Thiết kế máy bào gỗ hai mặt

Giới thiệu chung về gỗ

Vị trí lâm sản trong nền kinh tế quốc dân

Lâm sản, một trong những nguyên liệu và vật liệu cổ xưa nhất, đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Chúng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, và kiến trúc xây dựng.

Lâm sản có khả năng thay thế các loại sợi tự nhiên như bông vải, tơ tằm và lông cừu Qua phương pháp chế biến hóa học, từ 1m³ gỗ, có thể thu được 200 kg thớ và sản xuất 160 kg tơ nhân tạo, đủ để dệt 300 bộ quần áo hoặc 4000 đôi tất Sản lượng này tương đương với bông của 1/2 ha trong một năm, hoặc số tơ của 320.000 con tằm, hay lông lấy được từ 25 đến 30 con cừu trong cùng khoảng thời gian.

Công nghệ thủy phân từ lâm sản cho phép sản xuất đường, rượu, thức ăn cho gia súc, và là nguyên liệu chính để chế tạo tơ nhân tạo, phim, đĩa hát, giấy mica, và áo mưa.

Với công nghệ nhiệt phân từ gỗ tạo ra các sản phẩm than, axit axetit, phenol, rượu mêtylic, dầu gỗ

Gỗ có thể thay thế gang thép nhờ cấu trúc tế bào hình ống, cho phép nước trong gỗ bốc hơi sau khi sấy khô, tạo không gian cho không khí Với khối lượng thể tích trung bình từ 0,5 đến 0,7 g/cm², gỗ có thể được lạng hoặc bóc thành các tấm mỏng, sau đó xếp chồng và ép dưới áp suất và nhiệt độ cao để tạo ra vật liệu mới Loại gỗ này có khả năng chống thấm nước, không co giãn, cách nhiệt và điện tốt, chịu ma sát và lực tương đương gang thép, thích hợp cho sản xuất thoi dệt, bánh xe răng, đinh ốc và ống dẫn trong các phân xưởng hóa chất.

Giới thiệu chung về gỗ

Cấu tạo gỗ đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tính chất của nó Mối quan hệ giữa cấu tạo và tính chất gỗ rất chặt chẽ, trong đó cấu tạo được xem như là biểu hiện bên ngoài của các tính chất này.

SVTH: Chu Văn Nghiệp - Lớp 14C1B GVHD: ThS Trần Ngọc Hải Trang 2

Hiểu biết về cấu tạo gỗ là yếu tố quan trọng để giải thích các hiện tượng trong quá trình gia công, chế biến và sử dụng gỗ Để nhận diện và xác định tên gỗ cho mục đích buôn bán và sử dụng hợp lý, cần nắm vững kiến thức cơ bản về cấu tạo gỗ Trong thực tế, nhiều loại gỗ có hình dạng tương tự, do đó cần phân loại chính xác thông qua khảo sát cấu tạo hiển vi Hơn nữa, do ảnh hưởng của môi trường, không chỉ các loại gỗ khác nhau mà từng cây trong cùng một loài và các bộ phận khác nhau trong cùng một cây cũng có sự khác biệt Để phân tích những hiện tượng này, cần có kiến thức sâu sắc và toàn diện về cấu tạo hiển vi của gỗ.

Để nhận biết chính xác tên gỗ và tìm hiểu về tính chất của nó, cần nắm vững cấu tạo của gỗ Hiểu biết này giúp áp dụng các biện pháp kỹ thuật phù hợp trong gia công chế biến, từ đó sử dụng gỗ một cách hợp lý và tiết kiệm Đây là biện pháp cơ bản nhằm nâng cao chất lượng sử dụng gỗ.

Thực vật được phân chia thành hai nhóm chính: thực vật thượng đẳng và thực vật hạ đẳng Nghiên cứu về gỗ tập trung vào hai loại chính là gỗ lá kim và gỗ lá rộng Mỗi loài thực vật thân gỗ được cấu thành từ ba phần chính.

+ Rể giữ cho cây đứng vững, hút nước và muối khoáng từ trong lòng đất làm nguyên liệu cho quá trình quang hợp tạo chất dinh dưỡng nuôi cây

Gốc, thân và cành của cây không chỉ đóng vai trò là cấu trúc hỗ trợ cho tán lá mà còn là hệ thống dẫn truyền nhựa nguyên qua gỗ Chúng giúp vận chuyển nhựa luyện từ vỏ xuống các bộ phận khác để nuôi cây, đồng thời là nguồn cung cấp gỗ chính cho cây.

+ Lá là cơ quan hô hấp, thoát hơi nước để ổn định nhiệt độ cho cây, là nơi tổng hợp chất hữu cơ nuôi cây

Thực vật thân gỗ phát triển liên tục theo đường kính và chiều cao Sự sinh trưởng chiều cao nhờ vào tác dụng của chồi ngọn, trong khi sự tăng trưởng đường kính chủ yếu do hoạt động của tầng phát sinh libe-gỗ Tầng này liên tục phân sinh tế bào mới, tạo thành vòng gỗ bên trong và lớp vỏ bên ngoài Quá trình này diễn ra với số lượng tế bào cung cấp cho phần gỗ nhiều hơn so với phần vỏ, dẫn đến sự gia tăng đáng kể về độ dày của phần gỗ, từ đó làm tăng trưởng theo chiều ngang của thân cây.

SVTH: Chu Văn Nghiệp - Lớp 14C1B GVHD: ThS Trần Ngọc Hải Trang 3 b Tính chất hóa học của gỗ

Trong quá trình cắt gọt gỗ, các tính chất lý học của vật liệu này ảnh hưởng trực tiếp và phức tạp đến hiệu quả cắt Bài viết sẽ tập trung vào những đặc điểm lý học của gỗ có tác động đến quy trình cắt gọt.

Độ ẩm của gỗ ảnh hưởng mạnh mẽ đến quá trình cắt gọt, ví dụ như gỗ thông có ứng suất nén 9000 N/𝑐𝑚² ở độ ẩm 5%, nhưng khi tăng độ ẩm lên 30%, ứng suất nén giảm xuống chỉ còn 2000 N/𝑐𝑚², tức là giảm 80% Sự thay đổi độ ẩm này dẫn đến sự biến đổi trong tính chất cơ học của gỗ, từ đó làm thay đổi các hiện tượng xảy ra trong quá trình cắt gọt.

Khối lượng riêng của các loại gỗ thường gần bằng nhau, khoảng 1,54 g/cm³ Tuy nhiên, khối lượng riêng của gỗ có sự khác biệt; gỗ với khối lượng riêng cao thường khó gia công hơn Đặc biệt, một số loại gỗ như ngát và ràng ràng mặc dù có khối lượng riêng không cao, nhưng do cấu trúc đặc biệt của chúng, cũng gây khó khăn trong quá trình gia công.

Dưới tác động của nhiệt độ, gỗ sẽ biến đổi các tính chất cơ lý, ảnh hưởng đến quá trình cắt gọt Vì vậy, trong nhiều công đoạn cắt gọt gỗ, cần chú ý đến yếu tố này để đảm bảo hiệu quả và chất lượng sản phẩm.

➢ Tính chất cơ học của gỗ:

Quá trình tách gỗ thành phoi thông qua cắt gọt xảy ra nhiều hiện tượng cơ học như biến dạng đàn hồi, xê dịch, uốn và nén Những hiện tượng này chịu ảnh hưởng đáng kể từ tính chất cơ học của gỗ.

