Thiết Kế Thiết Bị Chuyên Dùng Lắp Trên Máy Kéo Cỡ Nhỏ Để Vận Xuất Gỗ Rừng Trồng

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rừng trồng nhiều nơi đã và đang được khai thác với trữ lượng lớn để làm

nguyên liệu giấy, làm gỗ trụ mỏ, làm nguyên liệu cho công nghiệp chế biến gỗ.

Trong khai thác khâu vận xuất gỗ là một khâu khó khăn, nặng nhọc và

nguy hiểm có ảnh hưởng trực tiếp tới năng suất và giá thành sản phẩm, tỷ lệ lợi

dụng cây đứng và môi trường. Hiện nay khâu vận xuất gỗ ở nước ta chủ yếu

thực hiện bằng lao động thủ công, vì vậy mà yêu cầu cấp thiết hiện nay là phải

đẩy mạnh việc áp dụng cơ giới hoá cho khâu này.

Hiện nay khai thác gỗ chủ yếu tập trung vào khai thác gỗ rừng trồng.

Ngoài ra Nhà nước đã có những chính sách giao đất rừng cho các công ty, doanh

nghiệp, hộ gia đình quản lý với diện tích và quy mô nhỏ hơn. Việc áp dụng máy

cỡ lớn chuyên dùng tỏ ra không phù hợp. Trong khi đó nhiều máy kéo cỡ vừa và

nhỏ đang được sử dụng khá phổ biến trong nông nghiệp. Để nâng cao năng suất

giải phóng sức lao động chân tay, nâng cao hiệu quả sử dụng vốn đầu tư, phát

huy tối đa công suất của máy kéo cỡ nhỏ thì cần phải nghiên cứu thiết kế, chế

tạo một số thiết bị chuyên dùng cho máy kéo cỡ nhỏ, để ngoài chức năng chính

là phục vụ sản xuất nông nghiệp thì chúng còn có thể tham gia sản xuất lâm

nghiệp khi nông nhàn.

Tuy nhiên để nâng cao năng suất lao động, hạ giá thành sản phấm, giải

phóng sức lao động cho súc vật và con người đồng thời phù hợp với điều kiện

rừng trồng thì cần phải có máy móc thiết bị chuyên dùng để đáp ứng tốt nhất cho

khâu vận xuất gỗ rừng trồng. Vì vậy việc nghiên cứu đặc tính kỹ thuật của máy

kéo cỡ nhỏ cùng với việc thiết kế thêm thiết bị chuyên dùng phù hợp cho quá

trình khai thác và đặc biệt là khâu vận xuất gỗ rừng trồng là rất cần thiết.

Cùng nghiên cứu về vấn đề này sinh viên Nguyễn Viết Bắc đã nghiên cứu

cái tiến máy kéo cỡ nhỏ thành máy kéo khung gập nhưng chưa có thiết bị

chuyên dùng. Chính vì những lý do trên mà tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Thiết

kế thiết bị chuyên dùng lắp trên máy kéo cỡ nhỏ để vận xuất gỗ rừng trồng”.

Thiết bị chuyên dùng thiết kế sẽ được đặt trên máy kéo khung gập nêu trên.

2

Chƣơng 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ CẦN NGHIÊN CỨU

1.1. Tình hình khai thác gỗ rừng trồng ở nƣớc ta.

Rừng là nguồn tài nguyên quý báu của đất nước, có khả năng tái tạo, là

một bộ phận quan trọng đối với môi trường sinh thái, có giá trị to lớn đối với

nền kinh tế quốc dân, gắn liền với đời sống của nhân dân và sự sống còn của

nước ta và nhiều nước trong khu vực. Đã từ lâu con người khai thác tài nguyên

rừng, lấy ra một khối lượng gỗ củi đáng kể phục vụ cho sản xuất đời sống và

cho khâu xuất khẩu.

Ngày nay, trong thời kỳ đổi mới, hoà cùng nhịp phát triển chung của đất

nước, lâm nghiệp đã và đang có những bước chuyển mình mạnh mẽ từ lâm

nghiệp truyền thống dựa vào khai thác rừng tự nhiên và sử dụng lực lượng quốc

doanh là chính sách xây dựng nền lâm nghiệp xã hội, huy động sự tham gia của

toàn dân và các thành phần kinh tế, tăng cường công tác bảo vệ rừng, trồng rừng

và chế biến gỗ từ rừng trồng đáp ứng nhu cầu của xã hội và xuất khẩu [4].

Hiện nay do nhiều nguyên nhân chủ quan và khách quan, diện tích rừng

nước ta ngày càng bị thu hẹp, nguồn tài nguyên cũng ngày càng cạn kiệt về số

lượng và chất lượng. Để bảo vệ diện tích rừng hiện có, Nhà nước đã có chủ

trương khoanh nuôi, tái tạo vốn rừng, hạn chế khai thác đến mức thấp nhất sản

lượng gỗ ở rừng tự nhiên. Bên cạnh đó Nhà nước cũng có chủ trương giao đất,

giao rừng cho các tổ chức, hộ gia đình, cá nhân quản lý sử dụng nhằm khai thác

triệt để và hiệu quả tiềm năng to lớn về đất rừng, nhân lực, vốn, đồng thời phát

huy cao tinh thần làm chủ với sự nghiệp bảo vệ, khôi phục phát triển kinh doanh

lợi dụng rừng đạt hiệu quả kinh tế cao mà vẫn đảm bảo môi trường sinh thái,

phát triển mạnh trồng rừng, phủ xanh đất trống, đồi núi trọc.

Rừng được trồng trên mọi địa bàn từ đồng bằng, trung du và miền núi với

nhiều chương trình dự án, đã đem lại hiệu quả thiết thực về kinh tế và môi

3

trường. Diện tích rừng trồng tăng nhanh, tỷ lệ che phủ đảm bảo cân bằng sinh

thái, đồng thời sẽ đáp ứng nhu cầu về gỗ củi của các ngành kinh tế, quốc phòng

và đời sống xã hội. Việc sử dụng sản phẩm gỗ củi trước mắt và lâu dài chủ yếu

dựa vào gỗ rừng trồng.

Rừng được trồng tuỳ theo yêu cầu mục đích đề ra, tuy nhiên có thể phân

loại như sau:

- Rừng phòng hộ là rừng được trồng ở những nơi xung yếu bảo vệ nguồn nước,

bảo vệ đất, chống xói mòn, hạn chế thiên tai, bảo vệ môi trường sinh thái.

- Rừng đặc dụng là các khu rừng được thiết lập có tác dụng đặc biệt như rừng

nghiên cứu, rừng chống ô nhiễm môi trường cho các khu công nghiệp, thành

phố, bảo vệ và phát triển các loại động thực vật quý hiếm.

- Rừng sản xuất là rừng nguyên liệu gắn với các khu công nghiệp chế biến và

phục vụ các ngành sản xuất khác.

Càng những năm gần đây diện tích rừng càng có xu thế tăng lên rõ rệt.

Nhưng trong quá trình phát triển mạnh của đất nước đã thúc đẩy khai thác các

sản phẩm từ rừng là lớn nhất, dự báo nhu cầu sử dụng lâm sản hàng năm trong

giai đoạn 2003 - 2020 như sau [4]:

4

Bảng 1: Dự báo nhu cầu về gỗ trong những năm tới.

Nhu cầu Năm 2003 Năm 2005 Năm 2010 Năm 2015 Năm 2020

Gỗ nội địa và

xuất

khẩu(1000

m

3

),trong đó:

7420 1063 14004 18620 22160

1. Gỗ lớn

công nghiệp

và dân dụng

4561 5373 8030 10266 11993

2. Gỗ nhỏ sản

xuất ván nhân

tạo, dăm gỗ

xuất khẩu

1649 2032 2464 2922 1682

3. Nhu cầu gỗ

cho sản xuất

bột giấy

1150 2568 3388 5271 8283

4. Gỗ trụ mỏ 60 90 120 160 200

Nhu cầu về

củi(triệu m3

)

25 25 25,7 26 26

Trong những năm tới nguồn cung cấp gỗ trong nước chủ yếu dựa vào khai

thác cây trồng phân tán, khai thác rừng trồng hiện có và tận thu từ rừng tự nhiên.

Tuy nhiên với khả năng hiện tại rừng nước ta chưa đáp ứng đủ nhu cầu cần cho

sản xuất. Lượng gỗ cần cho ngành công nghiệp là rất cao như: gỗ chế biến sợi,

5

giấy, ván dăm, gỗ phục vụ cho khai thác than, gỗ cho thủ công mỹ nghệ và gỗ

phục vụ cho xây dựng. Nhu cầu về gỗ là vô cùng lớn mà rừng tự nhiên đang bị

hạn chế khai thác và thay vào đó là khai thác rừng trồng là chính.

