Nghiên cứu thiết kế máy cắt xơ, sợi làm cốt liệu cho các loại vật liệu com posit

TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 13, SỐ K3 - 2010 
Trang 37 
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ MÁY CẮT XƠ, SỢI LÀM CỐT LIỆU CHO CÁC LOẠI 
VẬT LIỆU COM POSIT 
Nguyễn Hồng Ngân 
Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG-HCM 
TÓM TẮT: Bài báo trình bày kết cấu và các thông số động học của máy cắt xơ đã chế tạo, máy 
dùng để cắt ngắn một số loại xơ (như xơ dừa, sợi đay, xơ tre) theo một kích thước xác định cho vào vật 
liệu composit. Để thiết kế máy cắt, các thông số động lực học, hình học của bộ phận cắt đã được tính 
toán và nghiên cứu, và một số đặc tính cơ-lý của các loại sợi cũng như ảnh hưởng của chiều dài sợi và 
tỷ lệ phối trộn lên chất lượng bê tông nhẹ đã được khảo sát. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
 Trong những năm gần đây việc sử dụng 
các loại xơ sợi thiên nhiên trong chế tạo vật 
liệu composit đặc biệt là trong sản xuất vật liệu 
xây dựng giá rẻ ngày càng được quan tâm. Đã 
có những nghiên cứu thực hiện đối với việc sử 
dụng các loại xơ sợi thiên nhiên từ vỏ dừa từ 
cây sisan, từ cây mía, cây tre, sợi đay trong vữa 
xi măng, trong bê tông nhẹ. Những nghiên cứu 
này đã đưa ra các kết quả khả quan. Các nghiên 
cứu cho thấy rằng thực sự cần khai thác việc sử 
dụng hiệu quả những loại xơ, sợi trong chế tạo 
vật liệu xây dựng, vật liệu composit có giá 
thành rẻ, đạt đủ độ bền và kéo dài tuổi thọ. 
Trong nước cũng đã có những nghiên cứu ứng 
dụng thực tế việc chế tạo vật liệu bê tông nhẹ 
sử dụng xơ dừa, vật liệu nhựa - gỗ sử dụng sợi 
cây dâm bụt và xơ dừa. Tuy nhiên các nghiên 
cứu đã cho thấy rằng kích thước xơ trong 
những loại vật liệu này ảnh hưởng đáng kể đến 
chất lượng vật liệu, thường những kích thước 
này thay đổi từ vài mm đến vài cm, trong khi 
đó các loại sợi sau thu hoạch thường có độ dài 
khá lớn vài trăm mm đến hàng m. Vì vậy để sợi 
đủ điều kiện sử dụng phải cắt sợi thành những 
đoạn ngắn có kích thước yêu cầu. Từ nhu cầu 
thực tế đó một máy cắt xơ đã được nghiên cứu 
chế tạo và thử nghiệm để cắt xơ dừa đạt kích 
thước đảm bảo cho chế tạo vật liệu bê tông nhẹ. 
2. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ LÝ 
THUYẾT TÍNH TOÁN MÔ HÌNH CẮT 
XƠ 
2.1. Bộ phận cắt 
Bộ phận cắt dùng nguyên lý làm việc của 
loại “dao cầu” thái thuốc, nghĩa là thái bằng 
một lưỡi dao chuyển động (quay) và một lưỡi 
dao cố định (tấm kê), đồng thời xơ được nén và 
đưa vào dao thái. 
Như vậy về nguyên lý cấu tạo, máy cắt xơ 
gồm (hình 1): bộ phận thái có một số dao 
(chuyển động quay) và một tấm kê; dao được 
lắp vào trống; bộ phận cung cấp gồm hai trục 
cuốn kết hợp với dây chuyền cung cấp để nén 
và đưa xơ vào bộ phận thái. Việc điều chỉnh độ 
dài đoạn thái được thực hiện bằng hai cách: 
Science & Technology Development, Vol 13, No.K3- 2010 
Trang 38 
hoặc thay đổi số dao lắp ở trống, hoặc thay đổi 
tỉ số truyền cho bộ phận cung cấp (cho hai trục 
cuốn và dây chuyền). 
