BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ XUÂN LƯU NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA GHẾ NGỒI NGƯỜI LÁI TRÊN MÁY KÉO NÔNG NGHIỆP JOHN DEERE 5310 KHI SỬ DỤNG TRONG ĐIỀU KIỆN LÂM[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ XUÂN LƯU NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA GHẾ NGỒI NGƯỜI LÁI TRÊN MÁY KÉO NÔNG NGHIỆP JOHN DEERE-5310 KHI SỬ DỤNG TRONG ĐIỀU KIỆN LÂM NGHIỆP Chuyên ngành: Kỹ thuật máy Thiết bị giới hố Nơng Lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Văn Bỉ Hà Nội, 2010 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ XUÂN LƯU NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA GHẾ NGỒI NGƯỜI LÁI TRÊN MÁY KÉO NÔNG NGHIỆP JOHN DEERE-5310 KHI SỬ DỤNG TRONG ĐIỀU KIỆN LÂM NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, 2010 ĐẶT VẤN ĐỀ Đất nước ta với hai phần ba diện tích rừng đất rừng, tỷ lệ người dân sinh sống dựa vào rừng hiệu kinh doanh từ rừng trồng chiếm tỷ lệ cao Đảng Nhà nước ta chủ trương đóng cửa khai thác rừng tự nhiên rừng tự nhiên bị khai thác ngày cạn kiệt, ảnh hưởng không nhỏ tới mơi trường sinh thái, đồng thời có chủ trương đẩy mạnh công việc trồng rừng phủ xanh đất trống đồi núi trọc, theo chủ trương này, rừng đất rừng giao cho đơn vị tập thể hộ gia đình quản lý sử dụng lâu dài Tạo nên đơn vị sản xuất nông – lâm nghiệp với qui mơ vừa nhỏ Vì vậy, rừng trồng phân tán, sản lượng khai thác thấp, mức đầu tư cho sản xuất khơng lớn Mặt khác kích thước sản phẩn gỗ rừng trồng thường không lớn, hệ thống đường vận xuất, vận chuyển nhỏ hẹp, kho bãi gỗ qui mơ nhỏ Do đó, việc sử dụng máy kéo chun dùng có cơng suất lớn kinh doanh rừng đem lại hiệu kinh tế không cao Trong đó, loại máy kéo cơng suất vừa nhỏ nhập vào nước ta sử dụng phổ biến sản xuất nông nghiệp Sản xuất nông nghiệp lại mang tính thời vụ cao nên vào lúc nơng nhàn, máy kéo nơng nghiệp rảnh rỗi nhiều Vì thế, tận dụng máy kéo nông nghiệp phối kết hợp với việc khai thác sản phẩm lâm nghiệp nâng cao hiệu vốn đầu tư, khai thác phát huy tối đa lực máy móc thiết bị, tạo thêm việc làm thu nhập cho người lao động, nâng cao khả phục vụ máy kéo nông nghiệp lâm nghiệp mang lại hiệu kinh tế cao Tuy nhiên, điều kiện sản xuất nơng nghiệp lâm nghiệp có đặc điểm khác nhau, có đối tượng lao động khác Nên đưa máy kéo nông nghiệp vào sản xuất lâm nghiệp máy cần phải nghiên cứu, cải tiến cho phù hợp với điều kiện sản xuất lâm nghiệp Những cơng trình khoa học vấn đề có ý nghĩa thực tiễn cao Để đáp ứng yêu cầu việc khai thác rừng, máy kéo nông nghiệp nghiên cứu cải tiến nhiều cho phù hợp với điều kiện vận xuất vận chuyển rừng trồng Việt Nam Các cơng trình nghiên cứu trước tác giả chủ yếu tập trung vào giải vấn đề kéo, bám, ổn định động học động lực học, lắp thêm thiết bị vận xuất tời, tay thuỷ lực… Do đặc điểm đường vận xuất vận chuyển lâm sản có địa hình phức tạp, mặt đường có độ mấp mơ lớn Nên máy kéo