➢ Độ cứng vững và đàn hồi của gỗ:

Tính chất cơ học của gỗ liên quan đến khả năng chống lại tác động của ngoại lực, trong đó độ cứng và độ bền theo kéo, nén, uốn, tách là những yếu tố quan trọng Gỗ, là hợp chất hữu cơ tự nhiên, có ba tính chất chính: đàn hồi, dẻo và dai Dưới tác động của ngoại lực, gỗ sẽ bị biến dạng, nhưng khi lực không còn tác dụng, gỗ có xu hướng trở lại trạng thái ban đầu Tuy nhiên, do tính dẻo, gỗ vẫn giữ lại một số biến dạng Hiện tượng biến dạng không đồng nhất theo các chiều của thớ gỗ, đặc trưng bởi tỉ số khác nhau.

Gỗ có cấu trúc xốp, khi bị nén sẽ co lại theo chiều tác dụng của lực nén, trong khi đó, theo chiều vuông góc, gỗ có xu hướng nở ra Nếu chúng ta tìm cách hạn chế sự nở này, quá trình biến dạng của gỗ trong lúc nén sẽ thay đổi Đây là những đặc điểm quan trọng của quá trình nén gỗ, bao gồm hai quá trình chính.

Nén hở là quá trình nén diễn ra từ hai mặt đối diện của vật, trong khi các chiều khác hoàn toàn tự do Biến dạng xảy ra từ khi có lực tác dụng cho đến khi đạt ứng suất phá hủy, và sự biến dạng này khác nhau tùy theo hướng nén của thớ gỗ: nén dọc thớ, nén tiếp tuyến và nén xuyên tâm Khi nén gỗ, vật liệu sẽ co lại theo chiều lực nén nhưng lại có xu hướng nở ra theo chiều vuông góc với lực nén.

Nén kín là quá trình nén mà tất cả các phía của vật đều bị giới hạn Trong quá trình cắt gọt, có thể xảy ra hiện tượng nén kín toàn phần, nén kín một phần, hoặc nén hở tùy thuộc vào từng dạng cụ thể.

➢ Hiện tượng trượt của gỗ:

Giới thiệu chung về máy gia công gỗ

Phân loại máy gia công gỗ theo công nghệ và cầu tạo

Người ta phân loại máy gia công gỗ thành các nhóm theo công dụng mức cơ giới hóa và cấp chính xác

Máy công cụ được phân loại thành máy vạn năng và máy chuyên dùng dựa trên mức độ chuyên môn hóa Máy vạn năng có khả năng thực hiện nhiều công việc khác nhau, chẳng hạn như máy phay có thể gia công các mặt định hình, cắt mộng và làm lỗ mộng Ngược lại, máy chuyên dùng như máy khoan ngang chỉ thực hiện một nhiệm vụ cụ thể, đó là khoan lỗ mộng.

Theo đặc điểm của sự chuyển động tương đối giữa phôi và dụng cụ cắt chia máy gia công thành các nhóm theo hình 1.1

Máy và dụng cụ cắt chuyển động qua lại, phôi đứng yên (hình 1.1a)

Máy và dụng cụ cắt đứng yên, phôi chuyển động qua lại (hình 1.1b)

Phôi chuyển động thẳng và được gia công qua bộ phận cắt thứ nhất đứng yên Sau đó, phôi đứng yên trong khi bộ phận dụng cụ cắt thứ hai di chuyển để gia công ở vị trí khác Cuối cùng, phôi quay trở về vị trí ban đầu Các loại máy liên hợp hoạt động theo nguyên lý này.

Máy có nhiều dụng cụ gia công được nhiêu phôi cùng một lúc (hình 1.1d)

Phôi được đưa liên tục vào máy bằng cơ giới (hình 1.1e)

Máy móc được phân loại theo mức độ cơ giới hóa thành ba loại: máy bán cơ giới, trong đó bộ phận cắt được cơ giới hóa nhưng phôi vẫn được đẩy bằng tay; máy cơ giới hóa, hoạt động tự động hơn; và máy tự động hóa, bao gồm cả hệ thống tự động hoàn toàn và bán tự động.

Hình 1.1: Các sơ đồ máy

Theo hình dạng máy, người ta còn có cách phân loại là:

1 Máy cưa đĩa, gồm loại xẻ dọc , loại cắt ngang và loại hỗn hợp

2 Máy cưa vòng, gồm cưa vòng mộc (còn gọi là cưa vòng lượn) và cưa vòng xẻ gỗ tròn (dùng trong xưởng cưa xẻ)

3 May phay và máy cắt mộng: gồm có phay mặt phẳng (như máy bào thẩm, cuốn, bào hồn, bào bốn mặt), máy phay (như máy phay một trục, máy phay kiểu bàn xoay), máy cắt mộng (như máy cắt mộng khung, một hộp)

4 Máy khoan đứng, khoan ngang và máy xọc Gồm các máy khoan lỗ tròn một trục dao và nhiều trục dao), khoan ngang (một trục dao và nhiều trục dao), máy tự động và mắt gỗ và máy sọc bằng dây xích

5 Máy mài: gồm có máy mài bằng, trục tròn, đĩa, bàn chải và hỗn hợp nhiều loại

6 Máy dán keo dùng trong xưởng dán ván và để lắp ráp đồ mộc

7 Máy và thiết bị để trang sức bề mặt gỗ (phun sơn, nhuộm màu, đánh véc-ni,…) Ngoài ra, theo dạng công nghệ có thể phân thành ba nhóm chính là: máy gia công gỗ bằng dụng cụ cắt gọt, thiết bị dán và lắp ráp, thiết bị trang sức bề mặt Trong nhóm máy gia công bằng dụng cụ cắt gọt người ta còn phân loại theo sơ đồ hình 1.2

Hình 1.2: Phân loại máy gia công gỗ bằng dụng cụ cắt gọt theo dạng công nghệ

Các bộ phận cơ bản của máy

Máy gia công gồm ba bộ phận cơ bản: động lực, truyền động và cắt gọt

Cơ cấu động lực gồm: động cơ điện, động cơ thủy lực hoặc các loại động lực khác, nhằm cung cấp năng lượng cho máy làm việc

Cơ cấu truyền động là bộ phần chuyển tiếp, truyền chuyển động tự động đến cơ cấu cắt gọt

Cơ cấu cắt gọt thực hiện chuyển động để gia công nguyên liệu.

Máy bào

Máy bào là thiết bị được sử dụng để gia công các mặt phẳng hoặc hình dạng cụ thể của chi tiết Nguyên lý hoạt động của máy bào tương tự như máy phay, với trục dao quay liên tục trong quá trình gia công.

Nguyên công đầu tiên trong quá trình gia công là tạo ra bề mặt chuẩn trên một hoặc hai hướng của phôi, thường được thực hiện bằng máy bào thầm Sau đó, để đạt kích thước chiều dày H hoặc chiều rộng B, mặt đối diện với mặt chuẩn của phôi sẽ được gia công trên máy bào cuốn Nếu chi tiết không yêu cầu độ chính xác cao, có thể thực hiện nhiều nguyên công cùng lúc trên máy bào bốn mặt, cho phép gia công tất cả bốn mặt của phôi trong một lần để đạt kích thước mong muốn và có thể gia công các mặt định hình.

Hình 1.3: Các dạng gia công trên máy bào

SVTH: Chu Văn Nghiệp - Lớp 14C1B GVHD: ThS Trần Ngọc Hải Trang 11 a Máy bào thẩm một mặt:

Thân máy 11 được chế tạo từ gang, sở hữu bàn phía sau 1 và bàn trước 6 cùng thước tựa 3 Thước tựa cũng được đúc bằng gang, có bề mặt làm việc vuông góc với bàn và được gia công chính xác, cho phép thay đổi vị trí dễ dàng trên bề mặt bàn Sơ đồ của máy được thể hiện trong hình 1.4.

Trong quá trình gia công, việc sử dụng phôi đẩy thước tựa và bao che không gian là rất quan trọng, giúp hạn chế cản trở trong quá trình gia công Điều này chỉ che phần lưới dao làm việc, từ đó giảm thiểu nguy cơ thao tác chạm ngón tay khi làm việc.

