LUẬN văn THẠC sĩ HAY nghiên cứu một số tính chất động học và động lực học của thiết bị tời cáp càng ngoạm gỗ lắp sau máy kéo DT 75 để vận xuất gỗ rừng tự nhiên​

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP CAO BÁ HOÀNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA THIẾT BỊ TỜI CÁP – CÀNG NGOẠM GỖ LẮP SAU MÁY KÉO DT -75 ĐỂ VẬN XUẤT GỖ RỪNG TỰ NHIÊN LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2010 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP CAO BÁ HOÀNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA THIẾT BỊ TỜI CÁP – CÀNG NGOẠM GỖ LẮP SAU MÁY KÉO DT -75 ĐỂ VẬN XUẤT GỖ RỪNG TỰ NHIÊN Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hố nơng - lâm nghiệp Mã số: 60 52 14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Cán hướng dẫn khoa học: TS Lê Văn Thái HÀ NỘI - 2010 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ĐẶT VẤN ĐỀ Vận xuất gỗ khâu cuối khai thác rừng Đây khâu công việc nặng nhọc nguy hiểm Đặc biệt rừng tự nhiên thành phần chủng loại gỗ phức tạp, thêm vào gỗ có đường kính lớn, cong vênh, hệ thống dây leo chằng chịt gây khó khăn cho cơng việc vận xuất Một khó khăn khác khai thác gỗ hệ thống giao thông chưa phát triển Máy móc, xe cộ cho khai thác vận xuất cịn thiếu yếu dẫn đến tình trạng lãng phí gỗ Để cải thiện điều kiện làm việc, đảm bảo an toàn cho người lao động, giảm tác động xấu tới mơi trường rừng tăng suất lao động khâu cơng việc cần giới hố Ở giới, khâu vận xuất gỗ đặc biệt gỗ rừng tự nhiên giới hoá từ lâu, nhiều liên hợp máy khai thác vận xuất hãng Timberjack, Somet, Valmet, Volvo…nghiên cứu, sản xuất bán rộng rãi thị trường Các trang thiết bị máy móc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo ứng dụng vào thực tiễn sản xuất đem lại hiệu cao đảm bảo an toàn cho người lao động Ở Việt Nam từ năm 70 – 80 nhiều loại máy móc thiết bị đưa vào sử dụng để khai thác vận xuất gỗ Tuy nhiên việc ứng dụng trang bị máy móc vào khai thác vận xuất cịn hạn chế Các khâu q trình khai thác gỗ thủ cơng: Việc chặt hạ, cắt cành, cắt khúc chủ yếu rìu, cưa mang, cưa xăng, sau vận xuất bãi gỗ phương pháp lao xeo, trâu bò kéo người vác Từ vận chuyển đường (ôtô) đường thuỷ tới nhà máy Việc khai thác gỗ thủ công tốn công sức, suất thấp tác động xấu đến môi trường xung quanh Đối với rừng tự nhiên nước ta diện tích khơng cịn nhiều cơng nghệ khai thác cần phải quan tâm nghiên cứu Ở cơng việc chặt hạ sử dụng cưa xăng để nâng cao tính LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com động, cịn việc vận xuất khơng thể dùng sức kéo thủ công mà bắt buột phải áp dụng máy móc để giới hố khâu công việc nặng nhọc Trong thời gian qua đề tài trọng điểm cấp Bộ: “Nghiên cứu công nghệ cải tiến, thiết kế chế tạo số thiết bị phục vụ khai thác chọn rừng tự nhiên nhằm nâng cao tỷ lệ tận dụng gỗ hạn chế tác động xấu đến môi trường xung quanh”, TS Nguyễn Văn Quân chủ trì số cán khoa Cơ Điện Cơng Trình - Trường Đại học Lâm nghiệp nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm thành công thiết bị tời cáp ngoạm lắp sau máy kéo DT – 75 để vận xuất gỗ rừng tự nhiên Quá trình khảo nghiệm khu khai thác rừng tự nhiên thuộc Ban quản lý rừng Sơng Chàng - Như Xn – Thanh Hố, bước đầu đánh giá hiệu làm việc thiết bị Để đưa vao ứng dụng rộng rãi thực tế u cầu phải hồn thiện thiết kế khí, đưa chế độ vận hành sử dụng hợp lý LHM (liên hợp máy) Do việc nghiên cứu tính chất động học động lực học thiết bị LHM cần thiết Xuất phát từ lý tiến hành thực đề tài: “ Nghiên cứu số tính chất động học động lực học thiết bị tời cáp – ngoạm gỗ lắp máy kéo DT-75 để vận xuất gỗ rừng tự nhiên” * Ý nghĩa khoa học đề tài: Xây dựng mô hình làm việc LHM kéo DT75 với thiết bị tời cáp ngoạm giữ gỗ từ đánh giá ảnh hưởng điều kiện làm việc đến khả làm việc thiết bị LHM * Ý nghĩa thực tiễn đề tài: Kết nghiên cứu sở cho việc hồn thiện kết cấu khí thiết bị tời cáp ngoạm giữ gỗ, đồng thời phục vụ cho việc chọn chế độ sử dụng hợp lý vận xuất gỗ rừng tự nhiên LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu, ứng dụng công nghệ thiết bị khai thác rừng tự nhiên giới 1.1.1 Công nghệ khai thác Ở nước phát triển lâm nghiệp Phần Lan, Thụy Điển, Nga …và nước có tài nguyên rừng phong phú Brazil, Ethiopia, …người ta thường áp dụng số loại hình cơng nghệ khai thác sau: Công nghệ khai thác gỗ nguyên (full-tree method): Cây gỗ sau hạ giữ nguyên cành vận xuất bãi gỗ Tại bãi gỗ người ta tiến hành cắt cành, cắt khúc theo qui cách sản phẩm, bốc lên phương tiện vận chuyển đến nơi tiêu thụ Công nghệ khai thác gỗ dài (tree-length method): Cây gỗ sau hạ cắt cành, nơi chặt hạ vận xuất bãi gỗ Tại bãi gỗ chúng cắt khúc theo qui cách sản phẩm, bốc lên phương tiện vận chuyển đến nơi tiêu thụ Công nghệ khai thác gỗ ngắn (shortwood method): Toàn thao tác hạ cắt cành, cắt khúc theo qui cách sản phẩm thực nơi chặt hạ Sau đó, khúc gỗ vận xuất đến bãi gỗ bốc lên phương tiện vận chuyển nơi tiêu thụ Các loại hình cơng nghệ khai thác nói chung áp dụng rộng rãi tuỳ vào khu vực, điều kiện địa hình, loại rừng đặc trưng yêu cầu bảo vệ môi trường mà áp dụng loại hình cơng nghệ phù hợp Ở nước phát triển hoạt động khai thác gỗ chia thành nhóm rõ ràng: Khai thác gỗ rừng tự nhiên khai thác gỗ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com đồn điền Đối với khu vực nhiệt đới diện tích rừng tự nhiên chiếm số lượng lớn Công nghệ thiết bị phục vụ khai thác rừng tự nhiên địi hỏi máy móc chi phí tốn Hiện suy thoái dần rừng tự nhiên Do nước phát triển việc phát triển khu rừng trồng ưu tiên mở rộng để đáp ứng nhu cầu tương lai.