nơng nghiệp di chuyển để khai thác lâm sản, đặc trưng dao động máy lớn thiết kế ban đầu Nhất tiêu về: độ êm dịu, tính ổn định, độ bền lâu… Đặc biệt người điều khiển máy kéo phải chịu đựng giá trị biên độ tần số rung lớn cho phép Để nâng cao khả phục vụ loại máy kéo nông nghiệp JOHN DEERE- 5310 cho phù hợp với điều kiện sản xuất lâm nghiệp Nhất điều kiện làm việc người điều khiển máy kéo di chuyển đường vận xuất vận chuyển lâm sản Tác giả thực đề tài: "Nghiên cứu dao động ghế ngồi người lái máy kéo nông nghiệp JOHN DEERE- 5310 sử dụng điều kiện lâm nghiệp” Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát vận xuất, vận chuyển gỗ máy kéo Công nghệ vận xuất, vận chuyển gỗ thường sử dụng nhiều loại phương thức phương tiện khác nhau; có vận xuất vận chuyển đường ô tô, máy kéo Loại hình dùng phổ biến nông, lâm trường, công ty, doanh nghiệp lâm nghiệp phù hợp với sản xuất quy mô vừa, nhỏ, kinh tế trang trại… Máy kéo chia làm loại: Máy kéo bánh xích máy kéo bánh Trong máy kéo bánh lại chia làm loại: Máy kéo bánh chuyên dùng máy kéo bánh nơng nghiệp có lắp thêm thiết bị chuyên dùng để vận xuất gỗ vận chuyển gỗ Việc sử dụng máy kéo bánh chuyên dùng vận xuất gỗ cho suất cao giảm nhiều chi phí máy kéo chun dùng có cơng suất lớn, tính ổn định khả kéo bám cao, kết cấu phù hợp, làm việc linh hoạt Tuy nhiên, loại máy kéo thường có giá thành cao phù hợp với qui mô sản xuất lớn, trữ lượng khu khai thác nhiều, kích thước sản phẩm gỗ lớn Hiện nay, giới số nước có ngành sản xuất lâm nghiệp phát triển họ chế tạo đưa vào sử dụng số loại máy kéo chun dùng có cơng suất lớn Các máy kéo dùng vận xuất gỗ đa dạng song chia làm nhóm: Máy kéo bánh xích máy kéo bánh bơm Các máy kéo bánh bơm có ưu điểm nội trội so với máy kéo bánh xích cỡ vì: Chúng có khối lượng nhỏ, tốc độ làm việc lớn hơn, chi phí nhiên liệu cho 1m3 gỗ vận xuất suất cao Mặt khác, máy kéo bánh bơm phá hại con, đất rừng Do ưu điểm mà máy kéo bánh bơm sử dụng ngày rộng rãi so với máy kéo bánh xích [21], [26], [32] Máy kéo bánh bơm vận xuất gỗ chia làm loại: Máy kéo bánh bơm chuyên dùng máy kéo bánh bơm nông nghiệp có lắp thêm thiết bị chuyên dùng để vận xuất, vận chuyển gỗ Đặc điểm máy kéo bánh bơm chun dùng có cơng suất lớn, kết cấu gọn, độ bền cao, làm việc linh hoạt cho suất cao Tuy nhiên, loại thường đắt tiền phù hợp với quy mô sản xuất lớn, trình độ giới cao, sở hạ tầng dịch vụ kỹ thuật tốt Bên cạnh loại máy kéo chuyên dùng, nước sử dụng loại máy kéo bánh bơm nông nghiệp trang bị thiết bị chuyên dùng để vận xuất, vận chuyển gỗ phục vụ cho khâu trồng rừng; tận dụng mùa vụ, nâng cao thời gian tác nghiệp máy, tăng hiệu sử dụng máy góp phần giới hố nơng thơn, tăng thu nhập cho người lao động [40] 1.2 Sử dụng máy kéo lâm nghiệp giới Vào năm 1950 Tiệp Khắc đưa vào sử dụng loại máy kéo bánh LKT - 80, máy trang bị tời, thuỷ lực gom gỗ từ xa vận xuất gỗ theo phương pháp nửa lết, loại máy kéo khung