Hình 1.4: Cấu tạo máy bào thẩm một mặt đẩy tay

1 Bàn phía sau 5 Trục dao 9 Tay gạt

2 Trục lệch tâm 6 Bàn phía trước 10 Hình nan quạt có răng

3 Thước tựa 7 Trục lệch tâm 11 Thân máy

4 Đai ốc điều chỉnh 8 Tay đẩy 12 Động cơ điện

SVTH: Chu Văn Nghiệp - Lớp 14C1B GVHD: ThS Trần Ngọc Hải Trang 12 b Máy bào thẩm hai mặt:

Máy gia công có khả năng xử lý hai mặt vuông góc nhờ vào sự kết hợp của dao nằm và dao đứng Để thực hiện điều này, cần trang bị thêm trục dao đứng và thiết bị đẩy gỗ tự động, khiến cho máy trở nên phức tạp hơn.

Hình 1.5: Sơ đồ trục dao đứng và thước tựa dẫn hướng của máy bào thẩm hai mặt

1 Thước tựa cố định 6 Động cơ điện 11 Thước tựa di động

2 Vít điều chỉnh 7 Vít căng đai 12 Lưỡi dao bào

3 Giá đỡ 8 Tấm động cơ 13 Trục dao

4 Cột đỡ 9 Tay điều khiển vị trí giá đỡ

5 Bộ truyền đai 10 Tay điều khiển thước tựa di động

SVTH: Chu Văn Nghiệp - Lớp 14C1B GVHD: ThS Trần Ngọc Hải Trang 13 c Máy bào cuốn một mặt:

Máy bào cuốn là thiết bị dùng để bào phôi thẳng đến kích thước chiều dày mong muốn, đảm bảo độ chính xác trên các mặt đối diện với mặt chuẩn đã được gia công Thiết bị này được ứng dụng phổ biến trong việc gia công mặt phẳng của ván.

Máy bào cuốn một mặt chỉ gia công một mặt, nhưng nếu bào một mặt chuẩn trên máy bào thẩm trước, sau đó sử dụng máy bào cuốn một mặt cho mặt đối diện, độ chính xác của chi tiết gia công sẽ được nâng cao Cấu tạo và kích thước tổng quan của máy bào cuốn một mặt được thể hiện trong hình 1.6 và hình 1.7.

Hình 1.6: Sơ đồ bố trí các cơ cấu chính trên máy bào cuốn một mặt

1 Trục đẩy gỗ phía trên 4 Thanh nén 7 Bàn làm việc

2 Cái bẻ phoi 5 Trục đẩy gỗ phía trên 8 Thanh chống lùi

3 Trục dao 6 Trục đẩy phía dưới

Hình 1.7: Sơ đồ động của máy bào cuốn một mặt

1 Bàn máy 6 Trục đẩy phía dưới 11 Hộp giảm tốc

2 Trục đẩy phía trên 7 Bộ truyền bánh răng côn 12 Động cơ điện đẩy gỗ

3 Trục dao 8 Tay quay 13 Tay quay điều chỉnh

4 Bánh đai 9 Cơ cấu nâng hạ bàn máy 14 Bánh xích

5 Trục đẩy phía trên 10 Khớp trục 15 Dây xích truyền động

SVTH: Chu Văn Nghiệp - Lớp 14C1B GVHD: ThS Trần Ngọc Hải Trang 15 d Máy bào cuốn hai mặt:

Máy bào hai mặt, hay còn gọi là máy bào đa năng, có năng suất cao và thích hợp cho việc bào các chi tiết có cấu trúc đơn giản như gỗ kiến hay bào bi, đồng thời yêu cầu độ chính xác trong gia công.

Hình 1.8: Sơ đồ động của máy bào cuốn hai mặt

1 Bàn di động phía sau 6 Trục đẩy gỗ 11 Tay quay

2 Trục đẩy gỗ 7 Thiết bị mài lưỡi dao 12 Bàn máy

3 Trục đẩy gỗ 8 Trục dao trên 13 Đĩa xích

4 Quả nén phôi 9 Trục đẩy gỗ 14 Tay quay

5 Trục dao dưới 10 Trục đẩy gỗ 15 Tay quay bàn phía sau

SVTH: Chu Văn Nghiệp - Lớp 14C1B GVHD: ThS Trần Ngọc Hải Trang 16 d Máy bào cuốn hai mặt:

Máy bào gỗ bốn mặt có cấu tạo như hình 1.9

Phôi gỗ sau khi được đưa vào máy bào bốn mặt sẽ được gia công đồng thời cả bốn mặt Trong quá trình vận hành, người thao tác có thể dùng tay để đẩy phôi vào bộ phận cấp liệu, hoặc sử dụng hệ thống cấp liệu tự động để đưa phôi vào máy một cách liên tục.

Hình 1.9: Sơ đồ máy bào bốn mặt

1 Bàn dao thứ 5 6 Cơ cấu đẩy phôi 11 Trục dao xoi

2 Bàn dao nằm ngang phía trên 7 Trục dao nằm ngang phía dưới 12 Thước tựa

3 Trục dao nằm ngang phía trên 8 Bộ phận nén 13 Mặt bàn

4 Trục dao thẳng đứng bên phải 9 Trục dao thẳng đứng bên trái 14 Cơ cấu nén phôi trên

5 Bàn dao nằm ngang phía dưới 10 Bàn dao thẳng đứng bên trái

Giới thiệu về nguyên lý cắt gọt gỗ

Khái niệm về gia công gỗ

a Những đặc điểm chính của nguyên liệu làm đồ mộc:

Nguyên liệu để sản xuất đồ mộc rất đa dạng, bao gồm các loại như gỗ xẻ, ván dăm, ván sợi ép, ván ép lớp, giấy trang trí bề mặt, chất dẻo và cốt ép.

Gỗ xẻ được sản xuất từ gỗ tròn qua quá trình cưa xẻ, và là nguyên liệu chủ yếu trong sản xuất đồ mộc Các loại gỗ thường được sử dụng bao gồm gỗ có thớ mịn, vân hoa đẹp, ít co ngót và cong vênh, như lát hoa, vàng tâm, và gụ Gỗ xẻ có kích thước với ván và hộp đều có ít nhất hai mặt song song, chiều dài từ 1-8 m Để hạn chế sự co ngót và cong vênh, gỗ xẻ được phơi sấy để giảm độ ẩm xuống mức quy định, thường đạt khoảng 15% sau khi sấy, do độ ẩm không khí ở Việt Nam cao.

Ván dán là sản phẩm được tạo ra từ các tấm ván mỏng, được dán lại với nhau bằng nhiều lớp keo, với chiều thớ gỗ của các lớp ván vuông góc nhau Thông thường, ván dán sử dụng ba loại keo chính là phenol, formaldehyde, và các loại keo bám dính khác như albumin Tại Việt Nam, ván dán được sản xuất từ các loại gỗ như trám, vạng, ràng ràng và cống.

Ván dăm được sản xuất bằng cách kết hợp dăm gỗ như vỏ bào, gỗ vụn và mùn cưa đã được băm nhỏ với keo, sau đó ép dưới áp suất và nhiệt độ nhất định để tạo ra sản phẩm chắc chắn và bền vững.

Ván sợi ép: Được chế tạo từ các sợi gỗ được ép lại Ở nước ta hiện nay bước đầu đã sản xuất được loại ván này

Ván mộc: Là tấm bên trong các đầu mẫu gỗ , bên ngoài được dán bằng ván mỏng hoặc ván dán

Ván lạng là những tấm gỗ được lạng từ gỗ tròn hoặc gỗ phẳng, có vân thớ đẹp, thường được sử dụng để trang trí bề mặt đồ mộc như lát gội, sang, và trám.

