BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VĂN PHÚ LIỆU NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA XE ÔTÔ VINAXUKI 4,5 TẤN VẬN CHUYỂN GỖ MỎ TRÊN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VĂN PHÚ LIỆU NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA XE ÔTÔ VINAXUKI 4,5 TẤN VẬN CHUYỂN GỖ MỎ TRÊN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hóa nông lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN NHẬT CHIÊU Hà Nội, 2011 ĐẶT VẤN ĐỀ Một nhiệm vụ kinh tế mà chiến lược phát triển lâm nghiệp Việt Nam giai đoạn 2006  2020 đặt là: Sản lượng gỗ nước từ 20 - 24 triệu m3/năm (trong có 10 triệu m3 gỗ rừng trồng) [29], đáp ứng nhu cầu nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến lâm sản, bột giấy xuất Hiện rừng trông nước ta nhiều nơi khai thác với số lượng lớn để làm nguyên liệu giấy, làm gỗ trụ mỏ, làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến gỗ Vận chuyển gỗ công đoạn trình khai thác gỗ, di chuyển gỗ từ bãi gỗ nhà máy sản xuất, đến nơi xuất nơi sử dụng Đây khâu công việc thực chủ yếu đường lâm nghiệp độ mấp mô, độ dốc lớn Một vài năm trước việc vận chuyển hộ kinh doạnh, khai thác gỗ dùng loại xe công nông, xe tự chế để vận chuyển Đến năm 2007 Chính phủ cấm sử dung loại công nông, xe tự tạo, tự chế tương tự [30] Vì vậy, việc vận chuyển gỗ Việt nam nói chung, tỉnh vùng núi phía Đông Bắc nói riêng thực chủ yếu nhờ loại xe tải cỡ nhỏ trung bình tùy thuộc vào quy mô sản xuất, kinh doanh địa hình khai thác Để phục vụ cho công nghiệp hoá đại hoá đất nước ngành công nghiệp ôtô Việt Nam ngày phát triển, hàng loạt công ty, nhà máy, xí nghiệp hãng sản xuất, nhập ôtô đời đặc biệt công ty, nhà máy sản xuất liên doanh với Trung Quốc hãng Đông Phong, Trường Hải, Vinaxuki… đáp ứng nhu cầu vận chuyển nước ta Xe tải Vinaxuki 4,5 liên doanh Việt Nam Trung Quốc sản xuất, lắp ráp Việt Nam sử dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực kinh tế nước ta, giá thành thấp, phụ tùng thay nhiều phù hợp với hộ kinh doanh, nhà máy, đơn vị sản xuất vừa nhỏ Trong số lâm trường, công ty khai thác, hộ sản xuất kinh doanh rừng sử dụng loại xe vào việc vận chuyển gỗ mỏ rừng trồng phổ biến, đem lại hiệu bước đầu khả quan Tuy nhiên vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp phức tạp đường có độ dốc, độ mấp mô lớn dẫn đến độ êm dịu chuyển động xe bị hạn chế, phận hệ thống treo thường xuyên bị hư hỏng ảnh hưởng tới độ êm dịu chuyển động gây hư hỏng số phận khác xe Việc nghiên cứu đánh giá độ êm dịu cải tiến số phận treo xe tải cỡ nhỏ cỡ trung bình đóng Việt Nam nói chung xe tải Vinaxuki loại 4,5 nói riêng sau thời gian đưa vào sử dụng cần thiết Để làm sở cho việc nghiên cứu hoàn thiện thêm hệ thống treo chọn chế độ sử dụng hợp lý theo hướng nâng cao độ êm dịu chuyển động sử dụng loại xe tải Vinaxuki 4,5 vào việc vận chuyển gỗ mỏ đường lâm nghiệp, tiến hành đề tài: “Nghiên cứu dao động xe ôtô Vinaxuki 4,5 vận chuyển gỗ mỏ đường lâm nghiệp” * Ý nghĩa khoa học đề tài: Xây dựng mô hình dao động ô tô tải Vinaxuki 4,5 vận chuyển gỗ mỏ đường lâm nghiệp từ đánh giá ảnh hưởng điều kiện làm việc đến tính chuyển động êm dịu ô tô làm sở cho việc đề xuất giải pháp nâng cao độ êm dịu chuyển động ôtô * Ý nghĩa thực tiễn đề tài: Kết nghiên cứu sở cho việc hoàn thiện thêm hệ thống treo, đồng thời phục vụ cho việc chọn chế độ sử dụng hợp lý xe vận chuyển gỗ mỏ đường lâm nghiệp Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng loại ô tô, máy kéo khai thác vận chuyển gỗ 1.1.1 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng loại ô tô, máy kéo khai thác vận chuyển gỗ giới Khai thác gỗ định nghĩa toàn thao tác, công đoạn để biến đứng thành sản phẩm gỗ tròn theo qui cách xác định chuyển chúng từ rừng đến điểm tiêu thụ Nó cầu nối nguồn tài nguyên rừng ngành công nghiệp sử dụng gỗ làm nguyên liệu công nghệ chế biến gỗ, công nghiệp giấy, khai thác than, xây dựng… Việc khai thác công việc khác phải tuân thủ theo công nghệ định Công nghệ khai thác gỗ công nghệ thủ công, công nghệ tiên tiến Mỗi loại công nghệ thích hợp với đièu kiện định Công nghệ thích hợp công nghệ phù hợp với điều kiện kinh tế - xã hội phổ biến có tính địa phương môi trường phù hợp với điều kiện môi trường Do công nghệ khai thác gỗ phải giảm mức tối đa chi phí sản xuất tác động xấu đến môi trường [33] Trong việc khai thác gỗ rừng trồng người ta thường áp dụng loại công nghệ sau [23],[24] - Loại hình công nghệ khai thác gỗ nguyên (Full- tree-method): Cây gỗ sau hạ giữ nguyên cành tán kéo bãi gỗ Tại chúng cắt cành, cắt khúc theo quy cách sản phẩm sau vận chuyển đến nơi tiêu thụ - Loại hình công nghệ khai thác gỗ dài (Full-length-method ): Cây gỗ sau hạ cắt cành, nơi chặt hạ kéo ven đường vận chuyển bãi gỗ Tại chúng cắt khúc vận chuyển đến nơi tiêu thụ Loại công nghệ khai thác gỗ ngắn (Short-wood method/Cut-to-length method): Toàn thao tác hạ cây, cắt cành cắt khúc thực nơi chặt hạ, sau khúc đưa đến bãi gỗ ven đường chuyển nhà máy điểm Như đề cập, việc áp dụng loại hình công nghệ loại hình công nghệ kia, việc lựa chọn công nghệ thích hợp khai thác rừng phụ thuộc vào hàng loạt yếu tố việc cung cấp nhân lực tiền công lao động, sở hạ tầng kỹ thuật, khả đầu tư, tính sẵn có trang thiết bị, máy, phụ tùng thay thế, điều kiện rừng, điều kiện kinh tế-xã hội bảo vệ rừng khai thác Ở Brazil, người ta áp dụng ba loại hình nêu việc khai thác gỗ rừng trồng [36] Loại hình khai thác gỗ ngắn áp dụng chủ yếu khai thác rừng bạch đàn Để tăng suất,giảm giá thành khâu chặt hạ người ta tổ chức nhóm làm việc hai người: người chặt