gập bánh chủ động [21], [26] Ở Phần Lan, việc sử dụng máy kéo nông nghiệp để vận xuất gỗ năm 1950 cho thấy: Năng suất hiệu kinh tế cao Vì sử dụng loại máy kéo để vận xuất, vận chuyển gỗ nước tăng nhanh Từ 1957, Liên Xô (cũ) sử dụng loại máy kéo bánh TT - 1, T - 210, K210, K703, T - 127 để vận xuất, vận chuyển gỗ cho thấy sử dụng máy kéo bánh vận chuyển gỗ từ nơi chặt hạ bãi 2, giảm bớt khâu trung gian dây truyền khai thác vận xuất [21], [26] Việc sử dụng máy kéo nông nghiệp bánh để vận xuất gỗ nhiều nước như: Thuỵ Điển, Na Uy, Italia, Australia, Newzealand… áp dụng rộng rãi, trang trại quy mô vừa nhỏ Ở Canada từ năm 1963 sử dụng máy kéo Timberjack 201 để vận xuất gỗ địa hình dốc tương đối lớn phù hợp [21], [26] Trong máy kéo nông nghiệp nghiên cứu sử dụng rộng rãi lâm nghiệp nước công nghiệp phát triển hầu phát triển lĩnh vực cịn hiểu biết Để khuyến cáo đẩy mạnh việc sử dụng máy kéo nông nghiệp hoạt động sản xuất lâm nghiệp nước phát triển, tổ chức FAO thực hàng loạt nghiên cứu, chuyên đề vùng khác giới lĩnh vực sử dụng máy kéo nông nghiệp khai thác gỗ rừng trồng Năm 1986 Tanzania tổ chức FAO triển khai nghiên cứu sử dụng máy kéo bánh Valmet có cơng suất 50 Kw vận xuất gỗ, khẳng định máy kéo nơng nghiệp làm việc tốt địa hình rừng trồng tương đối phẳng [41] Cùng năm 1986 Ethiopia, tổ chức FAO triển khai nghiên cứu, sử dụng máy kéo bánh Volvo vận xuất gỗ rừng trồng, khẳng định máy kéo nơng nghiệp có trang bị tời, rơ moóc phù hợp mang lại hiệu kinh tế cao [32] Năm 1988 Zimbabwe tổ chức FAO nghiên cứu sử dụng máy kéo nông nghiệp Valmet vận xuất gỗ kết hợp chế biến gỗ cửa rừng cho thấy máy kéo nơng nghiệp ngồi vận xuất gỗ, máy làm nguồn động lực cho máy cưa nơi chưa có nguồn lượng điện [43] 1.3 Nghiên cứu sử dụng máy kéo lâm nghiệp Việt Nam Sau hồ bình lập lại, từ năm 1960 nhập đưa vào sử dụng số loại máy kéo Liên Xô, Tiệp khắc, Mỹ… phục vụ vào khâu công việc sản xuất lâm nghiệp như: TDT 40, TDT 55, DT 75, C 100, xe REO Sau năm 1970 nhập đưa vào sử dụng máy kéo TT 4, LKT 80, LKT 120 Các loại máy phù hợp với đặc điểm rừng tự nhiên với quy mô sản xuất lúc Trong năm 1980 máy kéo bánh Volvo Thuỵ Điển nhập vào nước ta để phục vụ cho khâu bốc dỡ vận chuyển gỗ rừng trồng khu nguyên liệu giấy Hiện nước ta nhập đưa vào sử dụng số loại máy kéo, có máy kéo nơng nghiệp cho việc giới hố lâm nghiệp rừng tự nhiên rừng trồng vùng nguyên liệu giấy sợi, gỗ trụ mỏ … Để phù hợp với điều kiện sản xuất lâm nghiệp, máy kéo nghiên cứu, thiết kế cải tiến, bước nâng cao hiệu tác nghiệp máy kéo nông nghiệp bánh phù hợp cho sản xuất lâm nghiệp Một số cơng trình nghiên cứu nước + Năm 1975 TS.Nguyễn Kính Thảo tập thể cán giảng dạy Trường đại học Lâm nghiệp nghiên cứu, chế tạo thành công máy kéo khung gập L35 với thiết bị tời cáp dùng vận xuất gỗ + Năm 1985 tiến sĩ Nguyễn Kính Thảo cộng -Viện khoa học Lâm nghiệp nghiên cứu, chế tạo tời trống dẫn động từ trục thu cơng suất