Hình 1. Nguyên lý làm việc máy cắt 
Muốn có độ dài đoạn xơ ngắn hơn ta có 
thể tăng tỉ số truyền cho bộ phận cung cấp quay 
chậm hơn, hoặc có thể lắp tăng số dao và 
ngược lại. Ngoài ra cần phải giải quyết vấn đề 
điều chỉnh khe hở giữa lưỡi dao và tấm kê 
(khoảng 0,5 ÷ 1 mm) để được gọn dễ. Dao cắt 
xơ có cạnh sắc dạng lưỡi thẳng. 
2.2. Cơ sở lý thuyết của quá trình cắt 
bằng lưỡi dao. 
Các bộ phận của những máy cắt thái dùng 
trong chăn nuôi (rau, cỏ, rơm, củ, quả) thường 
dựa theo nguyên lý cạnh sắc của lưỡi dao. Quá 
trình cắt thái thường được thực hiện bằng cách 
di chuyển cạnh góc nhị diện AB (cạnh sắc) hợp 
bởi hai mặt phẳng của lưỡi dao theo hướng p 
vuông góc với cạnh đó (hình 2), hoặc bằng 
cách di chuyển cạnh sắc AB theo hai hướng 
vuông góc nhau: vừa theo hướng p (hướng cắt 
pháp tuyến) vừa theo hướng q vuông góc với p 
(hướng tiếp tuyến), nghĩa là hướng chéo tổng 
hợp r (hướng cắt nghiêng). 
Những thí nghiệm của Viện sĩ Gơriatskin 
V.P [1] đã chứng minh rằng nếu cắt thái theo 
hướng nghiêng sẽ giảm được lực cần thiết và 
tăng chất lượng thái so với cắt thái theo hướng 
pháp tuyến. Trường hợp cắt pháp tuyến là quá 
trình chặt bổ, cắt thái không trượt; trường hợp 
cắt nghiêng là quá trình thái trượt. Ta có thể 
giải thích điều này bằng một số cơ sở vật lý của 
quá trình cắt thái bằng lưỡi dao như sau: 
Lưỡi dao dù sắc nhưng khi soi qua kính 
hiển vi cũng thấy những răng lồi lõm như lưỡi 
cưa. Do đó, khi lưỡi dao di chuyển có thêm 
hướng tiếp tuyến, nghĩa là có trượt thì lưỡi dao 
đã phát huy được tác dụng cưa đứt vật thái. 
Nếu lưỡi dao chỉ cắt theo hướng pháp tuyến 
(chặt bổ), đó là quá trình cắt thái bằng nêm, lực 
cắt thái phải hoàn toàn khắc phục ứng suất nén 
để cắt đứt vật thể. Còn khi cắt có trượt thì một 
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 13, SỐ K3 - 2010 
Trang 39 
phần lực cắt sẽ chỉ khắc phục ứng suất kéo; và 
các vật liệu, nhất là các loại có sợi như xơ dừa 
thì ứng suất kéo luôn luôn nhỏ hơn ứng suất 
nén đáng kể. Nhờ đó tổng hợp lực cắt sẽ nhỏ. 
Ngoài ra, khi cắt thái có trượt, lát cắt thái 
do đoạn S của lưỡi dao thái trượt theo phương 
P với diện tích F (cm2) sẽ rộng hơn bề rộng bp 
nhỏ hơn bề rộng bn khi đoạn ∆S thái không 
trượt (theo phương N) cùng với diện tích F đó 
(hình 3), vì: 
τcos.. n
p
n
n
p
p bAA
AAb
AA
Fb === (1)
Do đó quá trình cắt thái dễ dàng hơn. Nếu 
vật cứng rắn không đàn hồi, ít thớ, thì cắt trượt 
bằng lưỡi dao không hợp lý. 
Hình 2. Tác dụng cắt thái của lưỡi dao 
Hình 3. Tác dụng cắt trượt 
a. Lực cắt riêng trên đơn vị q (N/cm) của 
cạnh sắc lưỡi dao trên vật thái: 
Đây là yếu tố chủ yếu trực tiếp đảm bảo 
quá trình cắt đứt và liên quan đến các yếu tố 
khác thuộc phạm vi dao thái và vật thái. Nếu 
gọi lực cắt thái cần thiết là Q (N) và độ dài 
đoạn lưỡi dao là ∆S (cm) thì: 
S
Qq ∆= (2) 
Nếu cắt thái chặt bổ (không trượt) đối với 
vật liệu rơm, xơ, sợi: q = 50 ÷ 120 N/cm. 