Một số sản phẩm làm từ gỗ bao gồm đồ nội thất và vật dụng trang trí Nhiệm vụ của khoa học cắt gọt gỗ là tối ưu hóa quá trình gia công gỗ bằng cơ giới Để thực hiện điều này, cần giải quyết hai vấn đề chính trong thực tiễn.

Để thiết kế và cải tiến công cụ, máy móc, cần xác định các thông số cơ bản như lực, công suất và mối tương quan giữa các yếu tố Những thông số này là cơ sở để tính toán các quá trình gia công và thực hiện các phân tích kinh tế hiệu quả.

Để đạt được năng suất cao nhất và chất lượng sản phẩm tốt nhất trong gia công gỗ, cần xác định chế độ gia công hợp lý dựa trên các điều kiện như máy móc, thiết bị và công cụ Hai vấn đề này có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, thể hiện sự thống nhất trong quá trình chế tạo và sử dụng Khoa học cắt gọt gỗ có nhiệm vụ xác định mối tương quan giữa vật liệu, công cụ cắt gọt và máy móc, đồng thời tìm kiếm các biện pháp gia công mới nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, từ đó ứng dụng vào thực tế sản xuất để tạo ra những sản phẩm mới.

Giải quyết đúng đắn trong khoa học cắt gọt gỗ sẽ nâng cao hiệu quả của các quá trình gia công chế biến gỗ, từ đó thúc đẩy sản xuất và đáp ứng nhu cầu của ngành hiện tại và tương lai.

Các dạng gia công cắt gọt gỗ

➢ Các dạng gia công chế biến gỗ:

Công nghệ gỗ là tổng quát cả quá trình và cả phương tiện được áp dụng vào sản xuất để tạo ra được những sản phẩm từ gỗ

Gia công chế biến hóa học là quá trình chuyển đổi gỗ thành các sản phẩm mới, trong đó bản chất của gỗ đã được thay đổi Các sản phẩm này bao gồm đường, giấy và rượu, cho thấy sự đa dạng trong ứng dụng của gỗ trong ngành công nghiệp chế biến.

Gia công cơ hóa: Là dạng gia công kết hợp giữa hóa học và cơ học như gia công áp lực có ngâm tẩm

Gia công chế biến cơ giới là quá trình chế biến gỗ thành sản phẩm bằng cách thay đổi hình dạng và kích thước, trong khi bản chất của gỗ vẫn được giữ nguyên Quá trình này có thể chia thành bốn phương pháp chính: gia công cắt gọt, gia công áp lực, gia công va đập và gia công tách chẽ.

Gia công cắt gọt là quá trình phá hủy mối liên hệ giữa các phần tử vật chất gỗ theo một hướng nhất định bằng cách sử dụng công cụ cắt Vật gia công được chia thành hai loại: có phoi và không có phoi Các phương pháp cắt gọt có phoi bao gồm cưa, bào bóc, phay và khoan, trong khi đột cắt và xén thuộc loại không có phoi.

Gia công áp lực là quá trình sử dụng áp lực để thay đổi hình dạng và kích thước của vật liệu mà không làm phá hủy mối liên hệ giữa các phần tử của chúng Các phương pháp gia công áp lực bao gồm kéo, nén và uốn, giúp tạo ra các sản phẩm với độ chính xác cao và chất lượng tốt.

Gia công va đập phá hủy liên kết giữa các phần tử vật chất, biến chúng thành những phần nhỏ không theo kích thước hình học nhất định Ví dụ, quy trình này được áp dụng trong sản xuất giấy từ bọt gỗ và trong chế tạo thuốc súng.

Gia công tách chẻ là quá trình phá hủy liên kết giữa các phần tử gỗ theo các lớp mà không theo một hướng cố định, tương tự như việc chẻ củi và tước gỗ.

➢ Gia công cắt gọt cơ bản:

- Giới thiệu chung về nguyên lý cắt gọt gỗ:

Cắt gọt gỗ là quá trình loại bỏ một hoặc nhiều lớp phoi từ vật liệu gia công bằng dao cắt có hình dạng nêm Quá trình này tạo ra phần phôi còn lại, được xác định bởi một ranh giới đã được quy định trước.

Cắt gọt là quá trình công nghệ sử dụng dao để phân chia phôi, nhằm tạo ra sản phẩm với hình dạng và kích thước đã định sẵn.

Phoi là những phần vật chất nhỏ được tách ra từ phôi trong quá trình cắt gọt, diễn ra khi dao hoặc phôi di chuyển Quá trình này yêu cầu sự tương thích giữa khả năng cắt của dao và máy Trong cắt gọt, có thể có hai cách di chuyển: phôi đứng yên trong khi dao di chuyển hoặc ngược lại, và sau mỗi lần chuyển động, một lớp phoi sẽ được hình thành từ phôi.

Chuyển động thứ nhất trong quá trình gia công là chuyển động của dao hoặc phôi, nhằm cắt một lớp phoi Chuyển động này thường có tốc độ lớn, được gọi là chuyển động chính hay chuyển động cắt gọt Để cắt được một phần phoi, chuyển động tuyệt đối của dao hoặc phôi là cần thiết và đủ, được xác định là chuyển động cắt gọt.

Chuyển động thứ hai trong quá trình gia công là chuyển động của phôi hoặc dao, nhằm đảm bảo rằng lần cắt tiếp theo tạo ra phoi mới Chuyển động này thường có tốc độ rất nhỏ so với chuyển động chính, được gọi là chuyển động phụ hay chuyển động ăn dao Chuyển động ăn dao là chuyển động tuyệt đối của phôi hoặc dao, cần thiết để thực hiện lần cắt tiếp theo.

Trong quá trình cắt gọt, dao hoạt động theo một chu kỳ nhất định, và mỗi chu kỳ sẽ tạo ra một phoi Mỗi khi hoàn thành một chu kỳ, dao sẽ thực hiện xong một giai đoạn cắt gọt.

Trong quá trình cắt gọt, có hai bước chính: bước hữu ích và bước vô ích Bước hữu ích, hay còn gọi là bước có công, là giai đoạn phôi được cắt ra Ngược lại, bước vô ích, hay bước không công, xảy ra khi dao hoặc phôi trở về vị trí ban đầu mà không tạo ra phoi mới.

Trong quá trình cắt gọt, nếu không có chuyển động ăn dao mà chỉ có chuyển động cắt gọt, thì đường mũi dao tạo ra được gọi là quỹ đạo cắt gọt Ngược lại, khi không có chuyển động cắt gọt mà chỉ có chuyển động ăn dao, quỹ đạo mũi dao sẽ được gọi là quỹ đạo cắt gọt tương đối hay quỹ đạo cắt gọt thực.

Tốc độ cắt gọt là quãng đường mà dao hoặc vật gia công di chuyển theo quỹ đạo cắt gọt trong một đơn vị thời gian, ký hiệu là v và có đơn vị là mét/giây (m/s) Tương tự, tốc độ ăn dao là quãng đường đi được của dao hoặc phôi theo quỹ đạo ăn dao trong một đơn vị thời gian, ký hiệu là U và đơn vị là mét/phút (m/min).

Chế độ cắt

Để thực hiện quá trình cắt gọt gỗ hiệu quả, cần đảm bảo các điều kiện cắt phù hợp, bao gồm các thông số góc của dao, tốc độ cắt và tốc độ đẩy.

Trong quá trình làm việc, việc lựa chọn dụng cụ cắt và tốc độ đẩy phù hợp là rất quan trọng, trong khi tốc độ cắt có thể điều chỉnh linh hoạt Mục tiêu chính khi chọn chế độ cắt là đạt được năng suất tối ưu nhất.

