Nghiên cứu thiết kế hệ thống truyền động trợ giúp thuỷ lực cho liên hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp

Nghiên cứu thiết kế hệ thống truyền động trợ giúp thuỷ lực cho liên hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp

Bộ giáo dục và đào tạo Trường đại học nông nghiệp i

Dương trung hiếu

Nghiên cứu - thiết kế hệ thống truyền

động trợ giúp thủy lực cho liên hợp máy

vận chuyển nông lâm nghiệp

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị

cơ giới hóa Nông - Lâm nghiệp

M= số: 60 52 14

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Bùi HảI Triều

Lêi cam ®oan

Tôi xin cam ñoan, những số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề ñược sử dụng

ñể bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam ñoan rằng mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này ñã ñược cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược chỉ rõ nguồn gốc

Lêi c¶m ¬n

Trong quá trình thực hiện ñề tài này, tôi ñã nhận ñược sự hướng dẫn, chỉ bảo và giúp ñỡ tận tình của các thầy, cô giáo trong Khoa Cơ ðiện và các thầy cô trong trường Nhân dịp này, cho phép tôi ñược bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc ñến:

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo PGS.TS Bùi Hải Triều

ñã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và giúp ñỡ tôi thực hiện ñề tài này

Tôi xin chân thành cảm cam ơn tập thể cán bộ, giáo viên bộ môn ðộng Lực - Khoa Cơ ðiện và toàn thể các thầy cô giáo trong Khoa Cơ ðiện - Trường ðại học Nông nghiệp I - Hà Nội

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành ñến các thầy cô giáo

ñã trực tiếp giảng dạy tôi trong quá trình học tập tại trường và các thầy cô giáo Khoa Sau ðại Học - Trường ðại học nông nghiệp I -

Hà Nội

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, các thầy cô Khoa

Cơ Khí - Trường Công nhân cơ khí nông nghiệp I - Trung ương ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi hoàn thành ñề tài này

Tác giả

Dương Trung Hiếu

Mục lục

1 mở đầu

1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục tiêu của đề tài

1.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1

1

3

3

2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu

2.1 Tình hình cơ giới hoá sản xuất nông lâm nghiệp 2.1.1 Tình hình cơ giới hoá và lịch sử phát triển máy móc cơ giới

chuyển nông lâm nghiệp 2.2.1 Khái quát về khai thác gỗ 2.2.2 Các dạng kết cấu liên hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp

11

11

12 2.3 Hoạt động vận chuyển và điều kiện sử dụng liên hợp máy vận

chuyển nông lâm nghiệp

2.3.1 Các hoạt động vận chuyển trong sản xuất nông lâm nghiệp

2.3.2 Điều kiện sử dụng liên hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp

17

17

20 2.4 Trang bị thuỷ lực trên các LHM vận chuyển lâm nghiệp

2.4.1 Khái quát về truyền động thuỷ lực

2.4.2 Trang bị thuỷ lực trên các liên hợp máy vận chuyển lâm nghiệp

22

22

23 2.5 Thị trường thuỷ lực ở Việt Nam 28

3 Lựa chọn - Tính toán và thiết kế liên hợp máy vận chuyển truyền động trợ giúp thuỷ lực 30

3.1 Điều kiện hoạt động của liên hợp máy vận chuyển gỗ lâm nghiệp

3.2 Lựa chọn máy kéo và xác định các thông số cơ bản của máy kéo

3.3 Thiết kế rơ moóc vận chuyển gỗ theo máy kéo Shibaura- 3000A

30

33

36

3.4 Thiết kế hệ thống truyền động thủy lực trợ giúp cầu moóc

3.4.1 Phác thảo sơ đồ động học của liên hợp máy vận chuyển gỗ có truyền động trợ giúp thủy lực

3.4.2 Xây dựng sơ đồ mạch truyền động và điều khiển thủy lực

3.4.2.1 Sơ đồ mạch truyền động và điều khiển thuỷ lực

3.4.2.2 Hoạt động của hệ thống truyền động trợ giúp thủy lực

3.4.3 Tính toán thiết kế chế tạo và lắp ráp hệ thống thuỷ lực trợ giúp 3.4.3.1 Các phần tử của hệ thống thuỷ lực

3.4.3.2 Tính toán tỷ số truyền

3.4.3.3 Tính toán hộp giảm tốc

41 41 43 43 44 52 54 54 60 4 Nghiên cứu thực nghiệm 4.1 Mục đích và phương pháp thí nghiệm

4.1.1 Mục đích

4.1.2 Phương pháp thí nghiệm

4.2 Các phương án thí nghiệm

4.2.1 Thử khả năng đẩy của rơ moóc

4.2.2 Thử khả năng tự ngắt truyền động thủy lực cho cầu moóc khi phanh

4.2.3 Thử khả năng tự gài cầu mooc khi máy kéo không đủ bám

4.2.4 Thử khả năng trợ giúp của cầu mooc trong điều kiện vận chuyển lâm nghiệp

4.3 Phân tích kết quả thí nghiệm

5 Kết luận và đề nghị 5.1 Kết luận

5.2 Đề nghị

Tài liệu tham khảo

68

68

68

74

77

77

78

79

81

82

85

85

85

86

1 Mở đầu

1.1 Đặt vấn đề

Những năm trước đây, Việt Nam chúng ta là một nước có nền kinh tế chậm phát triển, các hoạt động sản xuất trong nước chủ yếu dựa vào sản xuất nông lâm nghiệp, số lượng lao động tham gia sản xuất nông nghiệp chiếm trên 80% tổng số lao động trong cả nước Hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp mang tính thời vụ nên hiệu suất sử dụng thời gian lao động rất thấp, thông thường chỉ tập trung vào khoảng 3 đến 4 tháng trong một năm nên thời gian nhàn rỗi khá nhiều, thu nhập bình quân tính theo đầu người rất thấp Hơn nữa, sản xuất nông lâm nghiệp chiếm tỷ trọng thấp trong nền kinh tế, không tương ứng với tỷ lệ lao động Trong những năm gần đây, nền kinh tế nước ta đc có những bước phát triển mạnh mẽ Nhà nước ta đc tập trung hơn vào đầu tư phát triển các lĩnh vực: công nghiệp, du lịch, thương mại và dịch vụ Nền kinh tế nước ta đc có những bước phát triển vượt bậc Các nhà máy, các khu công nghiệp được xây dựng và thu hút được rất nhiều lao động nhàn rỗi từ nông thôn, làm giảm đáng kể số lao động phục vụ trong sản xuất nông lâm nghiệp, làm tăng thu nhập, thúc đẩy nền kinh tế phát triển

Tuy nhiên sản xuất nông lâm nghiệp vẫn giữ vị trí quan trọng trong nên kinh tế quốc dân Nhờ áp dụng tiến bộ khoa học vào trong sản xuất nông nghiệp, điều kiện tự nhiên và sức lao động dồi dào nên đc thu được những kết quả vượt bậc