Lực cắt thái (hình 4) cần thiết sẽ là: 
Q = Pt + T1 + T2.cosσ (3) 
Trong đó: 
Pt – Lực cản cắt. 
T1 – Lực ma sát của vật thái vào mặt bên 
dao. 
Science & Technology Development, Vol 13, No.K3- 2010 
Trang 40 
T2 – Lực ma sát do vật ... hi góc 
trượt τ lớn hơn hoặc bằng góc ma sát cắt trượt 
ϕ’ giữa dao và vật thái thì mới xảy ra sự trượt, 
thực sự dao mới phát huy được khi nâng các 
sợi (bằng những lưỡi răng cưa rất nhỏ) và lực 
cắt thái mới giảm được nhiều, cắt thái mới dể 
dàng. 
d. Quan hệ giữa dao thái và tấm kê thái. 
- Khe hở δ (h.6). 
Thực nghiệm cho thấy ảnh hưởng của khe 
hở dao cắt δ với công suất cắt N: δ có một giới 
hạn thích hợp để đảm bảo cho N tương đối nhỏ. 
Đối với máy cắt xơ, sợi, δ không quá 0,5 mm. 
-Góc kẹp λ và điều kiện kẹp vật thái giữa 
cạnh sắc lưỡi dao và cạnh sắc tấm kê. 
Giá trị góc kẹp λ phải được đảm bảo khi 
thiết kế bộ phận dao thái có tấm kê và điều kiện 
để dao và tấm kê kẹp được vật thái không cho 
vật thái trồi ra ngoài. Muốn vậy: λ ≤ ϕ1 + 
ϕ2 
 λ - là góc kẹp của lưỡi dao và tấm kê với 
sợi thái. 
ϕ1, ϕ2 - là góc ma sát cắt trượt của vật thái 
với dao, và với tấm kê. 
e. Độ bền và chất lượng của vật thái. 
Đó là vấn đề lực cản cắt thái p của sợi thái, 
độ ẩm W% của vật thái (hình 8). 
Khi độ ẩm còn thấp (8 ÷15%) áp suất cắt 
thái riêng tăng dần, nhưng khi W >15% thì áp 
suất cắt thái riêng giảm đi. 
f. Năng lượng cắt thái và công cắt thái 
riêng. 
Năng lượng cắt thái và đặc biệt là công cắt 
thái riêng là thông số quan trọng nhất của quá 
trình cắt. 
Science & Technology Development, Vol 13, No.K3- 2010 
Trang 42 
Năng lượng cắt thái được tính dựa trên cơ 
sở xác định mômen cản cắt thái Mct và vận tốc 
góc của lưỡi dao ω (với ω = 
dt
dθ
 : θ góc quay 
dao; t - thời gian quay). 
Công suất cắt thái được tính bằng tích của 
Mct.ω 
)'.1(.. τω tgf
dt
dFqM ct += (7) 
Trong đó: 
dF- độ tăng vi phân của diện tích được 
thái. 
f’ - hệ số cắt trượt. 
τ - góc trượt hợp bởi 2 vận tốc v (tiếp 
tuyến của hướng dao cắt và vn tịnh tiến của dao 
lên vật thái. 
Người ta gọi ( 1 + f’.tgτ) là hệ số đặc tính 
của dao thái. 
Như vậy công suất cắt thái cần thiết được 
xác định bằng áp suất riêng trên mỗi đơn vị độ 
dài của lưỡi dao đã thái, diện tích được thái 
trong mỗi đơn vị thời gian d’F/ dt (có thể gọi là 
“ Vận tốc cắt thái”) và hệ số đặc tính của dao. 
3. ĐẶC TÍNH CỦA CÁC LOẠI XƠ VÀ 
ẢNH HƯỞNG CỦA NÓ LÊN CHẤT 
LƯỢNG VẬT LIỆU COMPSIT. 
Để xác định được các thông số của máy 
cắt xơ phù hợp, cần tìm hiểu đặc điểm cấu trúc 
của các loại xơ cũng như các đặc tính cơ lý của 
chúng ảnh hưởng đến chất lượng của vật liệu 
composit nhẹ sử dụng chúng. 
a)Các cấu trúc của xơ sợi. 
