Nghiên Cứu Dao Động Của Ghế Ngồi Người Lái Trên Máy Kéo Nông Nghiệp Shibaura Khi Sử Dụng Trong Điều Kiện Lâm Nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

BÙI TRUNG NGUYÊN

NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA GHẾ NGỒI NGƯỜI LÁI

TRÊN MÁY KÉO NÔNG NGHIỆP SHIBAURA

KHI SỬ DỤNG TRONG ĐIỀU KIỆN LÂM NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hà Nội - 2008

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Đất nước ta với hai phần ba diện tích là rừng và đất rừng, tỷ lệ người dân

sinh sống dựa vào rừng và hiệu quả kinh doanh từ rừng trồng chiếm tỷ lệ khá

cao. Đảng và Nhà nước ta chủ trương đóng cửa khai thác rừng tự nhiên do rừng

tự nhiên bị khai thác ngày càng cạn kiệt, ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường

sinh thái, đồng thời có chủ trương đẩy mạnh công việc trồng rừng phủ xanh đất

trống đồi núi trọc, theo chủ trương này, rừng và đất rừng được giao cho các đơn

vị tập thể và các hộ gia đình quản lý và sử dụng lâu dài. Tạo nên những đơn vị

sản xuất nông – lâm nghiệp với qui mô vừa và nhỏ. Vì vậy, rừng trồng phân tán,

sản lượng khai thác thấp, mức đầu tư cho sản xuất không lớn.

Mặt khác kích thước sản phẩn gỗ rừng trồng thường không lớn, hệ

thống đường vận xuất, vận chuyển nhỏ hẹp, kho bãi gỗ qui mô nhỏ. Do đó, việc sử dụng máy kéo chuyên dùng có công suất lớn trong kinh doanh rừng sẽ

đem lại hiệu quả kinh tế không cao.

Trong khi đó, các loại máy kéo công suất vừa và nhỏ nhập khẩu vào

nước ta đang được sử dụng khá phổ biến trong sản xuất nông nghiệp. Sản

xuất nông nghiệp lại mang tính thời vụ cao nên vào lúc nông nhàn, máy kéo

nông nghiệp rảnh rỗi nhiều. Vì thế, nếu tận dụng máy kéo nông nghiệp phối

kết hợp với việc khai thác các sản phẩm lâm nghiệp sẽ nâng cao hiệu quả vốn

đầu tư, khai thác và phát huy tối đa năng lực của máy móc thiết bị, tạo thêm

việc làm và thu nhập cho người lao động, nâng cao khả năng phục vụ của máy

kéo nông nghiệp trong lâm nghiệp và mang lại hiệu quả kinh tế cao.

Tuy nhiên, điều kiện sản xuất của nông nghiệp và lâm nghiệp có những

đặc điểm khác nhau, có đối tượng lao động khác nhau. Nên nếu đưa máy kéo

nông nghiệp vào sản xuất lâm nghiệp thì máy cần phải nghiên cứu, cải tiến

2

cho phù hợp với điều kiện sản xuất lâm nghiệp. Những công trình khoa học

về các vấn đề này có ý nghĩa thực tiễn rất cao.

Để đáp ứng được yêu cầu của việc khai thác rừng, các máy kéo nông

nghiệp được nghiên cứu và cải tiến rất nhiều cho phù hợp với điều kiện vận

xuất và vận chuyển của rừng trồng Việt Nam. Các công trình nghiên cứu

trước đây của các tác giả chủ yếu tập trung vào giải quyết các vấn đề về kéo, bám, ổn định động học và động lực học, lắp thêm các thiết bị vận xuất như

tời, tay thuỷ lực…

Do đặc điểm của đường vận xuất và vận chuyển lâm sản có địa hình

phức tạp, mặt đường có độ mấp mô lớn. Nên khi máy kéo nông nghiệp di

chuyển trên đó để khai thác lâm sản, các đặc trưng dao động của máy sẽ lớn

hơn thiết kế ban đầu. Nhất là các chỉ tiêu về: độ êm dịu, tính ổn định, độ bền

lâu… Đặc biệt người điều khiển máy kéo sẽ phải chịu đựng các giá trị về biên

độ và tần số rung lớn hơn cho phép. Xét kết quả nghiên cứu của đề tài cấp Nhà nước KC - 07-26 đã khẳng