rơ mc trục lắp sau máy kéo Zeto tự bốc gỗ vận xuất gỗ [11] + Năm 1994 PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu tập thể cán giảng dạy trường Đại học Lâm nghiệp nghiên cứu “Thiết kế, chế tạo khảo nghiệm, sản xuất thiết bị vận xuất, bốc dỡ, vận chuyển để khai thác vùng nguyên liệu giấy gỗ nhỏ rừng trồng” thuộc đề tài KN 03 - 04 [39] + Tác giả Nguyễn Văn An cơng trình [1] nghiên cứu ảnh hưởng độ mấp mô mặt đất tốc độ chuyển động đến phản lực pháp tuyến lên cầu trước máy kéo DFH - 180 vận xuất gỗ rừng trồng 7 + Tác giả Phạm Minh Đức cơng trình [16], [17] nghiên cứu khả kéo, bám máy kéo DFH - 180; ổn định hướng chuyển động máy kéo Shibaura 3000A sử dụng rơmoóc trục để vận chuyển gỗ nhỏ rừng trồng +Tác giả Nguyễn Tiến Đạt cơng trình nghiên cứu [14] xây dựng mơ hình tính tốn dao động máy kéo công suất nhỏ vận xuất gỗ theo công nghệ vận xuất gỗ dài Các nghiên cứu chủ yếu vào hướng: - Nghiên cứu cải tiến, chế tạo lắp đặt thêm số thiết bị nhằm nâng cao khả làm việc máy kéo - Nghiên cứu ổn định liên hợp máy điều kiện làm việc nhằm xác lập chế độ sử dụng hợp lý cho liên hợp máy 1.4 Một số kết nghiên cứu dao động máy kéo ghế ngồi cho người lái Các máy kéo sử dụng sản xuất lâm nghiệp thường làm việc điều kiện khơng có đường tuyến đường lâm nghiệp có độ mấp mơ mặt đường lớn, nghĩa hoạt động điều kiện không thuận lợi Do ảnh hưởng xấu điều kiện mặt đường đến tiêu sử dụng quan trọng liên hợp máy như: Độ êm dịu, độ ổn định, độ bền lâu, sức khoẻ người lái Vì nghiên cứu dao động máy kéo vấn đề cần thiết có ý nghĩa thực tế sử dụng máy, thiết kế chế tạo, cải tiến liên hợp máy, đảm bảo điều kiện an toàn lao động cho người thiết bị Trong cơng trình [44] nghiên cứu tải trọng kích động lên người lái máy kéo lâm nghiệp có cần bốc tác giả sử dụng mơ hình tốn học để nghiên cứu động lực học hệ: Máy lâm nghiệp - đối tượng lao động để xác định kích động lên người điều khiển Mơ hình nghiên cứu theo phương pháp hệ nhiều khối lượng (môi trường - người - máy - đối tượng lao động), mơ hình chia hệ con: máy - gỗ hệ khối lượng người lái Việc giải toán đặt giai đoạn: - Giai đoạn 1: Nghiên cứu dao động hệ máy kéo - gỗ với mơ hình tính tốn dao động hệ nhiều bậc tự chịu tác động lực kích thích độ mấp mơ mặt đường, nhằm xác định đặc trưng dao động khung máy kéo vị trí đặt ghế ngồi - Giai đoạn 2: Nghiên cứu dao động ghế ngồi với mô hình dao động hệ bậc tự do, chịu tác động kích thích từ khung máy lên ghế ngồi Ở nước, nghiên cứu dao động hệ nói chung cơng bố cơng trình Giáo sư - Tiến sĩ Nguyễn Văn Khang [24], cơng trình đưa sở lý thuyết phương trình vi phân chuyển động phương pháp tính tốn dao động hệ Cơng trình nghiên cứu Giáo sư - Tiến sĩ Nguyễn Hữu Cẩn cộng [10] cho thấy tính êm dịu chuyển động ơtơ, máy kéo đánh giá qua tiêu: Tần số dao động thích hợp, gia tốc dao động thích hợp, thời gian tác động dao động Trong chuyển động, ôtô, máy kéo dao động theo phương: Thẳng đứng (OZ), phương ngang (OX), phương dọc (OY), dao động theo phương thẳng đứng ảnh hưởng đến người, theo phương ngang, theo phương dọc ảnh hưởng không đáng kể nên bỏ qua Đối với máy kéo bánh bơm làm việc mặt đường gồ ghề, thân máy dao động với tần số 160 - 240 dao động/ phút, vượt mức độ chịu đựng người, máy kéo phải ý giải vấn đề treo cho ghế ngồi để đảm bảo điều kiện cho người lái Tác giả đưa sơ đồ tính tốn hệ thống treo cho ghế ngồi với dạng kích động động lực cho tính tốn, thiết kế hệ thống treo cho ghế nên chọn tỉ số tần số kích động tần số dao động riêng ghế khoảng 0,5 - 0,6 Trong tính tốn chưa kể đến thành phần cản Trong cơng trình nghiên cứu [36], tác giả đưa mơ hình tính tốn giảm xóc nói chung cho rằng: Hệ số truyền nhỏ, chất lượng giảm xóc tốt, muốn nên chọn tỉ số tần số kích động tần số riêng vật cần bảo vệ 1,41, chọn vừa đảm bảo tránh cộng hưởng vừa giảm biên độ dao động cho người lái, hiệu giảm xóc tốt Đề tài 58A - 02 - 04 tác giả nghiên cứu chế tạo thành công hai mẫu ghế ngồi lái giảm rung áp dụng cho loại máy kéo MTZ - 50 máy kéo BS - 12 vận chuyển Hệ giảm sóc ghế hệ đàn hồi hỗn hợp gồm hệ thống lò xo vật liệu hấp thụ rung (đệm mút), hiệu giảm rung đạt 67 - 82%) Một số công trình nghiên cứu, thiết kế ghế giảm rung [5], [38], dựa sở số liệu dao động người, chọn sơ thông số chủ yếu: Khối lượng người - ghế, độ cứng lò xo, hệ số cản nhớt tính tốn theo điều kiện cho phép biên độ dịch chuyển Tác giả Nguyễn Văn Vệ cơng trình [40] nghiên cứu dao động thẳng đứng ghế ngồi máy kéo DFH - 180 vận xuất gỗ giải pháp giảm sóc cho người lái Tác giả Nơng Văn Vìn cộng [8] nghiên cứu thiết kế, chế tạo ghế ngồi cân cho người điều khiển lắp máy kéo chở gỗ Shibaura 3000A ; cải thiện đáng kể cho điều kiện làm việc người lái; chế tạo khảo nghiệm thực tế sản xuất 1.5 Tình hình nghiên cứu chống rung cho người điều khiển máy Cho đến việc tăng suất làm việc máy kéo đạt hoàn thiện cao kết cấu thiết bị công nghệ Song vấn đề cần quan tâm thiết kế, cải tiến máy kéo nói chung máy kéo 10 vận xuất gỗ nói riêng nghiên cứu điều kiện làm việc người điều khiển nhằm đảm bảo cho máy phát huy hết khả làm việc công suất thiết kế Cùng với nâng cao tốc độ làm việc liên hợp máy dẫn đến tăng đáng kể lực kích động lên người điều khiển cao mức chịu đựng người Cơng trình nghiên cứu [44] cho thấy: Người điều khiển máy sử dụng tối đa tốc độ máy miền giới hạn nó, nghĩa khơng phát huy hết công suất theo thiết kế, nguyên nhân mức độ kích động tác động đáng kể lên ghế ngồi người lái Ở Mỹ 85% người lái máy kéo ảnh hưởng lực kích động sử dụng 65% cơng suất máy Dao động thể người phận thể tác động sinh học phức tạp chúng gây loạt thay đổi thể ảnh đến sức khoẻ người lái, gây bệnh lý Tác động dao động người phụ thuộc vào tần số, thời gian, hướng cường độ tác động Sự kích thích nguy hiểm giải tần số dao động riêng thể người Cũng theo [44] tần số từ - 11 Hz dẫn đến cộng hưởng số