Các loại sau thu hoạch thường ở dạng xơ 
rối (như sợi đay, h. 9). Cấu trúc mặt cắt của 
một số loại xơ sợi thường sử dụng để làm vật 
liệu com posit được thể hiện qua kính hiển vi 
phóng đại vào khoảng 1000 lần ở các điều kiện 
khô và nhúng kiềm được trình bày trên các 
hình: sợi đay (h10), sợi xơ dừa (h.11), sợi tre 
(h.12). 
Hình 9. Sợi đay sau thu hoạch 
Hình 10. Sợi đay 
: a) Khô tự nhiên x1120. b) Nhúng kiềm x1000. 
Hình 11. Sợi xơ dừa 
a) Khô tự nhiên x400; b) Nhúng kiềm x500. 
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 13, SỐ K3 - 2010 
Trang 43 
Hình 12. Sợi tre: a) Khô tự nhiên x 900; b) Nhúng 
kiềm x 1000 
Đặc điểm các sợi đều có nhiều thớ, tơi, 
xốp và có tính đàn hồi, tạo điều kiện cho lưỡi 
dao vừa nén vừa trượt tương đối với chỗ tiếp 
xúc với vật thái, làm quá trình cắt thái dễ dàng 
hơn. 
b)Ảnh hưởng của các đặc tính của xơ lên 
chất lượng vật liệu com posit nhẹ. 
Để khảo sát ảnh hưởng của các đặc tính 
của xơ lên chất lượng vật liệu com posit nhẹ, 
thực hiện một số thí nghiệm sau: 
Đối với vật liệu bê tông nhẹ cốt xơ dừa 
thực hiện thí nghiệm theo hai pha, pha đầu xác 
định đặc tính kỹ thuật của sợi xơ dừa và chiều 
dài tới hạn của sợi. Chiều dài tới hạn là chiều 
dài mà khi đó các sợi trong vật liệu composit sẽ 
bị gãy ứng với ứng suất sợi tới hạn.Trường hợp 
lý tưởng là sử dụng các sợ nhỏ hơn chiều dài 
tới hạn. ở bước kế tiếp là tối ưu hóa của chiều 
dài sợi và thể tích cũng như áp lực để có vật 
liệu composit với giá thành thấp. 
Bảng 1 
Modun younga 
(x103 N/mm2) 
Tỉ lệ xm/ 
cát 
thể tích 
Vt 
Chiều dài 
sợi (mm) 
Ứng suất nén 
(N/mm2) 
Ứng suất kéo 
(N/mm2) 
Modun phá 
hủy (N/mm2) 
Độ dẻo dai 
(Nmm) 
Nén kéo 
10 0 
1 
2 
3 
4 
2 
2 
2 
- 
25 
25 
25 
25 
12 
18 
38 
31 44 
35 69 
30 00 
37 44 
35 00 
30 57 
28 70 
31 18 
1 20 
1 36 
1 96 
2 08 
1 66 
1 72 
2 36 
1 75 
2 81 
3 74 
4 50 
3 82 
3 30 
3 88 
4 13 
4 40 
35 
554 
875 
740 
687 
651 
840 
827 
15 54 
14 37 
12 30 
12 84 
13 12 
15 20 
11 00 
11 81 
9 50 
9 92 
11 60 
11 20 
11 44 
10 40 
10 00 
9 20 
11 0 
2 
2 
2 
2 
- 
12 
18 
25 
38 
38 42 
37 43 
32 44 
32 76 
27 97 
2 04 
2 51 
2 18 
2 16 
2 12 
4 20 
5 62 
5 02 
4 50 
4 00 
51 
878 
1011 
1099 
817 
14 80 
14 30 
14 30 
12 50 
8 50 
15 40 
18 00 
13 43 
14 57 
17 70 
12 0 
2 
2 
2 
2 
- 
12 
18 
25 
38 
34 96 
27 97 
28 72 
32 46 
24 97 
2 09 
2 33 
2 48 
2 03 
1 63 
3 75 
4 44 
4 60 
3 92 
3 76 
46 
824 
1009 
797 
743 
12 20 
10 00 
13 41 
14 22 
15 25 
17 77 
22 86 
22 56 
16 00 
16 66 
Science & Technology Development, Vol 13, No.K3- 2010 
Trang 44 
Chiều dài tới hạn được xác định từ việc 
khảo sát đặc tính vật liệu là 37mm và được thí 
nghiệm với các chiều dài thay đổi từ 25-37,5 và 
63,5 cho chế tạo vật liệu composit, phần thể 
tích sợi thay đổi từ 2,5;5,0;7,5;10,0 và 15%. 
