
* NhËn xÐt : §é Èm v¸n t¬ng ®èi lín do c«ng t¸c b¶o qu¶n, cÊt gi÷ kh«ng tèt, nã còng gi¶i thÝch v× sao mét sè tÝnh chÊt c¬ häc cña v¸n l¹i kh«ng cao.
4.2.3. Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh khèi lîng thÓ tÝch cña v¸n
Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh khèi lîng thÓ tÝch cña v¸n:
MÉu c¾t theo tiªu chuÈn UDC - 647- 419- 543
GB – 585 – 86
100
100
KÝch thíc mÉu 100 x 100 x t mm
Sè lîng mÉu: 15 mÉu
Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh: C©n - §o.
Khèi lîng thÓ tÝch ®îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
g/cm3
Trong ®ã: γ – khèi lîng thÓ tÝch cña v¸n g/cm3
m – khèi lîng mÉu thÝ nghiÖm, g;
V – thÓ tÝch cña mÉu thÝ nghiÖm, cm3.
§Ó x¸c ®Þnh m ta dïng c©n ®iÖn tö ®é chÝnh x¸c 0.01g
§Ó x¸c ®Þnh V ta dïng thíc kÑp ®é chÝnh x¸c 0.02mm, x¸c ®Þnh kÝch thíc theo hai chiÒu mÉu thÝ nghiÖm. Panme ®é chÝnh x¸c 0.01mm, x¸c ®Þnh chiÒu dµy cña mÉu t¹i 4 ®iÓm.
KÕt qu¶ thu ®îc ghi ë biÓu 02
TiÕn hµnh xö lÝ thèng kª kÕt qu¶ ë b¶ng 06
B¶ng 06
S
S%
P%
C(95%)
0.43
0.01
2.83
0.71
0.005
* NhËn xÐt : Tõ biÓu 02 ta thÊy khèi lîng thÓ tÝch cña v¸n t¨ng h¬n khèi lîng thÓ tÝch c¬ b¶n (γk) do : chóng t«i tiÕn hµnh ®o ë ®é Èm 14.23%. MÆc dï mÉu kiÓm tra cã mét lîng chÊt kÕt dÝnh nhÊt ®Þnh nhng chóng t«i nghÜ nã kh«ng ¶nh hëng nhiÒu l¾m tíi khèi lîng thÓ tÝch cña v¸n.
4.2.4. Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ®é bÒn uèn cña v¸n
§Ó x¸c ®Þnh ®é bÒn uèn cña v¸n, chóng t«i tiÕn hµnh kiÓm tra theo tiªu chuÈn:
UDC 647- 419- 620- 174
GB 852- 96
Ph¹m vi sö dông theo tiªu chuÈn GB 549- 86
KÝch thíc mÉu: 292 x 32 x t mm
Sè lîng mÉu dïng cho thÝ nghiÖm 15 mÉu
- Dông cô:
32
240
`+ M¸y kiÓm tra v¹n n¨ng
+ Gèi ®ì R = 15mm
+ Thíc kÑp: ®é chÝnh x¸c 0.02mm
+ Panme: ®é chÝnh x¸c 0.01mm
+ LÊy mÉu
MÉu cã h×nh d¹ng:
MÉu kiÓm tra ®é bÒn uèn ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn GB 5831- 88
§o kÝch thíc mÆt c¾t ngang cña mÉu t¹i vÞ trÝ ®Æt lùc sau ®ã ®Æt mÉu lªn gèi tùa (®o t¹i mèi ghÐp). VÞ trÝ ®Æt lùc ®iÓm vµo chÝnh mèi ghÐp (Finger joint) chÝnh x¸c 0.1mm.
Kho¶ng c¸ch hai gèi lg = 12 x t mm
Ph¬ng ph¸p kiÓm tra chiÒu réng vµ chiÒu dµy m·u:
+ ChiÒu dµy mÉu dïng panme ®o chÝnh x¸c 0.01mm
+ ChiÒu réng mÉu dïng thíc kÑp ®o chÝnh x¸c 0.02mm
- Quy tr×nh:
Chóng t«i tiÕn hµnh kiÓm tra trªn m¸y thö v¹n n¨ng, t¨ng lùc tõ tõ, thêi gian t¨ng t¶i tõ 70 – 150 kgf/phót. TrÞ sè t¶i träng, lùc ph¸ huû däc chÝnh x¸c ®Õn 1N.