[27] Trong năm gần công nghệ khai thác với việc áp dụng biện pháp giảm thiểu tác động tác động xấu đến môi trường vấn đề quan tâm nghiên cứu nhiều nước giới Hiệu khâu khai thác gỗ khơng tính riêng mặt kinh tế mà bao gồm hiệu biện pháp hạn chế tác động đến môi trường Hội thảo Ủy ban lâm nghiệp Châu Á – Thái Bình Dương (Asia – Pacific Foresty Commission) 2/1998 ban hành "Quy phạm thực hành khai thác rừng khu vực Châu Á – Thái Bình Dương" Quy phạm đưa hướng dẫn quy tắc khai thác rừng tự nhiên khu vực Châu Á – Thái Bình Dương nhằm giảm thiểu tác động xấu đến mơi trường Trong tất khâu trình khai thác gỗ, khâu vận xuất giữ vai trò quan trọng, ảnh hưởng lớn đến suất, giá thành chi phí khai thác Để giảm giá thành, tăng suất lao động, đồng thời đảm bảo yêu cầu môi trường, xã hội, nên nhiều nước giới không ngừng cải tiến công nghệ thiết bị, áp dụng thành tựu khoa học kỹ thuật cho khâu vận xuất Để vận xuất gỗ từ nơi chặt hạ bãi gỗ, tùy theo điều kiện nước vùng sản xuất khác mà áp dụng hình thức sau: - Hình thức vận xuất gỗ thủ cơng: Vác vai, súc vật kéo, - Hình thức vận xuất gỗ máng lao; - Hình thức vận xuất gỗ tời; LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com - Hình thức vận xuất gỗ đường cáp khơng; - Hình thức vận xuất gỗ máy kéo; - Hình thức vận xuất gỗ khinh khí cầu máy bay 1.1.2 Hệ thống thiết bị giới hóa khai thác gỗ Hiện giới với phát triển khoa học kỹ thuật nói chung lĩnh vực lâm nghiệp nói riêng, nghiên cứu, cải tiến ứng dụng rộng rãi vào thực tế sản xuất Thiết bị chặt hạ dần cải tiến theo hướng hoàn thiện kết cấu, tăng suất, giảm tối đa chi phí nghiên cứu cải tiến LHM vừa khai thác, vừa vận xuất Các loại liên hợp máy vừa khai thác, vận xuất bốc dỡ đưa vào sử dụng rộng rãi Trên hình vẽ 1.1 LHM hạ cắt cành, cắt khúc Ở ngoạm trang bị tay thuỷ lực đồng thời ngoạm trang bị phận cắt để hạ cây, cắt cành, cắt khúc [23] Hình 1.1 LHM khai thác gỗ khúc Trong công nghệ khai thác gỗ nguyên cây, LHM vận xuất - bốc dỡ trang bị ngoạm lắp tay thuỷ lực rơmoóc Gỗ sau chặt hạ, để nguyên Sau LHM vận xuất - bốc dỡ kẹp chặt đầu gỗ cấu ngoạm, nâng vận xuất theo phương pháp nửa lết bãi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com gỗ Tại bãi gỗ công việc cắt cành, cắt ngọn, cắt khúc thực Trên hình 1.2 1.3 số LHM vận xuất có trang bị tay thuỷ lực với cấu ngoạm Hình 1.2 Ngoạm trang bị LHM vận xuất - bốc dỡ Hình 1.3 Vận xuất gỗ thiết bị ngoạm lắp máy kéo bánh Đối với rừng tự nhiên, địa hình khai thác khó khăn (độ dốc lớn), đường kính gỗ lớn, LHM khai thác - vận xuất yêu cầu phải có lực kéo bám lớn Đáp ứng u cầu có máy kéo bánh xích, loại máy kéo xích có cơng suất lớn, khả kéo bám ổn định cao Chính nên LHM khai thác - vận xuất có cấu bánh xích sử dụng rộng rãi nhiều quốc gia giới LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Hình 1.4 Liên hợp máy khai thác gỗ nguyên hãng Timberjack sản xuất [26] Ở số nước Phần Lan, Nga, khai thác gỗ vùng đất yếu (đất than bùn ) người ta sử dụng máy kéo xích để vận xuất gỗ Mặt khác ta thấy rừng tự nhiên địa hình khai thác khó khăn (độ dốc lớn, khu khai thác rộng) nhằm hạn chế di chuyển máy kéo để giảm thiểu