(Luận văn) những cơ sở khoa học của việc áp dụng xe tải xích cao su mst 600 vào vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - DƯƠNG VĂN CƯỜNG lu an n va p ie gh tn to NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC ÁP DỤNG XE TẢI XÍCH CAO SU MST- 600 VÀO VẬN CHUYỂN GỖ TRÊN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT z m co l gm @ an Lu Hà Nội, 2010 n va ac th si BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - DƯƠNG VĂN CƯỜNG lu NHỮNG CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC ÁP DỤNG XE TẢI XÍCH CAO SU MST- 600 VÀO VẬN CHUYỂN GỖ TRÊN ĐƯỜNG LÂM NGHIỆP an n va p ie gh tn to w Chuyên ngành: KỸ THUẬT MÁY oa nl VÀ THIẾT BỊ CƠ GIỚI HÓA NÔNG - LÂM NGHIỆP d Mã số: 60 52 14 ll u nf va an lu m oi LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT z at nh z @ l gm NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS NGUYỄN NHẬT CHIÊU m co an Lu n va Hà Nội, 2010 ac th si MỞ ĐẦU Trong ngành khai thác gỗ nước ta nay, khâu vận chuyển gỗ từ nơi khai thác kho bãi ven đường quốc lộ thực chủ yếu nhờ loại máy kéo kéo rơ moóc trục, thiết bị tự chế xe công nông loại xe vận tải khác Những loại phương tiện làm việc đường lâm nghiệp có khả kéo, bám, ổn định thấp, dẫn đến ảnh hưởng tới an toàn người thiết bị, suất không cao, hiệu kinh tế thấp Chính vậy, việc nghiên lu cứu áp dụng phương tiện phù hợp vận chuyển gỗ, lâm sản cần an Trong thời gian vừa qua đề tài cấp nhà nước mã số KC 07.26 trường n va quan tâm tn to gh Đại học Lâm nghiệp thực hiện, nghiên cứu chế tạo rơ moóc trục chủ động p ie lắp sau máy kéo shibaura nâng cao khả bám khả ổn w hạn chế oa nl Hiện nay, thị trường nước ta xuất loại xe tải xích cao su MST - d 600 Nhật Bản, với ưu điểm vượt trội như: Kết cấu nhỏ gọn, khả lu an quay vòng tốt, di chuyển linh hoạt, đặc biệt loại xe có sức u nf va bám tính ổn định cao nên di chuyển địa hình đường rừng phức ll tạp, độ dốc lớn Ngoài xe MST - 600 cịn có thùng xe tự đổ dẫn động m oi hệ thống thuỷ lực thuận tiện cho công tác bốc dỡ, vận chuyển gỗ z at nh đường lâm nghiệp Để có sở khoa học đưa xe tải xích cao su MST - 600 vào hoạt động z gm @ vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp Việt Nam, chưa có nghiên cứu l khả kéo, bám ổn định, quay vịng xe tải xích cao su MST - 600 m co Để giải vấn đề tồn tiến hành thực nghiên cứu đề tài: 600 vào vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp” an Lu “Những sở khoa học việc áp dụng xe tải xích cao su MST – n va ac th si Mục tiêu đề tài: Xác định khả kéo bám, ổn định quay vịng xe tải xích cao su MST - 600 vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp Đưa khuyến cáo sử dụng xe tải xích cao su MST - 600 vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp Đối tượng nghiên cứu đề tài: Đối tượng nghiên cứu đề tài xe tải xích cao su MST - 600 sản xuất từ Nhật Bản, vận chuyển gỗ rừng trồng đường lâm nghiệp lu Ý nghĩa khoa học đề tài: an va Xác định khả kéo, bám, ổn định, quay vòng xe tải xích cao su n MST - 600 chở gỗ đường lâm nghiệp to Kết nghiên cứu đề tài làm cho việc sử dụng xe tải xích p ie gh tn Ý nghĩa thực tiễn