Tên luận án:
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ TỐI ƯU CỦA CƯA VÒNG ĐỨNG TRONG DÂY CHUYỀN XẺ GỖ TỰ ĐỘNG
Ngành:
Kỹ thuật cơ khí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án này tập trung vào việc nghiên cứu và tối ưu hóa các thông số kỹ thuật của cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động, nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm. Đề tài được hình thành từ yêu cầu của đề tài cấp nhà nước mã số ĐTĐL.CN-10/16, khi phần thiết kế và chế tạo dây chuyền xẻ gỗ tự động trước đó chưa đi sâu vào nghiên cứu động lực học và tối ưu các thông số vận hành của cưa vòng đứng.
Mục tiêu chính của luận án là xây dựng mô hình, thiết lập các phương trình động lực học và rung động của lưỡi cưa vòng đứng, đồng thời khảo sát các phương trình này để xác định các thông số tối ưu. Các đóng góp mới bao gồm việc xây dựng mô hình động lực học và hệ phương trình vi phân chuyển động, rung động của lưỡi cưa, cung cấp cơ sở cho việc thiết kế và chế tạo cưa vòng đứng. Luận án cũng phát triển cơ sở lý luận để giải bài toán tối ưu đa mục tiêu với 6 tham số điều khiển và 2 mục tiêu (chi phí năng lượng riêng nhỏ nhất và độ mấp mô bề mặt ván thấp nhất), áp dụng phương pháp đồng dạng và thứ nguyên giúp giảm đáng kể số lượng thí nghiệm cơ bản.
Kết quả nghiên cứu đã xác định được các thông số tối ưu cho cưa vòng đứng khi xẻ gỗ Tần bì, bao gồm: sức căng ban đầu So = 1867 N, vận tốc cắt v = 55 m/s, vận tốc đẩy uc = 0,123 m/s, góc cắt δ = 58 độ, chiều cao mạch xẻ H = 44 cm (tương ứng với đường kính gỗ d = 62 cm). Với các thông số này, chi phí năng lượng riêng đạt Ar min = 1,72 kWh/m², độ mấp mô bề mặt ván xẻ Ramin = 0,173 mm, và năng suất xẻ Πs = 3,12 m³/h, đều thỏa mãn yêu cầu của đề tài. Các mô hình động lực học và rung ngang đã được kiểm chứng bằng thực nghiệm với sai số dưới 15%, cho thấy độ tin cậy cao.
Ý nghĩa thực tiễn của luận án là kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng trực tiếp vào việc thiết kế, chế tạo và hoàn thiện cưa vòng đứng trong dây chuyền xẻ gỗ tự động của đề tài cấp nhà nước, đồng thời là tài liệu tham khảo giá trị cho các đơn vị nghiên cứu và chế tạo cưa vòng đứng.
Mục lục chi tiết:
- MỞ ĐẦU
- 1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
- 2. Mục tiêu nghiên cứu
- 3. Những đóng góp mới của luận án
- 4. Ý nghĩa khoa học của những kết quả nghiên cứu của đề tài luận án
- 5. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài luận án
- Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
- 1.1. Tổng quan về các công trình nghiên cứu tối ưu cưa vòng đứng ở Việt Nam va trên thế giới
- 1.2. Đối tượng nghiên cứu
- 1.2.1. Thiết bị nghiên cứu
- 1.2.2. Nguyên liệu đưa vào xẻ
- 1.3. Nội dung nghiên cứu
- 1.3.1. Xác định các thông số cơ bản của cưa vòng đứng theo điều kiện làm việc
- 1.3.2. Xác định giá trị tối ưu của một số thông số theo các chỉ tiêu đánh giá hiệu quả và chất lượng của quá trình xẻ
- 1.4. Phương pháp nghiên cứu
- 1.4.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- 1.4.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
- Chương 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH, KHẢO SÁT CÁC THÔNG SỐ ĐỘNG LỰC HỌC VÀ RUNG ĐỘNG CỦA LƯỠI CƯA VÒNG ĐỨNG
- 2.1. Lập phương trình vi phân chuyển động
- 2.2. Khảo sát thông số động lực học trong quá trình xẻ
- 2.3. Xác định tải trọng động trong giai đoạn chuyển tiếp của cưa vòng đứng
- 2.4. Khảo sát ảnh hưởng của mô men quán tính bánh đà đến hệ số không đồng đều vận tốc góc ψ và hệ số động lực học kđ
- 2.5. Ảnh hưởng của mômen quán tính bánh đà đến chi phí năng lượng
- 2.6. Rung động của lưỡi cưa theo phương ngang
- Chương 3 XÂY DỰNG BÀI TOÁN TỐI ƯU HÓA CÁC THÔNG SỐ CỦA CƯA VÒNG ĐỨNG
- 3.1. Lựa chọn tham số điều khiển và miền xác định
- 3.2. Lập hàm tương quan giữa các chỉ tiêu và tham số ảnh hưởng
- Chương 4 NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
- 4.1. Mục tiêu nghiên cứu
- 4.2. Nội dung nghiên cứu
- 4.3. Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm
- 4.4. Tổ chức và tiến hành thí nghiệm
- 4.5. Kết quả thực nghiệm kiểm chứng mô hình lý thuyết
- 4.5.1. Kiểm chứng mô hình động lực học
- 4.5.2. Kiểm chứng mô hình rung ngang của lưỡi cưa
- 4.6. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm xác định các thông số tối ưu
- 4.6.1. Lập ma trận thực nghiệm đa yếu tố
- 4.6.2. Xác định mô hình toán học và thực hiện các phép tính kiểm tra
- 4.6.3. Xác định các giá trị tối ưu của các biến X1, X2, X3
- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
- DANH MỤC CÁC BÀI BÁO, CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