định việc dùng máy kéo Shibaura để vận xuất và vận chuyển gỗ rừng trồng ở

Việt Nam là phù hợp. Đề tài đã chế tạo và khảo nghiệm rơmoóc một trục lắp

sau máy kéo này để vận xuất gỗ trong điều kiện sản xuất. Liên hợp máy này

được đánh giá là thiết bị mới có khả năng sử dụng trong sản xuất lâm nghiệp

của nước ta.

Để nâng cao khả năng phục vụ của loại máy kéo nông nghiệp

SHIBAURA 3000A cho phù hợp với điều kiện sản xuất lâm nghiệp. Nhất là

điều kiện làm việc của người điều khiển máy kéo khi di chuyển trên đường

vận xuất và vận chuyển lâm sản. Tôi thực hiện đề tài:

"Nghiên cứu dao động của ghế ngồi người lái trên máy kéo nông

nghiệp SHIBAURA khi sử dụng trong điều kiện lâm nghiệp”

3

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Hình thức và thiết bị vận xuất gỗ

Vận xuất gỗ là quá trình di chuyển cây gỗ từ nơi chặt hạ về kho gỗ I

hoặc bãi gỗ tập trung, từ đó cây gỗ được vận chuyển đến nơi tiêu thụ. Vận

xuất gỗ là công việc rất nặng nhọc, nguy hiểm và ảnh hưởng lớn đến môi

trường rừng. Trong tất cả các khâu của quá trình khai thác gỗ, khâu vận xuất

giữ vai trò hết sức quan trọng, nó ảnh hưởng lớn đến năng suất, giá thành và

chi phí trong khai thác. Để giảm giá thành, tăng năng suất lao động, đồng thời

vẫn đảm bảo được các yêu cầu về môi trường thì việc chọn một hình thức vận

xuất hợp lý là hết sức quan trọng. Trong công nghệ vận xuất gỗ thường được sử dụng các loại hình như:

Vận xuất bằng xúc vật, vận xuất bằng máng lao, vận xuất bằng máy kéo, vận

xuất bằng đường cáp, vận xuất bằng đường thuỷ… Trong các hình thức vận

xuất nêu trên thì hình thức vận xuất bằng máy kéo là phổ biến hơn cả. Máy

kéo dùng trong vận xuất gỗ được chia làm 2 loại: Máy kéo bánh xích và máy

kéo bánh hơi. Trong máy kéo bánh hơi lại chia làm 2 loại: Máy kéo bánh hơi

chuyên dùng và máy kéo bánh hơi nông nghiệp có lắp thêm các thiết bị

chuyên dùng để vận xuất gỗ và vận chuyển gỗ. Việc sử dụng máy kéo bánh hơi chuyên dùng trong vận xuất gỗ cho

năng suất rất cao và giảm nhiều chi phí vì máy kéo chuyên dùng có công suất

lớn, tính ổn định và khả năng kéo bám cao, kết cấu phù hợp, làm việc linh

hoạt. Tuy nhiên, loại máy kéo này thường có giá thành cao và chỉ phù hợp với

qui mô sản xuất lớn, trữ lượng khu khai thác nhiều, kích thước sản phẩm gỗ

lớn. Hiện nay, trên thế giới một số nước có ngành sản xuất lâm nghiệp phát

4

triển họ đã chế tạo và đưa vào sử dụng một số loại máy kéo chuyên dùng có

công suất lớn. Các máy kéo dùng trong vận xuất gỗ rất đa dạng song có thể chia làm 2

nhóm: Máy kéo bánh xích và máy kéo bánh bơm.

