Luận văn thạc sĩ xác định một số thông số công nghệ hợp lý khi sử dụng tời tự hành hai trống để vận xuất gỗ rừng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - VŨ AN BÌNH XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ HỢP LÝ KHI SỬ DỤNG TỜI TỰ HÀNH HAI TRỐNG ĐỂ VẬN XUẤT GỖ RỪNG TRỒNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP - VŨ AN BÌNH XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THƠNG SỐ CÔNG NGHỆ HỢP LÝ KHI SỬ DỤNG TỜI TỰ HÀNH HAI TRỐNG ĐỂ VẬN XUẤT GỖ RỪNG TRỒNG Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hóa nơng lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS LÊ TẤN QUỲNH Hà Nội - 2011 i LỜI CẢM ƠN Sau thời gian làm việc khẩn trương, nghiêm túc, đề tài tơi hồn thành Nhân dịp cho phép trân trọng bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới: Thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Lê Tấn Quỳnh, TS Nguyễn Văn Bỉ, ThS Phạm Văn Lý dành nhiều thời gian hướng dẫn, bảo tận tình cung cấp nhiều tài liệu tham khảo có giá trị cao Tập thể cán bộ, giáo viên Khoa Sau đại học, Trung tâm thí nghiệm thực hành Khoa Cơ điện Cơng trình, trường Đại học Lâm nghiệp tạo điều kiện thuận lợi cho thực đề tài Xin cảm ơn tới gia đình, bạn bè đồng nghiệp giúp đỡ suốt q trình thực đề tài Một lần tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới giúp đỡ q báu Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Những kết luận văn tính tốn xác, trung thực chưa có tác giả cơng bố Những nội dung tham khảo, trích dẫn luận văn dẫ nguồn gỗ rõ ràng./ Hà Nội, tháng năm 2011 Tác giả Vũ An Bình ii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục hình vẽ vi Danh mục bảng v ĐẶT VẤN ĐỀ Chương TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình nghiên cứu tời giới 1.2 Tình hình nghiên cứu tời nước Chương MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 2.1 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 2.2 Đối tượng, phạm vi giới hạn nghiên cứu 2.2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 2.2.2 Giới hạn nghiên cứu 10 2.3 Nội dung nghiên cứu 10 2.4 Phương pháp nghiên cứu 10 2.4.1 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu 10 2.4.2 Mục tiêu, nhiệm vụ thực nghiệm 12 2.4.3 Thiết bị đo, phương pháp đo thông số cần đo 13 2.5 Tiến hành công tác chuẩn bị 20 2.6 Tiến hành thực nghiệm đơn yếu tố 20 2.6.1 Đánh giá tính đồng phương sai 21 2.6.2 Kiểm tra mức độ ảnh hưởng yếu tố 22 2.6.3 Xác định mô hình thực nghiệm đơn yếu tố để tiến hành phân tích dự báo cần thiết 23 2.6.4 Kiểm tra tính tương thích mơ hình hồi quy 23 2.6.5 Xây dựng đồ thị ảnh hưởng yếu tố đầu vào đến thông số đầu 24 iii 2.7 Tiến hành