Để đạt được bề mặt gia công nhẵn mịn, cần tính toán kỹ lưỡng từng yếu tố trong chế độ gia công, nhằm tối ưu hóa công suất và khả năng của dụng cụ cắt.

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN THÍCH HỢP CHO MÁY

Phân tích lựa chọn phương án thiết kế

a) Phương án A: Phương án bố trí dao cắt

A1: Bố trí hai dao đối diện nhau

Hình 2.1 Bố trí hai dao đối xứng nhau

+Khó khăn trong việc tự đông cấp phôi

A2: Bố trí hai dao lệch nhau - dao dưới cắt trước

+Có thể lắp được cơ cấu cấp phôi nên dễ dàng trong việc tự động đưa phôi vào máy

+Thời gian bào lâu hơn so với việc bố trí hai dao đối diện nhau

Hình 2.2 Bố trí hai dao lệch nhau - dao dưới cắt trước

A2: Bố trí hai dao lệch nhau - dao trên cắt trước

Hình 2.3 Bố trí hai dao lệch nhau - dao trên cắt trước

+Lực tác dụng lên gỗ tốt hơn

+Thời gian bào lâu hơn so với việc bố trí hai dao đối diện nhau

+ Khó lắp được cơ cấu cấp phôi nên khó khắn trong việc tự động đưa phôi vào máy

Từ hai phương án trên ta thấy phương án bố trí dao lệch nhau- dao dưới cắt trước, hợp với hệ thống sản xuất chế biến gỗ ở nước ta

SVTH: Chu Văn Nghiệp - Lớp 14C1B GVHD: ThS Trần Ngọc Hải Trang 28 b) Phương án B: Lựa chọn phương án điều chỉnh đẩy phôi ăn dao trên

B1: Lựa chọn cơ cấu điều chỉnh bằng lò xo

Hình 2.4 Cơ cấu điều chỉnh bằng lò xo

+Kết cấu tương đối gọn +Tự động điều chỉnh theo chiều cao của phôi

+ Độ chính xác không cao

B1: Lựa chọn cơ cấu điều chỉnh bằng thủy lực

Hình 2.5 Cơ cấu điều chỉnh bằng thủy lực

Dựa trên hai phương án đã đề xuất, phương án bố trí lực chọn cơ cấu điều chỉnh dao trên bằng lò xo là sự lựa chọn phù hợp với hệ thống sản xuất chế biến gỗ tại Việt Nam Bên cạnh đó, phương án C cũng được xem xét với việc điều chỉnh dao dưới.

C1: Tay quay vít me đai ốc

Hình 2.6 Tay quay vít me đai ốc

+Kết cấu tương đối gọn

+ Vận hành chủ yếu bằng thủ công cho nên độ chính xác không cao

+Tự động hóa cao cho nên độ chính xác cao

+ Kết cấu phức tạp, giá thành cao

Hình 2.7 Hệ thống thủy lực

C3: Bộ truyền bánh răng - thanh răng

Hình 2.8 Bộ truyền bánh răng – thanh răng

1 Tay quay vít me đai ốc 4 Con lăn đỡ

2 Cảm biến hành trình 5 Xylanh thủy lực

3 Bộ truyền bánh răng – thanh răng

+ Độ chính xác cao khi vận hành

+ Yêu cầu phải có kiến thức về tự động hóa

Phương án bố trí lực chọn cơ cấu điều chỉnh dao dưới bằng tay quay vít me đai ốc là lựa chọn phù hợp cho hệ thống sản xuất chế biến gỗ tại Việt Nam Đồng thời, phương án D cũng đề xuất việc nâng hạ bàn máy trên để tối ưu hóa quy trình làm việc.

D1: Cơ cấu nâng hạ bằng thủy lực

Hình 2.9 Cơ cấu nâng hạ bằng thủy lực

+ Nâng hạ nhanh, chính xác

+ Dễ dáng tự động hóa cao

D2: Cơ cấu nâng hạ bằng vít me

Hình 2.10 Cơ cấu nâng hạ bằng vít me đai ốc

1: Bàn máy trên 4: Bộ truyền bánh răng nón

2: Xylanh thủy lực 5: Bộ truyền bánh vít trục vít

3: Bể dầu 6: Hệ thống dao cắt trên

+Kết cấu tương đối gọn

+ An toàn trong quá trình nâng hạ

+ Thời gian nâng hạ lâu

Phương án lựa chọn cơ cấu nâng hạ bằng vít me đai ốc là giải pháp an toàn và tiết kiệm chi phí, phù hợp với hệ thống sản xuất chế biến gỗ tại Việt Nam Đồng thời, phương án E đề xuất lựa chọn cơ cấu đẩy phôi để tối ưu hóa quy trình sản xuất.

E1: Đẩy phôi bằng băng tải

Hình 2.11 Cấp phôi bằng băng tải

+ Máy bào gỗ hai mặt bằng băng tải có năng xuất cao hơn , làm việt êm ít gây tiếng ồn

+ Chất lượng sản phẩm cao, đạt yêu cầu độ chính xác gia công + Bào được những chi tiết dày ngắn

+ Phôi khó bị đẩy lùi

+ Chỉ phù hợp với gia công hàng loạt ở những phân xưởng lớn + Không bào được những chi tiết ngắn hơn khoảng cách giữa băng tải và trục cuốn

E2: Đẩy phôi bằng hệ thống thủy lực

Hình 2.12 Cơ cấu cấp phôi bằng thủy lực

+ Làm việt êm ít gây tiếng ồn

+ Chất lượng sản phẩm cao, đạt yêu cầu độ chính xác gia công

+ Thời gian cấp phôi lâu.

Xây dựng sơ đồ động của máy

Sau khi phân tích và so sánh ưu nhược điểm của các loại máy, tôi nhận thấy máy bào hai mặt sử dụng băng tải cuốn gỗ rất phù hợp với sự phát triển công nghệ chế biến gỗ hiện nay ở nước ta Tôi lựa chọn phương án thiết kế này vì những lý do sau:

- Sản phẩm gỗ hiện nay rất được ưa chuộng và tiêu thụ rất lớn trên thị trường

Do đó cần có những máy có năng suất cao để đáp ứng được

- Sản phẩm làm ra trên máy có chất lượng và độ chính xác khá cao mà những máy khác không thể đáp ứng được

- Năng suất sản phẩm từ máy cao hơn các máy khác

- Máy có độ cứng vững và tính ổn định cao Ít gây tiếng ồn

- Máy dùng cơ cấu băng tải để cuốn gỗ rất nhanh và tiện lợi, phôi không bị đẩy lùi

Hình 2.13 Sơ đồ động của máy

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY

Bộ truyền xích từ động cơ tới trục tang

3.1.1 Phân phối tỷ số truyền từ động cơ đẩy gỗ tới trục tang cuốn của băng tải: Động cơ truyền động đến trục tang cuốn gỗ và đồng thời truyền chuyển động đến các con lăn, trục cuốn

Chọn đường kính của tang cuốn băng tải kéo gỗ: D tg = 240 mm

Ta có vận tốc của tang cuốn chính là tốc độ đẩy: v d = u = 8 ÷16 m/p

Theo công thức tính vận tốc góc:

- Vận tốc góc nhỏ nhất: 1 11

- Vận tốc góc lớn nhất: 2 22

Số vòng quay của tang cuốn:

- Số vòng quay lớn nhất của tang cuốn: 30 max 30 2 22 22 max =  =  =

- Số vòng quay nhỏ nhất của tang cuốn: 30 min 30 1 11 11 min =  =  =

Tỷ số truyền từ động cơ đến trục tang: tg c d n i= n /

- Tỷ số truyền lớn nhất từ động cơ đến trục tang: 132

- Tỷ số truyền nhỏ nhất từ động cơ đến trục tang: 66

Bộ truyền xích thường làm việc với vận tốc không quá 15 m/s và tỷ số truyền ≤ 8

Do tỷ số truyền tối thiểu từ động cơ đến trục tang cuốn là 𝑖 𝑚𝑖𝑛 = 13,2, lớn hơn 8, nên việc truyền trực tiếp từ động cơ đến tang cuốn là không khả thi Do đó, cần sử dụng hộp giảm tốc để thực hiện quá trình truyền động.