Các kết quả thí nghiệm được trình bày trên 
bảng 1. 
 Với đặc tính của loại xơ dừa xác định 
(bảng 4), các thí nghiệm cũng cho thấy chiều 
dài tối ưu của sợi xơ dừa ứng với phần thể tích 
sợi tham gia vào vật liệu composit (hình 11, 
12) 
Bảng 2. Đặc tính của vật liệu bê tông nhẹ cốt 
xơ dừa 
Các thông số Giá trị 
-Tỉ trọng của sợi xơ dừa 
-Đường kính sơi xơ dừa 
-độ thấm nước của sợi xơ dừa 
-ứng suất kéo của sợi xơ dừa 
-modun đàn hồi của sợi xơ dừa 
-ứng suất nén của vữa ximang (nc/xm 0,3) 
-ứng suất cắt của vữa ximang (nc/xm 0,3) 
-ứng suất liên kết giữa sợi xơ dừa và vữa 
ximang 
-chiều dài tới hạn của sợi xơ dừa 
1,37 
0,241 mm 
67% 
60,0 Mpa 
1965,5 
Mpa 
87,9 Mpa 
3,3 Mpa 
0,21 Mpa 
37,1 mm 
Bảng 4. Moment tới hạn khi ép gãy ứng với 
các phần thể tích và độ dài sợi thay đổi (khoảng 
cách gối=915mm) 
Moment tới hạn Phần thể tích 
Chiều 
dài sợi 
2% 3% 4% 
12.5 - 239 - 
25.0 215.3 247.6 245.5 
38.0 213.5 231.2 233.9 
Bảng 3. Modun phá hủy khi ép gãy ứng với 
các phần thể tích và độ dài sợi thay đổi 
(khoảng cách gối=915mm) 
Chiều dài sợi 
(mm) 
Phần thể 
tích (%) 
Modun phá hủy 
(N/mm2) 
38.0 2 
3 
4 
18.92 
21.03 
19.80 
25.0 2 
3 
4 
19.07 
22.00 
20.02 
12.5 3 19.53 
Các kết quả thực nghiệm đều cho thấy 
chiều dài của các loại sơ trong thành phần vật 
liệu composit cũng như tỷ lệ pha trộn ảnh 
hưởng nhiều đến chất lượng của vật liệu. Các 
chiều dài cần nhỏ hơn chiều dài tới hạn, nhưng 
cũng cần nằm trong dung sai cho phép. Vì vậy 
yêu cầu máy cắt chế tạo phải điều chỉnh được 
chiều dài của vật liệu thành phẩm, đồng thời 
kích thước ra của các sợi phải tương đối đồng 
nhất. 
Hình 13. Mối quan hệ thể tích % sợi tham gia đến 
mođun phá hủy vật liệu. 
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 13, SỐ K3 - 2010 
Trang 45 
Hình 14. Ảnh hưởng của chiều dài sợi lên mođun 
phá hủy vật liệu. 
4. MÁY CẮT XƠ 
4.1.Đặc tính cơ lý sợi xơ dừa 
Máy cắt xơ đã nghiên cứu thiết kế trên cơ 
sở tham khảo một số đặc tính cơ lý của vỏ dừa 
(và sợi xơ dừa [4] như sau: 
-Hệ số ma sát tĩnh của vỏ dừa khô với 
thép theo bề mặt trơn bên ngoài f = 0,36 ÷ 0,40 
theo mặt nhám bên trong f = 042 – 0,45, hệ số 
ma sát tĩnh của vỏ dừa khô sau khi qua máy 
đập được phun nước với thép, theo mặt trơn f = 
0,57; theo mặt nhám f = 0,71 – 0,8. 
- Lực xé ngang cực đại để tách rời hai 
mảnh của vỏ dừa xanh là 189,5 N, vỏ dừa rám 
201,7 N và cỏ dừa khô 263,3 N. 