- BiÓu thÞ kÕt qu¶: c«ng thøc x¸c ®Þnh
, MPa;
Trong ®ã: P – lùc ph¸ huû mÉu, N;
lg – chiÒu dµi gèi ®ì, mm;
W – chiÒu réng mÉu, mm;
t – chiÒu dµy s¶n phÈm, mm.
KÕt qu¶ ghi ë phô biÓu 03
TiÕn hµnh xö lÝ thèng kª thu ®îc ë b¶ng:
S
S%
P%
C(95%)
39.04
4.16
10.66
2.75
2.11
* NhËn xÐt : TÊt c¶ c¸c mèi d¸n (t¹i ngãn ghÐp) ®Òu bÞ ph¸ hñy, tuy nhiªn cêng ®é uèn tÜnh cña v¸n lµ t¬ng ®èi cao, ®iÒu ®ã kh¼ng ®Þnh v¸n ghÐp thanh tõ gç Mì hoµn toµn cã thÓ dïng lµm chi tiÕt chÞu t¶i träng lín.
4.2.5. Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ®é bÒn kÐo trît mµng chÊt kÕt dÝnh
§Ó kiÓm tra ®é bÒn kÐo trît mµng chÊt kÕt dÝnh, chóng t«i tiÕn hµnh kiÓm tra theo tiªu chuÈn:
t
5
45
15
AS 1321.3- 1976
MÉu cã h×nh d¹ng nh h×nh vÏ
Sè mÉu dïng cho thÝ nghiÖm 15 mÉu
- Dông cô vµ thiÕt bÞ:
+ M¸y kiÓm tra v¹n n¨ng
+ HÖ thèng kÑp mÉu
+ Thíc kÑp ®é chÝnh x¸c 0.02mm
+ Panme
MÉu kiÓm tra ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn GP 581- 86
C«ng thøc x¸c ®Þnh:
, Mpa;
KÕt qu¶ ghi ë phô biÓu 04
TiÕn hµnh xö lÝ thèng kª sè liÖu ghi ë b¶ng sau:
B¶ng 08
S
S%
P%
C(95%)
79.99
9.71
12.14
3.13
4.91
* NhËn xÐt : Cêng ®é kÐo trît mµng chÊt kÕt dÝnh ®Æc trng cho kh¶ n¨ng liªn kÕt cña mµng chÊt kÕt dÝnh, nã phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè: lo¹i gç, lo¹i chÊt kÕt dÝnh, chÊt lîng thanh ghÐp…vµ lîng chÊt kÕt dÝnh.
HÇu hÕt c¸c mÉu ®Òu bÞ ph¸ hñy phÇn gç lµ chñ yÕu cßn keo th× bÞ ph¸ huû kh«ng nhiÒu, chøng tá keo liªn kÕt tèt hoÆc qu¸ tr×nh t¹o mÉu thÝ nghiÖm chóng t«i ®· t¹o ra øng suÊt tËp trung vµo phÇn gç chø kh«ng ph¶i vµo mµng chÊt kÕt dÝnh…
4.2.6. Ph¬ng ph¸p x¸c ®Þnh ®é bÒn uèn ngang cña v¸n
§Ó x¸c ®Þnh ®é bÒn uèn ngang cña v¸n chóng t«i tiÕn hµnh kiÓm tra theo tiªu chuÈn:
UDC 647- 419- 620- 174
GB 5852- 86
Ph¹m vi sö dông theo tiªu chuÈn GB 5849- 86
- Dông cô:
M¸y kiÓm tra v¹n n¨ng
Gèi ®ì R=15mm
Thíc kÑp ®é chÝnh x¸c 0.02mm
Panme ®é chÝnh x¸c 0.01mm
- LÊy mÉu:
MÉu kiÓm tra ®é bÒn uèn ngang cña v¸n ®îc x¸c ®Þnh theo tiªu chuÈn
GB 5851- 86
KÝch thíc mÉu: l * w * t = 240 * 50 * t mm
Sè lîng mÉu: 8 mÉu
Quy tr×nh:
Dïng thíc kÑp ®o chiÒu dµi vµ chiÒu réng mÉu. Dïng Panme ®o chiÒu dµy mÉu
Thö mÉu trªn m¸y thö v¹n n¨ng. VÞ trÝ ®Æt lùc vµo chÝnh gi÷a kho¶ng c¸ch gi÷a hai gèi ®ì.