Sản xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất lâm nghiệp nói riêng là một quá trình sản xuất đặc thù, nó mang tính độc lập cao, điều kiện sản xuất phức tạp, tiêu tốn nhiều sức lao động Để nâng cao năng suất, giảm nhẹ sức lao động cho các khâu sản xuất trong sản xuất lâm nghiệp cần thiết phải áp dụng cơ giới hoá tổng hợp và sử dụng các phương tiện hữu ích, áp dụng các hệ thống máy móc phù hợp với từng vùng sản xuất, từng mục đích công việc

Vận chuyển nông lâm nghiệp là một trong những khâu công việc quan trọng trong quá trình sản xuất Hoạt động vận chuyển nông lâm nghiệp thường

được thực hiện trong điều kiện địa hình, đường sá rất khó khăn, nhất là vận chuyển sản phẩm lâm nghiệp

Các tuyến đường giao thông đc được xây dựng rộng khắp trong cả nước nên việc vận chuyển lâm sản đến nơi tiêu thụ bằng ôtô là tương đối thuận lợi Tuy nhiên, công đoạn khó khăn nhất là việc vận chuyển gỗ từ nơi khai thác đến các các điểm tập kết hoặc các kho bci gần trục đường giao thông Các con đường từ nơi khai thác đến các điểm tập trung này thường là các con

đường mòn rất hẹp, hoặc là các con đường tự tạo khi khai thác Chúng có nền

đất yếu, bề mặt gồ ghề, hiểm trở, nhiều dốc, nhiều khúc cua gấp Hơn nữa,

do điều kiện khí hậu nhiệt đới ở nước ta, mưa nhiều làm cho các con đường này bị trơn trượt, lầy lội Đây là các nguyên nhân làm cho việc vận chuyển gặp rất nhiều khó khăn, không phù hợp để sử các loại ôtô và các phương tiện

có tải trọng, bề rộng thân xe lớn và khả năng bám không tốt Từ những điều kiện thực tế trong vận chuyển lâm nghiệp, người ta thường sử dụng các loại máy kéo cho công đoạn vận chuyển này

Trong thực tế, quá trình vận chuyển thường gặp các trường hợp xuất hiện dốc cục bộ hoặc trượt cục bộ trên đường dốc làm tăng tải trọng vượt quá khả năng bám của cầu chủ động máy kéo

Đc có nhiều giải pháp nhằm tăng khả năng bám cho máy kéo khi hoạt

động trong điều kiện địa hình đồi núi như: Làm tăng hệ số bám của các bánh chủ động bằng các loại bánh phụ hoặc các loại mấu bám đặc biệt, làm tăng khả năng bám tăng trọng lượng bám của máy kéo bằng cách sử dụng nhiều cầu chủ động (thông thường là hai cầu chủ động) Tuy nhiên, các giải pháp này trong nhiều trường hợp vẫn không đáp ứng được yêu cầu trong vận chuyển và chưa phù hợp với điều kiện sản xuất nông lâm nghiệp ở Việt Nam

Để các liên hợp máy có thể vượt qua các trở ngại cục bộ trong quá trình vận chuyển, Bộ môn Động lực - Khoa Cơ Điện- Trường Đại học Nông

nghiệp I Hà Nội đc thực hiện một nhánh của đề tài cấp nhà nước: "Nghiên cứu cải tiến máy kéo nông nghiệp để làm việc trên đất dốc lâm nghiệp"

mc số: KC 07 - 26 - 01

Chủ nhiệm đề tài nhánh: PGS.TS Nông Văn Vìn

Luận văn này sẽ thực hiện một phần của đề tài trên:

"Nghiên cứu - thiết kế hệ thống truyền động trợ giúp thủy lực cho liên hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp"

1.2 Mục tiêu của đề tài

1.2.1 Mục đích

Nghiên cứu và phân tích các yếu tố trong thực tiễn hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp ở Việt Nam và ưu nhược điểm của hệ thống truyền động thủy lực từ đó lựa chọn liên hợp máy vận chuyển lâm nghiệp có truyền động trợ giúp thuỷ lực với một máy kéo có công suất và các tính năng phù hợp với

điều kiện thực tế

1.2.2 Yêu cầu

- Lựa chọn loại máy kéo phù hợp

- Thiết kế rơ moóc với tải trọng tương ứng với công suất máy kéo

- Tính toán - thiết kế - chế tạo và lắp ráp hệ thống truyền động thuỷ lực trợ giúp cho liên hợp máy và thiết kế hộp giảm tốc

- Khảo sát thực nghiệm hoạt động của liên hợp máy với điều kiện thực tế 1.3 ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Xây dựng cơ sở cho việc ứng dụng truyền động thuỷ lực vào trong sản xuất nông lâm nghiệp với điều kiện thực tiễn ở nước ta

- Đưa vào sản xuất lâm nghiệp liên hợp máy vận chuyển có truyền

động trợ giúp để tăng năng suất và hiệu quả của quá trình sản xuất

2 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.1 Tình hình cơ giới hoá trong sản xuất nông lâm nghiệp

2.1.1 Tình hình cơ giới hoá và lịch sử phát triển máy móc cơ giới hoá trên thế giới

Cơ giới hoá là sự thay thế sức lao động của con người bằng máy móc

để thực hiện nhanh chóng, với năng suất hiệu quả cao những công việc nặng nhọc Hiệu quả lao động của nó thể hiện ở chỗ, một người với tầm vóc và sức lực có hạn của mình có thể vận hành được những cỗ máy có năng suất và hiệu quả bằng nhiều người cộng lại, thời gian lao động và tăng năng suất lớn, tốc

độ cao của máy móc để giảm được thời gian lao động và tăng năng suất

Vai trò của cơ giới hoá

Sản xuất ra của cải vật chất là thành qủa của xc hội loài người trong quá trình lao động Con người sử dụng công cụ lao động tác động vào tự nhiên, bắt tự nhiên phục vụ mình Trình độ phát triển công cụ sản xuất là thước đo mức độ phát triển sản xuất Công cụ lao động có tính chất quyết định nhất trong quá trình sản xuất của cải vật chất

Công cụ sản xuất luôn luôn được cải tiến từ công cụ thô sơ lên công cụ cơ khí hoá rồi tự động hoá Cách mạng về công cụ sản xuất gắn liền với cách mạng về khoa học kỹ thuật, tuy ở giai đoạn bắt đầu phát triển, khoa học kỹ thuật trong lĩnh vực tự động hoá đc đạt trình độ khá cao

Nhiều hệ thống máy móc tự động đc thay thế con người trong việc

điều khiển các quá trình sản xuất phức tạp tinh vi với năng suất cao và chất lượng tốt Tự động hoá các quá trìn sản xuất đc thay đổi hẳn tính chất lao

động, cải thiện điều kiện làm việc của công nhân, nhất là ở những khâu nặng nhọc, độc hại nguy hiểm tạo điều kiện giảm thời gian lao động, khắc phục dần

sự khác nhau giữa lao động chân tay và lao động trí óc Gần đây đc xuất hiện nhiều loại máy có thể đảm nhiệm một chức năng bộ óc con người

