Nghiên cứu máy tạo hố trồng cây trên đất dốc

MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Trong nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nƣớc việc giới hóa khâu cơng việc q trình sản xuất yêu cầu cấp thiết Với mục đích giới hóa cải thiện điều kiện làm việc cho ngƣời lao động làm tăng suất lao động tăng hiệu kinh tế Trong khâu canh tác lâm nghiệp, việc tạo hố trồng công việc nặng nhọc tốn nhiều thời gian công sức lao động khâu công việc cần phải đƣợc giới hóa Tuy nhiên việc giới hóa khâu làm đất, tạo hố trồng cịn gặp nhiều khó khăn máy khoan hố có làm việc khơng hiệu điều kiện địa hình đất đai Việt Nam Một nguyên nhân là: Điều kiện địa hình nƣớc ta chủ yếu đồi núi dốc, nhiều loại đất trồng rừng nơi khác có tính lý khác Do máy có có cấu tạo cồng kềnh, chi phí mua sắm sử dụng lớn Đặc biệt quan trọng máy không làm việc vùng có điều kiện địa hình dốc tính linh động chúng không cao nên không áp dụng đƣợc vào thực tế sản xuất hiệu kinh tế chúng thấp Do điều kiện kinh tế ngƣời dân vùng núi khó khăn nên họ chủ yếu dùng dụng cụ thủ cơng chính, có vùng địa hình dốc, đất cứng việc tạo hố vất vả, nặng nhọc Hiện việc tạo hố trồng chủ yếu thủ công nên suất thấp, lao động nặng nhọc, chất lƣợng hố khơng đảm bảo theo u cầu kỹ thuật, từ dẫn đến chất lƣợng trồng thấp Đối với nơi đất cứng việc tạo hố trồng cấy thủ công khó khăn Để tạo hố trồng yêu cầu kỹ thuật, suất cao cần phải giới hố Với lý nhƣ tơi chọn thực đề tài: "Nghiên cứu máy tạo hố trồng đất dốc" Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu tạo loại máy tạo đƣợc hố trồng đất dốc, thiết bị gọn nhẹ dễ sử dụng, suất cao, chất lƣợng hố đạt yêu cầu, phù hợp với số loại đất trồng rừng Việt Nam với nơi có địa hình phức tạp, vốn đầu tƣ thấp Nội dung nghiên cứu Để đạt đƣợc mục tiêu tiến hành nghiên cứu số nội dung sau: - Phân tích ƣu nhƣợc điểm thiết bị tạo hố trồng giới nƣớc ta - Nghiên cứu tính chất lý đất làm sở cho thiết kế máy tạo hố trồng - Nghiên cứu lực tác dụng lên lƣỡi cắt dạng tạo hố trồng - Nghiên cứu yêu cầu kỹ thuật Lâm sinh hố trồng - Nghiên cứu thực nghiệm xác định hệ số cản cắt đất ứng với dạng cắt khác - Nghiên cứu tính tốn thiết kế máy tạo hố trồng đất dốc - Khảo nghiệm xác định số tiêu kỹ thuật thiết bị Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết - Phân tích lực tác dụng lên dạng lƣỡi cắt, mũi khoan - Tính tốn hệ thống cắt đất - Tính tốn cơng suất thiết bị Phƣơng pháp nghiên cứu thực nghiệm - Xác định hệ số cản cắt số loại đất - Xác định khả làm việc thiết bị Giới hạn đề tài Do thời gian có hạn, đề tài tập trung nghiên cứu tìm đƣợc nguyên lý hoạt động thiết bị tạo hố trồng đất dốc, khơng có thời gian để vẽ vẽ chế tạo, nhƣ khảo nghiệm thiết bị điều kiện sản xuất Chƣơng TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan tình hình tạo hố trồng đất dốc 1.1.1 Trên giới Rừng phận quan trọng môi trƣờng sinh thái nƣớc ta nhiều nƣớc giới Đã từ lâu ngƣời khai thác tài nguyên rừng lấy lƣợng gỗ củi đáng kể phục vụ cho sản xuất, đời sống cho xuất Hiện rừng ngày bị thu hẹp, nguồn tài nguyên ngày cạn kiệt số lƣợng lẫn chất lƣợng Thay vào diện tích đất trống, đồi núi trọc tăng lên nhanh chóng Đồng thời thiên tai lũ lụt, hạn hán xảy thƣờng xuyên, đời sống đại phận nhân dân vùng khó khăn lại khó khăn Nạn rừng ảnh hƣởng rõ rệt đến đời sống, kinh tế xã hội môi trƣờng nhân loại suốt thời gian qua Trƣớc nguy diện tích rừng ngày giảm nhƣ vậy, tổ chức quốc tế số nƣớc có nƣớc ta có sách đắn nhằm khơi phục phát triển nguồn tài nguyên rừng Đó phát triển nghề rừng gắn với việc ổn định cải thiện đời sống nhân dân miền núi, tăng tốc độ phủ xanh đất trống đồi núi trọc Với số biện pháp nhƣ giao đất, giao rừng cho hộ dân trực tiếp quản lý, họ tự phát huy mạnh rừng phục vụ lợi ích họ Trong nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nƣớc, việc giới hóa khâu cơng việc trình sản xuất yêu cầu cấp thiết Hiện nay, có nhiều loại máy có nhiều kích cỡ khác giới Đa số loại máy làm việc theo nguyên tắc máy khoan hố: Chuyển động quay tròn mũi khoan chủ yếu đƣợc dẫn động từ trục thu công suất máy kéo qua phận truyền lực Chuyển động lên xuống mũi khoan đƣợc thực nhờ hệ thống thủy lực máy kéo tay ngƣời điều khiển Trƣớc đây, nƣớc ta nhập máy khoan hố Đức loại ngƣời khiêng, ký hiệu ES-35B Cấu tạo máy gồm phận chính: Nguồn động lực, phận truyền lực lƣỡi khoan Nguồn động lực máy động xăng kỳ có cơng suất 2,5 mã lực Sơ đồ ngun lý máy nhƣ sau: Hình 1.1 : Sơ đồ nguyên lý máy khoan hố trồng ES – 35B - Động đốt trong; - Côn ly tâm; - truyền bánh nón; - Khớp nối trục; - Hộp số; - Lƣỡi khoan; - Tay điều khiển Nguyên lý hoạt động máy khoan hố trồng ES-35B nhƣ sau: Mô men đƣợc truyền từ trục động 1, qua côn ly tâm 2, qua truyền bánh nón 3, qua khớp nối trục 4, qua hộp giảm tốc làm quay lƣỡi khoan 6, lƣỡi khoan quay trịn thực cắt đất Hành trình tiến sâu lƣỡi khoan vào đất nhờ trọng lƣợng máy Ở nơi đất rắn trọng lƣợng máy cần đến lực tỳ tay ngƣời khoan vào tay cầm máy Máy khoan đƣợc sử dụng nƣớc ta thời kỳ 1960-1980 Loại máy có ƣu điểm tính động cao, chi phí nhiên liệu thấp Tuy nhiên, máy có nhƣợc điểm nổ máy, lƣỡi khoan ăn sâu vào đất tạo mô men quay tác dụng lên tay ngƣời điều khiển Vì vậy, sử dụng máy, ngƣời điều khiển phải làm việc nặng nhọc chóng mệt Máy cịn có cơng suất nhỏ nên làm việc vùng đất rắn máy không hoạt động đƣợc Ngoài ra, lƣỡi khoan dạng khung máy ES-35B gây tƣợng miết thành hố, làm ảnh hƣởng đến sinh trƣởng phát triển trồng Loại máy khoan không đƣợc sử dụng Việt Nam Gần nƣớc phát triển giới sản xuất nhiều loại máy khoan hố trồng cầm tay ngƣời điều khiển có kết cấu gọn nhẹ đƣợc thể nhƣ hình 1.2 Hình 1.2: Máy khoan hố trồng cầm tay người điều khiển Máy có ƣu điểm gọn nhẹ, dễ động đất dốc phù hợp với địa hình nơi có độ dốc cao, nhƣợc điểm loại máy suất thấp, kích thƣớc hố không đạt yêu cầu, đất cứng không khoan đƣợc, loại máy không sử dụng đƣợc Việt Nam Ở số vùng Tây Nguyên, ngƣời ta dùng máy