chi phí lượng, phá hoại đất rừng Trên máy kéo cần phải trang bị thêm hệ thống tời cáp để gom gỗ từ điểm khác khu vực khai thác tập trung chỗ Do số loại máy kéo xích ngồi ngoạm lắp tay thuỷ lực, trang bị thêm tời cáp để kéo gỗ khu vực khác khu khai thác theo phương pháp lết nửa lết tập trung vị trí máy kéo Theo phương pháp máy kéo đứng yên chỗ, dùng cáp buột vào đầu gỗ, sau dùng tời để kéo gỗ vị trí đỗ máy Phương pháp hạn chế di chuyển máy kéo khu khai thác giảm thiểu phá hoại đất rừng loại cịn lại q trình vận xuất (hình 1.5) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com a b Hình 1.5 Vận xuất gỗ rừng tự nhiên thiết bị tời cáp máy kéo bánh xích a- Gom gỗ tời cáp trang bị máy kéo bánh xích; b- Vận xuất gỗ máy kéo theo phương pháp kéo nửa lết máy kéo bánh xích Hiện nghiên cứu máy kéo xích giới tập trung chủ yếu vào số hướng sau đây: [10] - Tăng công suất động cơ, giảm trọng lượng để tăng tốc độ máy kéo - Hoàn thiện hệ thống truyền lực nhờ sử dụng truyền lực thuỷ lực cho phép truyền động êm dịu - Hoàn thiện phận truyền động: Sử dụng xích cao su có vấu thép để làm việc nơi có đất yếu (áp lực lên đất cho phép 0.015 – 0.02 MPA) - Chế tạo cấu căng xích cho phép giảm lực cản chuyển động đầu kéo chuyển động tốc độ khác - Mắt xích rèn từ thép hợp kim lắp ngõng cao su cho phép mắt xích uốn lượn khơng bị gãy qua đá kéo dài tuổi thọ - Hoàn thiện hệ thống treo máy kéo - Hoàn thiện hệ thống khung máy: Sử dụng khung gập LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 68 vào piston áp lực dầu tới đồng hồ đo áp ta xác định lực tác dụng lên cần piston kích thủy lực 4.4.3 Tiến hành thực nghiệm a Xác định khối lượng LHM lắp thêm phận chuyên dùng Sơ đồ xác định thể hình vẽ: L1 L G P1 P2 A Hình 4.10 – Sơ đồ xác định khối lượng LHM Áp dụng công thức: G = P1 + P2 (4.10) Trong đó: L1 - khoảng cách từ điểm tựa máy kéo đến điểm treo lực kế theo phương nằm ngang, L1 = 271 cm; G – tải trọng tương ứng với khối lượng sử dụng máy kéo, N; P1, P2 – lực đặt lực kế, N; Với: P1 = 1  d 9,81 (4.11)  – áp suất dầu thị đồng hồ đo,  = 95 kg/cm2; d – đường kính piston kích thủy lực, d = 6,5 cm Thay vào cơng thức (4.11) ta có: P1 = 95 P2 =   d 9,81 3,14.6,52 9,81 = 30909,29 N (4.12) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 69  – áp suất dầu thị đồng hồ đo,  = 146 kg/cm2 3,14.6,52 Thay vào cơng thức (4.12) ta có: P2 = 146 9,81 = 47502,69 N Thay giá trị P1 P2 vào (4.10) ta được: G = P1 + P2 = 30909,29 + 47502,69 = 78411,98 N b Tọa độ trọng tâm theo chiều dọc (L), cm: Hình 4.11 - Xác định TĐTT LHM theo chiều dọc Từ sở lý thuyết ta có: L P1.L1 G (4.13) Trong đó: P1 - lực đặt lực kế, P1 = 30909,29 N; L1 - khoảng cách từ điểm tựa máy kéo đến điểm treo lực kế theo phương nằm ngang, L1 = 271 cm; G – tải trọng tương ứng với khối lượng sử dụng máy kéo, G = 78411,98 N; Thay số vào (4) ta có: L 30909,29.271 = 106,83 cm 78411,98 Vì ta lấy