đề tài: d oa nl w cao su MST - 600 vào vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan công nghệ thiết bị vận chuyển gỗ Vận chuyển gỗ từ bãi tập trung rừng tới nơi tiêu thụ, nơi chế biến thực đường ô tô, đường sắt, đường thủy 1.1.1 Công nghệ thiết bị vận chuyển gỗ giới Hiện giới vận chuyển gỗ lâm sản chủ yếu đường tơ vận chuyển theo hình thức động gía thành vận chuyển tương lu đối thấp so với hình thức vận chuyển khác Hình thức vận chuyển đường an n va sắt, đường thủy thực nơi có gần hệ thống sơng suối, Một số nước tiên tiến sử dụng ô tô vận chuyển gỗ lâm gh tn to gần đường sắt công cộng p ie sản, loại như: Xe tải trục với rơ moóc trục có tải trọng chuyến tương w đối lớn đạt 35 - 40 m3 Xe tải trục với rơ moóc trục có tải trọng chuyến 30 oa nl - 35 m3 có mặt sàn moóc phẳng sử dụng cho vận chuyển gỗ ngắn, mặt d sàn làm khung thép với cột trống hai bên Xe tải hai trục đơn loại lu an giới sử dụng phổ biến cho vận chuyển gỗ rừng trồng u nf va ngắn, cắt khúc có tải trọng chuyến từ 10 - 15 m3 Phổ biến nước phát ll triển Mỹ, Canada có sử dụng xe tải hai trục đơn, ba trục đơn loại m oi xe thường trang bị gía đỡ phụ trục có bánh Để vận chuyển z at nh gỗ dài đầu gỗ cố định giá đỡ phụ đầu cố định chặt xe tải, để xe di chuyển động khơng tải giá đỡ phụ thiết kế z l sau xe gm @ cấu nâng đặt sàn xe gập vào khung thép đặc biệt phía m co Những năm 1980 - 1995, Thụy Điển nước sản xuất nhiều loại phương tiện bốc dỡ, vận chuyển gỗ đặc trưng hãng Volvo an Lu n va ac th si với đủ chủng loại Ngồi cịn có hãng Allrouder Hinght - HFT (Mỹ), hãng Arbro – lift (Canada) Tại nước Đông Âu thời điểm thập kỷ 90 sử dụng phổ biến phương tiện tự bốc dỡ vận chuyển gỗ cự ly trung bình, như: FMG 910 LOKOMO, PONSSE.S.15, FISKARS F70S, F900Z, F1200 (Phần Lan), FMV 350-84 (Thụy Điển) Tại Châu Á Myanma, Indonesia, Nhật Bản sử dụng chủ yếu loại PRAMI-TRAC (Nhật Bản), thiết bị có cơng suất 35 - 145 kW trọng tải từ - 15 tấn, có ưu điểm tính việt dã cao, làm việc lu điều kiện địa thời tiết khắc nghiệt an Trong vận chuyển gỗ cự ly dài giới sử dụng nhiều loại va n xe kéo rơ moóc, xe vận tải chuyên dụng Các loại xe có cơng suất từ 100 - gh tn to 240 mã lực, lực kéo lớn, cấu tạo gồm đầu kéo rơ moóc chở hàng dùng ie để vận chuyển gỗ lớn rừng tự nhiên, gỗ nguyên cây, gỗ nhỏ rừng trồng cắt p khúc tuyến đường lớn, đường nhánh Các loại xe có nhiều nl w nước sản xuất sử dụng hãng Bell 2WD, 4WD, T25 (Austraylia), d oa Nissan TZA 52 (Nhật Bản), Scania L80, L81, L85, L110, LB81, LB86 (Thụy an lu Điển), Maz 509A, Kpaz 255 (Liên Xô cũ), Praga V3S, S5T (Tiệp) u nf va Phương tiện vận tải thủy chủ yếu gồm loại bè, mảng, ca nô, xà lan Hiện giới sử dụng, không sử dụng nhiều ll oi m nhược điểm tốc độ chậm, không chủ động phụ thuộc vào thiên nhiên, z at nh luồng lạch sơng ngịi Gỗ, lâm sản vận chuyển bị ảnh hưởng nhiều không đảm bảo chất lượng môi trường nước, khó chế biến z Nói chung giới với nước tiên tiến việc khai thác vận @ m co vận chuyển đại, suất cao l gm chuyển lâm sản quy hoạch quy mô lớn, tập trung, thiết bị khai thác an Lu n va ac th si 1.1.2 Công nghệ thiết bị vận