hạ cắt khúc cưa xích người dùng búa để chặt cành.Việc tập trung từ nơi chặt hạ bãi gỗ nhỏ ven đường kho gỗ thực máy kéo bánh lâm nghiệp máy kéo nông nghiệp trang bị thêm rơ moóc chở gỗ, tay thủy lực kết cấu phụ trợ đảm bảo an toàn cho người thiết bị làm việc rừng Đối với địa hình dốc, người ta sử dụng đường cấp lưu động với nguồn động lực máy kéo nông nghiệp để đưa gỗ từ nơi chặt hạ chỗ tập trung Ở số lâm trường trang trại quy mô nhỏ người ta dùng bò ngựa kéo gỗ Ở hình thức khai thác gỗ dài, việc chặt hạ, cắt cành thực nơi chặt hạ việc sử dụng cưa xích, sau thân kéo tập trung kho gỗ bãi gỗ nhỏ ven đường máy kéo nông nghiệp, có trang bị thêm phận treo gỗ Việc vận chuyển gỗ từ bãi gỗ đến nơi tiêu thụ Brazil thực chủ yếu xe vận tải chuyên dùng theo nhiều kiểu khác nhau: Xe tải không rơ moóc, xe tải sơ mi rơ moóc, xe tải kéo theo hai rơ moóc Việc bốc dỡ kho gỗ giới hóa việc sử dụng cầu trục thủy lực cố định chuyên dùng Việc bốc dỡ gỗ, củi nơi có sản lượng khai thác nhỏ phổ biến lao động thủ công Ở phần Lan nước Bắc Âu [36], từ năm 80 trở trước, ba loại hình công nghệ áp dụng khai thác gỗ rừng trồng Hiện nhờ tiến ngành chế tạo máy lâm nghiệp đặc biệt đường vận chuyển dày đặc với chất lượng tốt đến tận khu rừng xa xôi nên hình thức khai thác gỗ ngắn sử dụng Việc hạ cây, cắt cành thường dùng máy chuyên dùng (Feltler - Buncher) máy khai thác liên hợp (Harvester) sau khúc gỗ vận chuyển đến ven đường nhờ sử dụng máy kéo vận xuất bánh chuyên dùng (Forwarder) máy kéo nông nghiệp trang bị tay thủy lực rơ moóc chở gỗ Việc vận chuyển gỗ từ rừng đến nơi tiêu thụ chủ yếu đường nhờ sử dụng xe vận tải cỡ lớn kéo hai rơ moóc Ngoài việc vận chuyển gỗ thực đường thủy đường sắt ngày giảm Việc sử dụng công cụ thủ công việc chặt hạ cưa cùng, búa việc dùng ngựa để vận chuyển gỗ Ở Phần Lan sử dụng với tỷ trọng nhỏ, chủ yếu dùng khai thác tỉa thưa quy mô nhỏ Ở Malaisia [38] trước người ta kết hợp máy kéo xích máy kéo bánh lâm nghiệp để vận chuyển gỗ rừng trồng qua sử dụng cho thấy; di chuyển nhiều rừng nên bề mặt đất rừng bị phá hoại nghiêm trọng ảnh hưỏng xấu đến trình tái sinh rừng làm cho trình xói mòn đất tăng lên Hiện phần lớn rừng trồng Malaisia tập trung tập đoàn lâm nghiệp, với hệ thống sở hạ tầng dịch vụ kỹ thuật tương đối tốt đồng nên người ta áp dụng loại hình khai thác nguyên chủ yếu Thiết bị khâu chặt hạ cưa xích cỡ nhỏ Việc vận chuyển gỗ từ rừng nhà máy chủ yếu ôtô, khâu bốc dỡ gỗ đựơc giới hóa 1.1.2 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng loại ô tô, máy kéo khai thác vận chuyển gỗ rừng trồng Việt Nam Ở nước ta, phần lớn gỗ khai thác, sản xuất tiêu thụ nội địa chiếm 98% gỗ tròn, 92% gỗ xẻ 80% sản phẩm giấy Một phần gỗ lâm sản đặc sản quế, dầu hồi, hạt điều, cánh kiến được xuất sang nước như: Nhật Bản, Hồng