Nghiên Cứu Dao Động Của Xe Chữa Cháy Rừng Đa Năng Khi Làm Việc Trên Mặt Đất Rừng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

------------------------

NGUYỄN VĂN THẾ

NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA XE CHỮA CHÁY RỪNG ĐA NĂNG

KHI LÀM VIỆC TRÊN MẶT ĐẤT RỪNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hà Nội, 2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

------------------------

NGUYỄN VĂN THẾ

NGHIÊN CỨU DAO ĐỘNG CỦA XE CHỮA CHÁY RỪNG ĐA NĂNG

KHI LÀM VIỆC TRÊN MẶT ĐẤT RỪNG

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá nông - lâm nghiệp

Mã số: 60.52.14

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. Nguyễn Văn Bỉ

Hà Nội, 2011

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cháy rừng là thảm họa gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng cho tài

nguyên, môi trường và con người; chính vì vậy mà các nhà khoa học trên thế

giới nói chung, ở việt nam nói riêng đã và đang nghiên cứu công nghệ và thiết

bị phòng, chữa cháy rừng, nhằm hạn chế đến mức thấp nhất thiệt hại do cháy

rừng gây ra. Đã có một số công trình nghiên cứu công nghệ và thiết bị chữa

cháy rừng được đưa vào sử dụng.

Ở Việt nam, đề tài cấp nhà nước KC 07.13/06-10 do tiến sĩ Dương Văn

Tài chủ trì đã thiết kế chế tạo xe chữa cháy rừng đa năng. Đây là mẫu xe chữa

cháy rừng mới, chưa được đưa vào sử dụng rộng rãi; khác với các xe chữa

cháy thông thường, xe chữa cháy rừng đa năng thường phải hoạt động và làm

việc trên mặt đất rừng, mấp mô mặt đất rừng và các nguồn kích động của các

cơ cấu làm việc gây ra dao động của xe, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự

chuyển động êm dịu của xe. Do đó, việc nghiên cứu dao động của xe khi làm

việc trên mặt đất rừng lâm nghiệp là rất cần thiết.

Trong thực tế, đã có nhiều đề tài nghiên cứu dao động của ôtô máy kéo,

xe quân sự...; nhưng với xe chữa cháy rừng đa năng là mẫu xe mới, đang hoàn

thiện nên rất cần thiết nghiên cứu về dao động của loại xe này, đặc biệt là khi

làm việc trong rừng; vì vậy, tác giả tiến hành đề tài “ Nghiên cứu dao động

của xe chữa cháy rừng đa năng khi làm việc trên mặt đất rừng”.

Ý nghĩa của đề tài là: xây dựng được mô hình dao động của xe chữa

cháy rừng đa năng khi làm việc trên mặt đất rừng; lập giải và mô phỏng hệ

phương trình vi phân dao động của xe khi làm việc trên mặt đất rừng. Kết quả

nghiên cứu của đề tài góp phần cải tiến, hoàn thiện và chọn chế độ sử dụng

hợp lý loại thiết bị này.

2

Chương 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về công nghệ và thiết bị chữa cháy rừng

1.1.1. Công nghệ và thiết bị chữa cháy rừng trên thế giới

a) Công nghệ chữa cháy rừng trên thế giới:

Cháy rừng là một trong những thảm họa, gây thiệt hại đến nhiều mặt,

trên nhiều lĩnh vực khác nhau. Cháy rừng không chỉ thiệt hại về cây rừng hay

hệ sinh thái rừng, mà còn mất đi cái nôi trú ngụ của nhiều loài động vật, làm

ảnh hưởng đến môi trường sinh thái và nhất là làm mất đi kho tàng vi sinh vật

quí giá trong đất. Vì vậy, chữa cháy rừng là một việc làm thiết thực, là nghĩa

vụ của mọi người, nhằm góp phần hạn chế tối đa những thiệt hại do cháy rừng

gây ra, để bảo vệ màu xanh cho núi rừng. Nhưng chữa cháy rừng không giống

như chữa cháy nhà, các điều kiện hỗ trợ thực hiện biện pháp chữa cháy rừng

cũng rất hạn chế, rất khó khăn và địa hình phức tạp… Đòi hỏi con người cần

hiểu một số kỹ thuật chữa cháy rừng, để tổ chức chữa cháy đạt hiệu quả và an

toàn.