thực nghiệm đa yếu tố 24 2.7.1 Chọn phương án quy hoạch thực nghiệm lập ma trận thí nghiệm 25 2.7.2 Tiến hành thí nghiệm 27 2.7.3 Xác định mơ hình tốn học 29 2.7.4 Kiểm tra tính đồng phương sai 30 2.7.5 Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số hồi qui 30 2.7.6 Kiểm tra tính tương thích phương trình hồi quy 32 2.7.7 Tính lại hệ số hồi qui 32 2.7.8 Kiểm tra khả làm việc phương trình hồi qui 33 2.7.9 Chuyển phương trình hồi quy dạng thực 34 2.7.10 Xác định giá trị tối ưu yếu tố đầu vào hàm số mục tiêu 34 Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 35 3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động tời hai trống 35 3.1.1 Cấu tạo 35 3.1.2 Nguyên lý hoạt động tời hai trống 36 3.1.3 Các thơng số kỹ thuật tời hai trống 37 3.2 Sơ đồ công nghệ vận xuất gỗ tời hai trống 40 3.3 Năng suất tời vận xuất 41 3.4 Những yếu tố ảnh hưởng đến suất tời vận xuất 42 3.5 Chi phí lượng riêng 42 3.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí lượng riêng 47 3.7 Nhận xét 47 Chương KẾT QUẢ ĐỀ TÀI 48 4.1 Kết thực nghiệm đơn yếu tố 48 4.1.1 Ảnh hưởng tải trọng chuyến (Q) đến suất Ng 48 4.1.2 Ảnh hưởng tải trọng chuyến (Q) đến chi phí lượng riêng Nr 50 4.1.3 Ảnh hưởng vận tốc cáp tải V đến suất Ng 53 iv 4.1.4 Ảnh hưởng vận tốc cáp tải V đến chi phí lượng riêng N r 55 4.1.5 Kết luận 58 4.2 Kết thực nghiệm đa yếu tố 58 4.2.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên yếu tố ảnh hưởng 59 4.2.2 Thành lập ma trận thí nghiệm 59 4.2.3 Tiến hành thí nghiệm theo ma trận kế hoạch trung tâm hợp thành với số lần lặp lại thí nghiệm m = 60 4.2.4 Xác định mơ hình tốn thực phép tính kiểm tra 60 4.2.5 Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực 63 4.2.6 Xác định thông số làm việc tối ưu tời trống 63 4.2.7 Khảo nghiệm máy với giá trị tối ưu thông số ảnh hưởng 63 4.3 Kết xác định hệ số cản bó gỗ mặt đất kéo lết tời 65 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO v DANH MỤC BẢNG Tên bảng TT Trang 4.1 Ảnh hưởng tải trọng Q đến suất Ng 49 4.2 Ảnh hưởng tải trọng Q đến chi phí lượng riêng Nr 52 4.3 Ảnh hưởng vận tốc V đến suất Ng 54 4.4 Ảnh hưởng vận tốc V đến chi phí lượng riêng Nr 57 4.5 Dạng mã thông số tải trọng Q vận tốc V 59 4.6 Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành 59 4.7 Tổng hợp giá trị xử lý hàm chi phí lượng riêng Nr 60 4.8 Tổng hợp giá trị xử lý hàm suất Ng 61 4.9 Kết tính tốn lực cản ma sát gỗ mặt đất 66 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Tên hình TT Trang 2.1 Đầu đo lực (HBM) tiêu chuẩn 13 2.2 Sơ đồ ghép nối đầu đo vào bó gỗ cáp tời kéo 14 2.3 Kết nối dây tín hiệu hiệu chỉnh thiết bị đo 15 2.4 Sơ đồ cầu đủ điện trở 16 2.5 Đo tính thể tích gỗ trước khảo nghiệm 17 2.6 Sử dụng đồng hồ bấm giây để xác định thời gian đo 18 2.7 Sơ đồ kéo gỗ theo phương pháp kéo lết 19 2.8 Chuẩn bị thiết bị trước tiến hành thí nghiệm 20 3.1 Sơ đồ nguyên lý tời hai trống 35 3.2 Mẫu tời hai trống đề tài cấp Bộ chế tạo 37 3.3 Sơ đồ công nghệ vận xuất gỗ tời hai trống 40 4.1 Đồ thị ảnh hưởng tải trọng Q đến suất Ng 50 4.2 4.3 4.4 Đồ thị ảnh hưởng tải trọng Q đến chi phí lượng riêng Nr Đồ thị ảnh hưởng vận tốc V đến suất Ng Đồ thị ảnh hưởng vận tốc V đến chi phí lượng riêng Ng 53 55 58 ĐẶT VẤN ĐỀ Việt Nam sau hai mươi năm năm thực đường lối đổi đến có thay đổi cách tồn diện mặt Cùng với phát triển kinh tế, xã hội nói chung, ngành Lâm nghiệp nói riêng có thay đổi đáng kết trình phát triển chung xã hội Theo đánh giá thời gian gần đây, ngành công nghiệp chế biến gỗ không ngừng phát triển, tốc độ tăng trưởng khoảng 30% tạo thành mạng lưới với nhiều ngành, nhiều thành phần kinh tế tham gia gồm 1.200 doanh nghiệp với tổng công suất chế biến gỗ khoảng triệu m3/năm Giá trị kim ngạch xuất sản phẩm gỗ thống kê cho thấy năm 2009 đạt 2,6 tỷ USD, tăng gấp 12 lần so với năm 2000 (219 triệu USD) Tuy nhiên, với tăng trưởng thuận lợi ngành, gặp nhiều khó khăn việc cung ứng sử dụng nguồn tài nguyên Hiện nay, gỗ rừng trồng nguyên liệu chủ yếu cho ngành chế biến để làm hàng xuất nước ta, theo đánh giá Việt Nam phải nhập 80% nguyên liệu gỗ, kim ngạch nhập hàng năm tương đương khoảng 40-45% kim ngạch xuất sản phẩm gỗ Cụ thể, năm 2005: 667 triệu USD; đến năm 2009 1,13 tỷ USD Những năm tới tương lai lâu dài, nước có tài nguyên rừng giàu có giới có sách chung đảm bảo cân bảo vệ mơi trường phát triển thương mại Vì việc nhập gỗ nguyên liệu để phát triển tăng trưởng kim ngạch xuất Việt nam năm tới gặp khơng khó khăn Trong theo tính tốn “Dự thảo chiến lược phát triển Lâm nghiệp quốc gia 2006 – 2010” tổng nhu cầu nguyên liệu gỗ cần 22 triệu m3; cần 12 triệu m3 gỗ lớn Đến 2010 nguồn gỗ nước đáp ứng triệu m3 Như vậy, từ 2010 đến 2015 năm phải nhập khoảng triệu m3, từ năm 2015 - 2020 năm nhập khoảng triệu m3 gỗ Chính vậy, để phát triển bền vững ngành chế biến lâm sản đạt tiêu xuất 2,1 tỷ USD vào năm 2010 3,2 tỷ USD vào năm 2020 cần thiết phải tăng lực sản xuất ngành để trì trung bình 70 - 80% khả tự cung cấp nguyên liệu gỗ từ rừng trồng rừng tự nhiên quản lý bền vững Hiện nay, diện tích rừng trồng ngày mở rộng, thay cho diện tích rừng tự nhiên đi, việc sử dụng thiết bị, phương tiện kỹ thuật vào q trình vận xuất gỗ từ thủ cơng đến giới áp dụng cách triệt để, sử dụng tời vận xuất gỗ biện pháp mang lại nhiều hiệu kinh tế Tuy nhiên chưa có đánh giá