chuyển gỗ Việt Nam Việt Nam với số liệu thống kê năm 1990 ngành lâm nghiệp có giá trị tổng sản phẩm xã hội chiếm 3,5% nước, hàng năm ngành nhà nước đầu tư xây dựng với số vốn chiếm 6,6% vốn đầu tư nước Mỗi năm ngành lâm nghiệp khai thác trung bình 1,2 triệu m gỗ tròn nhiều lâm sản khác Ngành lâm nghiệp nước ta vào thời điểm chủ yếu hoạt động theo hai thành phần quốc doanh ngồi quốc doanh [1] Các đơn vị lâm nghiệp quốc doanh thành lập sau năm 1954 lu miền Bắc phục vụ cho kế hoạch xây dựng kinh tế chiến tranh, giải an n va phóng năm 1975 đến trước năm 1990 sở hoạt động theo chế máy móc thiết bị cần thiết, mà ngành khí chế tạo nước ta cịn gh tn to bao cấp khối nước Xã hội chủ nghĩa [7] Sản xuất lâm nghiệp cần có p ie yếu, sản xuất số thiết bị chế biến gỗ chất lượng thấp, loại w máy móc thiết bị khai thác vận chuyển lâm sản phần lớn nhập ngoại từ oa nl nước xã hội chủ nghĩa Đa số máy móc thiết bị nhập ngoại qua sử dụng d 10 năm ô tô MA3 509 A Miền Bắc có số loại máy tư lu va an nhập ngoại phục vụ vùng nguyên liệu giấy Bãi Bằng u nf Ở nước ta phương tiện vận chuyển gỗ lâm sản theo đường gồm ll loại ô tô máy kéo bánh bơm Các loại ô tô vận tải nhập từ Liên Xô m oi nước xã hội chủ nghĩa Praga S5T, V3S (Tiệp Khắc), Zil 130, Maz 5091, z at nh Kamaz 54112, Kraz 255, MTZ 82 (Liên Xô cũ) Trong loại Praga V3S z sử dụng rộng rãi vận chuyển gỗ lâm sản Xe có cầu chủ m co l phía Bắc miền Trung gm @ động, tính động cao, tải trọng trung bình, thích hợp với vận tải gỗ nhỏ an Lu n va ac th si Hình 1- Máy kéo MTZ 82 kéo rơ mc trục chở gỗ lu Loại xe Maz 509A Liên Xô cũ dùng vận chuyển gỗ dài lớn, loại an va nhập vào nước ta cuối năm 70 đến hoạt động Năm 1981 n Viện Công nghiệp rừng kết hợp với Viện Snimê (Liên Xô cũ) khảo nghiệm gh tn to sản xuất xe Maz 509 kéo rơ moóc TMZ-803 đề tài" Nghiên cứu p ie dây chuyền khai thác hợp lý sở thiết bị Liên xô" qua khảo nghiệm thấy loại phương tiện vận chuyển có nhiều ưu điểm hẳn với nhiều oa nl w loại tơ vận chuyển trước Đồn xe có suất cao, tiết kiệm nhiên d liệu, ổn định cao, thích hợp với địa bàn Tây Nguyên ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu Hình 1- Xe Reo chở gỗ n va ac th si Hiện loại máy sử dụng nêu trên, xí nghiệp sản xuất lâm nghiệp sử dụng loại xe Reo (hình 1-2) [7] cải tiến xe Reo (Mỹ), xe Bò Vàng (Pháp) để vận xuất, vận chuyển Các loại xe len lỏi rừng, dùng cáp gom gỗ kéo lên xe chở bãi gỗ Đối với địa hình phẳng, loại xe vận xuất gỗ suất Đồng thời người ta dùng chúng để vận chuyển gỗ xí nghiệp chế biến Đối với nông hộ, trang trại người ta sử dụng chủ yếu máy kéo nhỏ bánh ôtô nhỏ bánh kèm theo rơmooc để vận chuyển, chuyến lu có khả kéo đến hàng Các loại ôtô liên hợp với loại an máy công tác khác có khả làm nhiều việc sản xuất nơng va n nghiệp Vừa có khả làm đất, bơm tưới vừa có khả vận chuyển, xay ie gh tn to xát Do vậy, hộ nông dân sử dụng chúng phổ biến Đối với gỗ nhỏ rừng trồng vùng nguyên liệu giấy nước ta, phương p tiện vận chuyển chủ yếu loại ôtô Vận chuyển cự ly ngắn thường d oa nl w dùng xe Volvo, máy kéo shibaura kéo rơ mc (hình - 3) ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu Hình 1- Máy kéo Shibaura, lắp tay bốc thủy lưc, kéo rơ moóc chở gỗ n va ac th si Đối với vận chuyển gỗ đường dài phổ biến dùng ơtơ với đầy đủ chủng loại đại có công suất cao 1.2 Tổng quan khả kéo, bám quay vịng máy kéo xích Để đưa loại máy kéo vào sản xuất ta cần nghiên cứu khả kéo, bám, ổn định quay vòng Khả kéo, bám quay vòng máy kéo trình chở gỗ đường phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Công suất động cơ, độ dốc, hệ số cản lăn, tải trọng Một yếu tố ảnh lu hưởng quan trọng đến khả kéo, bám lực cơng nghệ phát sinh an móc nối moóc máy kéo tác dụng lên máy kéo Tại điểm máy kéo va n chịu lực tác động từ rơ moóc tác động lên Đó lực cản kéo (Px) song gh tn to song với phương chuyển động phản lực móc (Pz) vng góc với phương ie chuyển động Các lực phụ thuộc vào tải trọng xe, lực Px , Pz làm thay p đổi phân bố trọng lượng máy kéo, làm thay đổi phản lực pháp tuyến nl w lên bánh xe trước sau, từ dẫn tới thay đổi khả kéo, bám d oa máy kéo, đặc biệt có ảnh hưởng trực tiếp đến khả lái; nhiều an lu trường hợp máy kéo có đủ khả kéo, bám không thỏa mãn điều u nf va kiện lái không cho phép làm việc Việc nghiên cứu thành phần lực làm sở tính tốn số phần tử kết cấu rơ moóc, xác định ll oi m tải trọng hợp lý cho máy kéo vận chuyển điều kiện đường lâm z at nh nghiệp với độ dốc  100 , đường đất có hệ số ma sát vận chuyển f = 0,03 0,15; hệ số bám bánh xe chủ động với mặt đường φ = 0,5  0,6 [5] z gm @ 1.2.1 Tổng quan khả kéo, bám xe xích Xích phận xe tiếp xúc với mặt đất để biến chuyển động quay m co l chủ động thành chuyển động thẳng xe Lực kéo tiếp tuyến phản lực đất tác dụng lên dải xích Khi an Lu chuyển động dải xích tác dụng lên đất làm đất biến dạng đất tác dụng n va ac th si 55 Gx x x  Gg x g Xt  Yt  (4.4) G Gx y x  Gg y g (4.5) G Ta có: G = Gx + Gg = 40000 + 33000 = 73000 N Thay thông số vào công thức (4.4) (4.5) ta được: lu an xt = 40000 820  330001745  1238,15 73000 yt = 400001350  33000 365  904,72 73000 n va Vậy tọa độ trọng tâm xe tải xích cao su MST - 600 mang tải là: tn to theo chiều cao hg = 1238,15 mm, theo chiều dài b = 904,72 mm ie gh Tương tự trường hợp xe đứng yên dốc không mang tải, ta p xác định góc dốc giới hạn xe tải xích cao su MST - 600 bị lật nl w đổ mang tải lớn quay đầu lên dốc: b - lk 904,72  485 =  0,462 hg 1238,15 d oa tgα = lu va an  α = 24047’ ll mang tải: u nf Trường hợp xe tải xích cao su MST - 600 đứng quay đầu xuống dốc có m ln - b 1955  904,72 =  0,8483 hg 1238,15 oi z at nh tgα =  α = 40018’ z gm @ Vậy góc dốc giới hạn xe đứng dốc, mang tải lớn không bị lật đổ quay đầu lên dốc là: α  24047’, quay đầu xuống dốc là: α  40018’ m co l 4.1.2 Nghiên cứu khả ổn định chống lật tĩnh ngang xe tải an Lu xích cao su MST - 600 n va ac th si 56 Để nghiên cứu khả ổn định chống lật tĩnh ngang xe tải xích cao su MST - 600 đứng yên đường nghiêng ngang có mang tải, xét sơ đồ hình - 4: C C an Z'' va b n tn to Z'  Gcos G Y' Y'' O2 C  gh O1 hg lu Gsin p ie Hình - Sơ đồ chống lật tĩnh ngang oa nl w xe tải xích cao su MST - 600 có mang tải d Theo sơ đồ hình - ta có lực tác dụng lên xe