Hiện nay việc khai thác gỗ rừng trồng thường áp dụng các loại hình công

nghệ sau: [1]

- Loại hình công nghệ khai thác gỗ nguyên cây: cây gỗ sau khi chặt hạ được giữ

nguyên cả cành, tán lá rồi kéo ra bãi gỗ. Tại đây chúng được cắt khúc theo quy

cách sản phẩm rồi được vận chuyển đến nơi tiêu thụ. Cành và ngọn cây tuỳ theo

khả năng chế biến tận dụng có thể được băm thành dăm, tạo ra bột giấy….

- Loại hình công nghệ khai thác gỗ dài: cây gỗ sau khi chặt hạ được cắt cành,

ngọn và kéo nguyên cây ra bãi gỗ ven đường. Tại đây chúng được cắt khúc rồi

vận chuyển đến nơi tiêu thụ.

- Loại hình công nghệ khai thác gỗ ngắn: toàn bộ các thao tác hạ cây, cắt cành

ngọn và cắt khúc đều được thực hiện ở nơi chặt hạ sau đó các khúc gỗ được tập

trung về bãi và đưa đến điểm tiêu thụ.

Vận xuất gỗ là quá trình di chuyển cây gỗ hay các khúc gỗ từ nơi chặt hạ

về tập trung ở ven đường hay bãi gỗ để từ đó bốc lên phương tiện vận chuyển.

Đây là khâu khó khăn nặng nhọc và phức tạp nhất trong toàn bộ quá trình khai

thác gỗ. Chính vì vậy mà đã có nhiều nghiên cứu về công nghệ và máy móc thiết

bị tập trung vào khâu sản xuất này.

Căn cứ vào nguồn động lực và phương tiện có các hình thức vận xuất sau:

+ Vận xuất bằng sức người: gỗ được đưa đến bãi tập trung bằng cách vác vai,

lao xeo, bắn bẩy,....

+ Vận xuất bằng súc vật: gỗ được đưa đến bãi tập trung nhờ sức kéo của một số

loại động vật như: trâu, bò, voi, ngựa,...

6

+ Vận xuất gỗ bằng máng lao: dựa vào điều kiện tự lao của cây gỗ để đưa gỗ về

bãi tập trung.

+ Vận xuất gỗ bằng tời: sử dụng tời hoạt động độc lập hoặc tời của các loại xe

lâm nghiệp để kéo gỗ về bãi tập trung.

+ Vận xuất gỗ bằng máy kéo: sử dụng máy kéo bánh xích hoặc máy kéo bánh

hơi.

+ Vận xuất gỗ bằng đường cáp trên không.

Trong các loại hình trên thì vận xuất gỗ bằng máy kéo vẫn chiếm ưu thế

và được áp dụng ở nhiều nước kể cả nước ta.

1.2. Tình hình nghiên cứu sử dụng máy kéo bánh hơi cỡ vừa và nhỏ trong

khâu vận xuất gỗ.

Những năm trước đây, việc khai thác gỗ rừng tự nhiên là chủ yếu. Cây gỗ

có kích thước lớn, sản lượng gỗ tập trung, điều kiện địa hình phức tạp. Vì thế,

chúng ta phải nhập những loại liên hợp máy kéo bánh hơi và bánh xích có công

suất lớn, khả năng vượt chướng ngại vật tốt, mức độ phá hoại môi trường như:

mặt đất, cây con lớn, liên hợp máy kéo có độ bền và tính an toàn cao, song giá

thành đắt chỉ phù hợp với quy mô sản xuất lớn.

Hiện nay, diện tích rừng tự nhiên bị thu hẹp, thay vào đó là diện tích rừng

trồng với quy mô vừa và nhỏ. Vì vậy cần sử dụng máy kéo bánh hơi cỡ vừa và

nhỏ để vận xuất gỗ.

Tháng 8 năm 1963 Hội nghị quốc tế về quy hoạch các đường vận chuyển

lâm nghiệp tổ chức tại Giơnevơ và năm 1980 ở Ulanbato (Mông Cổ) đã quyết

định nhanh chóng thay thế dần máy kéo bánh xích bằng máy kéo bánh hơi dùng

trong hoạt động lâm nghiệp. Từ đó đến nay nhiều công trình nghiên cứu về máy

kéo bánh hơi đã được thực hiện, hàng loạt các mẫu máy mới được ra đời và qua