cách cụ thể việc sử dụng tời vận xuất gỗ rừng trồng để đạt suất cao, giá thành hạ thông qua việc xác định số thơng số hợp lý Chính vậy, thực khóa luận tốt nghiệp thạc sỹ kỹ thuật ngành kỹ thuật máy Cơ giới hóa nơng lâm nghiệp, đồng ý Ban chủ nhiệm khoa sau đại học Trường Đại học Lâm nghiệp, tơi thực khóa luận tốt nghiệp với đề tài: “Xác định số thông số công nghệ hợp lý sử dụng tời tự hành hai trống để vận xuất gỗ rừng trồng” Mục tiêu đề tài: Nhằm làm sở khoa học cho việc đề xuất giải pháp kỹ thuật công nghệ để nâng cao hiệu sử dụng loại tời vận xuất gỗ rừng trồng nước ta 56 4.1.4.1 Tính đồng phương sai kiểm tra theo tiêu chuẩn Kohren Các giá trị ảnh hưởng đến chi phí lượng riêng Nr: Gtt = 0,4375 < Gb = 0,7885 Phương sai thí nghiệm coi đồng nhất, 4.1.4.2 Kiểm tra mức độ ảnh hưởng yếu tố đầu vào theo tiêu chuẩn Fisher Từ công thức: S y2 Ftt = Se Ta có: S y2 = 0,05016 S e2 = 0,000122 => Ftt = 412,856 > Fb = 4,1 Ảnh hưởng yếu tố đầu vào đến chi phí lượng riêng Nr đáng kể 4.1.4.3 Xác định thực nghiệm mơ hình đơn yếu tố Từ số liệu thực nghiệm ta xác định phương trình tương quan:  Ảnh hưởng vận tốc (V) đến chi phí lượng riêng Nr Sử dụng phần mềm OPT để tiến hành xử lý số liệu, kết thu sau: Hệ số b1 = 0,6143 Tiêu chuẩn Student ; T1 = 4,3988 b2 = -3,7000 ; T2 = -4,6387 b3 = 7,3333 ; T3 = 6,6419 Phương sai theo giá trị trung bình: Hệ số tự do: Phương sai theo giá trị hàm: Sb = 0,00011 kb = 10 Sa = 0,00024 57 Hệ số tự do: ka = Theo tiêu chuẩn Fisher: F = 2,2500 Bảng 4.4 Ảnh hưởng vận tốc V đến chi phí lượng riêng Nr N0 X1 Y1 Y2 Y3 Ytb Y_ 0,260 0.15 0.14 0.16 0.150 0.148 0,310 0.17 0.17 0.17 0.170 0.172 0,360 0.23 0.21 0.24 0.227 0.233 0,410 0.35 0.33 0.34 0.340 0.330 0,460 0.47 0.45 0.46 0.460 0.464 Phương trình ảnh hưởng vận tốc V đến chi phí lượng riêng Nr: Nr = 0,614 – 3,700x + 7,333x2 (4.4) 4.1.4.4 Kiểm tra tính tương thích mơ hình theo tiêu chuẩn Fisher Tính tương thích hai mơ hình kiểm tra theo tiêu chuẩn Fisher thỏa mãn: Ftt < Fb Ftt hàm: Nr = 2,250 < Fb = 4,1 Kết xử lý thể biểu 4.4, từ ta xây dựng đồ thị ảnh hưởng vận tốc V đến chi phí lượng riêng tời (Hình 4.4) 58 Hình 4.4 Đồ thị ảnh hưởng vận tốc V đến chi phí lượng riêng Nr 4.1.5 Kết luận - Ảnh hưởng tải trọng Q tải trọng Q thay đổi từ 0,2 đến m suất Ng chi phí lượng riêng Nr hàm bậc - Ảnh hưởng vận tốc V vận tốc thay đổi từ 0,26 đến 0,46 m/s suất Ng chi phí lượng riêng Nr hàm bậc 4.2 Kết thực nghiệm đa yếu tố Kết thực nghiệm đơn yếu tố cho khẳng định rằng: Ảnh hưởng tải trọng chuyến Q vận tốc V đến suất N g chi phí lượng riêng Ng hàm bậc Theo [4], không tiến hành quy hoạch thực nghiệm bậc mà thực quy hoạch thực nghiệm bậc theo