Nghiên cứu thiết kế và hoàn thiện máy khoan hố trồng rừng lắp trên máy kéo Shibauru 3000a
MỤC LỤC
Mục ủớch và yờu cầu của ủề tài Mục ủớch
Quy mô và hình thức tổ chức sản xuất lâm nghiệp 1. Trên thế giới
Một ủặc ủiểm ủặc trưng nhất là vựng ủất ủể sản xuất lõm nghiệp và sản xuất nụng nghiệp thường xen lẫn nhau, trờn cỏc ủộ dốc thấp thường dành cho sản xuất nụng nghiệp (nhỏ hơn 12−150), cũn ở cỏc ủộ dốc cao hơn dành cho sản xuất lâm nghiệp hoặc các loại cây ăn quả lâu năm. Khái niệm về hệ thống máy móc thiết bị cơ giới hóa cũng dành chung cho cơ giới hóa nông lõm nghiệp, trong ủú nguồn ủộng lực chớnh là mỏy kộo, cú thể liờn hợp với các loại máy công tác khác nhau, có thể là máy lâm nghiệp hoặc máy nông nghiệp.
Tình hình cơ giới hoá trong sản xuất nông lâm nghiệp
Miền Bắc ủược chỳ trọng phỏt triển nụng nghiệp nhằm phỏt triển kinh tế và cung cấp lương thực cho chiến trường Miền Nam, trong giai ủoạn này sản xuất lõn nghiệp ớt ủược quan tõm mà chủ yếu là chỳng ta khai thỏc rừng phục vụ cho nhu cầu của ủất nước nờn giai ủoạn này mỏy múc cơ giới hoỏ chủ yếu tập chung cho cỏc hoạt ủộng của sản xuất nụng nghiệp như: cơ giới hoỏ khõu làm ủất, gieo hạt, chăm súc..nhưng chủ yếu vẫn tập chung ở cỏc nụng trường quốc doanh và cỏc khu kinh tế trọng ủiểm [4]. Mặt khỏc, do ủiều kiện ủầu tư trang thiết bị cho việc làm ủất trồng rừng cũn hạn chế, cỏc quy trỡnh cụng nghệ làm ủất, ủặc biệt là ủất dốc, ủất lẫn ủỏ, gốc và rễ cõy chưa ủược nghiờn cứu một cỏch ủầy ủủ, ủồng thời ủiều kiện sản xuất kinh doanh lõm nghiệp ủó cú nhiều thay ủổi so với trước ủõy, ủất cú ủộ dốc dưới 100 hầu như ủó ủược dựng ủề sản xuất nụng nghiệp, ủất rừng cũn lại phần lớn ủó ủược giao cho dõn phỏt triển sản xuất theo mụ hỡnh trang trại với diện tích và quy mô nhỏ, phân tán nên việc sử dụng các thiết bị công suất lớn, ủắt tiền khụng cũn phự hợp.
Tình hình nghiên cứu và áp dụng công nghệ thiết bị trồng rừng ở Việt Nam và trên thế giới
……… 21 thiết bị ủú chỉ thớch hợp với ủiều kiện ủịa hỡnh thuận lợi, ủộ ủốc nhỏ, trồng rừng tập trung với quy mụ tương ủối lớn và ủũi hỏi phải cú cơ sở hạ tầng kỹ thuật tương ủối tốt cho nờn chỳng khú cú thể ủược ỏp dụng vào ủiều kiện nước ta một cách có hiệu quả. Do sản xuất lõm nghiệp thường ủược tiến hành với quy mụ nhỏ, phõn tỏn trờn những ủịa hỡnh phức tạp, ủộ dốc lớn, bờn cạnh ủú, cơ sở vật chất kỹ thuật của nền kinh tế cũn thấp kộm, khả năng ủầu tư mua sắm trang thiết bị hiện ủại cũn rất hạn chế, nờn khõu trồng rừng hiện vẫn ủang ủược thực hiện bằng phương pháp thủ công là chủ yếu. Thành hố sau khi ủào xong khụng bị miết chặt gõy ảnh hưởng ủến sự sinh trưởng và sự phỏt triển của cõy trồng, khụng ủưa ủất lờn khỏi lũng hố ủể trỏnh mất ủất do giú, mưa bóo rửa trụi ủất (vỡ thường khụng trồng cõy ngay sau khi ủào hố xong), cỏc hố ủào cần ủỳng vị trớ, khoảng cỏch giữa cỏc hố không sai lệch quá giới hạn cho phép.