khoan hố trồng lắp sau máy kéo cỡ vừa lớn, nhƣ máy kéo MTZ-50, UTB để tạo hố trồng cao su, cà phê Những máy kéo máy kéo bánh nông nghiệp có cơng suất tƣơng đối lớn, đảm bảo cơng suất cho máy khoan hố Ngồi cịn nhiều loại máy khoan hố trồng lắp sau loại máy kéo bánh Các loại máy khoan có hai chuyển động: Chuyển động quay mũi khoan thƣờng đƣợc dẫn động từ trục thu cơng suất từ phía sau máy kéo, qua truyền lực Các đăng qua hộp giảm tốc Các loại máy tạo hố phù hợp với nơi địa hình phẳng (đất trồng cơng nghiệp), khơng sử dụng đƣợc nơi có địa hình dốc cao (độ dốc > 20 loại máy khơng hoạt động đƣợc) Một số hình ảnh số loại máy khoan hố trồng cây: Hình 1.3: Máy khoan hố trồng lắp sau máy kéo dẫn động từ trục thu công suất qua trục đăng hộp giảm tốc Hình 1.4: Máy khoan hố với dẫn động thủy lực Hình 1.5: Máy khoan hố dẫn động thủy lực 1.1.2 Ở Việt Nam Để khôi phục lại vốn rừng Đảng Nhà nƣớc ta triển khai chƣơng trình trồng triệu rừng, chƣơng trình năm 1998 kết thúc năm 2010 áp dụng cho tất vùng đất trống, đồi núi trọc nƣớc Để thực trồng triệu rừng ngành Lâm nghiệp đề chủ trƣơng “xã hội hóa nghề rừng”, mà thực chất thu hút tham gia toàn xã hội, ngƣời dân vào hoạt động Lâm nghiệp Với mục tiêu cung cấp gỗ trụ mỏ, gỗ nguyên liệu để sản xuất ván dăm, sản xuất giấy…và lâm sản khác, cho nhu cầu nƣớc xuất Đồng thời, phát triển công nghiệp chế biến lâm sản, áp dụng rộng rãi giới hóa sản xuất lâm nghiệp…Đƣa Lâm nghiệp trở thành ngành kinh tế quan trọng góp phần phát triển kinh tế miền núi vùng trung du Trong năm vừa qua có số đề tài máy khoan hố trồng cây: Năm 1999 kỹ sƣ Trần Đình Tuyển thƣc đề tài: “Thiết kế máy khoan hố trồng lắp sau máy kéo DFH-180” Máy sử dụng vào khâu làm đất trồng rừng Tuy nhiên nhƣợc điểm máy là: Do máy có kích thƣớc tƣơng đối lớn nên làm việc khu đất hẹp, độ tƣơng đối dốc lớn, công suất máy lớn nên tiêu hao nhiên liệu lớn Vì việc tính tốn thiết kế dừng lại lý thuyết, khơng đƣợc chế tạo thành mơ hình thành thực tế Năm 2002, kỹ sƣ Nguyễn Hồng Quang thực đề tài: “Thiết kế máy khoan hố trồng lắp máy kéo BS-8” Máy có ƣu điểm là: Kết cấu hợp lý, điều khiển dễ dàng, máy tạo hố trồng có phƣơng thẳng đứng, cấu điều khiển nâng hạ tay đòn Tuy nhiên máy có cấu tạo cồng kềnh, cơng suất động lớn chi phí sử dụng lớn nên hiệu kinh tế thấp Do việc tính tốn thiết kế dừng lại lý thuyết mơ hình Năm 2003, kỹ sƣ Đinh Thị Thu Hà thực đề tài: “Thiết kế máy khoan hố trồng với dẫn động thủy lực” Tuy nhiên máy nêu có chung nhƣợc điểm là: khơng làm việc đƣợc đất dốc, chi phí nhiên liệu cao tính động thấp Vì khơng áp dụng đƣợc vào điều kiện địa hình Việt Nam Năm 2005, PGS-TS.Nguyễn Nhật Chiêu thực đề tài cấp bộ: “Thiết kế chế tạo khảo nghiệm thiết bị chuyên dùng lắp với nguồn động lực cỡ nhỏ để đào hố trồng cây, phát thực bì phục vụ trồng chăm sóc rừng”, thiết kế chế tạo hai mẫu máy khoan hố trồng lắp sau máy kéo BS-8 : Máy khoan hố trồng với dẫn động khí (hình 1.6) máy khoan hố trồng với dẫn động thuỷ lực (hình 1.7) Hình 1.6: Máy khoan hố trồng với dẫn động khí Hình 1.7: Máy khoan hố trồng với dẫn động thuỷ lực Năm 2006, PGS-TS.Nơng Văn Vìn_Trƣờng Đại học Nông nghiệp, thực đề tài nhánh cấp nhà nƣớc là: “Thiết kế chế tạo máy khoan hố trồng lắp máy kéo Shibaura-3000A với dẫn động thuỷ lực”,(hình 1.8) Hình 1.8: Máy khoan hố trồng lắp máy kéo Shibaura-3000A với dẫn động thuỷ lực Máy có ƣu điểm dễ điều khiển, suất tạo hố cao, hố đƣợc tạo có phƣơng thẳng đứng Tuy nhiên, máy sau thời gian làm việc bộc lộ số tồn là: Máy làm việc đƣợc khoảng 30 phút dầu thuỷ lực nóng lên nhiều làm cho hệ thống thuỷ lực khơng làm việc đƣợc dẫn đến khoan đƣợc hố nhanh hiệu máy làm việc lâu Đặc biệt máy có cấu tạo cồng kềnh, phức tạp nên làm việc điều kiện địa hình đồi núi dốc Tóm lại: Việt Nam việc nghiên cứu thiết bị tạo hố có nhiều nhƣng chƣa có thiết bị tạo hố trồng phù hợp với nơi có độ dốc lớn, khơng có máy tạo hố trồng sử dụng đất dốc đƣợc áp dụng vào thực tế sản suất 1.2 Hiện trạng giới hóa tạo hố trồng đất dốc Việt Nam 1.2.1 Nhiệm vụ trồng rừng ngành Lâm nghiệp Hiện diện tích rừng nƣớc ta ngày bị thu hẹp, vốn rừng bị suy giảm nghiêm trọng Vì việc khôi phục vốn rừng trồng rừng phủ xanh đất trống đồi núi trọc mục tiêu chủ yếu ngành Lâm nghiệp thời gian tới Tại kỳ họp thứ Quốc hội khóa X đề nghị quyết: “Dự án trồng triệu rừng thời kỳ 1998-2010”, có triệu rừng phòng hộ rừng đặc dụng, triệu rừng sản xuất Để xúc tiến nhanh nhiệm vụ cần áp dụng giới hóa vào sản xuất Lâm nghiệp Cơ giới hóa q trình sản xuất góp phần tăng suất, nâng cao chất lƣợng sản phẩm cải thiện điều kiện làm việc cho ngƣời lao động Bên cạnh giới hóa cịn góp phần tạo nên chuyển dịch cấu kinh tế nhiều vùng đất nƣớc ta Diện tích rừng trồng tăng nhanh, làm tăng độ che phủ, đảm bảo cân sinh thái, giải công ăn việc làm cho hàng triệu ngƣời lao động, góp phần đáp ứng nhu cầu ngày cao gỗ cho kinh tế quốc dân nƣớc ta trƣớc mắt nhƣ lâu dài Do vậy, phƣơng hƣớng, nhiệm vụ phát triển Lâm nghiệp nƣớc ta năm tới là: - Bảo vệ 9,3 triệu rừng có, đặc biệt trọng triệu rừng đặc dụng, triệu rừng phòng hộ xung yếu, triệu rừng sản xuất trữ lƣợng lớn - Trồng thêm triệu rừng phủ xanh đất trống đồi núi trọc Đến năm 2010 đƣa tiêu xanh lên tới 12 m2/ ngƣời, nâng cao độ che phủ 30% lên tới 43%, góp phần đảm bảo an ninh môi trƣờng, giảm nhẹ thiên tai, tăng khả sinh thuỷ, bảo tồn nguồn gen tính đa dạng sinh học 10 Biểu đồ nội lực trục nhƣ sau: y P 11 A D z B C x Mz 11 Q My 11 P Mx Hình 4.3 - Biểu đồ nội lực trục Ta có: P lực cản cắt đất tác dụng lên dao cắt P=k.F (4.3) Trong đó: F = 948,09 (N); k hệ số động tính cho trƣờng hợp gặp phải đá, lấy k = 10 Từ ta có P = 9480,9 N  Tính đƣờng kính trục Theo biểu đồ nội lực ta thấy mặt cắt nguy hiểm điểm C Ta có đƣờng kính đĩa lắp dao cắt 0,3m Mômen tạo trục là: D 0,3 9480,9 P = = 1422,13 N 2 Mx = My = 0,15 9480,9 = 1422,13 N Đoạn trục rỗng chọn  = Thay số vào công thức: D  M x2  M y2 0,1.  (1  d ) d  0,7 D = Vậy chọn đƣờng kính trục : D = cm 44 1422,132 1422,132 0,1 6.105 (1 0,7 ) = 0,024m Hình dạng trục nối đƣợc thể hình 4.4 Hình 4.4: Trục nối với động 4.2.2 Tính tốn đĩa thép Đĩa thép có nhiệm vụ lắp dao cắt đó, đĩa thép đƣợc gắn chặt với trục dẫn động bu lơng Trên đĩa thép có lắp trục để lắp dao cắt khoan lỗ để giảm trọng lƣợng Để tạo đƣợc hố trồng có kích thƣớc 30*30*30 chúng tơi tính tốn đƣờng kính đĩa thép nhƣ sau Dh= 2L+dd Trong đó: Dh- đƣờng kính hố trồng =30cm L- chiều dài dao cắt tính từ mép ngồi đĩa thép = cm dd- đƣờng kính đĩa thép = 20cm Cấu tạo đĩa thép đƣợc thể hình 4.5 30 cm d =20 cm Hình 4.5: Cấu tạo đĩa thép 45 1-Lỗ để bắt vít với trục nối; 2- Lỗ giảm trọng lượng; 3- Lỗ để lắp dao cắt 4.2.3 Hệ thống cắt Tính tốn sức bền dao cắt a Sơ đồ tính tốn qo b h Ft Q 1/3 FF qmax Fc b Hình 4.6: Biểu đồ lực a -Bề dày dao cắt; b - Chiều rộng dao cắt; h - độ sâu dao cắt; Fc - lực cản cắt đất; Ft -là lực cản tung đất; Q- lực tác dụng lên lƣỡi dao Giả thiết biểu đồ lực gần có dạng tam giác Gần coi áp lực đất tác dụng lên lƣỡi cắt: q0 = 0; qh = qmax = 948,09 (N) h Hợp lực Q = qh  948,09 Với Q đặt 40 18961,8 (N) h tính từ mũi dao, h = 40 mm Lấy mômen tâm lƣỡi cắt Mmax = Q  2h  l   (N.mm) (4.4) Trong đó: l – chiều dài dao cắt (mm) 2.40  Mmax = 18961,8  100  = 2401828 (N.mm)  Tiết diện mặt cắt ngang nguy hiểm:  b a M max    46 a2  M max (mm) b   Trong đó: b - chiều rộng dao cắt, b = 15 (mm) a – chiều dày dao cắt; mm [] - ứng suất uốn cho phép; [] = 600 MPa a2  M max 2401828 = = 1601,22 b   15.600  a ≥ 40 (mm) Hình dạng dao cắt đƣợc thể hình 4.7 Hình 4.7: Cấu tạo hình dạng dao cắt 4.2.4 Thiết kế bao che Để cho đất cát không bắn ngồi bắn vào ngƣời sử dụng chúng tơi thiết kế chắn bao phía cấu Tấm chắn đƣợc cố định với khung máy Cấu tạo hình dạng đƣợc thể hình 4.8 47 Hình 4.8: Cấu tạo hình dạng chắn 48 4.3 Xác định tiêu hao công suất Từ phân tích lực tác dụng lên dao cắt ta tính đƣợc cơng suất động theo cơng thức sau: Nđc = Nc + Nt ( 4.5 ) Trong đó: Nđc – cơng suất động (kW) Nc – công suất để cắt đất (kW) Nt – công suất cần thiết để tung đất (kW) 4.3.1.Tính cơng suất để cắt đất Nc Nc = Kc b h Vm (4.6) Trong đó: Kc – lực cản cắt riêng đất; Kc = 1618650 (N/m2) h – độ sâu dao cắt; h = 10-2 (m) b – bề rộng làm việc dao cắt; b = 10-2 (m) Vm – vận tốc chuyển động dao; Vm = 1,53 (m/s) Thay giá trị vào công thức (4.6) Nc =1580150 10-2 10-2 1,53 = 2901,15 (W) Nhƣ công suất cần thiết để cắt đất : Nc = 2,90 ( kW) 4.3.2.Tính cơng suất cần thiết để tung đất Nt Nt = h b Vm  d Vd g Trong đó: (4.7) ( W) h b Vm  d khối lƣợng đất tung 1s g  d - khối lƣợng riêng đất;  d = 18000 (N/m ) g – gia tốc trọng trƣờng; g = 9,81 (m/s2) Vd – vận tốc đất tung Ta coi vận tốc đất tung tỷ lệ thuận với vận tốc quay dao phay Tức là: Kd2 = k’ Vm2 Trong đó: k’ = 0,9; Vm - tốc độ chuyển động lƣỡi dao; Vm = 1,53 (m/s) Cơng thức ( 2.19 )có thể viết lại nhƣ sau: 49 Nt  h b Vm  d k '.Vm2 g ( W) Thay giá trị vào công thức ta đƣợc: Nt = 4.10  3.10  