Hộp giảm tốc thường được sử dụng với cấu trúc trục vít - bánh vít, mang lại nhiều ưu điểm như tỷ số truyền lớn, hoạt động êm ái và khả năng tự hãm Tuy nhiên, loại hộp giảm tốc này cũng có nhược điểm là hiệu suất thấp và yêu cầu sử dụng vật liệu đắt tiền.

Tỷ số truyền từ động cơ đến tang được xác định bằng công thức: i tg = i d × i tv - bv × i x Trong đó, i d là tỷ số truyền đai từ động cơ đến trục vít, i bv - tv là tỷ số truyền của trục vít đến bánh vít, và i x là tỷ số truyền xích từ bánh vít đến tang.

Ta phân bố tỷ số truyền như sau: i tv− bv = 40; i x = 2

Bộ truyền xích được thiết kế để kết nối đầu ra của bánh vít trong hộp giảm tốc với trục tang cuốn, đảm bảo hiệu suất truyền động tối ưu Việc phân bố tỷ số truyền từ động cơ đến trục tang cuốn là yếu tố quan trọng trong quá trình thiết kế, giúp cải thiện hiệu quả hoạt động của hệ thống.

Thiết kế bộ truyền xích từ đầu ra của bánh vít đến trục tang với các thông số như sau:

- Công suất đầu ra N= 1,76 Kw

- Số vòng quay của bánh vít n 1 = 34 v/p

- Số vòng quay của trục tang n 2 = 17v/p

- Bộ truyền làm việc 2 ca, đường nối hai tâm đĩa xích với đường nằm ngang một góc < 45°, bôi trơn định kỳ, trục đĩa xích không điều chỉnh được n d/co 50 v/p

Hình 3.2: Bộ truyền xích từ bánh vít đến trục tang

Chọn loại xích con lăn vì rẻ hơn xích răng

Tỷ số truyền của bộ truyền xích:

Chọn số răng đĩa dẫn Z 1 = 30 răng

Vậy số răng đĩa bị dẫn Z 2 = Z 1 i = 30 2 = 60 răng

- Chọn đường kính của bánh xích bị dẫn (gắn trên trục tang) d 2 = 240 mm

- Suy ra đường kính của bánh xích dẫn (gắn trên trục ra của bánh vít)

Tính hệ số điều kiện sử dụng: c b dc o A d k k k k k k k = (CT 6-6 [8])

- k d = 1,2 hệ số xét đến tính chất của tải trọng ngoài

- k A = 1 hệ số xét đến chiều dài xích, chọn A= (30 50) t n 1 4v/p n 2 v/p

- k 0 = 1 hệ số xét đến cách bố trí bộ truyền góc < 60°

- k dc =1,1 hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích

- k b =1,5 hệ số xét đến điều kiện bôi trơn, bôi trơn định kỳ

-k c = 1,25 hệ số xét đến chế độ lầm việc hai ca

Hệ số răng đĩa dẫn:

Hệ số vòng quay của đĩa dẫn: = = 34

- Diện tích bản lề F = 51,3 mm 2

- Có công suất cho phép = 0,8 Kw

Với loại xích này theo bảng 6-1 [8] Ta tìm được các kích thước chủ yếu của xích

- Tải trọng phá hỏng ( Theo bảng 6-1 [8]): Q = 23000 N

- Khối lượng một mét xích: q = 0,96 kg

Kiểm nghiệm số vòng quay (Theo điều kiện 6-9 [8]):

- Số răng đĩa dẫn Z 1 = 18 răng

- Số vòng quay giới hạn n gh của đĩa dẫn có thể lên đến n gh = 1600 v/p

Như vậy theo điều kiện n 1 n gh được thỏa mãn

➢ Định khoảng cách trục A và số mắt xích X: Định khoảng cách trục A Theo công thức

Tính số mắt xích Theo (CT 6-4 trang 102 [8])

Kiểm nghiệm số lần va đập trong một giây Công thức 6-16 [8]

Theo bảng 6-7 [8] Số lần va đập cho phép trong một giây [u] = 35 cho nên điều kiện u  [u ] được thỏa mãn

Tính chính xác khoảng cách trục A theo số mắt xích đã chọn

Theo CT 6-3 trang 102 [8] Ta có:

− = 527 mm Để đảm bảo độ võng bình thường, tránh cho xích khỏi bị căng quá, giảm bớt khoảng cách trục đi một đoạn:

Vậy lấy khoảng cách trục A là:

➢ Tính đường kính vòng chia của đĩa xích:

Z d c t 0 sin180 Đường kính của đĩa dẫn:

1 = d c = 152 mm Đường kính của đĩa bị dẫn:

➢ Tính lực tác dụng lên trục:

 N k t : : Hệ số xét đến tác dụng của trọng lượng xích lên trục

3.1.3 Phân bố tỷ số truyền từ trục tang cuốn của băng tải đến các con lăn và trục cuốn:

Trên trục tang, có bánh xích được sử dụng để truyền động đến các bộ phận khác, bao gồm bộ phận băng tải, các con lăn trên và dưới, cũng như trục cuốn.

Tất cả các trục trong bộ phận truyền xích cần có vận tốc góc đồng nhất, đảm bảo tốc độ quay của chúng là như nhau.

Xích truyền từ trục tang đến con lăn trên (A) đi qua con lăn dưới (C) và bộ phận căng xích Để đơn giản hóa tính toán cho bộ truyền xích, ta sử dụng tốc độ cuốn trung bình là u = v = 12 m/p.

Chọn đường kính thứ nhì nằm trên trục tang có đường kính D= 220 mm

Chọn đường kính của các con lăn và trục cuốn đều bằng nhau dA= dB = dcuốn = dC 0 mm

Do vận tốc của tất cả các trục đều như nhau: vtg = vA = vB = vC = vcuốn

Do vậy vận tốc góc: 1,82

Vận tốc góc của con lăn: 3,63

Tốc độ quay của con lăn A: 34

Tỷ số truyền từ trục tang đến con lăn A: 0,5

Tỷ số truyền từ con lăn trên A đến con lăn dưới C: 1

Chọn đường kính của tăng xích Dtàng xêch = 80 mm

Vận tốc góc của tăng xích: tan tan

Tốc độ quay của tăng xích: tan 30 tan 30 5

Tỷ số truyền từ con lăn dưới C đến tăng xích:

Tỷ số truyền từ tăng xích đến trục tang: 2,82

48 tan tan tan tan − = = g gxich g gxich n i n

Hình 3.3: Phân bố tỷ số truyền từ trục tang cuốn đến các con lăn và trục cuốn

1 Trục ra của bánh vít 4 Trục cuốn

2 Trục tang cuốn 5 Trục con lăn dưới (B)

3 Trục con lăn trên (A) 6 Trục con lăn dưới (C)

3.1.4 Thiết kế bộ truyền xích từ trục tang đến các con lăn:

➢ Thiết kế bộ truyền xích từ trục tang đến các con lăn trên (A):

Thiết kế bộ truyền xích từ trục tang đến con lăn trên (A) với các thông số sau:

- Số vòng quay của trục tang n1 = 17 v/p

- Số vòng quay của trục con lăn n2 = 34 v/p

- Bộ truyền làm việc 2 ca, đường nối hai tâm đĩa xích với đường nằm ngang một góc < 45°, bôi trơn định kỳ, trục đĩa xích không điều chỉnh được