Những năm qua, ngành sản xuất chế biến còn tồn tại nhiều khó khăn,

điều kiện lao động còn quá năng nhọc, độc hại, nguy hiểm, nguyên liệu còn bị lcng phí nhiều, năng suất lao động còn thấp trong khi nhu cầu xc hội ngày càng cao về chất lượng và số lượng đối với sản phẩm nông sản Vì vậy việc áp dụng cơ giới hoá trong sản xuất chế biến lâm sản rất cần thiết

Trong quá trình lao động, con người bắt đầu cải tiến công cụ thô sơ thành những máy đơn giản như từ việc đẽo gọt gỗ bằng tay dần dần cải tiến công cụ và phương tiện để có máy tiễn gỗ đạp chân, rồi người ta tiến hành cơ khí hoá, thay lực đạp chân bằng động cơ, thay người cầm dao bằng bàn dao chạy trên sống trượt của máy Tiếp tục bổ sung bộ phận cơ khí hoá khác, thêm và cải tiến dần các cơ cấu điều khiển, càng ngày máy càng thay đổi và càng tiến bộ trở thành máy nửa tự động rồi tự động

Trong lĩnh vực cơ khí hoá và tự động hoá các loại máy móc đc dần dần xuất hiện:

+ Máy vạn năng còn một phần điều khiển bằng tay Các bộ phận điều khiển của máy được tự động hoá dần dần như tự động rồi đổi chiều chuyển

động, tự động ngừng, tự động thay đổi vị trí dao Loại máy này cho phép gia công thuận lợi các vật phẩm có độ phức tạp bất kỳ năng suất thấp

+ Máy nửa tự động và tự động vạn năng dùng trong sản xuất hàng loạt lớn, hàng khối nhiều loại sản phẩm không khác nhau về hình dạng, công nghệ, năng suất cao nhưng phạm vị sử dụng mỗi máy hẹp hơn nhiều so với loại trên

Máy móc cơ khí hoá trên thế giới được phát triển khá sớm Từ những năm cuối thế kỷ 18 đầu thế kỷ 19, các nước có nền khoa học phát triển ở Châu

Âu và Châu Mỹ đc phát triển các loại máy móc - công cụ kiểu mới, nửa cơ khí

và tiến lên cơ khí [15]

Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, con người đc ngày càng thay thế nhiều máy móc vào trong sản xuất và cuộc sống hàng ngày giúp

làm giảm sức lao động của con người Máy móc sẽ thực hiện nhanh chóng, chính xác với năng suất và hiệu quả cao những công việc nặng nhọc Hiệu quả lao động của nó thể hiện ở chỗ, một người với tầm vóc và sức lực có hạn của mình có thể vận hành được những cỗ máy có năng suất và hiệu quả bằng nhiều người cộng lại, rút ngắn được thời gian, giảm chi phí và tăng năng suất lao động

Nhiều hệ thống máy móc tự động đc thay thế con người trong việc

điều khiển các quá trình sản xuất của cải vật chất rộng lớn, phức tạp tinh vi với năng suất cao và chất lượng tốt Tự động hoá các quá trình sản xuất đc thay

đổi hẳn tính chất lao động, cải thiện điều kiện làm việc của công nhân, nhất là

ở những khâu nặng nhọc, độc hại nguy hiểm tạo điều kiện giảm thời gian lao

động, khắc phục dần sự khác nhau giữa lao động chân tay và lao động trí óc Gần đây đc xuất hiện nhiều loại máy có thể đảm nhiệm một chức năng bộ óc con người

Các loại máy được sử dụng thông thường gồm hai phần: Phần động lực

và phần các thiết bị chấp hành hay còn gọi là máy công tác

Trong lịch sử phát triển của ngành chế tạo máy, những chiếc máy hơi nước (động cơ đốt ngoài) đầu tiên được chế tạo ra đc giúp con người trong việc cơ giới hoá, chúng thường được sử dụng với những công việc tĩnh tại hoặc

được sử dụng với những cỗ máy lớn không yêu cầu cao về giới hạn kích thước như tàu thuỷ, tàu hoả Tuy nhiên những chiếc máy này có hình dạng và kích thước rất kồng kềnh, gây ra khá nhiều bất tiện trong quá trình sử dụng Do những nhược điểm của nó nên hiên nay các động cơ hơi nước rất ít được sử dụng, nhưng máy hơi nước vẫn là một thành tựu vĩ đại của loài người, nó mở

đường cho kỷ nguyên của máy móc và ngành cơ khí

Để khắc phục những nhược điểm của máy hơi nước, các nhà khoa học

đc phát minh ra loại động cơ đốt trong với kích thước nhỏ gọn hơn nhiều mà công suất lại lớn hơn nhiều Ngày nay, ngoài các loại động cơ đốt trong được

sử dụng phổ biến còn có loại động cơ sử dụng điện năng, đó là động cơ điện Các loại động cơ kết hợp với các máy công cụ đc thực sự thay thế dần sức lao

động của con người

Qua thực tiễn lao động và sản xuất ra của cải vật chất, người ta đc chế tạo ra các máy công cụ nhằm thực hiện một hoặc một số công việc nào đó trong quá trình sản xuất Với sự phát triển của khoa học công nghệ thì gần như trong tất cả các lĩnh vực đều có các loại máy móc có thể thay thế cho con người Từ những công việc phổ thông như công việc chân tay nặng nhọc đến các công việc đòi hỏi sự khéo léo và trí thông mình của con người

Cùng với sự ra đời của các loại máy móc là các cơ cấu hoặc các hệ thống truyền động đơn giản như: bộ truyền động đai, bộ truyền động xích, bộ truyền động bánh răng, bộ truyền động trục vít - bánh, truyền động trụ, cơ cấu biến đổi chuyển động tay quay con trượt Nó đc đáp ứng được phần lớn nhu cầu truyền động trong cơ khí

Các bộ truyền động cơ học nói chung việc chế tạo, lắp ráp và sử dụng tương đối đơn giản Hầu hết chúng được sử dụng để truyền động giữa các chi tiết, bộ phận có khoảng cách cố định trong quá trình làm việc, chỉ có truyền

động trục các đăng là có truyền động giữa hai chi tiết mà khoảng cách có thể thay đổi trọng một phạm vi hẹp nhất định Đó cũng là nhược điểm của các bộ truyền động cơ học

Đối với máy kéo nói chung, máy kéo lớn nói riêng đc được nhiều nhà khoa học nghiên cứu và được công bố Các công trình nghiên cứu này thường

là xây dựng cơ sở lý thuyết động lực học hoặc dạng mô hình toán Các công trình này mang đến thành tựu to lớn cho lĩnh vực ôtô - máy kéo làm cơ sở cho các cán bộ chuyên môn triển khai áp dụng Tuy nhiên đối với các loại máy kéo nhỏ thì lại ít được nghiên cứu, đặc biệt là các công trình nghiên cứu mang