phương án kế hoạch trung tâm hợp thành, bước tiến hành sau: 59 4.2.1 Chọn vùng nghiên cứu giá trị biến thiên yếu tố ảnh hưởng Từ thực nghiệm đơn yếu tố, xác định giá trị lớn nhỏ yếu tố, sử dụng công thức (2.15;2.16;2.17) xác định giá trị X1, X2, dạng mã thông số tải trọng Q vận tốc V Kết ghi biểu 4.5 Bảng 4.5 Dạng mã thông số tải trọng Q vận tốc V Các yếu tố Mã hóa X1 Q (m3) X2 V (m/s) Mức Mức sở Mức Khoảng biến thiên +1 -1 l Tay đòn điểm (α) 1 0,6 0,2 0,4 α = 1; α = 0,2 0,46 0,36 0,26 0,1 α = 0,46; α = 0,26 Mức biến thiên 4.2.2 Thành lập ma trận thí nghiệm Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành xếp biểu 4.6 Bảng 4.6 Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành STT X1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 0 X2 -1 -1 +1 +1 0 -1 +1 60 4.2.3 Tiến hành thí nghiệm theo ma trận kế hoạch trung tâm hợp thành với số lần lặp lại thí nghiệm m = Kết thí nghiệm ghi phụ biểu (5 6) q trình thí nghiệm, số liệu bất thường phải kiểm tra xem xét không đủ độ tin cậy phải làm lại 4.2.4 Xác định mơ hình tốn thực phép tính kiểm tra 4.2.4.1 Hàm lượng riêng Nr Bảng 4.7 Tổng hợp giá trị xử lý hàm chi phí lượng riêng Nr N0 Y1 Y2 Y3 Ytb Y_ Yost 0,21 0,19 0,24 0,213 0,161 -0,052 0,38 0,28 0,39 0,350 0,350 0,000 0,21 0,11 0,27 0,197 0,158 -0,038 0,39 0,30 0,38 0,357 0,371 0,014 0,16 0,12 0,18 0,153 0,244 0,091 0,57 0,30 0,51 0,460 0,445 -0,015 0,26 0,20 0,24 0,233 0,285 0,052 0,32 0,21 0,28 0,270 0,294 0,024 0,55 0,31 0,49 0,450 0,374 -0,076 Tiêu chuẩn Kohren tính tốn Gtt = 0,3725 Tiêu chuẩn Kohren tra bảng Gb = 0,5728 => Gtt < Gb tính đồng phương sai đạt tiêu chuẩn * Hàm lượng riêng có dạng: Nr = - 0,922 + 0,420X1 – 0,184X12 + 6,037X2 + 0,146X2X1 – 8,444X22 (4.5) 61 Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số: sử dụng tiêu chuẩn Student, hệ số có ý nghĩa ttt > tb Giá trị tb α = 0,05;  = N(n - 1) = (3 – 1) = 18 tra bảng ta được: tb = 1,73 Đối chiếu với bảng tài liệu [4] hệ số sau có nghĩa b00, b10, b11, b20, b21¸ tất hệ số có giá trị ttt > tb , chúng có ý nghĩa + Kiểm tra tính tương thích mơ hình: Ftt = 3,6532 < Fb = 4,1 => Mơ hình tương thích + Kiểm tra khả làm việc mơ hình: (4.6) Thay giá trị tính tốn vào cơng thức (4.6) ta có: R2 = 0,81 => R2 > 0,75 => Mơ hình coi hữu ích sử dụng 4.2.4.2 Hàm suất Ng Bảng 4.8 Tổng hợp giá trị xử lý hàm suất Ng N0 Y1 Y2 Y3 Ytb Y_ 0,88 0,79 0,84 0,837 0,854 3,25 3,20 3,40 3,283 3,226 0,92 0,83 0,88 0,877 0,928 3,28 3,50 3,39 3,390 3,366 0,86 0,76 0,92 0,847 0,778 3,12 3,03 3,15 3,100 3,182 2,38 2,25 2,48 2,370 2,410 2,51 2,50 2,62 2,543 2,517 2,38 2,34 2,37 2,363 2,350 62 Tiêu chuẩn Kohren tính tốn Gtt = 0,3292 Tiêu chuẩn