Phương pháp nghiên cứu
Việc ủiều chỉnh ủộ sõu Hmax ủược thực hiện thụng qua ủiều chỉnh chiều dài các thanh treo. Tớn hiệu thu ủược ở dạng mó nhị phõn sau ủú dựng phần mềm Catmam ủể ủọc và chuyển sang mó ASCII. Cỏc số liệu sau khi ủược chuyển sang mó ASCII sẽ ủược ủưa vào mỏy tớnh và sử dụng phần mềm Matlab ủể xử lý số liệu nờn cỏc kết quả nhận ủược ủảm bảo ủộ chớnh xỏc và tin cậy cao.
Lựa chọn dầu thuỷ lực ủể tớnh toỏn
Tuỳ theo sự chuyển ủộng của vật thu nhiệt ta cú: thiết bị hồi nhiệt hoạt ủộng theo chu kỳ (thỏp sấy giú núng cho cỏc lũ cao hỡnh 3.1c), vật thu nhiệt khụng chuyển ủộng, khi vật thu nhiệt chuyển ủộng ta cú thiết bị hồi nhiệt hoạt ủộng liờn tục (bộ sấy khụng khớ hồi nhiệt trong nhà mỏy nhiệt ủiện hỡnh 3.1d). - Thiết bị trao ủổi nhiệt kiểu tiếp xỳc, ở thiết bị này dũng khớ núng khi tiếp xỳc trực tiếp với cỏc hạt chất rắn sẽ truyền nhiệt cho cỏc hạt này, sau ủú các hạt này lại nhả nhiệt cho dòng khí lạnh khi tiếp xúc với nhau (hình 3.1f), bề mặt trao ủổi nhiệt là bề mặt cỏc hạt chất rắn. Trờn cơ sở ủó phõn tớch ở trờn chỳng tụi ủó chọn thiết bị trao ủổi nhiệt vỏch ngăn hoạt ủộng liờn tục kiểu ống cú cỏnh ủể tớnh toỏn, thiết kế, sơ ủồ cấu tạo của thiết bị ủược thể hiện trờn hỡnh 3.2.
Yêu cầu của thiết bị làm mát dầu thủy lực
……… 35 Tựy theo yờu cầu và ủiều kiện cụ thể của cụng việc mà cú thể chọn thiết bị trao ủổi nhiệt cho phự hợp. ……… 36 nờn nhiệt trở của bề mặt tăng dẫn ủến lượng nhiệt truyền qua sẽ giảm ủi ủỏng kể. - Thiết bị phải ủảm bảo an toàn khi vận hành, cú tuổi thọ cao, cú kết cấu ủơn giản ủể dễ dàng lắp, vận hành và bảo dưỡng.
Lựa chọn cỏc thụng số ủể tớnh toỏn
Sở rĩ chỳng tụi chọn nhiệt ủộ như vậy vỡ nước ta là nước nhiệt ủới giú mựa nhiệt ủộ thay ủổi trong khoảng rộng chớnh vỡ thế chỳng tụi ủó chọn nhiệt ủộ trong khoảng ủú ủể tớnh toỏn. ……… 46 - Trở kháng gia tốc là do sự tăng tốc của dòng chảy gây nên, thực tế cho thấy trở kháng gia tốc có giá trị rất nhỏ so với các thành phần khác nên thường không tính tới. Khi kết thỳc quỏ trỡnh khoan thỡ vận tốc quay của trục ủộng cơ thủy lực sẽ nhỏ hơn vận tốc quay của trục trớch cụng suất khi ủú lưu lượng dầu thủy lực vào ủộng cơ sẽ nhỏ hơn lưu lượng ra chuyển ủộng quay của trục khoan hố truyền ngược về ủộng cơ thủy lực, khi ủú dầu thủy lực sẽ ủược ủưa qua bộ làm mỏt dầu và ủi về thựng.
Lựa chọn nguyờn lý ủể tớnh toỏn
……… 54 Từ những lý do ở trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu lựa chọn các phương ỏn ủể tớnh toỏn cơ cấu ộp cho phự hợp ủể cho mỏy khoan làm việc ủược trờn nhiều loại ủất khỏc nhau. Cú thể trớch một phần cụng suất từ hệ thống thủy lực của mỏy kộo ủể lắp cho xy lanh thủy lực của cơ cấu ộp nhưng phương ỏn bố trớ, lắp ủặt quỏ phức tạp và khú ủiều chỉnh ủược hành trỡnh của xy lanh thủy lực. - Phương ỏn 3: Lắp thờm một lũ xo ủể ộp với phương ỏn này giỏ thành rẻ, tớnh toỏn, thiết kế và lắp ủặt dễ dàng mà vẫn ủảm bảo tớnh thẩm mỹ và hiệu quả công việc.