tải xích cao su MST - an lu 600 gồm có: u nf va - Trọng lượng xe tải G phân thành phần Gsinβ ll Gcosβ theo góc dốc nghiêng ngang β, chiều cao trọng tâm hg= 1238,15 mm; oi m - Các phản lực đứng hai dải xích Z’ Z”; z at nh - Các phản lực ngang hai dải xích Y’ Y”; Khả chống lật tĩnh ngang xác định độ dốc ngang tối đa β mà z gm @ xe đứng được, khơng bị lật đổ đứng đường nghiêng ngang Để xác định góc β trước hết ta phải tính phản lực đất lên bánh l C G.cosβ = (4.7) an Lu  M01 = Z”.C + hg.G.sinβ - m co xe phía dốc Z” Lập phương trình mơ men lực điểm O1 n va ac th si 57 C G cos  - h g G sin   Z'' C (4.8) Xe bắt đầu lật Z” = tức là: C G.cosβ - hg.G.sinβ =  tg  (4.9) C 1450   0,5856 2hg 2.1238,15    30,35o  30o21' Vậy góc giới hạn mà xe tải xích cao su MST - 600 bị lật đổ đứng lu an yên mang tải đường nghiêng ngang là:   30o21' n va Hiện tượng trượt xe theo chiều dốc xẩy sớm so với tn to tượng trượt ngang Vì cần phải xác định độ dốc ngang tối đa mà xe ie gh đứng khơng bị trượt ngang Theo hình - điều kiện cân xe p tác dụng ngoại lực viết: (4.10) nl w (  Z’ +  Z”)φz = G.sin βφ d oa Trong đó: an lu βφ - Độ dốc ngang tối đa theo điều kiện bám; va φz - Hệ số bám ngang u nf Điều kiện đảm bảo cho xe không bị trượt ngang là: ll G.sin βφ ≤ φz(  Z’ +  Z”) oi m (4.11) z at nh Theo điều kiện cân xe thì:  Z’ +  Z” = G.cos βφ z Thay (4.12) vào (4.11) ta được: (4.12) @ l tg βφ ≤ φz (4.13) gm G.sin βφ ≤ φz G.cos βφ (4.14) m co Vậy độ dốc ngang tối đa mà xe đứng n khơng bị trượt phụ an Lu thuộc vào hệ số bám φz n va ac th si 58 Bảng Hệ số bám số loại đường [5] Loại đường tình trạng mặt đường Hệ số bám φz Đường nhựa đường bê tơng: - Khơ 0,7 ÷ 0,8 - Ướt 0,35 ÷ 0,45 Đường đất - Pha xét, khơ 0,5 ÷ 0,6 - Ướt 0,2 ÷ 0,4 lu Đường cát an n va 0,2 ÷ 0,3 - Ướt 0,4 ÷ 0,5 Nếu chọn φz = 0,5 độ dốc tối đa mà xe đứng n khơng bị p ie gh tn to - Khô d oa nl w trượt là: βφ  26033’ ll u nf va an lu oi m z at nh z l MST - 600 chuyển động gm @ 4.2 Nghiên cứu khả ổn định chống lật xe tải xích cao su m co 4.2.1 Nghiên cứu khả ổn định chống lật dọc xe tải xích cao su MST- 600 chuyển động lên dốc không tải an Lu n va ac th si 59 Để nghiên cứu khả ổn định chống lật dọc xe tải xích cao su MST- 600 chuyển động lên dốc không tải ta xét sơ đồ sau: P h hg b n Xt GSi Pj lu Pf h1 X' t an Z va n os GC G ln gh hm tn to lk  ie Fk p nl w Hình - Sơ đồ lực tác dụng lên xe tải xích cao su MST-600 d oa chuyển động lên dốc không mang tải u nf va tác dụng: an lu Theo sơ đồ hình - xe tải xích cao su MST- 600 chịu lực - Trọng lượng xe G phân thành phần Gcosα Gsinα, ll oi m G = 40000 N; z at nh - Hợp lực phản lực pháp tuyến  Z qua trục treo cân sau máy kéo bắt đầu có tượng lật đổ; z an Lu Các khoảng cách: m co - Lực kéo tiếp tuyến Fk= 26432,49 N ; l - Lực quán tính Pj; gm - Lực cản lăn Pf; @ - Lực cản khơng khí Pω ; n va ac th si 60 hm - Khoảng cách từ mặt đất đến điểm 0, hm= 480 mm = 0,48m; h1 - Khoảng cách từ mặt đất điểm đặt lực cản Pf, h1= 100 mm = 0,1m; hg - Chiều cao trọng tâm xe tải xích cao su MST - 600, hg= 820 mm = 0,82 m; b - Khoảng cách từ trọng tâm đến trục bánh bị động phía