Kho¶ng c¸ch 2 gèi ®ì lg= 12*t mm
T¨ng t¶i tõ tõ, thêi gian t¨ng t¶i lµ 78- 150 kgf/phót. TrÞ sè t¶i träng ph¸ huû ®äc chÝnh x¸c ®Õn 1N
- BiÓu thÞ kÕt qu¶
C«ng thøc x¸c ®Þnh:
, MPa;
Trong ®ã: P- lùc ph¸ huû mÉu, MPa;
Lg- chiÒu dµi gèi ®ì, mm;
w- chiÒu réng mÉu, mm;
t- chiÒu dµy s¶n phÈm, mm;
KÕt qu¶ ®îc ghi ë phô biÓu 05
50
240
TiÕn hµnh xö lÝ thèng kª kÕt qu¶ thu ®îc ë b¶ng
B¶ng 09
S
S%
P%
C(95%)
2.45
0.69
28.31
10.01
0.47
* NhËn xÐt : Cêng ®é uèn ngang cña s¶n phÈm lµ tÝnh chÊt c¬ häc quan träng ®Ó ®¸nh gi¸ kh¶ n¨ng sö dông cña vËt liÖu trong s¶n xuÊt ®å méc, ®Æc biÖt lµ khi sö dông ë d¹ng tÊm ph¼ng, th«ng qua viÖc kiÓm tra ®é bÒn uèn ngang ®Ó lùa chän gi¶i ph¸p cã nªn hay kh«ng sö dông v¸n ë d¹ng tÊm réng, theo chóng t«i nÕu kh«ng b¾t buéc th× kh«ng nªn sö dông v¸n díi d¹ng tÊm réng theo chiÒu ngang v¸n bëi kh¶ n¨ng chÞu lùc cña v¸n ë nµy thÊp h¬n rÊt nhiÒu so víi chiÒu dµi v¸n.
Trong ®Ò tµi ®é bÒn uèn ngang cña v¸n thùc nghiÖm MOR = 2.45 MPa.
Ch¬ng v
Ph©n tÝch, ®¸nh gi¸ kÕt qu¶
vµ mét sè kiÕn nghÞ
5.1. Nguyªn liÖu
5.1.1. Gç
Mì (Manglietia glauca anet) lµ lo¹i gç cã mµu tr¾ng, nhÑ (tØ träng γ = 0.422g/cm3), mÒm, Ýt co rót, Ýt nøt nÎ, thí mÞn, tØ lÖ cellulo cao, chÞu ®îc ma n¾ng, dÔ gia c«ng…Qua c¸c ®Æc ®iÓm trªn chóng t«i thÊy r»ng gç Mì dïng lµm v¸n ghÐp thanh lµ phï hîp.