phận thể riêng biệt người, dải tần số từ 11 - 45Hz dẫn đến phân tán chức hàng loạt phận bên trong, làm giảm tầm nhìn, giảm tính linh hoạt hoạt động điều khiển máy Nếu dao động tác động lên người lái thời gian ngày liên tục từ năm sang năm khác khơng làm giảm suất lao động mà làm xuất bệnh nghề nghiệp Mức độ ảnh hưởng dao động đến thể người lần nghiên cứu với quan điểm thoải mái thuận tiện cho người điều khiển tàu hoả ôtô Vấn đề nghiên cứu chậm máy kéo, 11 năm trước sản xuất máy kéo hàng loạt người ta khơng ý dẫn việc giảm kích động lên người lái [44] Ở Việt Nam qua số nghiên cứu cho thấy máy nhập từ nước ngoài, hệ thống giảm xóc cho ghế tính tốn từ thiết kế, nhiên thơng số thiết kế tính tốn theo tiêu chuẩn người nước ngồi Do có khác số nhân trắc, tiêu tâm sinh lý người Việt Nam người nước ngoài, nên sử dụng hiệu giảm rung thực tế bị thay đổi, khơng cịn phù hợp đáp ứng yêu cầu người Việt Nam [5], [38] Đối với số máy, thay đổi điều kiện làm việc tác động kích động lên người lái thay đổi, vần phải khảo nghiệm tính tốn cải tiến hệ thống giảm xóc cho ghế ngồi lái theo điều kiện làm việc cụ thể Một số nghiên cứu chống rung người Việt Nam cơng bố cơng trình Triệu Quốc Lộc [28]; Nguyễn Văn Khang, Đỗ Sanh [25] dao động bảo hộ lao động; Đỗ Sanh, Nguyễn Văn Khang [7] ngăn chặn rung động đường lan truyền công nhân lái máy kéo công nhân gian chế biến lâm sản Nhìn chung cơng trình nghiên cứu chống rung theo hướng: Nghiên cứu bản, nghiên cứu thực nghiệm, nghiên cứu ứng dụng Các cơng trình nghiên cứu đưa sở lý thuyết kỹ thuật chống rung, phương pháp đo đạc, tính tốn, đánh giá Trên sở nghiên cứu thực nghiệm, người ta tiến hành xây dựng tiêu chuẩn, định mức rung cho phép thể người.(phụ lục 01) Trong cơng trình nghiên cứu trung tâm giám định máy móc, thiết bị điện nơng nghiệp hệ thống tiêu chuẩn khảo nghiệm, giám định chất lượng máy kéo, máy canh tác dùng sản xuất nông - lâm nghiệp [40], 12 đưa phương pháp khảo nghiệm xác định dao động ghế ngồi lái máy kéo tiêu an toàn điều kiện làm việc người lái máy kéo gia tốc dao động, vận tốc dao động ứng với tần số dao động ghế người lái theo tiêu chuẩn quốc gia (TCVN) Các công trình nghiên cứu bước đầu đạt kết lý thuyết, thực nghiệm thực tế, góp phần đáng kể nghiệp đào tạo, cơng nghiệp hố nơng thơn miền núi nước ta 13 Chương ĐỐI TƯỢNG, MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu Giảm thiểu tác động xấu dao động máy kéo tới người lái nhằm đảm bảo tính êm dịu người lái Mơ hình dao động máy kéo nhằm xác định dao động vị trí ghế ngồi người lái Xác định thông số hệ số giảm xóc cho ghế ngồi người lái máy kéo nơng nghiệp JOHN DEERE- 5310 để đảm bảo tiêu an toàn cho người điều khiển máy kéo theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5126 - 90) 2.2 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu liên hợp máy kéo nơng nghiệp JOHN DEERE- 5310 có rơ mc trục chở gỗ - Dạng đường vận xuất Theo kết