điểm mốc điểm A vị trí hình chiếu tâm bánh phía sau, tọa độ trọng tâm liên hợp máy theo chiều dọc cách điểm A khoảng: L = 106,83 cm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 70 c Tọa độ trọng tâm theo chiều thẳng đứng (h), cm: L1 P3  Pcos L Psin h2 Gsin  cos G G h1 h3 h  L2 Hình 4.12- Sơ đồ xác định TĐTT LHM theo chiều thẳng đứng h = h1 + h2 (4.14) Trong đó: h1- khoảng từ trọng tâm đến điểm đặt lực kế theo phương thẳng góc với mặt tựa, cm P L   h1  cot g  L   G   (4.15) h2 – khoảng cách từ điểm đặt lực mặt phẳng tựa, h2 = 32 cm  - góc nghiêng máy kéo so với mặt phẳng ngang, độ;  h3    L2   = arcsin  (4.16) h3 – độ nâng cao điểm đo xác định P3, h3 = 17 cm L2 – khoảng cách tâm hai bánh sao, L2 = 248 cm Thay giá trị vào (4.16) ta được:   = arcsin  17   = arcsin(0,0685)  40  248  P3 – lực đặt lực kế, N; P3 = 3  d 9,81 (4.17)  – áp suất dầu thị đồng hồ đo,  = 85 kg/cm2 d – đường kính piston kích thủy lực, d = 6,5 cm LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 71 Thay vào (4.17) ta có: P3 = 85 3,14.6,52 9,81 = 27655,68 N Thay giá trị vào (4.15) ta được:  h1 = cotg40 106,83   27655,68.271  = 160,98 cm 78411,98  Thay giá trị vào (4.14) ta được: h = 160,98 + 32 = 192,98 cm Vậy tọa độ trọng tâm LHM theo chiều cao cách mặt đất h = 192,98 cm d TĐTT theo chiều ngang (e) biểu thị xê dịch trọng tâm bên phải bên trái so vơi trục đối xứng dọc máy kéo (trong trường hợp phân bố khối lượng máy kéo khơng cân đối), cm Trong mơ hình 4.14 ta có: B – khoảng cách hai dải xích, B = 189 cm; e – khoảng lệch tâm; P4 – Lực đặt lực kế bên phải e G P5 P4 B Hình 4.13- Sơ đồ xác định TĐTT LHM theo chiều ngang P4 =   d 9,81 (4.18)  – áp suất dầu thị đồng hồ đo,  = 112 kg/cm2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 72 Thay giá trị vào (4.18) ta được: P4 =   d 9,81 = 112 3,14.6,52 9,81 = 36440,42 N P5 – lực đặt lực kế bên trái P5 = 5  d 9,81 (4.19)  – áp suất dầu thị đồng hồ đo,  = 129 kg/cm2 Thay giá trị vào (4.19) ta được: P5 = 5  d 9,81 = 129 3,14.6,52 9,81 = 41971,56 N Khoảng lệch tâm tính theo cơng thức: e 0,5G  P4 0,5.78411,98  36440,42 B = 189 = 6,67 cm G 78411,98 Vậy tọa độ trọng tâm LHM theo chiều ngang lệch phía trái theo chiều tiến máy kéo (phía bên có thùng dầu thủy lực dầu diezel) khoảng e = 6,67 cm 4.5 Xác định lực kéo tời gom gỗ 4.5.1 Phương pháp thiết bị thực nghiệm Để xác định lực kéo tời gom gỗ sử dụng phương pháp đo đại lượng không điện điện với việc ứng dụng chuyển đổi tenzo Thu thập khuếch đại xử lý kết đo thiết bị DMC plus nối ghép với máy tính xách tay thơng qua cổng chuyển đổi RS232 – USB điều khiển phần mền DMC Laplus Đầu đo sử dụng để đo lực ký hiệu Z4 hãng HBM Cộng Hòa Liên Bang Đức chế tạo (hình 4.14) có mức giới hạn đo từ – 50KN làm việc theo nguyên tắc chuyển đổi Tenzo [3], với cầu đủ điện trở Địa hình chọn làm thực nghiệm tương đối giống với điều kiện khu khai thác rừng tự nhiên độ dốc (50, 250, 300) hình 4.15, LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 73 4.16, 4.17 Các thiết bị khác chuẩn bị làm thực nghiệm xác định hệ số ma sát gỗ mặt đường vận xuất Hình 4.14– Đầu đo lực Z4 Cộng Hịa Liên Bang Đức chế tạo Hình 4.15 – Địa hình kéo gỗ với độ dốc   50 Hình 4.16- Địa hình kéo gỗ với độ dốc   250 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 74 Hình 4.17 – Địa hình kéo gỗ với độ dốc   300 4.5.2 Tiến hành thực nghiệm Đầu đo lực đầu nối với gỗ thông qua móc cáp cáp nối, đầu cịn lại nối với cáp kéo tời thơng qua móc cáp nối với thiết bị thu thập (DMC plus) thông qua hệ thống dây cáp tín hiệu hình 4.19 Khi gom gỗ dây tín hiệu khơng bị đứt vướng vào gốc bụi làm đứt dây ảnh hưởng đến q trình thí nghiệm chọn phương án dong dây cáp theo chuyển động gỗ Khi kéo gỗ lực kéo thay đổi theo thời gian, thay đổi thiết bị thiết bị DMC plus thu thập thơng qua hệ thống dây cáp tín hiệu nối từ đầu đo thiết bị kết thu biểu thị đồ thị lưu dạng ASCII máy tính xách tay, sau dùng phần mền excel để xử lý thơ số liệu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 75 a b Hình 4.18 – Quá trình lắp ráp đấu nối thiết bị để đo lực kéo cáp a –Kết nối DMC plus với máy tính; b-Nối đầu đo lực với gỗ cáp tời kéo 4.5.3 Xác định lực kéo cáp tời gom gỗ Như trình bày địa hình chúng tơi tiến hành thí nghiệm với thông số đầu vào khác Kết thu biểu thị bảng số liệu phụ lục đồ thị sau: Lực kéo (KN) 16 14 12 KN 10 0 t(s) 10 15 Hình 4.19 – Lực kéo gỗ tời cáp gom gỗ độ dốc   , góc đặt máy   300 , khối lượng gỗ gom m  1800kg LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 76 Lực kéo (KN) 16 14 12 KN 10 0 t(s) 10 15 Hình 4.20 – Lực kéo gỗ tời cáp gom gỗ độ dốc   , góc đặt máy   300 , khối lượng gỗ gom m  1200kg Luc keo KN 16 14 12 10 0 t(s) Hình 4.21 – Lực kéo gỗ tời cáp gom gỗ độ dốc   250 , góc đặt máy   300 , khối lượng gỗ gom m  1200kg Lực kéo (KN) KN 18 16 14 12 10 0 t(s) 10 15 Hình 4.22 – Lực kéo gỗ tời cáp gom gỗ độ dốc   250 , góc đặt máy   300 , khối lượng gỗ gom m  1800kg LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 77 Lực kéo(KN) 18 16 14 12 KN 10 0 t(s) 10 15 Hình 4.23 – Lực kéo gỗ tời cáp gom gỗ độ dốc   300 , góc đặt máy   300 , khối lượng gỗ gom m  1200kg KN Lực kéo (KN) 20 18 16 14 12 10 0 t(s) 10 15 Hình 4.24 – Lực kéo gỗ tời cáp gom gỗ độ dốc   300 , góc đặt máy   300 , khối lượng gỗ gom m  1800kg Từ kết nghiên cứu thực nghiệm, ta thấy đa số trường hợp gom gỗ với điều kiện địa hình với độ dốc khác nhau, góc đặt máy  giống lực kéo cáp tời LHM theo quy luật tương đối giống : Giai đoạn đầu lực kéo căng cáp tăng nhanh, sau gỗ chuyển động bình ổn lực kéo căng cáp có xu hướng biến đổi chậm ổn định dần kết thúc trình gom gỗ Từ kết thực nghiệm kết nghiên cứu lý thuyết ta xác định hệ số tải trọng động sau: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 78 kđ  Ftn 14573,87   1,6 Flt 9367,24 