5.1.2. ChÊt kÕt dÝnh
Dïng cho s¶n xuÊt v¸n ghÐp thanh cã rÊt nhiÒu lo¹i chÊt kÕt dÝnh phï hîp. Trong s¶n xuÊt thêng chän chÊt kÕt dÝnh theo c¸c nguyªn t¾c sau:
- Cã thêi gian b¶o qu¶n dµi;
- Cã cêng ®é b¸m dÝnh cao;
- Cã kh¶ n¨ng b«i tr¸ng lªn bÒ mÆt vËt d¸n dÔ dµng;
- Kh«ng lµm biÕn mµu hoÆc ph¸ huû vËt d¸n;
- Kh«ng chøa chÊt ®éc h¹i cho con ngêi vµ m«i trêng xung quanh;
Trong ®Ò tµi chóng t«i sö dông ph¬ng ph¸p Ðp nguéi ë nhiÖt ®é m«i trêng (t = 20 – 300C) víi nguyªn liÖu lµ gç Mì víi môc ®Ých lµ sö dông cho ®å méc th«ng dông chóng t«i chän chÊt kÕt dÝnh Dynolink 8000 do h·ng Dynea s¶n xuÊt. TÝnh chÊt cña lo¹i chÊt kÕt dÝnh nµy ®· tr×nh bµy ë phÇn tríc
5.1.3. §¸nh gi¸ vÒ s¶n phÈm
ChÊt lîng s¶n phÈm lµ mét chØ tiªu quan träng nhÊt ®Ó ®¸nh gi¸ c«ng nghÖ s¶n xuÊt, ®¸nh gi¸ xem s¶n phÈm cã ®¸p øng ®îc môc tiªu sö dông hay kh«ng, chóng t«i tiÕn hµnh ®¸nh gi¸ mét sè tÝnh chÊt nh sau:
1) §é Èm v¸n : Qua kÕt qu¶ kiÓm tra vµ c¸c sè liÖu sau khi xö lÝ b»ng thèng kª to¸n cho thÊy ®é Èm cña v¸n t¬ng ®èi ®ång ®Òu ®iÒu ®ã chøng tá qu¸ tr×nh xö lÝ thanh hîp lÝ vµ tÝnh chÊt cña v¸n sÏ æn ®Þnh.
2) Khèi lîng thÓ tÝch : Khèi lîng thÓ tÝch cña s¶n phÈm phô thuéc tríc hÕt vµo lo¹i gâ, ®é Èm cßn lîng keo tr¸ng ¶nh hëng kh«ng ®¸ng kÓ khi c¸c mÉu ®îc Ðp cïng mét chÕ ®é Ðp.
Qua kÕt qu¶ xö lÝ thèng kª cho thÊy gç Mì cã khèi lîng thÓ tÝch trung b×nh lµ 0.43g/cm3, cã hÖ sè biÕn ®éng kh«ng lín tøc lµ v¸n t¬ng ®èi ®ång ®Òu vÒ khèi lîng thÓ tÝch. Nhng kh«ng cã nghÜa lµ v¸n kh«ng cã sù mÊt ®ång ®Òu côc bé do khi t¹o thanh th× c¸c thanh ë phÇn gèc, ngän, gi¸c, lâi sÏ cã khèi lîng thÓ tÝch kh¸c nhau. Ngay trªn mét thanh còng x¶y ra hiÖn tîng ®ã.
3) §é bÒn kÐo trît mµng chÊt kÕt dÝnh : §é bÒn kÐo trît mµng chÊt kÕt dÝnh phô thuéc vµo nhiÒu yÕu tè : lo¹i chÊt kÕt dÝnh, lîng chÊt kÕt dÝnh, chÊt lîng bÒ mÆt vËt d¸n, Èm ®é…, víi ®Ò tµi cña chóng t«i th× c¸c mÉu ®Òu thùc hiÖn gièng nhau víi c¸c yÕu tè lo¹i chÊt kÕt dÝnh, chÕ ®é Ðp. Chóng chØ kh¸c ë c¸c yÕu tè : chÊt lîng gia c«ng bÒ mÆt, ®é Èm thanh, lîng chÊt kÕt dÝnh tr¸ng. Khi pha thanh ë nhiÒu c©y, thËm chÝ ngay c¶ tõ mét c©y th× c¸c ®Æc ®iÓm cña thanh còng cã thÓ kh¸c nhau nh ®· nãi. V× vËy sè liÖu thu thËp cã sai kh¸c nhau, tuy nhiªn theo kÕt qu¶ thùc nghiÖm cho thÊy ®é bÒn kÐo trît mµng chÊt kÕt dÝnh lµ t¬ng ®èi lín, cho thÊy cêng ®é d¸n dÝnh cña chÊt kÕt dÝnh cao, chÊt lîng gia c«ng bÒ mÆt t¬ng ®èi tèt, ®¸p øng ®îc yªu cÇu sö dông.