đặc thù lâm nghiệp thì càng hạn chế

2.1.2 Tình hình cơ giới hoá trong sản xuất nông lâm nghiệp ở Việt Nam

Máy móc cơ khí hoá nông lâm nghiệp được du nhập vào nước ta khá muộn, khoảng cuối những năm 50 đầu những năm 60 của thế kỷ 20 sau khi cách mạng tháng 8 thành công, và chủ yếu được tập trung ở miền Bắc vì miền Nam còn bị chia cắt Sau năm 1975 khi đất nước hoàn toàn thống nhất, cơ khí hoá nông lâm nghiệp được đẩy mạnh trên toàn quốc nhưng đến giữa và cuối những năm 80, cơ khí hoá nông nghiệp có phần bị giảm sút do điều kiện sản xuất và trình độ khoa học kỹ thuật của ta còn hạn chế [15]

Từ năm 1955 đến năm 1975, đây là giai đoạn đất nước bị chia cắt làm hai miền Miền Nam bị xâm chiếm bởi đế quốc Mỹ, các hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp thời gian đầu khoảng từ 1956 đến 1967 chủ yếu tập trung vào khai hoang các vùng đất mới Những năm tiếp theo số lượng máy móc cơ giới hoá được đưa vào phục vụ cho sản xuất nông nghiệp là tương đối lớn Tính từ năm 1955 đến 1975 đc trang bị được số lượng máy kéo là: 7000 máy kéo lớn, 2500 máy kéo cỡ trung và khoảng 15000 máy kéo nhỏ

Miền Bắc được chú trọng phát triển nông nghiệp nhằm phát triển kinh

tế và cung cấp lương thực cho chiến trường miền Nam Trong giai đoạn này sản xuất lâm nghiệp ít được quan tâm mà chủ yếu là chúng ta khai thác rừng phục vụ cho các nhu cầu của đất nước nên giai đoạn này máy móc cơ giới hoá chủ yếu tập trung cho các hoạt động của sản xuất nông nghiệp như: cơ giới hoá trong khâu làm đất, gieo hạt, chăm sóc và vận chuyển nhưng chủ yếu vẫn tập trung ở các nông trường quốc doanh và các khu kính tế trọng điểm Trong thời kỳ này, các loại máy móc cơ giới hoá được sử dụng chủ yếu là các loại máy kéo có công suất từ 7 đến 80 mc lực và các loại động cơ nổ Theo thống kê, số lượng máy kéo trong nước tính đến năm 1960 là 661 chiếc lớn nhỏ, đến năm 1965 con số này là 1200 chiếc với công suất từ 7 đến 80 mc lực

Giai đoan từ năm 1976 đến 1985, đây là giai đoạn sau khi đất nước hoàn toàn thống nhất, cơ giới hoá nông nghiệp được Đảng và nhà nước chú

trọng phát triển trên phạm vi toàn quốc Trong giai đoạn này, máy móc cơ giới hoá vẫn chủ yếu tập trung vào các lĩnh vực trong sản xuất nông nghiệp và đc

sử dụng máy móc để phục vụ khâu vận chuyển Các loại máy móc trong giai

đoạn này là máy kéo, ôtô, động cơ nổ, động cơ điện cụ thể số lượng máy móc cơ giới hoá được trang bị trên toàn quốc là [15]:

Bảng 2.1 Trang bị động lực cho nông nghiệp (năm 1983)

TT Loại máy Đơn vị Cả nước Miền Bắc Miền Nam

1 Máy kéo lớn chiếc 18.224 6.820 11.404

Đại hội Đảng toàn quốc lần VI (1986) đc đề ra đường lối đổi mới kinh

tế nhằm khắc phục tình trạng trì trệ suy thoái kinh tế do hậu quả của cơ chế hoá tập trung

Sau khi thực hiện khoán 10 (1988) của Đảng, hộ nông dân tự chủ sản xuất, đất nông nghiệp được giao khoán cho từng hộ để sử dụng lâu dài Đây là giai đoạn nền kinh tế nước ta bắt đầu khởi sắc và đc có những bước phát triển vượt bậc Sản xuất nông nghiệp được đa dạng hoá, và cũng đc bắt đầu chú trọng phát triển kinh tế nông lâm kết hợp

Trong giai đoạn này máy móc cơ giới hoá cũng thực sự phát triển và khẳng định được vị trí của mình, các chủng loại máy phong phú hơn, ngoài các loại máy móc được nhập ngoại thì một phần không nhỏ máy móc được sản xuất trong nước như máy kéo Bông Sen -12 và một số loại khác đc được

đưa vào sử dụng Các hộ gia đình đc đầu từ mua máy móc để vừa phục vụ sản xuất trong gia đình và vừa làm dịch vụ [15]

Bảng 2.2 Trang bị động lực cho nông nghiệp (năm 1995)

TT Loại máy Đơn vị Số lượng Tổng công suất (mã lực)

4 Động cơ Diesel/ xăng - 346.010 2.589.455

Cũng trong giai đoạn này, sản xuất lâm nghiệp được phát triển mạnh

mẽ và cũng đc được cơ giới hoá một số khâu như chặt hạ, bốc dỡ và vận chuyển, phun thuốc, bơm nước

Đất lâm nghiệp nước ta với tổng diện tích khoảng 11,575 triệu ha, trong đó rừng tự nhiên: 90,8% và rừng trồng là 9,2% Ngoài diện tích của các lâm trường quốc doanh, một lượng không nhỏ đất rừng do các hộ gia đình quản lý Các hộ gia đình sản xuất lâm nghiệp thường ít sử dụng máy móc do

điều kiện kinh tế mà chủ yếu là các lâm trường quốc doanh [15]

Đến năm 1998 các lâm trường đc trang bị máy động lực cơ khí các loại: ôtô, máy kéo và các loại máy lâm nghiệp phục vụ sản xuất giống cây con, trồng rừng, khai thác và vận chuyển lâm sản

Bảng 2.3 Trang bị động lực cho sản xuất lâm nghiệp (1998)

Loại máy Đ.vị sản xuất

giống

Trồng rừng

Khai thác vận chuyển

có tới 60 - 70 % công việc là do máy móc đảm nhận Phần lớn số máy kéo và

ôtô trong sản suất lâm nghiệp là phục vụ cho công đoạn khai thác và vận chuyển

2.2 Khái quát về khai thác gỗ và các dạng kết cấu liên hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp

2.2.1 Khái quát về khai thác gỗ và các hình thức vận xuất gỗ

Khai thác gỗ là một công đoạn trong quá trình sản xuất nông lâm nghiệp Chúng ta sử dụng các công cụ thủ công hoặc máy móc để chặt hạ và thu hoạch sản phâm Diện tích rừng thường là các vùng đất đồi núi, địa hình hiểm trở nên việc khai thác gặp rất nhiều khó khăn, đặc biệt là các khu rừng tự nhiên, việc khai thác cần phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo kích thước và khối lượng sản phâm theo yêu cầu