-Qui luật giữa áp suất nén p và biến dạng 
tương đối x của vỏ dừa ở các dạng: đặt vỏ úp, 
đặt vỏ ngửa và đặt vỏ nghiêng tại các vị trí 
cuống quả, giữa quả và cuối quả: 
Dạng đặt vỏ úp vị trí giữa quả: p = 
16,67.tg 0,0164x. 
Dạng đặt vỏ nghiêng ở vị trí giữa quả: p= 
51,86. tg 0,0163x 
Dạng đặt vỏ ngửa vị trí giữa quả: p = 
59,93.tg 0,0157x 
Dạng mô hình tổng quát: p = a.tg (bx), 
trong đó a là hệ số đặt trưng cho sự phân bố vật 
liệu trong vỏ dừa. 
Đặc tính của sợi xơ dừa: 
 -Màu sắc: Màu vàng nhạt đến màu vàng 
sậm hơi nâu đặc trưng của chỉ xơ dừa. 
 -Sợi xơ có độ dẻo dai rất cao, không bị ẩm 
đục. 
-Độ ẩm: 20% max, tạp chất: 5% max, chỉ 
xơ sống: 2% max. 
-Độ dài chỉ xơ dừa > 5cm. 
- Đóng gói: 100 kg/ kiện. 
Trước khi đưa vào máy cắt, các kiện xơ 
dừa được làm tơi bằng trống đánh tơi thành sợi 
xơ rối và được nạp tới máy cắt. 
4.2. Kết cấu máy cắt xơ 
Từ tính toán lý thuyết cắt bằng lưỡi dao 
ứng với đặc tính cơ lý của của sợi xơ dừa. Các 
thông số động học và động lực học đã được xác 
định. Trên cơ sở đó một máy cắt xơ cỡ nhỏ đã 
được thiết kế, chế tạo. Kết cấu tổng thể của 
máy được trình bày trên hình 9, sơ đồ truyền 
động trên hình 10 và bộ phận công tác trên 
hình 11: 
Hình 14. Sơ đồ động của máy 
Science & Technology Development, Vol 13, No.K3- 2010 
Trang 46 
Đặc điểm cấu tạo máy gồm rô tô quay gắn 
các dao cắt, các dao này cắt các xơ được đưa 
vào từ cửa nạp và nằm trên các dao cố định mà 
có thể điều chỉnh được. Rô to cùng các dao 
nhận được truyền động quay từ động cơ thông 
qua bộ truyền động đai. Xơ sau khi cắt sẽ được 
rơi xuống lưới phía dưới ra ngoài, các sợi xơ 
dài hơn kích thước đã định sẽ được tiếp dao 
quay đưa lên cắt tiếp ở chu kỳ quay tiếp theo. 
Hình 15. Tổng thể máy 
* Máy có các đặc tính sau: 
-Số dao cắt cố định: 2 
-Số dao cắt di động (quay): 6 
-Khoảng dịch dịch chỉnh giữa dao cố định 
và di động: 0,5-1mm 
-Góc mài dao di động: ≥ 150 ; dao cố 
định: 25-300 
-Góc nghiêng đường trục dao quay so với 
trục rotor: 50 
-Đường kính rôtor: 100mm. 
-Chiều dài rotor: 200 mm 
-Đường kính quét của dao di động: 
200mm 
-Chiều dài dao cắt: 100mm. 
-Vận tốc cắt của dao: 6m/giây 
-Công suất động cơ: 3 kw 
-Kích thước bao: 710x 964x490 mm. 
TẠP CHÍ PHÁT TRIỂN KH&CN, TẬP 13, SỐ K3 - 2010 
Trang 47 
Hình 16. Bộ phận công tác - dao cắt 
4.3.Các kết quả thử nghiệm trên máy 
cắt xơ 
Máy đã thử nghiệm cắt xơ dừa cho vật liệu 
bê tông nhẹ. Vật liệu nạp: xơ dừa rối dài 
50mm-200mm, đường kính sợi nhỏ hơn 1mm. 
Vật liệu thành phẩm: chiều dài xơ sau máy cắt 
10mm-15mm đạt yêu cầu trộn cho bê tông nhẹ, 
năng suất cắt đặt 60 kg/giờ. 