sau, b = 1350 mm = 1,35 m; lk - Khoảng cách từ trục treo cân sau đến trục bánh phía sau, lk = 485 mm = 0,485 m lu Ta tính lực tác dụng lên xe tải xích cao su MST - 600 chuyển an động lên dốc: va n Lực cản lăn Pf tác dụng lên xe tải xích cao su MST- 600 chuyển Pf = G.f cosα (4.20) Trong đó: f hệ số cản lăn dải xích với mặt đường p ie gh tn to động lên dốc tính theo cơng thức sau [5]: nl w Bảng Hệ số cản lăn f máy kéo xích [5] Hệ số cản lăn f d oa Loại đất an 0,06 ÷ 0,07 u nf va Đường đất khô cứng Đường cát mềm 0,06 lu Đường nhựa ll 0,10 0,10 0,15 z 0,15 ÷ 0,20 l gm @ Đất lầy 0,07 z at nh Cát khô oi Cát ẩm m Đồng cỏ chọn f = 0,07 thì: m co Khi xe tải xích cao su MST - 600 hoạt động đường đất khô cứng ta an Lu Pf = 0,07.G.cosα = 2800.cosα, N (4.21) n va ac th si 61 Giả thiết xe chuyển động lên dốc với tốc độ nhỏ chuyển động ổn định Khi Pj≈ 0; Pω≈ Xe tải xích cao su MST – 600 có tượng lật đổ tổng hợp lực  Z qua trục hệ thống cân sau Vậy để xác định góc giới hạn mà xe tải xích cao su MST - 600 bị lật đổ, ta lập phương trình mơmen tất lực điểm (hình 4- 5) G.(b - lk)cos  - G(hg - hm)sin  - Fk.hm - Pf (hm - h1) = (4.22) Thay thơng số vào phương trình (4.22) ta phương trình : lu 33536cos  - 13600sin  - 12687,1 = an va Giải phương trình ta được: (4.23)  = 47 24’ n Vậy góc dốc tối đa mà xe tải xích cao su MST – 600 chuyển động lên p ie gh tn to dốc không bị lật :   47 24’ 4.2.2 Nghiên cứu khả ổn định chống lật dọc xe tải xích nl w cao su MST- 600 chuyển động lên dốc có tải chở gỗ rừng trồng d oa Để nghiên cứu khả ổn định chống lật dọc xe tải xích cao su an lu MST- 600 chuyển động lên dốc có tải ta xét sơ đồ hình - u nf va Theo hình - lực tác dụng lên xe tải xích cao su MST- 600 là: G - Trọng lượng xe mang tải với tải trọng lớn phân làm ll oi m hai thành phần Gsin Gcos; G = 73000 N; z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si 62 P b Xt Pj Pf h1 X' t n GSi hg Z os GC an hm lu G Fk ln lk  n va tn to Hình - Sơ đồ lực tác dụng lên xe tải xích cao su MST - 600 - Hợp lực phản lực pháp tuyến  Z qua trục treo cân p ie gh chuyển động lên dốc có tải nl w sau máy kéo bắt đầu có tượng lật đổ; d oa - Lực cản khơng khí Pω ; an lu - Lực cản lăn Pf = G.f cosα; va - Lực quán tính Pj; z at nh - hm= 480 mm = 0,480 m oi m Các khoảng cách: ll u nf - Lực kéo tiếp tuyến Fk= 26432,49 N ; - hg =1238,15 mm = 1,23815 m m co l gm - lk= 485 mm = 0,485 m @ - b = 904,72 mm = 0,90472 m z - h = 100 mm = 0,1 m; Giả thiết xe chuyển động lên dốc với tốc độ nhỏ chuyển động an Lu ổn định Khi Pj≈ 0; Pω≈ n va ac th si 63 Khi xe tải xích cao su MST - 600 hoạt động đường đất khô cứng ta chọn f = 0,07 thì: Pf = 0,07.G.cosα = 5110cosα, N Khi xe chuyển động lên dốc bắt đầu có tượng lật đổ tổng phản lực  Z qua điểm Vậy để xác định khả ổn định khơng bị lật đổ ta lập phương trình mơmen tất lực điểm Phương trình mômen sau: G.(b  lk ).cos  G.