Hình 3.4: Sơ đồ truyền động xích từ trục tang đến con lăn (A)

Chọn loại xích con lăn vì rẻ hơn xích răng

Tỷ số truyền của bộ truyền xích: 0,5

-Chọn số răng đĩa dẫn Ztg = 52 răng

Vậy số răng đĩa bị dẫn Z 2 = Ztg.i = 52× 0,5& răng

Tính hệ số điều kiện sử dụng c b dc o A d k k k k k k k = (CT 6-6 [8])

- k d = 1,2 hệ số xét đến tính chất của tải trọng ngoài n tg v/p n 2 4 v/p

- k A = 1 hệ số xét đến chiều dài xích, chọn A= (30 50).t

- k 0 = 1 hệ số xét đến cách bố trí bộ truyền góc < 60

- k dc =1,1 hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích

- k b =1,5 hệ số xét đến điều kiện bôi trơn, bôi trơn định kỳ

- k c = 1,25 hệ số xét đến chế độ lầm việc hai ca

Hệ số răng đĩa dẫn: 0,625

Hệ số vòng quay của đĩa dẫn: 2,94

Công suất tính toán: N t = k k n k z N (CT 6-7 trang 106 [8])

- Diện tích bản lề F = 51,3 mm

- Có công suất cho phép [N ] = 0,8 Kw

Với loại xích này theo bảng 6-1 ta tìm được các kích thước chủ yếu của xích

- Tải trọng phá hỏng (Theo bảng 6-1 [8]): Q = 23000 N

Kiểm nghiệm số vòng quay (Theo điều kiện 6-9 [8]): n 1 n gh

- Số răng đĩa dẫn Z 1 = 18 răng

- Số vòng quay giới hạn n gh của đĩa dẫn có thể lên đến n gh = 1600 v/p

Như vậy theo điều kiện n 1 n gh được thỏa mãn

• Định khoảng cách trục A và số mắt xích X

SVTH: Chu Văn Nghiệp - Lớp 14C1B GVHD: ThS Trần Ngọc Hải Trang 44 Định khoảng cách trục A Theo công thức:

Lấy số mắt xích X1 = 128 mắt xích

Kiểm nghiệm số lần va đập trong một giây

Theo bảng 6-7 [8] số lần va đập cho phép trong một giây [u] = 35 cho nên điều kiện u  [u ] được thỏa mãn

Tính chính xác khoảng cách trục A theo số mắt xích đã chọn Theo công thức 6-3

− = 703 mm Để đảm bảo độ võng bình thường, tránh cho xích khỏi bị căng quá, giảm bớt khoảng cách trục đi một đoạn:  A 1 = 0 , 003 A 1 = 3 mm

Vậy lấy khoảng cách trục A là: A1 = 703 - 3 = 700 mm

• Tính đường kính vòng chia của đĩa xích:

Z d c t 0 sin180 Đường kính của đĩa dẫn: = =

SVTH: Chu Văn Nghiệp - Lớp 14C1B GVHD: ThS Trần Ngọc Hải Trang 45 Đường kính của đĩa bị dẫn: = =

• Tính lực tác dụng lên trục: n t Z

= (CT 6-17 [8]) k t : hệ số xét đến tác dụng của trọng lượng xích lên trục Khi bộ truyền nằm nghiêng 1 góc nhỏ hơn 400 so với đường nằm ngang kt = 1,15

Vậy lực tác dụng lên trục: 

➢ Thiết kế bộ truyền xích từ con lăn trên A đến con lăn dưới C:

• Tính tỷ số truyền và số răng xích:

Các thông số về bước xích t, loại xích như trước

Tỷ số truyền từ con lăn trên A đến con lăn dưới C: 1

Số răng của đĩa A: ZA = 26 răng

Số răng của đĩa C: ZC = 26 răng

• Định khoảng cách trục A2 và số mắt xích X2:

Khoảng cách trục A2 Chọn khoảng cách trục A2: A2 = 800 mm

26 + +  + = 127 mắt xích Kiểm nghiệm số lần va đập trong mộy giây

Tính chính xác khoảng cách trục A2

A = 905 mm Để đảm bảo độ võng bình thường, tránh cho xích khỏi bị căng quá, giảm bớt khoảng cách trục A2 đi một đoạn

Vậy khoảng cách trục A2 = 905 - 3 = 902 mm

➢ Thiết kế bộ truyền xích từ con lăn dưới C đến tăng xích:

Tỷ số truyền từ con lăn dưới C đến tăng xích:

Số răng của tăng xích: Ztangxich= i.ZC = 0,71 26 = 20 ( răng )

• Xác định khoảng cách trục A 3 và số mắt xích X 3 :

Xác định khoảng cách A 3 : Chọn A 3 = 500 mm

Kiểm nghiệm số lần va đập trong mộy giây:

Tính chính xác khoảng cách trục A3

A = 500 mm Để đảm bảo độ võng bình thường, tránh cho xích khỏi bị căng quá, giảm bớt khoảng cách trục A3 đi một đoạn:  A 3 = 0 , 003 A 3 = 0 , 003  500 = 2 mm

Vậy khoảng cách trục A 3 = 500 - 2 = 498 mm

➢ Thiết kế bộ truyền xích từ bánh tăng xích đến trục tang:

Số răng của tăng xích: Z tan gxich = 20 răng

Số răng của tang: Ztang = 52 răng

• Xác định khoảng cách trục A và số mắt xích :

Xác định khoảng cách trục A 4 : Chọn A 4 = 700 mm

Kiểm nghiệm số lần va đập trong mộy giây: [ ]

Tính lại chính xác khoảng cách trục A 4 theo số mắt xích đã chọn

2 tan tan tan 4 tan tan 4

Để duy trì độ võng bình thường và ngăn chặn xích bị căng quá mức, cần giảm khoảng cách trục A4 một đoạn là  = A4 0, 003, với A4 được tính bằng 0, 003 nhân với 702, tương đương 2 mm.

Vậy khoảng cách trục A 4 = 702 - 2 = 700 mm

3.1.5 Tổng số mắt xích trong bộ truyền xích từ trục tang qua các con lăn và tăng xích:

Hình 3.5: Sơ đồ khoảng cách các trục và tổng số mắt xích

3.1.6 Thiết kế bộ truyền xích truyền từ con lăn A đến trục cuốn:

Thiết kế bộ truyền xích từ con lăn A đến trục cuốn với các thông số như sau:

- Số vòng qu g quay của trục cuốn gỗ n cuon = 34 v/p

- Bộ truyền ay của can lăn A : n A = 34 v/p

Chu Văn Nghiệp, lớp 14C1B, dưới sự hướng dẫn của ThS Trần Ngọc Hải, đã nghiên cứu về việc làm việc theo ca với đường nối hai tâm đĩa xích tạo với đường nằm ngang một góc dưới 45 độ Bài viết cũng đề cập đến tầm quan trọng của việc bôi trơn định kỳ và lưu ý rằng trục đĩa xích không thể điều chỉnh được.

Chọn loại xích con lăn vì rẻ hơn xích răng xích răng

Tỷ số truyền của bộ truyền xích: 1

Chọn số răng đĩa dẫn Z 1 = 30 răng

Vậy số răng đĩa bị dẫn Z 2 = Z 1 i = 30 2 = 60 răng

Chọn đường kính của bánh xích bị dẫn (gắn trên trục tang) d 2 = 240 mm

Suy ra đường kính của bánh xích dẫn (gắn trên trục ra của bánh vít)

Hệ số điều kiện sử dụng c b dc o được tính theo công thức A d k k k k k k = (CT 6-6 [8]), trong đó k d = 1,2 là hệ số xét đến tính chất của tải trọng ngoài, k A = 1 là hệ số xét đến chiều dài xích với A = (30  50).t, k 0 = 1 là hệ số xét đến cách bố trí bộ truyền góc < 60, k dc = 1,1 là hệ số xét đến khả năng điều chỉnh lực căng xích, k b = 1,5 là hệ số xét đến điều kiện bôi trơn và bôi trơn định kỳ, và k c = 1,25 là hệ số xét đến chế độ làm việc hai ca.