Kohren tra bảng Gb = 0,5728 Gtt < Gb tính đồng phương sai đạt tiêu chuẩn * Hàm suất có dạng: Ng = 1,081 + 5,631X1 – 2,312X12 – 7,877X2 + 0,417X2X1 + + 11,333X22 (4.7) Kiểm tra mức ý nghĩa hệ số: sử dụng tiêu chuẩn Student, hệ số có ý nghĩa ttt > tb Giá trị tb α = 0,05;  = N(n - 1) = (3 – 1) = 18 tra bảng ta được: tb = 1,73 Đối chiếu với bảng tài liệu [4] hệ số sau có nghĩa b00, b10, b11, b20, b21, tất hệ số có giá trị ttt > tb , chúng có ý nghĩa + Kiểm tra tính tương thích mơ hình: Ftt = 3,3765 < Fb = 4,1 => Mơ hình tương thích + Kiểm tra khả làm việc mơ hình: (4.8) Thay giá trị tính tốn vào phương trình (4.8) ta có: R2 = 0,99 => R2 > 0,75 => Mơ hình coi hữu ích sử dụng 63 4.2.5 Chuyển phương trình hồi quy hàm mục tiêu dạng thực Trên sở thay giá trị mã hóa: X1 = (X1 – X0)/e1 vào phương trình hội quy (4.5; 4.7) Ta có: X1 = (Q – 0,6)/0,4 = 2,5Q – 1,5 X2 = (V – 0,36)/0,1 = 10V – 3,6 Dùng phần mềm OPT tìm phương trình dạng thực hàm sau: + Hàm lượng riêng dạng thực: Nr = – 132,35 – 1,117Q - 1,1499Q2 + 666,18V + 3,645Q.V – – 743,25V2 (4.9) + Hàm suất dạng thực: Ng = 164,92 + 27,67Q – 14,453Q2 – 901,02V + 10,417V.Q + + 1048,38V2 (4.10) 4.2.6 Xác định thông số làm việc tối ưu tời trống Bằng phầm mềm xử lý số liệu OPT chúng tơi tìm giá trị tối ưu hàm lượng riêng hàm suất sau: Với giá trị tối ưu tìm Q = 0,6486 m3; V = 0,3026 m/s Thay giá trị Q; V vào phương trình Ng Nr ta giá trị tối ưu: Nrmin = 0,6860 Kwh/m3 Ngmax = 2,185 m3/h 4.2.7 Khảo nghiệm máy với giá trị tối ưu thông số ảnh hưởng Trên sở số liệu tính tốn mục 4.2.6 ta có giá trị tối ưu X1 tải trọng chuyến, X2 vận tốc trống tời: X1 = 0,648 m3 X2 = 0,3026 m/s 64 Sau kiểm tra máy, tiến hành kiểm tra, gỗ, thiết bị đo cho máy làm việc để lấy số liệu Theo tài liệu [1] số liệu quan trắc cần thiết để kết tin tưởng xác định công thức: tb - Chỉ tiêu Student tra bảng phụ thuộc vào độ tin cậy P số lượng quan trắc n P = 0,95; α = 0,05; S- Phương sai thí nghiệm ε – Sai số tương đối; ε = 0,01 ÷ 0,05  - Sai số tuyệt đối;  = ε.Y Với kết thu phục biểu (13), số lượng quan trắc cần thiết để kết có độ tin cậy 95% với sai số tương đối 5% 4.2.7.1 Hàm lượng riêng Nr công thức 4.9 Số lượng quan trắc cần thiết với tb = 1,73 1,732 x0,01402 nct   11,4 0,021062 => nct = 11 thí nghiệm Số thí nghiệm thực n = 15 > nct Với số liệu thu thập đủ đảm bảo với độ tin cậy 95% 65 4.2.7.2 Hàm suất Ng công thức 4.10 Số lượng quan trắc cần thiết với tb = 1,73 1,732 x0,04952 nct   3,74 0,04422 => nct = thí nghiệm Số thí nghiệm thực n = 15 > nct Với số liệu thu thập đủ đảm bảo với độ tin cậy 95% So sánh kết tính tốn phương trình (4.9; 4.10) Kết tính toán: Y1rmin = 0,6860 Kwh/m3 