1,53.18000 0,9 = 60,07 (W) 2.9,81 Vậy công suất làm tung đất là: 0,0607 (kW) Nhƣ công suất cần thiết động là: Nđc = Nc + Nt = 2,90+ 0,0607 = 2,96 (kW) 4.4 Lựa chọn nguồn động lực Do điều kiện rừng nƣớc ta chủ yếu đồi núi có độ dốc tƣơng đối lớn, điều kiện địa hình phức tạp Để thuận tiện cho việc giới hóa trồng rừng giảm bớt nặng nhọc cho ngƣời lao động việc tạo hố trồng địa hình dốc, nhƣ đạt hiệu cao trình làm việc máy ta nên chọn động có cơng suất lớn, trọng lƣợng nhẹ Qua q trình nghiên cứu chúng tơi chọn động động cƣa xăng động cƣa xăng có cơng suất lớn, trọng lƣợng nhẹ, độ rung phù hợp với điều kiện rừng có địa hình phức tạp, độ dốc lớn Căn vào thông số kỹ thuật số loại cƣa xăng sử dụng Việt Nam, thấy loại cƣa xăng Husqvarna 365 Thụy Điển động phù hợp Do chọn loại động làm nguồn động lực để tính tốn thiết kế máy chữa cháy Thơng số động là:  Trọng lƣợng động là: 6,5 Kg  Công suất động là: 3,4 kW  Số vòng quay tối đa là: 10000 vòng/ phút  Tiếng ồn là: 101 dB  Độ rung là: 6,5 m/s 4.5 Tiến hành khảo nghiệm, xác định số tiêu thiết bị Sau tính tốn thiết kế xong thiết bị chúng tơi tiến hành chế tạo thiết bị, sau chế tạo xong tiến hành khảo nghiệm để xác định số 50 thông số kỹ thuật thiết bị, sở đánh giá khả làm việc thiết bị khả áp dụng thiết bị vào thực tế sản xuất 4.5.1 Địa điểm thực nghiệm Để đánh giá khả áp dụng vào thực tế sản xuất chọn địa điểm khảo nghiệm khu rừng thực nghiệm núi Luốt Trƣờng Đại học Lâm nghiệp Chúng chọn địa điểm nơi đất cứng để thực nghiệm 4.5.2 Thiết bị khảo nghiệm Thiết bị mang khảo nghiệm đƣợc thiết kế chế tạo với nguồn động lực cƣa xăng Husqvarna 365 với trục nối, đĩa thép dao cắt đƣợc thiết kế Hình ảnh thiết bị đƣợc thể hình 4.7 Hình 4.9: Hình ảnh thiết bị khảo nghiệm 4.5.3 Thông số thiết bị - Trọng lƣợng kg - Số dao cắt - Chiều rộng dao cắt cm 4.5.4.Tiến hành khảo nghiệm Sau công việc chuẩn bị hoàn tất tiến hµnh tạo hố nhƣ sau: - Khởi động cho máy nổ, sau cho dao cắt đất từ từ đạt đến độ sâu định nhấc máy lên dịch máy sang bên cạnh cho dao cắt làm việc nhƣ sau lần dịch chuyển đƣợc kích thƣớc hố rộng 30 cm, 51 dài 30 cm, chiều sâu 15 cm ( vƣớng động nên cắt sâu đƣợc) Để đạt đƣợc chiều sâu 30cm lại cho máy cắt lần tƣơng tự nhƣ lần thứ Quá trình khảo nghiệm đƣợc thể hình 4.8 Hình 4.10: Một số hình ảnh khảo nghiệm thiết bị 4.5.5.Kết thực nghiệm Sau tiến hành thực nghiệm chúng tơi thu đƣợc kết nhƣ sau: - Kích thƣớc hố đào 30*32*28 cm - Hố đào có hình chữ nhật đáy hố hình bán nguyệt - Đất đƣợc dao cắt cào lên miệng hố - Không bị miết thành hố - Đất sau đào không nhỏ mịn - Có thể đào đƣợc nơi đất cứng, đất sỏi, đất lẫn rễ - Thiết bị gọn nhẹ dễ mang vác độ dốc cao - Thời gian đào hố trung bình phút/ hố - Độ rung máy lớn va đập 4.6 Đánh giá, nhận xét Sau tiến hành nghiên cứu thiết kế chế tạo thực nghiệm chúng tơi có số nhận xét sau: - Máy tạo hố trồng hoạt động theo nguyên lý cắt dạng búa hoàn toàn hoạt động đƣợc 52 - Thiết bị gọn nhẹ dễ sử dụng hoạt động đƣợc nơi có