Tính toán, thiết kế cơ cấu ép bằng lò xo
……… 64 Ở trờn chỳng tụi ủó tớnh toỏn ủược số vũng của lũ xo nhưng trờn thực tế nếu như dựng ủỳng số vũng ủú ủể cho lũ xo làm việc thỡ cú thể dẫn ủến trường hợp khi lũ xo nộn vào tối ủa và khi dón ra thỡ lũ xo khụng dón ra ủược. Sau khi tớnh toỏn ủược ủộ cứng của lũ xo chỳng tụi thấy ủộ cứng tớnh toỏn của lũ xo nhỏ hơn ủộ cứng cần thiết của lũ xo khụng ủỏng kể nờn vẫn ủảm bảo yờu cầu làm việc của lũ xo. Nhằm khẳng ủịnh nguyờn lý kết cấu và hoạt ủộng của hệ thống làm mỏt dầu thủy lực khi lắp trờn mỏy khoan hố trồng rừng KHTC -1200, kiểm tra ủộ bền của hệ thống, kiểm tra nhiệt ủộ làm việc ổn ủịnh của dầu thủy lực.
Phương pháp khảo nghiệm
Cảm biến nhiệt ủộ hiện nay ủược sử dụng rất phổ biến và cú rất nhiều loại khỏc nhau nhưng trong ủề tài này chỳng tụi sử dụng cảm biến T103 do Nhật Bản sản xuất là loại Transitor biến ủổi ủiện trở theo nhiệt ủộ, nhiệt ủộ tăng thỡ ủiện trở cũng tăng. Bởi vỡ tớn hiệu mẫu là cỏc xung nhọn cú ủỉnh là cỏc ủiểm chốt với tần số là φ s (f) có chứa các tần số thành phần cộng hưởng lại nên fs ≥ 2fmax. Lượng tử hoỏ hoặc số hoỏ cỏc tớn hiệu yi ủược thực hiện trong khoảng ymin. Khi ủú sai số lượng tử lớn nhất tớnh theo phần chăm sẽ là [6]:. Mó hoỏ cỏc giỏ trị ủiện ỏp lượng tử Vq trở thành cỏc tớn hiệu số song song thành mã nhị phân của các số thuộc mã thập phân 0,1,2..Q – 1. Nhưng do n phải là. ðể ủảm bảo ủộ chớnh xỏc lượng tử ta chỉ cần biến ủổi mức ủiện ỏp từ 0 ữ5V cho hệ nhị phõn là ủủ. Sơ ủồ kết cấu của cạc chuyển ủổi A/D ủược thể hiện như trờn hỡnh 5.2. Sơ ủồ kết cấu của cạc chuyển ủổi A/D. Thiết bị ủo gồm ba phần chớnh: Sensor, cạc A/D, bộ lưu trữ số liệu và ủược trỡnh bầy như trờn hỡnh 5.3. b) Khi tháo bộ lưu trữ số liệu ra khỏi hệ thống. c) Khi lắp bộ lưu trữ số liệu vào cổng USB của máy tính. Sensor ủược cắm trực tiếp vào thựng dầu, cỏc tớn hiệu ủo ủược ủo liờn tục, thu thập dữ liệu theo cỏc khoảng thời gian tuỳ ý (khi làm việc) ủể theo rừi quỏ trỡnh quỏ ủộ cho ủến khi nhiệt ủộ ổn ủịnh, tớn hiệu ủo ủược ủo liờn tục sau ủú ủưa vào phần mềm ủể sử lý số liệu cụ thể ở ủõy chỳng tụi dựng phần mềm Matlab ủể sử lý.
Các phương án khảo nghiệm
Qua ủồ thị ta thấy khi khụng lắp bộ làm mỏt thỡ nhiệt ủộ tăng rất nhanh ủến 800C thỡ mỏy khoan bắt ủầu cú hiện tượng trượt quỏ trỡnh này diễn ra trong khoảng 60 phỳt và ủến nhiệt ủộ 880C thỡ mỏy khoan trượt hoàn toàn (khụng khoan ủược nữa), quỏ trỡnh này diễn ra trong khoảng thời gian 8 phỳt. Qua thớ nghiệm chỳng tụi thấy trờn cựng loại ủất thớ nghiệm (ủất rất cứng), nhiệt ủộ làm việc ổn ủịnh của mỏy khoan khi lắp thờm bộ làm mỏt là 460C và cho phộp mỏy khoan làm việc ủược liờn tục trong nhiều ca sản xuất. − Trờn cựng loại ủất thớ nghiệm (ủất rất cứng), nhiệt ủộ làm việc ổn ủịnh của mẫu mỏy cải tiến (lắp thờm bộ tản nhiệt) là 460C, cũn ở mẫu mỏy xuất xứ (chưa cải tiến) thỡ nhiệt ủộ khụng ổn ủịnh ủược mà tăng dần lờn cho ủến khi mỏy khụng làm việc ủược (ở nhiệt ủộ 880C).