4) §é bÒn uèn tÜnh theo chiÒu dµi thanh : chñ yÕu phô thuéc vµo nguyªn liÖu vµ ®Æc biÖt lµ ®é bÒn mèi d¸n. Qua quan s¸t c¸c d¹ng ph¸ huû mÉu cho thÊy : khi ¸p lùc ®ñ lín th× tÊt c¶ c¸c mèi d¸n ®Òu bÞ ph¸ huû tríc. TrÞ sè ®é bÒn uèn tÜnh cña v¸n lµ t¬ng ®èi lín. MOR = 39.04 MPa.
5) §é bÒn uèn theo chiÒu ngang v¸n : phô thuéc vµo cÊu t¹o gç kh¶ n¨ng b¸m dÝnh cña chÊt kÕt dÝnh vµo gç. Qua quan s¸t chóng t«i nhËn thÊy hÇu hÕt tÊt c¶ c¸c mÉu ®Òu bÞ ph¸ huû t¹i mèi liªn kÕt chÊt kÕt dÝnh. Nguyªn nh©n do trong qu¸ tr×nh t¹o thanh cô thÓ lµ bµo 4 mÆt thiÕt bÞ ®· kh«ng t¹o ®îc sù ph¼ng cÇn thiÕt cho c¹nh thanh liªn kÕt ngang (sên) chÝnh v× vËy mµng chÊt kÕt dÝnh t¹o ra kh«ng ®ång ®Òu. MÆt kh¸c trong qu¸ tr×nh gia c«ng tinh thanh bÞ lÑm c¹nh dï rÊt nhá v× vËy khi d¸n chÊt kÕt dÝnh mÆc nhiªn ta ®· t¹o øng suÊt tËp trung t¹i mèi ghÐp.
5.2. Mét sè ®Ò xuÊt
Víi bíc ®Çu nghiªn cøu vÒ gç Mì trong kh¶ n¨ng lµm v¸n ghÐp thanh. Chóng t«i nhËn thÊy gç Mì hoµn toµn cã kh¶ n¨ng s¶n xuÊt v¸n ghÐp thanh.
Tuy nhiªn trong qu¸ tr×nh tiÕn hµnh s¶n xuÊt ph¶i chó ý tíi hiÖn tîng nøt ®Çu trong qu¸ tr×nh xÎ v¸n.
Do h¹n chÕ vÒ viÖc tiÕn hµnh nghiªn cøu chóng t«i ®· bá qua rÊt nhiÒu c«ng ®o¹n cÇn thiÕt nh viÖc :
+ §iÒu tra kÜ lìng vÒ sè lîng gç Mì hiÖn cã trong níc còng nh trong khu vùc.
+ Gç Mì cã ®é tuæi khai th¸c tèt nhÊt lµ 30 – 40 tuæi. Trong khi ®ã chóng t«i chØ tiÕn hµnh nghiªn cøu víi Mì cã ®é tuæi 10 – 12 . ë ®é tuæi nµy c¸c tÝnh chÊt c¬ häc còng nh vËt lÝ cña gç cha thµnh thôc cßn mang rÊt nhiÒu tÝnh chÊt cña gç non. V× vËy nÕu tiÕp tôc tiÕn hµnh nghiªn cøu vÒ gç Mì chóng t«i mong muèn nh÷ng ®Ò tµi tiÕp theo nªn tiÕn hµnh víi gç mì cã ®é tuæi lín h¬n.
+ Chóng t«i cha quan s¸t còng nh t×m hiÓu mét c¸ch cÈn thËn khoa häc vÒ cÊu t¹o th« ®¹i, hiÓn vi, cha x¸c ®Þnh ®é pH cña gç Mì.
+ Do ®iÒu kiÖn cã h¹n chóng t«i cha tiÕn hµnh nghiªn cøu ¶nh hëng cña lo¹i chÊt kÕt dÝnh còng nh lîng chÊt kÕt dÝnh tíi chÊt lîng v¸n….