- Không làm ảnh hưởng đến môi trường sinh thái

- Không làm ảnh hưởng xấu đến quá trình tái sinh của rừng trồng

- Đảm bảo an toàn trong quá trình khai thác

Sau khi gỗ được chặt hạ, chúng phải được vận xuất đến các điểm tập kết ở một vị trí thuận lợi để thực hiện tiếp công đoạn vận chuyển Trong các khâu của quá trình khai thác, vận xuất là một khâu quan trọng, nó ảnh hưởng rất lớn đến năng suất, giá thành và chi phí khai thác

Để thu gom gỗ từ nơi chặt hạ ra các bci tập chung, tuỳ theo điều kiện của mỗi nước và mỗi vùng sản xuất khác nhau mà có thể áp dụng các hình thức vận xuất gỗ khác nhau sau đây [1]:

- Vận xuất bằng thủ công

- Vận xuất gỗ bằng máng lao

- Vận suất gỗ bằng tời

- Vận xuất gỗ bằng đường cáp trên không

- Vận xuất gỗ bằng máy kéo

- Vận xuất gỗ bằng khinh khí cầu hoặc máy bay trực thăng

Các nước công nghiệp phát triển thường áp dụng công nghệ và thiết bị tiên tiến để cơ giới hoá khâu chặt hạ, vận xuất, bốc dỡ và vận chuyển gỗ ở những vùng khai thác gỗ tập trung và có sản lượng cao Các nước đang phát triển thường áp dụng công nghệ cổ điển hoặc công nghệ trung bình để khai thác gỗ Tùy theo điều kiện của mỗi nước, mỗi vùng khai thác mà có thể áp dụng những hình thức thủ công với hình thức cơ giới, giữa công nghệ khai thác trung bình với công nghệ khai thác tiên tiến

2.2.2 Các dạng kết cấu liên hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp

Hiện nay, cơ giới hoá trong sản xuất nông lâm nghiệp chiếm tỷ lệ rất cao Phần lớn những công việc nặng nhọc mà con người phải đảm nhiệm trước

đây thì bây giờ đc được thay thế bằng máy móc Nhiều nước trên thế giới, các hoạt động sản xuất nông lâm nghiệp chủ yếu là sử dụng một lượng nhỏ lao

động để điều khiển các hệ thống máy móc và các thiết bị cơ giới nhiện đại Thí du, ở Pháp là 90%, Mỹ là 35%, Tây Đức 75%, Liên Xô 60%

Trong sản xuất nông lâm nghiệp, máy kéo đóng vai trò hết sức quan trọng bởi vì chúng có những đặc điểm phù hợp với điều kiện sản xuất trong nông lâm nghiệp:

+ Khả năng di chuyển linh hoạt trên mọi địa hình, đường sá nhờ kích thước nhỏ gọn

+ Khả năng kéo bám tốt nhờ kết cấu đặc biệt của các bánh chủ động + Việc điều chỉnh tốc độ dễ dàng trong phạm vi lớn nhờ có hệ thống truyền lực được thiết kế với nhiều cấp truyền khác nhau, dải tốc độ nằm trong khoảng từ 4 - 33 km/h

+ Các loại máy kéo có nhiều loại với công suất khác nhau, thường nằm trong khoảng từ 7 - 80 mc lực [15]

+ Việc điều khiển máy kéo và các bộ phận khác cũng khá dễ dàng + Chăm sóc, bảo dưỡng thuận tiện, đơn giản

Sản xuất nông lâm nghiệp ở nước ta trong nhiều năm trở lại đây, đc sử dụng một số loại thiết bị máy móc để cơ giới hoá các khâu chặt hạ, vận xuất, bốc dỡ và vận chuyển lâm sản ở một số vùng rừng tự nhiên và rừng trồng nguyên liệu, cụ thể:

- Liên hợp máy vận xuất gỗ, bốc dỡ và thu gom gỗ

- Liên hợp máy vận chuyển:

+ Máy kéo bánh hơi một cầu- rơ moóc một cầu, rơ moóc hai cầu + Máy kéo bánh hơi hai cầu - rơ moóc một cầu, rơ moóc hai cầuRơ moóc máy kéo, rất khác nhau về công dụng cũng như cấu tạo Tuỳ theo công dụng vận chuyên, loại hàng hoá để thiết kế rơ moóc cho phù hợp Theo đặc điểm cấu tạo, máy kéo loại một cầu, hai cầu Xu hướng phát triển chủ yếu của rơ moóc máy kéo là rẻ tiền và tăng được trọng lượng bám và khả năng kéo cho máy kéo [1]

Để đáp ứng các yêu cầu trên, ở các nước công nghiệp phát triển đc chế tạo và đưa vào sử dụng các loại máy kéo chuyên dùng cho vận xuất, vận chuyển lâm sản như:

- LKT 80 do Tiệp Khắc sản xuất; VOLVO - Thuỵ Điển, KOMATSU - Nhật Bản Các loại máy kéo này có khả năng bám rất tốt Tuy nhiên, chúng

có cấu tạo phức tạp, giá thành cao, vốn đầu tư lớn, phụ tùng thay thế khó khăn

và giá thành khá cao Chúng chỉ phù hợp với những cơ sở lâm nghiệp quy mô lớn và thích ứng với các khu khai thác gỗ và lâm sản tập trung có khối lượng lớn, cự ly vận chuyển không dài, Ngoài việc vận chuyển chúng còn có các chức năng gom gỗ, xếp gỗ và bốc dỡ gỗ

ở nước ta, do nền nông nghiệp, đặc biệt là công nghiệp chế tạo máy chưa phát triển, vốn đầu tư còn rất hạn chế nên chưa thể chế tạo được các loại máy kéo chuyên dùng, cũng rất hạn chế nhập khẩu được các loại máy chuyên dùng có tính năng kỹ thuật cao, toàn năng vào các khâu công việc phục vụ cơ giới hoá vận xuất, vận chuyển gỗ vùng đồi núi Mặt khác, rừng Việt Nam trữ lượng gỗ thấp, khai thác chủ yếu là khai thác có chọn lọc, việc chọn phương tiện vận chuyển thích hợp cũng là những vấn đề cần nghiên cứu

Hiện nay do tác động của cơ chế kinh tế nhiều thành phần, do việc giao đất khoán rừng cho các hộ nông dân sử dụng lâu dài trên các địa bàn trung du miền núi Các trang trại sản xuất nông - lâm nghiệp xuất hiện, kinh tế trang trại và các sản phẩm từ trang trại cũng đang là thị trường hấp dẫn cho các dịch vụ cơ khí lâm nghiệp, đặc biệt là công tác vận chuyển Nhiều hộ gia

đình, các chủ trang trại đc mua máy kéo với mục đích để tự vận chuyển và thực hiện các dịch vụ trên Các loại máy kéo này chủ yếu là các loại máy kéo

cỡ nhỏ và trung bình như máy kéo Kobuta, Shibaura do Nhật bản chế tạo, máy kéo Đông Phong - Trung Quốc và máy kéo Bông Sen - Việt Nam [15]

