Titre de l'écran-titre (visionné le 25 janvier 2024) / L'objectif principal de cette thèse fut d'évaluer les effets de la vitesse de coupe et d'avance d'une équarrisseuse-fragmenteuse sur la coupe de billes d'épinette noire en conditions gelées et non gelées. Les critères d'évaluation furent la distribution des dimensions des copeaux papetiers, la qualité de la surface des équarris et l'énergie requise de coupe. Neuf groupes de billes ont été transformés à 20, 25 et 30 m/s de vitesse de coupe, à 19, 25 et 32 mm d'avance par couteau et à -13°C et 19°C. La distribution de la taille des copeaux a été évaluée selon leurs épaisseur, largeur et longueur. La taille des copeaux a diminué à mesure que la vitesse de coupe augmentait ou que la vitesse d'avance diminuait. Les billes gelées ont produit de plus petits copeaux et plus minces que celles non gelées. L'angle du fil du bois et la proportion des nœuds ont eu des impacts importants sur la taille des copeaux. Par ailleurs, la surface des équarris a été évaluée par des paramètres d'ondulation, de rugosité et du fil arraché. Cette surface était meilleure à mesure que la vitesse d'avance diminuait. Elle a eu également tendance à être meilleure à des vitesses de coupe plus grandes. L'ondulation et le fil arraché produits furent similaires pour le bois gelé et non gelé. Les nœuds et la fibre torse à gauche ont contribué à réduire la qualité de la surface. La puissance moyenne requise était plus grande à mesure que la vitesse de coupe ou celle d'avance augmentaient. Par contre, l'énergie spécifique de coupe a augmenté avec l'augmentation de la vitesse de coupe et la diminution de la vitesse d'avance. Le bois gelé a requis davantage d'énergie de coupe que celui non gelé. Cette thèse montre qu'un choix judicieux des paramètres de coupe, ainsi qu'un bon suivi des caractéristiques des billes, particulièrement les propriétés des nœuds et la présence de fibre torse dans les billes, permettront d'améliorer la qualité des copeaux et des surfaces produites par cette machine. De plus, l'optimisation des paramètres de coupe visant à diminuer l'ondulation, contribuera également à réduire la profondeur du fil arraché, évitant ainsi les pertes de matière. Enfin, les résultats permettront également d'ajuster les paramètres de coupe de l'équarrisseuse-fragmenteuse afin de minimiser la consommation d'énergie des scieries. / The main objective of this study was to evaluate the effect of the cutting speed, the feed per knife and temperature condition of black spruce logs on the performance of a chipper-canter. The evaluation criteria chosen were the chip size distribution, the surface quality of the cants and the energy requirements during cutting. For this purpose, nine groups of logs were transformed at 20, 25 and 30 m/s of cutting speed, 19, 25 and 32 mm of feed per knife, and at -13 °C and 19 °C. The chip size distribution was evaluated according to their thickness, width, and length. Results showed that thinner chips were produced with the increase of the cutting speed or decrease of the feed per knife. Frozen wood produced a greater proportion of small chips and thinner chips compared to unfrozen wood. The grain angle and the proportion of knots were the main significant covariates for the chip size distribution. Moreover, the surface quality was evaluated by parameters of waviness, roughness, and torn grain. The results showed that the surface quality improved as the feed per knife decreased. Surface quality has also shown a tendency to be better with greater cutting speeds. The waviness and depth of the torn grain were similar for both frozen and unfrozen wood. The knots characteristics and the presence of left handed spiral grain contributed to reduce the quality of the surface. The mean power demanded was greater as the cutting speed or the feed per knife increased. On the other hand, the specific cutting energy increased with the increase in cutting speed and the decrease in feed per knife. For all the evaluated parameters, the energy consumption was higher for frozen wood. This thesis demonstrates that a careful choice of the cutting parameters, as well as monitoring the wood characteristics, particularly the knot properties and the presence of spiral grain, will lead to quality improvements in chip size distribution and surfaces produced by this machine. In addition, the optimization of the machining parameters to reduce waviness will also help to reduce the depth of the torn grain thus avoiding material loss. Finally, the results also will allow adjustments in the cutting parameters of chipper-canters to minimize the energy consumption of sawmills.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/134064 |
| Date | 07 February 2024 |
| Creators | Bourscheid, Cleide Beatriz |
| Contributors | Hernández, Roger, Blais, Carl |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xiii, 93 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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