+ Chóng t«i cha tiÕn hµnh thèng kª vÒ kh¶ n¨ng tËn dông gç Mì t¹i ®é tuæi chóng t«i nghiªn cøu.
* Trªn ®©y lµ mét trong sè rÊt nhiÒu nh÷ng thiÕu xãt cña chóng t«i trong qu¸ tr×nh tiÕn hµnh nghiªn cøu mµ nh÷ng ®Ò tµi tiÕp sau ph¶i bæ sung ®Ó hoµn thiÖn mét c¸ch t¬ng ®èi vÒ mét c©y nguyªn liÖu cho ngµnh c«ng nghiÖp s¶n xuÊt v¸n ghÐp thanh.
Tµi liÖu tham kh¶o
1. Lª Xu©n T×nh (1998), Khoa häc gç, Nhµ xuÊt b¶n N«ng NghiÖp, Hµ Néi.
2. NguyÔn V¨n ThuËn (1994), Bµi gi¶ng keo d¸n.
3. NguyÔn C¶nh M·o (1994), C«ng nghÖ sÊy, Trêng §¹i häc L©m NghiÖp.
4. Ph¹m V¨n Ch¬ng (2001), Nghiªn cøu mét sè yÕu tè c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n ghÐp thanh sö dông gç Keo Tai Tîng (Acacia mangium Willd).
5. Ph¹m V¨n Ch¬ng (1997), “¶nh hëng cña mét sè th«ng sè c«ng nghÖ ®Õn ®é bÒn mèi ghÐp cña v¸n ghÐp thanh (d¹ng Finger Joint), th«ng tin L©m NghiÖp. PP 31- 38.
6. NguyÔn Thôc L¬ng, §Ò tµi tèt nghiÖp, “Nghiªn cøu ¶nh hëng cña kÝch thíc thanh (w,t) ®Õn chÊt lîng s¶n phÈm lâi cña v¸n ghÐp thanh”.
7. §oµn T¨ng HËu, Kho¸ luËn tèt nghiÖp, “Nghiªn cøu ¶nh hëng cña lîng keo tr¸ng ®Õn chÊt lîng v¸n ghÐp thanh s¶n xuÊt tõ gç Keo L¸ Trµm (Acacia auriculiformis)”. Hµ T©y, 2003.
8. NguyÔn Minh §øc, kho¸ luËn tèt nghiÖp, “Nghiªn cøu c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n ghÐp thanh theo ph¬ng ph¸p nèi ngãn tõ gç Keo L¸ Trµm (Acacia Auriculi Formis)”. Hµ T©y, 2003.