Đối với máy kéo nhỏ được sử dụng trong nước hiện nay có ưu điểm là

dễ dàng di chuyển trên địa hình phức tạp, nhưng chúng cũng còn nhiều nhược

điểm như tính năng sử dụng và một số kết cấu chưa hợp lý hơn nữa khi áp dụng vào từng điều kiện cụ thể trong lâm nghiệp thì chúng không phát huy

được lợi thế của mình, công suất nhỏ chưa đáp ứng được nhu cầu vận chuyển khi khai thác với khối lượng sản phẩm lớn

Trong khi chúng ta chưa đủ khả năng để trang bị các máy chuyên dùng với chi phí ban đầu lớn thì việc nghiên cứu cải tiến để nâng cao tính năng kỹ thuật của máy kéo thông thường cho phù hợp với điều kiện sử dụng ở vùng đồi núi sẽ có ý nghĩa không nhỏ, đặc biệt cho các trang trại, các đội sản xuất lâm nghiệp và các trường có vốn đầu tư nhỏ đang dùng máy kéo bánh hơi

cỡ nhỏ phổ biến hiện nay

Dưới đây là một số loại máy kéo thường sử dụng trong vận xuất và vận chuyển gỗ lâm nghiệp

Máy kéo bánh xích: là loại thiết bị được sử dụng đầu tiên vào vận xuất

gỗ Những loại máy kéo xích đầu tiên thường được sử dụng khí ga như máy kéo KT- 12 của Liên Xô, loại này có ưu điểm là sử dụng nguyên liệu ngay tại chỗ (than, củi, gỗ, dầu thừa ) nên giá thành vận xuất hạ, song hiệu quả của máy thấp, thời gian chuẩn bị cho máy làm việc lâu, công suất của máy nhỏ,

điều kiện vệ sinh cho công nhân vận hành máy không được đảm bảo Trên cơ

sở của những chiếc máy kéo chạy bằng khí ga, người ta chế tạo chế tạo ra những loại máy vận xuất chạy bằng dầu diesel Những loại máy này công suất lớn hơn, hệ thống điều khiển ngày càng tiện ích và tin cậy hơn, đáp ứng được các yêu cầu về cơ giới hoá khâu vận xuật từ loại gỗ nhỏ đến loại gỗ lớn ở Liên Xô thường sử dụng các loại máy kéo TDT 40, TDT 40M, TDT 60, TDT 55 ở các nước khác như Thụy Điển, Na uy, Phần Lan, Canada cũng chế tạo và sử dụng nhiều loại máy kéo xích chuyên dùng trong nông nghiệp Ngoài chức năng vận xuất, nhiều loại máy kéo xích được trang bị thêm bộ phận cắt để hạ cây, cắt khúc, bộ phận dùng để tuốt cành khi đổ chúng trở thành những máy khai thác gỗ liên hợp kiểu FELLER SUNCHER

Máy kéo xích dùng để vận xuất gỗ có ưu điểm là có công suất lớn, độ bám cao nên có thể kéo được những cây gỗ dài và đường kính lớn, năng suất cao, giá thành vận xuất hạ Nhưng nhược điểm của chúng là phá hoại cây con

và bề mặt đất rừng làm cho đất bị xói mòn gây thiệt hại cho môi trường sinh thái, tốc độ của máy kéo xích thấp, chi phí vật liệu cho một đơn vị công suất lớn, xích chóng mòn, dễ gcy, nhất là khi chạy trên nền cát và đá Do những nhược điểm trên và xu thế chung hiện nay, người ta giảm dần việc sử dụng máy kéo xích trong vận xuất gỗ mà thay thế dần bằng máy kéo bánh hơi

Máy kéo bánh hơi

Ưu điểm: có tốc độ lớn, tính cơ động cao, có thể vừa xuất vừa vận chuyển ở cự ly ngắn Năng suất cao, giá thành hạ và đặc biệt là ít ảnh hưởng

đến cây con và bề mặt đất rừng hơn máy kéo xích Do vậy, khả năng bảo vệ môi trường sinh thái tốt hơn, đất ít bị xói mòn

Máy kéo bánh hơi dùng trong vận xuất gỗ có thể chia thành hai nhóm: Máy kéo bánh hơi nông nghiệp và máy kéo bánh hơi lâm nghiệp dùng trong vận xuất gỗ

+ Máy kéo bánh hơi lâm nghiệp chuyên dùng thường có công suất lớn

được thiết kế chuyên dùng để vận xuất gỗ Loại này làm việc tin cậy, tính ổn

định cao, cơ động và cho năng suất cao chứng tỏ rất thích hợp với quy mô sản xuất lớn, tỷ lệ cơ giới hoá trong dây chuyền sản xuất cao như máy LKT- 80 của Tiệp Khắc, SKIDDER của hcng TIMBERJEACK (Phần Lan) dùng để kéo

gỗ theo phương pháp nửa lết Chúng có thể được trang bị tời kéo gỗ từ xa hoặc càng ngoặm giữ gỗ khi di chuyển Các loại máy kéo bánh bơm được trang bị thủy lực và rơmoóc Chúng có khả năng tự nhặt gỗ lên rơ moóc vận chuyển cự

ly ngắn về tập trung tại các bci gỗ [1]

+ Máy kéo bánh hơi nông nghiệp dùng trong vận xuất gỗ để nâng cao hiệu quả vốn đầu tư, khai thác và phát huy tối đa năng lực của máy móc thiết

bị Ngoài chức năng phục vụ sản xuất nông nghiệp, máy kéo nông nghiệp còn

được sử dụng rộng rci trong việc khai thác sơ chế gỗ rừng ở rừng trồng và các hoạt động nông nghiệp khác ở các nước công nghiệp phát triển và các nước

đang phát triển

- Để đảm bảo vận xuất gỗ có hiệu quả, máy kéo nông nghiệp phải có công suất phù hợp và có trục thu công suất với số vòng quay khoảng 500 vòng/phút Trên cơ sở đó người ta thiết kế, lắp đặt các thiết bị chuyên dùng như tời gom gỗ, cần trục cơ học tay thủy lực, rơ moóc trở gỗ và các kết cấu

đảm bảo an toàn cho người và thiết bị khi làm việc trong rừng

ở nước ta, các loại máy kéo do Liên Xô cũ chế tạo: KT 12, TDT 40, TDT 55, TT 4 được sử dụng khá phổ biến ở các lâm trường để khai thác rừng

tự nhiên

Với gỗ nhỏ rừng trồng ở nước ta hiện nay, chủ yếu phục vụ cho ngành công nghiệp sản xuất giấy, cung cấp nguyên liệu cho các khu khai thác mỏ Loại gỗ này thường có đường kính từ 100 - 300 mm, được cắt khúc với độ dài khoảng từ 2 - 5 m, gỗ sau khi khai thác được vận xuất đến bci gỗ hoặc các

điểm tập kết cạnh các trục đường giao thông để thuận tiện cho việc vận chuyển thì việc sử dụng liên hợp máy vận xuất và bốc dỡ với máy kéo có công suất cỡ trung là rất phù hợp