Y2max = 2,185 m3/h Kết thí nghiệm: Y1min = 0,702 Kwh/m3 Y2max = 2,211m3/h Sai lệch tính tốn thử nghiệm: - Năng suất: 2,185/2,211 = 97,7 % - Năng lượng riêng: 0,6860/0,702 = 98,8% Nhận xét: Sự sai lệch tính tốn thử nghiệm không đáng kể, giá trị tối ưu tính tốn chấp nhận 4.3 Kết xác định hệ số cản bó gỗ mặt đất kéo lết tời Từ kết đo lực kéo cáp tời ứng với trọng lượng gỗ khác ta xác định hệ số ma sát bó gỗ mặt đất Kết thí nghiệm trình bày biểu 4.9 66 Bảng 4.9 Kết tính tốn lực cản ma sát gỗ mặt đất STT Tải trọng Q (Tấn) Fk (Tấn) f 0,2 0,11 0,550 0,4 0,21 0,525 0,6 0,52 0,867 0,8 0,65 0,831 0,98 0,980 Trung bình 0,747 Như vậy, hệ số cản bó gỗ mặt đất kéo lết tời, xác định thực nghiệm f = 0,747 67 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Kết luận Qua thực tế khảo nghiệm cho thấy, mẫu tời hai trống đề tài 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” thiết kế, chế tạo ứng dụng thử nghiệm trình vận xuất gỗ rừng trồng hoàn toàn đáp ứng tốt Mẫu tời khảo nghiệm có cơng suất lớn, vận tốc kéo thay đổi với mức độ khác nhau, hệ thống trống tời kết hợp với trống tời phụ làm tăng khả làm việc tính linh động tời nên áp dụng với nhiều loại hình sơ đồ cơng nghệ vận xuất khác Trên sở lý luận chung trình kéo gỗ tời, luận văn xây dựng cơng thức lý thuyết tính tốn suất (Cơng thức 3.5) chi phí lượng riêng (Công thức 3.16) tời hai trống vận xuất gỗ rừng trồng Khi tiến hành phân tích yếu tố ảnh hưởng đến hai tiêu này, luận văn lực chọn hai yếu tố quan trọng tải trọng chuyến (Q) vận tốc cáp tời (V) để nghiên cứu ảnh hưởng chúng đến suất chi phí lượng riêng, làm sở định hướng cho trình nghiên cứu thực nghiệm Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm xây dựng phương trình hồi quy hàm tương quan biểu diễn mối quan hệ suất chi phí lượng riêng với yếu tố ảnh hưởng chọn như: * Năng suất gom gỗ tời: - Phương trình hồi quy: Ng = 1,081 + 5,631X1 – 2,312X12 – 7,877X2 + 0,417X2X1 + 11,333X22 68 - Phương trình dạng thực: Ng = 164,92 + 27,67Q – 14,453Q2 – 901,02V+10,417V.Q+1048,38V2 * Chi phí lượng riêng gom gỗ tời: - Phương trình hồi quy: Nr = - 0,922 + 0,420X1 – 0,184X12 + 6,037X2 + 0,146X2X1 – 8,444X22 - Phương trình dạng thực: Nr = – 132,35 – 1,117Q - 1,1499Q2 + 666,18V + 3,645Q.V – 743,25V2 Khảo sát phương trình tương quan xác định giá trị vận tốc cáp tời tối ưu V = 0,3026 (m/s), tải trọng chuyến tối ưu Q = 0,6486 (m3) Khi điều kiện thí nghiệm, chi phí lượng riêng tời thấp suất tời lớn nhất: Nrmin = 0,686 Kwh/m3 Ygmax = 2,185 m3/h Khảo nghiệm trình gom gỗ rừng trồng tời với trị số tối ưu, kết cho thấy tời làm việc hoàn toàn ổn định; sai lệch kết tính tốn với kết đo nhỏ 5%, phương