độ dốc cao địa hình phức tạp - Thiết bị tạo hố mày đào hố đƣợc nơi đất cứng, đất lẫn đá, đất có lẫn rễ 53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau nghiên cứu sau đề tài chúng tơi có rút số kết luận sau: 1.Trên sở tìm hiểu đặc điểm sản xuất lâm nghiệp nƣớc ta nói chung nhƣ tình hình trồng chăm sóc rừng nói riêng, chúng tơi thấy khâu tạo hố trồng khâu công việc cần đƣợc giới hóa Khâu nƣớc ta chủ yếu đƣợc thực công cụ thủ công, việc nghiên cứu tạo áp dụng máy tạo hố nhằm tăng suất, giảm sức ngƣời lao động vấn đề cần thiết cấp bách Bằng nghiên cứu thực nghiệm đề tài xác định đƣợc hệ số cản cắt số dạng cắt ứng với loại đất khác Từ kết thực nghiệm đề tài chọn đƣợc dạng cắt hợp lý có hệ số cản cắt nhỏ cắt dạng búa Đề tài tính tốn thiết kế chế tạo đƣợc máy tạo hố trồng sử dụng đất dốc, nguyên lý hoạt động thiết bị cắt đất để tạo hố dạng búa, máy tạo hố trồng hoàn toàn theo nguyên lý Thiết bị đƣợc nghiên cứu gọn nhẹ dễ sử dụng có tính động cao, thiết bị hoàn toàn phù hợp với địa hình có độ dốc cao mà thiết bị tạo hố trồng có khơng hoạt động đƣợc Đề tài tiến hành khảo nghiệm thiết bị, kết khảo nghiệm bƣớc đầu xác định đƣợc số tiêu kinh tế - kỹ thuật thiết bị là: kích thƣớc hố đạt u cầu, thời gian tạo hố thiết bị phút /hố Từ kết thực nghiệm cho thấy nguyên lý thiết bị hoàn toàn hoạt động tốt, tiêu hao cơng suất thấp, thiết bị đào hố đƣợc nơi địa hình độ dốc cao, đất cứng, đất sỏi, đất lấn rễ Kiến nghị Do thời gian có hạn, với yêu cầu đề tài tốt nghiệp nên để thiết bị hoàn thiện cần phải tiếp tục nghiên cứu số vấn đề sau: 54 - Nghiên cứu tối ƣu thông số vận tốc cắt đất, thông số dao cắt, đƣờng kính đĩa thép để cắt lần đƣợc kích thƣớc hố theo yêu cầu - Cần nghiên cứu hệ thống giảm độ rung máy để ngƣời sử dụng dễ điều khiển, bớt nặng nhọc cho suất tạo hố cao - Cần tiến hành khảo nghiệm thêm số loại đất trồng rừng khác để xem khả làm việc thiết bị - Cần sớm hoàn thiện đƣa thiết bị vào thực tế sản xuất góp phần giảm khó khăn vất vả cho ngƣời lao động 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO TS Dƣơng Văn Tài, Nghiên cứu chế tạo máy chữa cháy rừng tác nhân khơng khí đất cát, Đề tài cấp Nhà nƣớc, năm 2007 Bộ nông nghiệp phát triển nông thôn Chiến lược phát triển Lâm nghiệp đến năm 2020 Nhà XBNN Trần Đình Tuyển, Giang Ngọc Anh Thiết kế, cải tiến lưỡi khoan hố trồng cây, Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng năm 2007 Hà Quang Khải, Đỗ Đình Sâm, Đỗ Thanh Hoa Đất Lâm nghiệp Nhà xuất Nông Nghiệp Lê Tấn Quỳnh, Nguyễn Quang Đất vật liệu xây dựng Nhà xuất Nông Nghiệp Bộ môn Đất Lâm nghiệp (1998), Tài liệu phân tích đất – Bộ mơn Đất, Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp Hoàng Hữu Đao, Nghiên cứu ảnh hưởng thơng số hình học lưỡi khoan đến tiêu hao công suất độ nén chặt thành hố, Luận văn thạc sỹ Cơ giới hóa Lâm nghiệp Khai thác gỗ, năm 2000 Trần Đình Tuyển, Thiết kế máy khoan hố trồng lắp máy kéo DFH – 180, Luận văn tốt nghiệp, năm 1999 Trần Cơng