Hiện nay các nước trên thế giới đang sử dụng công nghệ chữa cháy

rừng như sau:

Kỹ thuật chữa cháy rừng bằng phương pháp trực tiếp: là phương pháp

bố trí đội hình chữa cháy trực tiếp đối đầu, bao vây ngọn lửa và dùng dụng cụ

đập lửa liên tục. Chỉ được sử dụng khi đám cháy có ngọn lửa thấp, cường độ

cháy nhỏ.

Chữa cháy rừng bằng phương pháp song song: là phương pháp bố trí

đội hình chữa cháy đứng về phía trước (đầu hướng gió) để thực hiện biện

pháp phát dọn băng trắng ngăn cản lửa. Sử dụng trong điều kiện khi đám cháy

có ngọn lửa cháy với cường độ vừa phải.

3

Chữa cháy rừng bằng phương pháp gián tiếp (hay phương pháp đốt

chặn): là phương pháp dùng lửa đốt ngay từ phía trước đầu hướng gió của

đám cháy để hai ngọn lửa tiến giáp lại với nhau tự tắt (do cháy hết vật liệu

cháy). Sử dụng phương pháp này khi đám cháy có cường độ dữ dội, sức nóng

lan tỏa trên phạm vi rộng, con người khó tiếp cận với đám cháy. [37]

b) Thiết bị chữa cháy trên thế giới:

Một số nước Đông Nam Á, Trung Quốc, Nga, Mỹ, Inđônêxia… sử

dụng rộng rãi công cụ dập lửa thủ công (thiết bị chữa cháy cầm tay), bình

chữa cháy đeo vai/xách tay, máy thổi gió đeo vai/ xách tay. Các công cụ này

có nhiều hạn chế là năng suất và hiệu quả chữa cháy thấp, tốn nhiều sức lực

và nhân công, không dập tắt được những đám cháy lớn (chiều cao ngọn lửa

trên 2m).

Ở những nơi gần nguồn nước (sông suối, ao hồ), nhiều nước trên thế

giới đang sử dụng máy bơm nước để chữa cháy rừng. Thiết bị này có ưu điểm

là hiệu quả dập lửa lớn, chữa được loại cháy trên tán cây. Nhược điểm của

loại thiết bị này là tính di động không cao, phụ thuộc vào nguồn nước; đối với

khu rừng cách xa nguồn nước khoảng 3km thì thiết bị này không sử dụng

được. Loại máy này phù hợp với chữa cháy ở rừng ngập nước.

Một số nước phát

triển như Mỹ, Nga,

Australia, Island, Thái Lan

đã nghiên cứu và đưa vào

sử dụng xe chữa cháy rừng

chuyên dùng (hình 1.1, 1.2,

1.3), thiết bị này có thể di

chuyển được trên địa hình Hình 1.1. Ô tô chữa cháy rừng của Mỹ

4

có độ dốc  150

. Trên xe có thiết kế téc chứa nước, hệ thống bơm và ống dẫn.

Thiết bị này len lỏi vào trong khu rừng để chữa cháy, tác nhân chữa cháy rừng

là nước. Thiết bị này còn nhược điểm là phụ thuộc vào nguồn nước chứa ở

trong xe. Đối với những nơi xa nguồn nước, địa hình có độ dốc > 200

thì thiết

bị này sử dụng không hiệu quả.

Một số nước phát triển như Mỹ, Nga, Pháp, Nhật, Thái Lan đã sử dụng

máy bay để chữa cháy. Loại thiết bị này có thể phun nước hoặc phun hoá chất

để dập lửa. Thiết bị chữa cháy này được sử dụng ở mọi loại địa hình, hiệu quả

chữa cháy cao, năng suất dập lửa lớn. Sử dụng máy bay chữa cháy cần vốn

đầu tư lớn, chi phí rất đắt, nên không phù hợp với các nước đang phát triển

trong đó có Việt Nam.

1.1.2. Công nghệ và thiết bị chữa cháy rừng ở Việt Nam

Việt Nam mới chỉ cảnh báo được tình trạng mức nguy hiểm cháy rừng.

Với những vụ cháy rừng lớn, gần các đường giao thông, mới có lực lượng cứu

hỏa và thiết bị chuyên dùng; còn cháy rừng tại những nơi hiểm trở chủ yếu sử

dụng phương pháp cổ truyền (dùng cành cây đập vào lửa, vận chuyển nước

bằng cách chuyền tay nhau..). Ở Việt Nam hiện nay chưa có thiết bị chữa

cháy rừng chuyên dùng.

Hình 1.2. Xe cứu hỏa của Mỹ Hình 1.3. Xe chữa cháy rừng của

Australia