Trong đó: Ftn – Giá trị trung bình lực kéo căng cáp tời gom gỗ trình làm thực nghiệm Flt – Giá trị trung bình lực kéo căng cáp tời chạy mơ mơ hình lý thuyết ( Xét trường hợp gom gỗ có khối lượng m = 1,8 với độ dốc   300 ) 4.6 Kết luận chương Quá trình nghiên cứu thực nghiệm thu số kết sau: - Bằng thực nghiệm xác định hệ số ma sát gỗ mặt đất f d  0.606, hệ số tải trọng động kđ = 1,6 phục vụ cho việc giải mơ hình tốn lập chương - Nghiên cứu thực nghiệm xác định trọng tâm LHM lắp thêm thiết bị tời cáp ngoạm: Tọa độ trọng tâm LHM theo chiều dọc L = 106,83cm ; Tọa độ trọng tâm theo chiều thẳng đứng h = 192,98cm; Tọa độ trọng tâm theo chiều ngang e = 6,67cm - Bằng nghiên cứu thực nghiệm xác định lực kéo tời cáp gom gỗ địa hình khác nhau, góp phần chứng minh kết nghiên cứu lý thuyết hồn thiện mơ hình tốn lập LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 79 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Bằng phương pháp giải tích xây dựng mơ hình gom gỗ máy kéo với trang bị tời cáp ngoạm, từ thiết lập phương trình trạng thái gỗ trình gom gỗ tời cáp Luận văn mô trình biến đổi, vận tốc, gia tốc gỗ trọng tâm, lực kéo tời cáp mô men gom gỗ nhờ trợ giúp module Simulink phần mền Matlab Kết mô làm sở cho việc tính tốn khả làm việc LHM Để đánh giá khả làm việc thiết bị, luận văn xác định khả kéo tời (Fmax = 40201,68N; Fmin =26390N) tính toán ổn định cho LHM theo điều kiện kéo bám từ xác định độ dốc tời hạn theo phương Kết nghiên cứu làm sở cho việc sử dụng LHM hợp lý, hiệu an toàn Bằng phương nghiên cứu thực nghiệm xác định trọng tâm LHM lắp thêm thiết bị tời cáp ngoạm gỗ góp phần tính tốn ổn định cho LHM Bằng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm xác định hệ số ma sát gỗ mặt đất f  0,606 , lực kéo cáp số điều kiện địa hình tải trọng cụ thể, tọa độ trọng tâm LHM cung cấp thông số đầu vào giải mơ hình tốn lập chương tính tốn ổn định cho LHM trình gom gỗ Kiến nghị Đề tài nghiên cứu trình gom gỗ thiết bị tời cáp lắp máy kéo DT75, sau gom gỗ LHM tiếp tục vận xuất gỗ thiết bị ngoạm lắp sau máy kéo Vì cần nghiên cứu bổ sung giai đoạn ngoạm gỗ để hoàn thiện vấn đề động học động lực học thiết bị LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn Bỉ (2008), Cơ học ứng dụng, Bài giảng cao học, ĐHLN Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng, Lý thuyết ôtô máy kéo, Nhà Xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 1998 Nguyễn Nhật Chiêu (2008), Đo lường khảo nghiệm máy, Bài giảng cao học, ĐHLN Vũ Cao Đàm (2004), Phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Tiến Đạt (2001), Nghiên cứu sở lý thuyết thực nghiệm việc sử dụng máy kéo cỡ nhỏ để giới hoá khâu vận xuất gỗ rừng trồng Việt Nam, Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Viện khoa học Lâm Nghiệp Đặng Thị Hà (2008), Nghiên cứu động lực học trình khởi hành liên hợp tời cáp, cần treo gỗ lắp máy kéo cỡ nhỏ để