(hg  hm ).sin  Fk hm  Pf (hm  h1 )  (4.24) lu Thay thông số vào phương trình ta được: an va 28698 cos - 55345 sin - 12952 = (4.25) n Giải phương trình ta : = 15030’ tn to gh Vậy góc giới hạn để xe tải xích cao su MST- 600 chở gỗ rừng trồng lên p ie dốc không bị lật đổ :   15030’ w 4.2.3 Nghiên cứu khả ổn định chống lật dọc xe tải xích oa nl cao su MST - 600 chuyển động xuống dốc chở gỗ rừng trồng d Để nghiên cứu khả ổn định chống lật dọc xe tải xích cao su lu ll u nf va an MST- 600 chuyển động xuống dốc có tải ta xét sơ đồ hình - oi m z at nh hm GSin  bx P j z Z Pf P l  h1 lk gm ln O G @ GC os hg O1 Fk m co Hình - Sơ đồ lực tác dụng lên xe tải xích cao su MST - 600 an Lu chuyển động xuống dốc có tải n va ac th si 64 Theo hình - lực tác dụng lên xe tải xích cao su MST- 600 là: G - Trọng lượng xe mang tải với tải trọng lớn phân làm hai thành phần Gsin Gcos; G = 73000 N; - Hợp lực phản lực pháp tuyến  Z qua trục treo cân sau máy kéo bắt đầu có tượng lật đổ; - Lực cản khơng khí Pω ; - Lực cản lăn Pf = G.f cosα; - Lực quán tính Pj; lu - Lực kéo tiếp tuyến Fk= 26432,49 N ; an va Các khoảng cách: n - hg = 1238,15 mm = 1,23815 m; to - lk = 485 mm = 0,485 m; p ie gh tn - bx = 1535,28 mm = 1,53528 m; w - h1 = 100 mm = 0,1 m; oa nl - hm = 480 mm = 0,480 m; d Giả thiết xe chuyển động lên dốc với tốc độ nhỏ chuyển động an lu ổn định Khi Pj≈ 0; Pω≈ ll chọn f = 0,07 thì: u nf va Khi xe tải xích cao su MST - 600 hoạt động đường đất khô cứng ta oi m Pf = 0,07.G.cosα = 5110cosα, N z at nh Tương tự chuyển động lên dốc ta lập phương trình mơmen tất lực với điểm O2 ta có phương trình : z G.(hg  hm ).sin   G.(bx  lk ) cos  Pf (hm  h1 )  Fk hm  gm @ (4.26) l Thay thơng số vào phương trình (4.26) ta được: (4.27) m co 55345sin - 82486cos - 12688 =  = 48048’ an Lu Giải phương trình lượng giác (4.27) ta được: n va ac th si 65 Vậy góc giới hạn để xe tải xích cao su MST- 600 chở gỗ rừng trồng xuống dốc không bị lật đổ :   48048’ 4.2.4 Nghiên cứu khả ổn định chống lật ngang xe tải xích cao su MST- 600 chở gỗ chuyển động quay vòng đường nghiêng ngang Để nghiên cứu khả ổn định ngang xe tải xích cao su MST-600 chở gỗ chuyển động quay vịng đường nghiêng ngang, xét hình - 8: lu R an M jn Y C n va C p ie gh tn to oa nl w s Pltco Pltsin Gsin b d Z'  O1 Gcos Z''  Y'' O2 C u nf va an lu G Y'  hg Plt Y ll Hình - Sơ đồ lực mômen tác dụng lên xe tải xích cao su MST - 600 oi m z at nh chuyển động quay vòng đường nghiêng ngang Khi xe quay vòng ta xem xe chuyển động quanh sườn đồi, z lực tác dụng lên xe: @ m co - Các phản lực ngang Y’ Y”; l theo góc nghiêng ; gm - Trọng lực xe G phân làm hai thành phần Gcos Gsin an Lu n va ac th si 66 - Các phản lực thẳng góc từ đường tác dụng lên bánh xe bên trái Z’ lên bánh xe bên phải Z”; - Mômen lực tác quán tính tiếp tuyến Mjn tác dụng mặt phẳng ngang xe chuyển động không ổn định; -  góc nghiêng ngang đường; - Lực ly tâm Plt đặt trọng tâm xe phân làm hai thành phần Pltcos Pltsin theo góc nghiêng  (trục quay YY) lu G Vn2 Plt  g R an Ta có: va n G = 73000 N; to R bán kính quay vịng xe tải xích cao su MST-600; R = 725 mm p ie gh tn Vn = 6,6 km/h = 1,83 m/s; G Vn2 73000.1,832 Plt    24546 N g R 9,8.1,02 nl w Vậy: d oa Khi góc  tăng dần, đồng thời tác dụng lực ly tâm P lt, xe bị an lu lật đổ quanh mặt phẳng qua O1 vng góc với dải xích với góc dốc giới hạn