trình tương quan lập đảm bảo độ tin cậy giá trị tối ưu nêu nên sử dụng thực tiễn vận xuất gỗ rừng trồng Qua trình thực nghiệm xác định hệ số cản bó gỗ rừng trồng mặt đất kéo gỗ tời theo phương pháp kéo lết, với hệ số cản trung bình tính tốn f = 0,747 69 Khuyến nghị Như phân tích trên, có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới suất chi phí lượng riêng vận xuất gỗ tời hai trống Do điều kiện thời gian nghiên cứu có hạn, luận văn nghiên cứu yếu tố tải trọng chuyến (Q) vận tốc tời cáp (V), yếu tố khác chưa khảo sát Vì vậy, đề nghị sở kết luận văn cần tiếp tục khảo nghiệm yếu tố khác có ảnh hưởng tới chi phí lượng riêng suất tời để tiếp tục hoàn thiện việc tính tốn tối ưu cho tời tự hành hai trống vận xuất gỗ rừng trồng, từ đưa khuyến nghị sử dụng loại thiết bị cho có hiệu Cần tiếp tục khảo nghiệm tời điều kiện sản xuất với nhiều dạng địa hình, độ dốc khác để hồn thiện kết cấu đánh giá khả làm việc tời Công nhân vận hành tời cần đào tạo, tập huấn để nâng cao kỹ sử dụng, giảm chi phí thời gian xử lý cố xảy trình sử dụng tời Trong trình khảo nghiệm nên sử dụng trị số tối ưu xác định luận văn để nâng cao suất giảm chi phí vận xuất Cần nâng cáp tải lên cao nhờ ròng rọc chuyển hướng để đầu bó gỗ nâng lên, hạn chế đầu gỗ cày xuống đất kéo Có thể sử dụng đầu chụp khúc gỗ hoạc mắc chuyện dụng để giảm bớt sức cản bó gỗ dễ vượt qua chướng ngại vật trình kéo TÀI LIỆU THAM KHẢO TIẾNG VIỆT Đồn Tử Bình (1995) Bài giảng xác suất thống kê Đại học Lâm nghiệp Lê Công Huỳnh (1995) Phương pháp nghiên cứu khoa học NXB Nông nghiệp, Hà nội Nguyễn Văn Bỉ (2006), Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm, Đại học Lâm nghiệp Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998), Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp, NXB Nông nghiệp, Hà nội Lê Như Long (1995), “Máy nông nghiệp dùng hộ gia đình trang trại nhỏ, NXB Nơng nghiệp, Hà Nội Bùi Minh trí (1996), Giáo trình tối ưu hố, NXB Giao Thơng Vận Tải, Hà Nội TIẾNG NGA 10 11 12 ... tiêu nghiên cứu luận văn xác định số thông số công nghệ hợp lý sử dụng tời tự hành hai trống để vận xuất có hiệu gỗ rừng trồng Qua xác định chế độ sử dụng cách hợp lý để vận xuất gỗ rừng trồng điều... BÌNH XÁC ĐỊNH MỘT SỐ THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ HỢP LÝ KHI SỬ DỤNG TỜI TỰ HÀNH HAI TRỐNG ĐỂ VẬN XUẤT GỖ RỪNG TRỒNG Chuyên ngành: Kỹ thuật máy thiết bị giới hóa nơng lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC... làm việc công nhân đồng thời làm giảm thiểu tác động xấu đến môi trường Đề tài ? ?Xác định số thông số công nghệ hợp lý sử dụng tời tự hành hai trống để vận xuất gỗ rừng trồng” mà luận văn lựa chọn