Máy cũng đã thử nghiệm đối với loại sợi 
cây dâm bụt để làm vật liệu cho gỗ nhựa, với 
vật liệu nạp ban đầu là các sợi dài 1000mm và 
sau khi cắt đạt kích yêu cầu trộn 3mm-5mm. 
5.KẾT LUẬN 
Qua máy mô hình đã thử nghiệm, ta nhận 
thấy có thể chế tạo các máy cắt xơ đạt kích 
thước theo yêu cầu. Các đặc tính của xơ cũng 
ảnh hưởng đến công suất và năng suất máy 
như: độ ẩm, độ bền sợi, ma sát của xơ với dao. 
Trên cơ sở máy cắt đã chế tạo có thể nghiên 
cứu các máy có kích thước và công suất lớn 
hơn. Để tăng năng suất và hiệu quả cắt cần 
nghiên cứu bổ xung thêm trục cuốn nạp xơ vào 
buồng máy và có những kết quả thử nghiệm để 
điều chỉnh độ dài đoạn thái theo yêu cầu bằng 
cách thay đổi số dao di động cũng như vận tốc 
quay của trục rôtor và trục nạp liệu. 
FIBER CUTTING MACHINE USED FOR COMPOSIT MATERIAL 
Nguyen Hong Ngan 
University of Technology, VNU-HCM 
ABSTRACT: This paper proposes a structure and kinematics parameters of a fiber cutting 
machine, which is used to cut fibers (such as jute fiber, bamboo fiber, coconut fiber) for composite 
materials. To come over this obstacle, dynamic and geometric parameters of cutting parts were 
calculated and studied, some fibers physico-mechanical properties and their effect in the quality of the 
composite materials were investigated. 
Key words: Physico-mechanical properties of fiber, fabrication and properties of natural fiber, 
dynamic of fiber cutting process. 
Science & Technology Development, Vol 13, No.K3- 2010 
Trang 48 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Azapoв Б.M., Texнoлoгuчecкoe 
oδopyдoвaниe nuщeвыx 
npoизводств, Aгpoпромиздат - 
Mockba, (1988). 
[2]. Nguyễn Như Thung và cộng sự: Máy 
và thiết bị chế biến thức ăn chăn nuôi, 
NXB KHKT, (1987). 
[3]. Trần Minh Vương, Nguyễn Thị Minh 
Thuận, Máy phục vụ chăn nuôi, NXB 
Giáo dục, (1999). 
[4]. Trần văn Khải, Nghiên cứu hoàn thiện 
thiết bị đập tước chỉ xơ dừa, Luận án 
tiến sĩ, Viện Cơ khí Nông nghiệp và 
Công nghệ Sau thu hoạch, (2005). 
[5]. Md. Mominul Haque, Mahbub Hasan, 
Md. Saiful Islam, Md. Ershad Ali, 
Physico-mechanical properties of 
chemically treated palm and coir fiber 
reinforced polypropylene composites, 
Bioresource Technology, Volume 100, 
Issue 20, October 2009, Pages 4903-
4906 
[6]. J.F. de Deus, S.N. Monteiro, J.R.M. 
d'Almeida, Effect of drying, molding 
pressure, and strain rate on the 
flexural mechanical behavior of 
piassava (Attalea funifera Mart) 
fiber–polyester composites, Polymer 
Testing, Volume 24, Issue 6, 
September 2005, Pages 750-755 
[7]. K.G. Satyanarayana, K. Sukumaran, 
A.G. Kulkarni, S.G.K. Pillai, P.K. 
Rohatgi, Fabrication and properties of 
natural fibre-reinforced polyester 
composites, Composites, Volume 17, 
Issue 4, October 1986, Pages 329-333. 
[8]. P. Paramasivam, G.K. Nathant and 
N.C.Das Gupta, Coconut fibre 
reinforced corrugated slabs, 
International Journal of cement 
composites and lighweit concrete, 
Volum 6, number 1. february (1984). 
[9]. H. S. Ramaswamy, B. M. Ahuja and S. 
Krishnamorthy, Behaviour of concrete 
reinforced with jute, coin, and bamboo 
fibres, International Journal of cement 
composites and lighweit concrete, 
Volum 5, number 1. february (1983). 
[10]. M.A. Mansure and M.a. Aziz , Astudy 
of jute fibre reinforced cement 
composit, International Journal of 
cement composites and lighweit 
concrete, Volum 5, number 1. february 
(1983).