vận xuất gỗ rừng trồng dốc dọc, Luận văn tốt nghiệp cao học, ĐHLN GS TSKH Nguyễn Văn Khang (2007), Động lực học hệ nhiều vật, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội Phạm Văn Lý (2008), Khai thác tác động thấp giảm thiểu tác động tới môi trường, Bài giảng cao học, ĐHLN Nguyễn Chí Ngơn (2002), Giáo trình thí nghiệm CAD, Bộ mơn Viễn Thơng Tự Động hóa, Khoa CNTT, ĐH Cần Thơ 10 Nguyễn Văn Quân, Bài giảng số tiến kỹ thuật khai thác gỗ, ĐHLN 11 Nguyễn Văn Quân (2002), Nghiên cứu áp dụng máy kéo bánh nông nghiệp để vận xuất gỗ nhỏ rừng trồng, Luận án tiến sỹ kỹ thuật, Viện khoa học Lâm nghiệp LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 81 12 Nguyễn Văn Quân (2009), “Nghiên cứu công nghệ cải tiến, thiết kế chế tạo số thiết bị phục vụ khai thác chọn rừng tự nhiên nhằm nâng cao tỷ lệ tận dụng gỗ hạn chế tác động xấu đến môi trường xung quanh”, Báo cáo khoa học đề tài cấp Bộ, ĐHLN 13 Nguyễn Phùng Quang (2003), Matlab simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, NXB Khoa học & Kỹ thuật, Hà Nội 14 Đỗ Sanh (2004), Động lực học máy, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội 15 Tiêu chuẩn máy kéo nông lâm nghiệp TCVN 1773 – 1991 16 Nguyễn Thành Trí (2002), Hệ thống thủy lực máy công nghiệp, Nhà xuất Đà Nẵng 17 Trần Lý Tưởng (2007), Nghiên cứu tải trọng động lực học tác dụng lên tay thủy lực lắp máy kéo bánh bốc dỡ gỗ, Luận văn tốt nghiệp cao học, ĐHLN 18 Nguyễn Văn Vệ (2002), Nghiên cứu dao động thẳng đứng ghế ngồi máy kéo DFH – 180 vận xuất gỗ biện pháp giảm xóc cho người lái, Luận văn tốt nghiệp cao học, ĐHLN Tiếng Anh 19 Cataloge camel Hydraulic Pump Đài loan 20 Cataloge camel Hydraulic Cylinder 21 Hydraulic Motors on Global - Spec 22 The Mathworks Inc, Matlab Notebook User's guide, 2003 Web 23.www.viarural.com.ar/viarural.com.ar/insumosagropecuarios/agricolas/maq uinaria-para-forestacion/john-deere/default.htm 24 http://www.mathworks.com/products/simulink/description4.html LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 82 25.http://www.mathworks.com/products/datasheets/pdf/simulink-hdlcoder.pdf 26 http://calhoun.env.duke.edu/taxonomy/term/56?page=6 27 http://www.fao.org/docrep/r5265e/r5265e0a.htm 28 http://www.mathworks.com/products/excellink/description2.html LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP CAO BÁ HOÀNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA THIẾT BỊ TỜI CÁP – CÀNG NGOẠM GỖ LẮP SAU MÁY KÉO DT -75 ĐỂ VẬN... học thiết bị LHM cần thiết Xuất phát từ lý tiến hành thực đề tài: “ Nghiên cứu số tính chất động học động lực học thiết bị tời cáp – ngoạm gỗ lắp máy kéo DT- 75 để vận xuất gỗ rừng tự nhiên” *... 28 Chương KHẢO SÁT MỘT SỐ TÍNH CHẤT ĐỘNG HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HỌC CỦA THIẾT BỊ TỜI CÁP - NGOẠM GỖ LẮP TRÊN MÁY KÉO DT 75 ĐỂ VẬN XUẤT GỖ RỪNG TỰ NHIÊN 3.1 Xây dựng mơ hình nghiên cứu Mục tiêu đặt tốn