khảo sát số địa bàn, TS Nguyễn Tiến Đạt [14] đưa dạng mặt đường vận xuất gỗ có dạng dạng chính: dạng mặt đường xác định biểu diễn hàm tuần hoàn dạng mặt đường biến đổi ngẫu nhiên tác động nhiều yếu tố Khi nghiên cứu dao động liên hợp máy kéo này, lựa chọn loại đường vận xuất có dạng mấp mơ điều hồ với chiều cao mấp mơ trung bình h0 = 0,1 m bước sóng trung bình S0 = 1.6 m 2.3 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu kế thừa mơ hình tính tốn PTVP dao động liên hợp 14 máy kéo nơng nghiệp [17] có rơmc chở gỗ lâm nghiệp có tính đến ảnh hưởng mấp mô mặt đường cho đối tượng LHM - Giải hệ PTVP dao động LHM theo trọng tâm LHM điểm đặt ghế ngồi - Khảo sát yếu tố động học: dao động trọng tâm máy kéo, dao động điểm đặt ghế ngồi, dao động vận tốc gia tốc ghế ngồi; xây dựng vẽ đồ thị tương ứng - Xác định giá trị Zmax,Zghemax,Z’ghemax, Z’’ghemax làm sở đánh giá ảnh hưởng dao động đến người lái đề xuất phương án thiết kế, cải tiến ghế ngồi (xác định thơng số hệ giảm xóc lắp cho ghế) -Xây dựng mơ hình PTVP dao động ghế ngồi lái - Xác định thông số hệ giảm xóc dạng ghế ngồi máy kéo Jonh Deere 5310 2.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu phương pháp dao động máy, giải tốn dao động phương pháp giải tích - Dao động trọng tâm máy kéo, điểm đặt ghế ngồi theo vận tốc, gia tốc tải trọng LHM điều kiện đường có mấp mơ Trên sở tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5126 - 90 "Rung giá trị cho phép chỗ làm việc", làm sở để đánh giá mức độ giảm rung cần thiết 15 Chương KHẢO SÁT DAO ĐỘNG CỦA MÁY KÉO JOHN DEERE- 5310 VÀ GHẾ NGỒI KHI KÉO RƠMOÓC CHỞ GỖ TRÊN ĐƯỜNG VẬN CHUYỂN LÂM NGHIỆP Mức độ an toàn ổn định ôtô, máy kéo bánh bơm không đánh giá thông qua khả chống lật, chống trượt, khả điều khiển lái, trình phanh mà thể qua độ êm hay dao động chuyển động Hiện tượng dao động ôtô máy kéo chuyển động đường đặc biệt với chất lượng đường xấu có ảnh hưởng lớn đến tính ổn định xe, đến sức khoẻ người điều khiển phương tiện, độ bền cụm chi tiết, chất lượng hàng hố, chi phí nhiên liệu… hay nói khác có ảnh hưởng trực tiếp đến suất hiệu làm việc phương tiện an toàn cho người lái Nghiên cứu dao động ôtô, máy kéo bánh nhiều tác giả quan tâm có nhiều kết nghiên cứu hầu hết dạng dao động, số dao động thẳng đứng khung xe với mặt đường chủ yếu Với mục tiêu đề tài xác định dao động máy kéo chở gỗ điều kiện đường lâm nghiệp; đánh giá ảnh hưởng dao động đến điều kiện làm việc người lái Dao động phát sinh kích động mấp mơ mặt đường, qua khung máy kéo ghế ngồi, tác dụng liên tục lên người điều khiển máy kéo trình tác nghiệp Dao động có tần số thời gian tác động giới hạn cho phép có hại cho sức khoẻ người điều khiển nguyên nhân gây nên bệnh nghề nghiệp cho người điều khiển 16 3.1.Mơ hình dao động liên hợp máy gồm máy kéo John Deere-5310 rơmoóc trục chở gỗ Khi nghiên cứu dao động liên hợp máy (LHM), gồm máy kéo bánh rơmoóc trục chở gỗ, ảnh hưởng