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