Hệ số răng đĩa dẫn:

Hệ số vòng quay của đĩa dẫn: = = 34

Công suất tính toán: N t = k k n k z N (CT 6-7 [8])

- Diện tích bản lề F = 51,3 mm

- Có công suất cho phép [ N ] = 0,8 Kw

Với loại xích này theo bảng 6-1 [8] Ta tìm được các kích thước chủ yếu của xích

- Tải trọng phá hỏng (theo bảng 6-1 trang 103): Q = 23000 N

Kiểm nghiệm số vòng quay (Theo điều kiện 6-9 [8]):

Theo bảng 6-5 [8], với t = 15,875 mm và số răng đĩa dẫn Z1 = 18, số vòng quay giới hạn n gh của đĩa dẫn có thể đạt tới 1600 v/p, do đó điều kiện n gh n 1 ≤ được thỏa mãn.

➢ Định khoảng cách trục A và số mắt xích X: Định khoảng cách trục A Theo công thức

Tính số mắt xích Theo công thức 6-4 trang 102 sách TK CTM

Kiểm nghiệm số lần va đập trong một giây Công thức 6-16

Tính chính xác khoảng cách trục A theo số mắt xích đã chọn

− = 527 mm Để đảm bảo độ võng bình thường, tránh cho xích khỏi bị căng quá, giảm bớt khoảng cách trục đi một đoạn:  A = 0 , 003 A = 0 , 003  527 = 2 mm

Vậy lấy khoảng cách trục A là: A = 527 - 2 = 525 mm

➢ Tính đường kính vòng chia của đĩa xích:

= (CT 6-1 [8]) Đường kính của đĩa dẫn:

1 = d c = 18 mm Đường kính của đĩa bị dẫn:

* Tính lực tác dụng lên trục: n t Z

 N k t : Hệ số xét đến tác dụng của trọng lượng xích lên trục

3.2 Thiết kế băng tải cuốn gỗ:

3.2.1 Thiết kế lò xo ép:

Lực do lò xo tạo ra để kéo gỗ chính bằng phản lực của bàn máy tác động lên gỗ: Flò xo= N = 70632 N

Do lực ép của băng tải Floxo lên đến 70632 N quá lớn, cần chia lực này thành nhiều lực nhỏ để phân bố đều trên phôi gia công Giải pháp là sử dụng nhiều dãy guốc đè để đảm bảo hiệu quả trong quá trình gia công.

Trong quá trình cuốn gỗ vào máy, chỉ có 20 dãy guốc hoạt động do nửa băng tải trên cùng và hai đầu trục tang không làm việc Mỗi dãy guốc chịu một lực tác dụng cụ thể.

Trên băng tải ta bố trí 52 dãy guốc đè, mỗi dãy có 20 guốc có lò xo nén Do đó mỗi một guốc chịu một lực phân bố là

❖ Thiết kế lò xo xoắn ốc chịu nén theo các số liệu sau :

Chuyển vị đàn hồi: x = 7 mm Tải trọng có va đập

Hình 3.6: Cấu tạo của lò xo a Chọn vật liệu:

Chọn vật liệu làm lò xo là dây thép lò xo cấp I Giả sử đường kính dây lò xo trong khoảng từ 46 mm t d

Theo bảng 19-2-[8]: b = 1500 MPa Ứng suất xoắn cho phép Theo (CT 19-4-[8])

[]= 0,3.b= 0,31500 = 450 MPa b Chọn tỷ số đường kính c:

 k= 1,37 là hệ số kể đến độ cong của dây lò xo c Tính đường kính của lò xo:

Lấy d= 5 mm Như vậy đường kính d tìm được cũng phù hợp với giả thiết ở trên Vậy đường kính của lò xo: D = c.d = 5.5 = 25 mm d Tính số vòng làm việc n:

Số vòng làm việc của lò xo Theo (CT 19-7-[8])

= − x: chuyển vị đàn hồi x=7 mm

G: momen đàn hồi trượt G= 8.10 MPa (Đối với thép lò xo )

Fmin, Fmax, lực tác dụng nhỏ nhất và lớn nhất của lò xo

Vậy số vòng làm việc: 6,2

=  n vòng e Định các kích thước khác:

Số vòng thực tế của lò xo n0= n + (1,5 2) = 6,2 + 1,8 = 8 vòng

Chuyển vị lớn nhất của lò xo Theo (CT 19-3-[8])

Bước của lò xo khi chưa chịu tải

Chiều cao của lò xo khi chưa chịu tải Theo (CT 19-12-[8])

SVTH: Chu Văn Nghiệp - Lớp 14C1B GVHD: ThS Trần Ngọc Hải Trang 55 f Kiểm nghiệm tỷ số :

Như vậy lò xo không bị mất ổn định

3.2.2 Thiết kế đinh tán áp lực:

Ta tính số lượng, đường kính đinh áp lực dựa vào các thông số của lò xo đã tính ở trên a Các thông số của đinh áp lực:

Hình 3.7: Cấu tạo của đinh áp lực

L = 28 mm b Vật liệu và số lượng đinh áp lực:

Vật liệu làm đinh áp lực là thép CT5 có:  b = 550 Mpa

Số lượng đinh áp lực:

Trên băng tải ta bố trí năm hai dãy guốc đè, mỗi dãy có hai mươi guốc đè Do đó số lượng đinh áp lực là 52  20 = 1040 đinh

THIẾT KẾ CƠ CẤU NÂNG HẠ BÀN MÁY

THIẾT KẾ CƠ CẤU CẮT DAO TRÊN

HỆ THỐNG ĐIỆN, HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG

Tiêu đề	Thiết kế máy bào gỗ hai mặt
Tác giả	Chu Văn Nghiệp
Người hướng dẫn	ThS. Trần Ngọc Hải
Trường học	Đại Học Bách Khoa - Đại Học Đà Nẵng
Chuyên ngành	Cơ khí
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	120
Dung lượng	2,86 MB

Tài liệu tham khảo	Loại	Chi tiết
(1)An Toàn Lao Động/ Th.S Lưu Đức Hòa/ ĐHBK ĐN	Khác
(2)Chi Tiết Máy/ PGS.TS. Nguyễn Văn Yến/ ĐHBK ĐN	Khác
(3)Công Nghệ Chế Tạo Máy 1,2/ TS. Lưu Đức Bình /ĐHBK ĐN	Khác
(4)Kỹ Thuật Đo/ TS. Lưu Đức Bình /ĐHBK ĐN	Khác
(5)Máy Gia Công Gỗ/ Phạm Quang Đẩu /Tổng Cục Đào Tạo Công Nhân Kỹ Thuật Xuất Bản 1982	Khác
(6)Nguyên Lý Cắt và Dụng Cụ Cắt/ Trần Quốc Việt ĐHBK ĐN	Khác
(7)Sổ Tay Nghệ Chế Tạo Máy/NXBKHKT	Khác
(8)Thiết Kế Chi Tiết Máy/ Nguyễn Trọng Hiệp/ Nhà XBGD/1990	Khác
(9)Thiết Kế Chi Tiết Máy/ PGS.TS. Nguyễn Văn Yến/ ĐHBK ĐN	Khác
(10)Trang Bị Điện Trong Công Nghiệp/ Nguyễn Bê/ ĐHBK ĐN	Khác
(11)Nguyễn Ngọc Cẩn/ Thiết Kế MCKL/ Trường ĐHBK TP HCM/ 1984	Khác