Kông, Singapore, Thái Lan Hiện nước ta cho phép việc khai thác gỗ tre nứa rừng giàu trung bình (rừng gỗ có trữ lượng 80 m3, rừng tre, luồng có từ - 3,5 nghìn cây/ha trở lên; rừng nứa, vầu có từ - nghìn cây/ha trở lên) Chỉ tiến hành khai thác chọn lọc, cường độ chặt giới hạn không 35% gỗ 50% tre nứa theo tổng trữ lượng toàn vùng [48] Ở vùng chuyên canh gỗ nguyên liệu giấy người ta áp dụng loại hình khai thác gỗ ngắn chủ yếu Quy trình công nghệ sau: Khâu chặt hạ Việc hạ cây, căt cành, cắt khúc thực chủ yếu công cụ thủ công búa, cưa gỗ Hiện nay, hầu hết lâm trường sử dụng cưa xăng cỡ nhỏ để chặt hạ Gỗ nguyên liệu có chiều dài 4m tới 70% cắt khúc nơi chặt hạ, 30% cắt khúc chân đồi sau dùng phương tiện khác đưa thân xuống Khâu vận xuất Trong năm gần đây, khâu vận xuất gỗ nhiều nhà khoa học đơn vị sản xuất quan tâm Hiện số địa hình thuận lợi người ta tiến hành giới hoá khâu công việc loại máy móc thiết bị đại nhằm giải phóng sức lao động nặng nhọc, nguy hiểm tăng tỷ lệ tận dụng gỗ, (hình 1.1) Hình 1.1 Vận xuất gỗ máy kéo LKT 180 kết hợp tời cáp Hình 1.2 Vận xuất gỗ máy kéo bánh xích TDT 55 Khâu bốc dỡ vận chuyển: Vận chuyển gỗ từ rừng khu chế biến phổ biến gồm hai bước: vận chuyển cự ly ngắn vận chuyển đường dài Vận chuyển cự ly ngắn: đưa gỗ từ bãi gỗ nhỏ rừng bãi gỗ trung chuyển ven đường quốc lộ cạnh bờ sông với cự ly trung bình 10 - 15 km Vận chuyển gỗ từ bãi trung chuyển nhà máy chế biến, nhà máy giấy thực đường sông đường Việc bốc dỡ gỗ cho phương tiện vận chuyển thực lao động thủ công phương tiện bốc dỡ tùy theo phương tiện bốc gỗ vận chuyển Ở bãi gỗ tập trung quy mô lớn người ta dùng máy bốc xếp kiểu hàm bốc để bốc dỡ cho ô tô đưa xuống bến sông Còn nơi lượng gỗ ít, phân tán người ta dùng lao động thủ công để bốc dỡ cho phương tiện vận chuyển Việc bốc dỡ gỗ cho phương tiện vận chuyển thực chủ yếu lao động thủ công cần cẩu ôtô, tời cáp, (hình 1.3) Hình 1.3 Bốc dỡ gỗ tời cáp Vận chuyển đường dài: việc vận chuyển gỗ từ bãi trung chuyển nhà máy giấy thực đường sông đường bộ, phương tiện vận chuyển xe ôtô chuyên dụng (hình 1.4), tàu thuỷ, thuyền Hình 1.4 Vận chuyển gỗ ô tô lâm nghiệp chuyên dùng ... đề tài: Nghiên cứu dao động xe tô Vinaxuki 4,5 vận chuyển gỗ mỏ đường lâm nghiệp * Ý nghĩa khoa học đề tài: Xây dựng mô hình dao động ô tô tải Vinaxuki 4,5 vận chuyển gỗ mỏ đường lâm nghiệp. .. NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP VĂN PHÚ LIỆU NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA XE ÔTÔ VINAXUKI 4,5 TẤN VẬN CHUYỂN GỖ MỎ TRÊN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hóa nông... nằm ngang từ trọng tâm xe tới tâm cầu sau xe tô 15 l chiều dài sở xe tô 3.4.4.2 Giải mô hệ phương trình vi phân mô dao động xe Vinaxuki 4,5 vận chuyển gỗ mỏ đường lâm nghiệp lắp thêm phận giảm