mấp mô mặt đường vận chuyển lâm nghiệp, tác giả Phạm Minh Đức [17] xây dựng mơ hình tính toán dao động hệ cho LHM gồm máy kéo bánh nơng nghiệp rơ mc trục chở gỗ hình 3.1 Đối tượng nghiên cứu đề tài LHM gồm máy kéo John Deere -5310 rơmc trục chở gỗ có mơ hình tính tốn tương tự sau: Hình 3.1a: Mơ hình máy kéo rơ mooc trục chở gỗ Cầu trước máy kéo; Thân cầu sau máy kéo 3.Khớp nối mooc; 4.Rơ mooc Hình 3.1b Sơ đồ tính tốn dao động LHM 17 Trong đó: m1: khối lượng cầu trước (gồm trục bánh xe); m2: khối lượng thân máy kéo; m1 + m2 = mmk, m3: khối lượng rơmc có gỗ; Om, OM: vị trí trọng tâm máy kéo rơmoóc có gỗ; z1, z, z4: chuyển vị thẳng đứng trọng tâm cầu trước, thân máy kéo rơmoóc; α1, α2 , α3 , β1, β2 , β3 : chuyển vị góc phần quanh trục (x) (y); z1t, z1p, z2t, z2p, z5t, z5p: chuyển vị thẳng đứng tâm bánh xe bên trái, bên phải trục trước, trục sau trục rơmc; q1, q2, q5: độ cao mấp mơ mặt đường vị trí tiếp xúc với bánh xe trước sau, bánh xe sau bánh xe rơmoóc; 1, 1, 1 : độ chênh mấp mô mặt đường vị trí tiếp xúc với bánh xe bên phải trái cặp tương ứng; Jix, Jiy: mô men quán tính phần hệ trục x, y; li (i =1, 2, 3, 4, 5): khoảng cách theo phương ngang điểm; d, dM: khoảng bánh xe trái phải máy kéo rơmc + Thơng số LHM: thông số LHM gồm máy kéo John Deere 5310 rơmoóc chở gỗ thống kê bảng (3.1): Bảng 3.1 : Các thơng số máy kéo JOHN DEERE-5310 Các thông số TT Đơn vị Giá trị Động Loại động cơ: 3029DPY 01 Công suất Kw 37 Số vòng quay danh nghĩa v/ph 900 18 Số vòng quay mômen cực đại v/ph 2400 Nhiên liệu - Gart Máykéo Chiều dài mm 3600 Chiều rộng mm 1885 Chiều cao đến ống xả mm 2320 Chiều cao khơng tính ống xả mm 1678 10 Tâm bánh - cầu trước mm 1400 - cầu sau mm 1600 11 Chiều cao gầm mm 475 12 Chiều dài sở mm 2050 13 Bán kính quay vịng tới thiểu m 3.3 14 Trọng lượng: trung bình kg 2063 15 Trọng lượng phụ (trục sau) kg 48 Đối trọng phía trước kg 45 -Dọc (so với cầu sau & cầu trước) mm 697/1353 -Ngang (lệch trái) mm 20 - cao mm 783 6.5-20 N 1100 16,9-28 N 3680 16 17 Tọa độ trọng tâm: Bánh lốp trước:- số hiệu -Tải trọng cho phép bánh 18 Bánh lốp sau: - số hiệu -Tải trọng cho phép bánh Rơ mooc trục chở gỗ 19 Chiều dài thùng mooc (L0) mm 3060 20 Chiều rộng (B) mm 1780 21 Chiều cao (hm) mm 1320 ... NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ XUÂN LƯU NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA GHẾ NGỒI NGƯỜI LÁI TRÊN MÁY KÉO NÔNG NGHIỆP JOHN DEERE- 5310 KHI SỬ DỤNG TRONG ĐIỀU KIỆN LÂM NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC... tài: "Nghiên cứu dao động ghế ngồi người lái máy kéo nông nghiệp JOHN DEERE- 5310 sử dụng điều kiện lâm nghiệp? ?? Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát vận xuất, vận chuyển gỗ máy kéo. .. việc máy kéo - Nghiên cứu ổn định liên hợp máy điều kiện làm việc nhằm xác lập chế độ sử dụng hợp lý cho liên hợp máy 1.4 Một số kết nghiên cứu dao động máy kéo ghế ngồi cho người lái Các máy kéo