Hoan, Nguyễn Kính Thảo, Nguyễn Nhật Chiêu, Nguyễn Thanh Quế, Vũ Nguyên Huy, Công cụ Máy Lâm nghiệp, năm 1992 10 Nguyễn Hồng Quang, Thiết kế máy khoan hố trồng lắp máy kéo BS-8, năm 2002 11 Khoa Công nghiệp Phát triển nông thôn, Dự thảo phương hướng giảng dạy phát triển máy Lâm nghiệp, Chuyên đề thảo luận Bộ môn máy Lâm nghiệp, Trƣờng Đại học Lâm Nghiệp 12 Đinh Thị Thu Hà, Thiết kế máy khoan hố trồng với dẫn động thủy lực, Luận văn tốt nghiệp năm 2003 13 Đặng Thị Tố Loan, Nghiên cứu chế tạo máy chữa cháy rừng tác nhân khơng khí đất cát, Luận văn tốt nghiệp, năm 2007 56 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN Error! Bookmark not defined MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu Nội dung nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Giới hạn đề tài Chƣơng 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan tình hình tạo hố trồng đất dốc 1.2 Hiện trạng giới hóa tạo hố trồng đất dốc Việt Nam 10 1.3 Những hạn chế thiết bị có phƣơng hƣớng giải quyết.15 Chƣơng 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ TÍNH TỐN THIẾT KẾ MÁY TẠO HỐ TRỒNG CÂY TRÊN ĐẤT DỐC 16 2.1 Cấu trúc lý tính số loại đất trồng rừng phổ biến 16 2.2 Yêu cầu kỹ thuật lâm sinh để tạo hố trồng đất dốc 21 2.3 Xác định lực tác dụng lên mũi khoan tiêu hao công suất máy khoan hố trồng 23 2.4 Xác định lực tác dụng lên dao cắt tiêu hao công suất máy tạo hố trồng theo phƣơng pháp cắt dạng búa 26 2.5 Phân tích, lựa chọn dạng tạo hố trồng 30 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM XÁC ĐỊNH HỆ SỐ CẢN CẮT CỦA ĐẤT ỨNG VỚI CÁC DẠNG TẠO HỐ KHÁC NHAU 33 3.1 Chọn phƣơng pháp nghiên cứu 33 3.2 Chọn hàm mục tiêu nghiên cứu 33 3.3 Chọn tham số ảnh hƣởng 34 3.4 Chọn thiết bị nghiên cứu 34 57 3.5 Chọn địa điểm nghiên cứu 36 3.6 Phƣơng pháp xử lý kết thí nghiệm 36 3.7 Tổ chức tiến hành thí nghiệm 37 3.8 Kết thí nghiệm xác định hệ số cản cắt đất 38 2.9 Lựa chọn phƣơng pháp để tạo hố 39 Chƣơng 4: THIẾT KẾ MÁY TẠO HỐ TRỒNG CÂY TRÊN ĐẤT DỐC THEO PHƢƠNG PHÁP CẮT DẠNG BÚA 41 4.1 Sơ đồ động học thiết bị 41 4.2 Tính tốn thiết kế phận 42 4.3 Xác định tiêu hao công suất 49 4.4 Lựa chọn nguồn động lực 50 4.5 Tiến hành khảo nghiệm, xác định số tiêu thiết bị 50 4.6 Đánh giá, nhận xét 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 543 Kết luận 543 Kiến nghị 543 TÀI LIỆU THAM KHẢO….……… …………………………………… 55 58 ... tốn thiết kế máy tạo hố trồng đất dốc 40 Chƣơng THIẾT KẾ MÁY TẠO HỐ TRỒNG CÂY TRÊN ĐẤT DỐC THEO PHƢƠNG PHÁP CẮT DẠNG BÚA Nhƣ chƣơng trình bày yêu cầu máy tạo hố trồng sử dụng đất dốc gọn nhẹ,... bị tạo hố trồng phù hợp với nơi có độ dốc lớn, khơng có máy tạo hố trồng sử dụng đất dốc đƣợc áp dụng vào thực tế sản suất 1.2 Hiện trạng giới hóa tạo hố trồng đất dốc Việt Nam 1.2.1 Nhiệm vụ trồng. .. để tạo hố trồng đất dốc 2.2.1 Yêu cầu kích thƣớc hố Yêu cầu kích thƣớc hố khác nhau, tùy thuộc vào loại cây, loại đất điều kiện địa hình Đối với việc tạo hố trồng rừng đồi dốc hố thƣờng đƣợc tạo