u nf va hợp lực Z” = Lập phương trình cân mơmen điểm O1 ta có: (4.29) ll C C oi m  (G  Plt hg ) cos  (G.hg  Plt ) sin   z at nh C  Plt hg )  tg  C (G.hg  Plt ) (G z gm @ l  tg  0,3488    120 an Lu vòng đường nghiêng ngang là:   120 m co Vậy góc giới hạn để xe tải xích cao su MST-600 chuyển động quay n va ac th si 67 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 Kết luận Xe tải xích cao su MST - 600 hãng Morooka Nhật Bản sản xuất có nhều tính ưu việt, di chuyển nhiều loại đường khác Xe tải xích cao su MST - 600 nhập vào nước ta với số lượng nhỏ chưa áp dụng rộng rãi vào sản xuất nói chung vận chuyển lu lâm nghiệp nói riêng Do đó, để làm cho việc đưa xe tải xích cao an su MST - 600 vào vận chuyển lâm nghiệp tiến hành nghiên cứu đề va n tài: “Những sở khoa học việc áp dụng xe tải xích cao su MST – 600 Kết nghiên cứu khả kéo, bám xe tải xích cao su MST - p ie gh tn to vào vận chuyển gỗ đường lâm nghiệp” w 600 cho thấy: Với cơng suất động 55,1 kW, số vịng quay 2150 oa nl vòng/phút, tốc độ bậc thấp V = 6,6km/h xe có lực kéo tiếp tuyến bánh d chủ động Fk= 26432,5 N, tốc độ bậc cao V = 11km/h xe có lực kéo lu u nf va an tiếp tuyến bánh chủ động Fk= 15859 N Xe tải xích cao su MST - 600 dải xích có 28 mấu bám bám ll oi m vào đất nên xe có lực bám lớn Khi xe đường đất xét pha bề mặt có cỏ 169906,6 N z at nh với hệ số bám φ = 0,9 góc nghiêng α=300 ta có lực bám lớn Fb = z Kết tính tốn khả quay vịng xe tải xích cao su MST @ m co có bán kính quay vịng nhỏ R = 0,725 m l gm - 600 xác định mô men cản quay vòng Ms = 25933,25 N.m, xe Kết nghiên cứu ổn định, chống lật tĩnh cho thấy: an Lu n va ac th si 68 - Góc giới hạn ổn định chống lật tĩnh dọc xe tải xích cao su MST 600 quay đầu lên dốc khơng tải là: α = 46031’; có tải là: α = 24047’ - Góc giới hạn ổn định chống lật tĩnh dọc xe tải xích cao su MST 600 quay đầu xuống dốc khơng có tải là: α = 36025’; có tải là: α = 40018’ - Góc giới hạn ổn định chống lật tĩnh ngang xe tải xích cao su MST - 600 chở gỗ đứng yên đường nghiêng ngang là: β = 30021’ Kết nghiên cứu ổn định, chống lật xe chuyển động cho thấy: lu - Góc giới hạn ổn định chống lật dọc xe tải xích cao su MST - 600 an chuyển động lên dốc khơng có tải: α = 47024’, chở gỗ với tải trọng tối va n đa là: α = 15030’ to gh tn - Góc giới hạn ổn định chống lật dọc xe tải xích cao su MST - 600 - Góc giới hạn mà xe tải xích cao su MST - 600 bị trượt đường p ie chuyển động xuống dốc chở gỗ với tải trọng tối đa là: α = 48048’ nl w nghiêng ngang là: β = 26033’ d oa - Góc giới hạn ổn định chống lật xe tải xích cao su MST - 600 5.2 Kiến nghị ll u nf va an lu chở gỗ chuyển động quay vòng đường nghiêng ngang là:  ≈ 120 oi m Cần tiếp tục nghiên cứu khả kéo, bám, ổn định quay vòng z at nh xe tải xích cao su MST - 600 có tính đến lực động trình chuyển động đường lâm nghiệp z gm @ Cần nghiên cứu thực nghiệm khả kéo, bám, ổn định quay vịng xe tải xích cao su MST - 600 đường lâm nghiệp để khẳng định m co l kết nghiên cứu lý thuyết an Lu n va ac th si 69 lu an n va p ie gh tn to d oa nl w ll u nf va an lu oi m z at nh z m co l gm @ an Lu n va ac th si