Đề tài cấp nhà nước mc số KN 03.04 (1992 - 1996) đc thiết kế chế tạo một loại thiết bị vận xuất tự bốc và vận chuyển cự ly ngắn gỗ nhỏ rừng trồng

Động lực của thiết bị là máy kéo MTZ- 50, trang bị lâm nghiệp gồm tời cơ học Cơ cấu này hoàn toàn có thể thực hiện được các khâu công việc: gom gỗ

từ xa, tự bốc lên moóc và vận chuyển cự ly ngắn trên đoạn đường lâm nghiệp

Điểm độc đáo của loại hình thiết bị này là phương pháp tự bốc gỗ nhỏ theo phương pháp bốc dọc bằng hệ thống tời cáp kết hợp với cơ cấu nâng thủy lực

2.3 Hoạt động vận chuyển và điều kiện sử dụng liên hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp

2.3.1 Các hoạt động vận chuyển trong sản xuất nông lâm nghiệp

Vận chuyển lâm sản nói riêng và vận chuyển hàng hoá nói chung là những mắt xích quan trong nối liền sản xuất và tiêu dùng trong nội địa và đến các nước trên thế giới Ngày nay người ta đang áp dụng một số loại hình vận chuyển phổ biến là hàng không, đường sắt, đường bộ, đường thủy, đường ống

và thủ công Để lựa chọn một loại hình vận chuyển nào đó phù hợp với loại hàng hoá cần vận chuyển, cần dựa vào một số nguyên tắc sau:

- Tính chất và khối lượng hàng hoá vận chuyển Căn cứ vào đặc điểm này người ta xem hàng loại hàng hoá có mau hư hỏng hay không với điều kiện bảo quản là các kho chứa hàng trong thời gian nhất định, khả năng bảo quan

nó sau khi sản xuất và đưa vào kho thế nào?

- yêu cầu về thời gian nhận hàng của khách hàng

- Yêu cầu về an toàn của hàng hoá trong quá trình vận chuyển từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ

- Hiệu quả công đoạn vận chuyển hàng hoá

Theo nguyên tắc này người ta phải lập các phương án vận chuyển để biết rõ hiệu quả của vận chuyển như thế nào?

- Khả năng vận chuyển sẵn có các phương tiện vận chuyển trong mùa vận chuyển Căn cứ vào các nguyên tắc trên ta thấy với các loại hình vận chuyển bằng máy bay sẽ rút ngắn được thời gian vận chuyển nhưng giá thành vận chuyển rất cao Vận chuyển bằng đường sắt sẽ phù hợp cho nhiều loại hàng hoá nhưng yêu cầu phải có nhà ga Vận chuyển bằng đường bộ có tính cơ động cao, dễ tổ chức và tốc độ vận chuyển cũng khá cao và đường sá cũng khá thuận tiện nhưng có mặt hạn chế hơn so với vận chuyển bằng đường sắt là khối lượng hàng hoá vận chuyển nhỏ hơn

Với đường thủy, ta thấy rõ nhược điểm của nó là tốc độ vận chuyển khá thấp nên kéo dài thời gian vận chuyển nhưng có ưu điểm là giá thành khá

rẻ nhờ việc đầu tư ban đầu để xây dựng cơ sở hạ tầng không lớn Tuy nhiên vận chuyển bằng đường thủy nội địa còn gặp khó khăn vì phụ thuộc nhiều vào thiên nhiên [1]

Vận chuyển bằng đường ống được sử dụng chủ yếu để vận chuyển các loại hàng hoá ở dạng lỏng hoặc dạng khí như dầu mỏ, khí đốt có thể sử dụng

đường ống để vận chuyển trong nước hoặc cũng có thể sử dụng để vận chuyển xuyên quốc gia Vận chuyển bằng đường ống có tính chất đặc thù vì gần như chỉ có thể vận chuyển các loại hàng hoá ở dạng lỏng hoặc dạng khí và qucng

đường vận chuyển cũng không quá dài vì chi phí xây dựng các đường ống khá lớn, hơn nữa việc vận chuyển xa dễ gây ra sự cố mất an toàn

Việc vận chuyển lâm sản ở nước ta hiện nay chủ yếu sử dụng hai hình thức vận chuyển là vận chuyển bằng đường bộ và đường thủy Vận chuyển gỗ nói riêng và vận chuyển lâm sản bằng đường thủy nói chung ở nước ta có nhiều thuận lợi, hệ thống sông ngòi phân bố rộng khắp với mật độ dày đặc tạo thành một mạng lưới đường vận chuyển trong phạm vi toàn quốc Ngoài ra còn có trên 2000 km đường bờ biển và rất nhiều bến cảng để xuất nhập khẩu hàng hoá bằng đường thủy

Các loại sản phẩm như gỗ và tre nứa có thể được vận chuyển bằng cách

đóng bè và cho di chuyển dọc theo các con sông và kênh mương Vận chuyển theo kiểu lợi dụng năng lượng của dòng chảy có giá thành rất rẻ nhưng thời gian vận chuyển lại kéo dài Hiện này vận chuyển bằng đường thủy đang sử dụng các loại tàu thuyền có tải trọng lớn để di chuyển trên các con sông và biển Với số lượng phương tiện rất lớn thì lượng hàng hoá được vận chuyển bằng đường thuỷ

là đáng kể, chiếm một phần lớn khối lượng hàng hoá cần vận chuyển

Theo tính chất cơ động của đường bộ nên rất thích hợp cho việc vận chuyển gỗ và lâm sản, các phương tiện vận chuyển ngày càng đi sâu vào các

vùng rừng núi hiểm trở nhờ có các loại đường cấp 2, cấp 3 được xây dựng với chi phí thấp hơn rất nhiều so với các tuyến đường quốc gia Vì vậy, vận chuyển bằng đường bộ chiếm ưu thế hơn

Do đặc điểm đường xá, địa hình và loại hàng hoá vận chuyển là gỗ và các lâm sản khác, điều kiện làm việc của thiết bị trong vùng đồi núi, có thể có nhiều công trình có tính tạm thời như đập tràn, cầu, cống, khe suối cạn đòi hỏi các phương tiện vận chuyển ôtô máy kéo phải có tính ổn định và hệ số an toàn cao khi làm việc, có khả năng kéo bám tốt Sản xuất nông lâm nghiệp cũng cần tính đến yếu tố khí hậu thời tiết, loại đường, cầu cống, kết cấu loại hàng hoá vận chuyển, phương tiện bốc dỡ hiện có Dựa trên khối lượng vận chuyển và các điều kiện khi vận chuyển mà lựa chọn loại phương tiện vận chuyển sao cho đạt hiệu quả cao nhất Hiệu quả của quá trình vận chuyển trước hết phụ thuộc loại phương tiện, qucng đường vận chuyển, tải trọng, vận tốc chuyển động của loại phương tiện đó Ngoài ra còn phụ thuộc vào năng suất của phương tiện vận chuyển và giá thành vận chuyển