9. Hµ Chu Chö (1999), “v¸n nh©n t¹o – lo¹i vËt liÖu cÇn ®îc ®Èy m¹nh s¶n xuÊt”, t¹p chÝ L©m NghiÖp, Hµ Néi.
10. L©m sinh häc - tËp 2 - Trêng ®¹i häc L©m NghiÖp - 1992.
11. Bµi gi¶ng c«ng nghÖ s¶n xuÊt v¸n nh©n t¹o – tËp I – trêng ®¹i häc l©m NghiÖp – 1993.
12. NguyÔn H¶i TuÊt, Ng« Kim Kh«i “øng dông tin trong thèng kª L©m NghiÖp”.
BiÓu 01 : §é Èm v¸n
§é Èm v¸n
MÉu
M® (g)
Mc (g)
MC (%)
1
18.08
15.80
14.43
2
18.99
16.66
13.99
3
18.97
16.61
14.21
4
18.55
16.31
13.73
5
17.40
15.21
14.40
6
19.37
16.92
14.48
7
18.62
16.37
13.74
8
17.99
15.74
14.29
9
19.47
17.02
14.39
10
17.51
15.32
14.30
11
19.88
17.40
14.25
12
18.65
16.34
14.14
13
19.04
16.62
15.56
14
19.54
17.11
14.20
15
17.87
15.62
14.40
= 14.23
BiÓu 02 : khèi lîng thÓ tÝch v¸n
Khèi lîng thÓ tÝch
MÉu
l(mm)
w(mm)
t(mm)
V(cm3)
m(g)
γ(g/cm3)
1
101.30
99.12
17.13
171.95
76.53
0.445
2
101.88
101.66
17.35
179.68
78.39
0.436
3
100.60
101.70
17.08
174.69
77.14
0442
4
101.44
103.14
17.25
180.46
75.31
0.417
5
102.14
102.86
16.99
178.50
78.42
0.439
6
101.10
101.96
17.32
178.50
78.42
0.445
7
100.10
100.30
17.29
173.62
70.47
0.406
8
100.30
100.78
17.56
177.51
71.97
0.405
9
100.84
102.86
17.25
178.92
78.83
0.441
10
101.30
100.10
17.08
173.21
76.19
0.440
11
100.84
100.62
17.17
173.17
73.18
0.420
12
101.30
101.20
17.29
177.34
77.62
0.438
13
101.10
100.14
17.57
177.83
76.69
0.431
14
101.28
100.20
17.64
177.19
75.79
0.416
15
100.90
101.00
17.45
175.86
76.39
0.438
16
101.20
101.12
17.18
175.89
76.32
0.434
= 0.431
BiÓu 03 : §é bÒn uèn däc v¸n
MÉu
T(mm)
W(mm)
T2(mm2)
P(kgf)
δ(MPa)
1
17.32
34.32
299.98
116
35.49
2
17.80
36.76
316.84
152
41.11
3
17.30
37.14
299.29
142
40.24
4
17.48
37.00
305.55
156
43.47
5
17.50
36.70
306.25
166
46.52
6
17.24
38.00
297.22
122
31.52
7
17.76
36.12
315.42
114
31.52
8
17.46
31.30
304.85
136
44.90
9
17.46
34.50
304.85
140
41.93
10
17.54
35.46
307.65
138
39.85
11
17.38
35.36
302.06
128
37.75
12
17.70
35.84
313.29
126
35.25
13
17.44
36.00
304.15
132
37.97
14
17.40
36.20
302.76
136
39.09
15
17.76
36.24
315.42
132
36.38
= 17.50
= 39.04
BiÓu 04 : §é bÒn kÐo trît mµng chÊt kÕt dÝnh
MÉu trît däc
MÉu
t(mm)
l(mm)
l*t(cm2)
P(kgf)
τ(MPa)
1
17.60
40.00
7.04
578
82.10
2
17.70
39.70
7.03
668
95.06
3
17.56
40.26
7.07
558
78.93
4
17.30
40.18
6.95
432
62.15
5
17.56
39.64
6.96
554
79.59
6
17.36
40.36
7.01
650
92.77
7
17.70
40.32
7.14
702
98.37
8
17.34
41.60
7.21
628
87.06
9
17.50
40.30
7.05
566
80.26
10
17.58
39.84
7.00
788
112.5
11
17.72
40.08
7.10
510
71.81
12
17.70
40.38
7.15
502
70.24
13
17.56
41.00
7.20
554
76.95
14
17.46
40.00
6.98
480
63.73
15
17.76
39.42
7.00
464
66.28
16
17.70
39.54
7.00
552
78.87
17
17.50
43.08
7.54
550
72.95
= 17.56
= 80.86
BiÓu 05 : §é bÒn uèn ngang
MÉu uèn ngang
MÉu
w(mm)
t(mm)
t2(mm2)
P(kgf)
δ(MPa)
1
51.40
17.40
302.76
10
0.415
2
51.08
17.76
294.47
8
1.545
3
51.68
17.30
299.29
16
3.227
4
51.36
17.37
302.26
10
2.011
5
52.20
17.60
309.76
12
2.315
6
50.90
17.42
303.46
8
1.616
7
50.16
17.56
308.35
18
3.631
8
50.44
17.40
302.76
20
4.086
9
50.94
17.56
308.35
14
2.781
10
51.78
17.20
295.84
10
2.037
=17.40
=2.537
Các file đính kèm theo tài liệu này:
Nghiên cứu công nghệ sản xuất ván ghép thanh dạng Finger joint từ gỗ mỡ (50rang).doc