Các máy kéo bánh bơm có ưu điểm nội trội hơn so với máy kéo bánh

xích cùng cỡ vì: Chúng có khối lượng nhỏ, tốc độ làm việc lớn hơn, chi phí

nhiên liệu cho 1m3 gỗ vận xuất ít hơn và năng suất cao hơn. Mặt khác, máy

kéo bánh bơm ít phá hại cây con, đất rừng. Do những ưu điểm như vậy mà

máy kéo bánh bơm được sử dụng ngày càng rộng rãi so với máy kéo bánh

xích. Bên cạnh loại máy kéo chuyên dùng, các nước còn sử dụng loại máy

kéo bánh bơm nông nghiệp được trang bị các thiết bị chuyên dùng để vận

xuất, vận chuyển gỗ và phục vụ cho các khâu trồng rừng. Việc sử dụng máy

kéo nông nghiệp trong khai thác rừng làm tăng hiệu quả sử dụng máy và góp

phần giải quyết công ăn, việc làm, tăng thu nhập cho người lao động [40].

1.2. Tình hình nghiên cứu và sử dụng máy kéo vận xuất gỗ trên thế giới

Vào những năm 1950 Tiệp Khắc (cũ) đã đưa vào sử dụng loại máy kéo

bánh hơi LKT - 80, máy được trang bị tời, thuỷ lực có thể gom gỗ từ xa và

vận xuất gỗ theo phương pháp nửa lết, đây là loại máy kéo khung gập 4 bánh

chủ động [22], [27].

Ở Phần Lan, việc sử dụng máy kéo nông nghiệp để vận xuất gỗ được

bắt đầu từ những năm 1950 và cho thấy: Năng suất và hiệu quả kinh tế cao.

Vì vậy sử dụng loại máy kéo này để vận xuất, vận chuyển gỗ tại các nước này

được tăng nhanh.

5

Từ 1957, Liên Xô (cũ) đã sử dụng các loại máy kéo bánh hơi TT - 1, T

- 210, K210, K703, T - 127 để vận xuất, vận chuyển gỗ và cho thấy có thể sử

dụng máy kéo bánh hơi vận chuyển gỗ từ nơi chặt hạ ra bãi 2, giảm bớt được

khâu trung gian trong dây truyền khai thác và vận xuất [22], [27]. Việc sử

dụng máy kéo nông nghiệp bánh hơi để vận xuất gỗ được nhiều nước như:

Thuỵ Điển, Na Uy, Italia, Australia, Newzealand… áp dụng rộng rãi, nhất là

trong trang trại quy mô vừa và nhỏ.

Ở Canada từ năm 1963 đã sử dụng máy kéo Timberjack 201 để vận

xuất gỗ trên địa hình dốc tương đối lớn rất phù hợp [22], [27].

Trong khi máy kéo nông nghiệp được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi

trong lâm nghiệp ở các nước công nghiệp phát triển thì hầu hết các nước đang

phát triển lĩnh vực này còn hiểu biết rất ít. Để khuyến cáo và đẩy mạnh việc

sử dụng máy kéo nông nghiệp trong hoạt động sản xuất lâm nghiệp ở các

nước đang phát triển, tổ chức FAO đã thực hiện hàng loạt các nghiên cứu,

chuyên đề ở các vùng khác nhau trên thế giới về lĩnh vực sử dụng máy kéo

nông nghiệp trong khai thác gỗ rừng trồng.

Năm 1986 tại Tanzania tổ chức FAO đã triển khai nghiên cứu và sử

dụng máy kéo bánh hơi Valmet có công suất 50 Kw trong vận xuất gỗ, khẳng

định máy kéo nông nghiệp có thể làm việc tốt trên địa hình rừng trồng tương

đối bằng phẳng [43]. Cùng năm 1986 tại Ethiopia, tổ chức FAO đã triển khai

nghiên cứu, sử dụng máy kéo bánh hơi Volvo vận xuất gỗ rừng trồng, khẳng

định máy kéo nông nghiệp có trang bị tời, rơmoóc cũng phù hợp và mang lại

hiệu quả kinh tế cao [33].

Năm 1988 tại Zimbabwe tổ chức FAO cũng đã nghiên cứu sử dụng

máy kéo nông nghiệp Valmet vận xuất gỗ kết hợp chế biến gỗ tại cửa rừng