Hiện nay và trong tương lai, vận chuyển bằng đường bộ trong sản xuất nông lâm nghiệp vận chiếm ưu thế nhờ có những ưu điểm của nó Tuy nhiên,

để đáp ứng được nhu cầu vận chuyển ngày càng nhiều, các tuyến đường nói chung và đường lâm nghiệp nói riêng phải được xây dựng thành một mạng lưới hoàn chỉnh bao gồm đường trục chính, trục phụ và đường nhánh nhằm tạo

điều kiện thuận lợi cho ôtô vận chuyển lâm sản

2.3.2 Điều kiện sử dụng liên hợp vận chuyển nông lâm nghiệp

Vận chuyển trong sản xuất nông lâm nghiệp có thể được chia làm hai công đoạn: Vận chuyển từ nơi khai thác đến các bci tập kết hoặc các kho chứa

và vận chuyển từ các kho chứa đến nơi tiêu thụ

Việc vận chuyển từ các kho bci đến nơi tiêu thụ không gặp nhiều khó khăn vì các tuyến đường dùng cho ôtô, máy kéo vận chuyển gỗ và các lâm sản

khác nằm rải rác trên các khu vực khai thác rộng lớn về các kho bci hoặc nơi tiêu thụ Với hình thức vận chuyển lâm sản tới nơi bằng đường bộ có ưu thế hơn vận chuyển bằng đường sắt và đường thủy Những năm gần đây, vận chuyển bằng ôtô - máy kéo chiếm vai trò quan trọng trong nền kinh tế nói chung và ngành nông nghiệp nói riêng

Trong tương lai, vận chuyển gỗ bằng đường bộ vẫn phát triển mạnh

mẽ Để đáp ứng được nhu cầu này, đường ôtô phải được xây dựng thành mạng lưới đường hoàn chỉnh bao gồm các đường trục chính, đường nhánh theo quy

định được nhà nước phê duyệt nhằm tạo điều kiện cho ôtô - máy kéo vận chuyển gỗ và các lâm sản khác đc khai thác với giá thành hợp lý

Trên đường ôtô lâm nghiệp, chiều vận chuyển từ trong khu vực khai thác ra ngoài kho bci và nơi tiêu thụ là chiều có hàng còn chiều ngược lại thường không có hàng, vì vậy đường vận chuyển lâm sản thường là đường có tải một chiều nên hướng có tải cần thiết kế có độ dốc nhỏ hơn để giảm chi phí xây dựng đường

Tuy nhiên công đoạn khó khăn nhất là việc vận chuyển gỗ từ nơi khai thác đến các các điểm tập kết hoặc các kho bci gần trục đường giao thông Các con đường từ nơi khai thác đến các điểm tập trung này thường là các con

đường mòn rất hẹp, hoặc là các con đường tự tạo khi khai thác Chúng có nền

đất yếu, bề mặt gồ ghề, hiểm trở, nhiều dốc, nhiều khúc cua gấp Hơn nữa,

do điều kiện khí hậu nhiệt đới ở nước ta, mưa nhiều làm cho các con đường này bị trơn trượt, lầy lội Đây là các nguyên nhân làm cho việc vận chuyển gặp rất nhiều khó khăn, không phù hợp để sử các loại ôtô và các phương tiện

có tải trọng, bề rộng thân xe lớn và khả năng bám không tốt

Hiện nay trong sản xuất nông lâm nghiệp, các hoạt động vận chuyển rất phong phú, đặc biệt là vận chuyển các sản phẩm lâm nghiệp Các loại ôtô với công suất lớn nhỏ được sử dụng rất nhiều Các loại phương tiên này thường được thiết kế để vận chuyển trên đường tương đối bằng phẳng, kích

thước của chúng cũng tương đối lớn, giá thành khá cao nên giá thành vận chuyển rất cao Khi đưa vào hoạt động trong điều kiện địa hình rất phức tạp, các con đường thì khá nhỏ thì chúng không phát huy được hiệu quả và có nhiều trường hợp không làm việc được Từ thực tiễn sản xuất nông lâm nghiệp, ngày càng có nhiều các loại phương tiện được sản xuất trong nước đưa vào vận chuyển là các loại xe công nông Các phương tiện này được thiết kế thường là một động cơ Diesel với công suất phù hợp (thường có công suất dưới 30 mc lưc) và có thùng chứa hàng

Trước đây các loại xe này có cầu dẫn động là cầu trước và được truyền

động bằng đai truyền Loại này có khả năng kéo bám không tốt vì trọng lượng bám là trọng lượng của động cơ, hơn nữa cơ cấu lái cũng rất đơn giản và độ an toàn không cao nên ngày nay cũng ít được sử dụng Thay vào đó là các loại công nông được thiết kế giống như các ôtô thông dụng mà giá thành của loại phương tiện này lại thấp hơn nhiều và khi đưa vào sản xuất chúng phát huy hiệu quả tốt

Mặc dù vậy, nhưng trong nhiều trường hợp các loại phương tiện này vẫn gặp nhiều khó khăn khi vận chuyển Do công suất, khả năng kéo bám, tính linh hoạt bị hạn chế nên hiện nay các liên hợp máy vận chuyển có nguồn

động lực là các loại máy kéo chuyên dùng với rơ moóc kéo theo được sử dụng khá nhiều Thông thường, lực kéo chủ động là lực kéo bám của máy kéo nhưng với điều kiện làm việc rất khó khăn như vậy, liên hợp máy khi di chuyển vào qucng đường có nền đường yếu làm ảnh hưởng đến khả năng bám của máy kéo hoặc liên hợp máy gặp trở ngại cục bộ là các mô đất hay các dốc nhỏ làm cho liên hợp máy bị quá tải Để tăng trong lượng bám trọng lượng bám cho liên hợp máy, người ta đc thiết kế thêm cầu moóc chủ động để trợ giúp cho liên hợp máy Do rơ moóc và máy kéo được liên kết với nhau tại móc nên trong quá trình làm việc chúng có sự chuyển động tương đối với nhau khá lớn đặc biệt khi vào đoạn đường gập ghềnh hoặc khi quay vòng Nếu sử dụng

hệ thống truyền động cơ học cho liên hợp máy vận chuyển này là không phù hợp vì với sự chuyển động tương đối với nhau khá lớn như vậy có thể dẫn đến phá huỷ hệ thống truyền động cơ học Hệ thống truyền động thủy lực có thể khắc phục được những hạn chế này của hệ thống truyền động cơ học và đang

được sử dụng rất phổ biến trong các lĩnh vực sản xuất hiện nay

2.4 Trang bị thủy lực trên các liên hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp

2.4.1 Khái quát về truyền động thuỷ lực

Truyền động thuỷ lực có thể được hiểu là một quá trình chuyển hoá và truyền năng lượng từ bộ phận này sang bộ phận khác trong các máy móc Truyền động cơ học là quá trình truyền dẫn năng lượng trực tiếp từ bộ phận này sang mà dạng năng lượng không bị thay đổi Đối với truyền động thuỷ lực, trong quá trình truyền động, dạng năng lượng được qua hai lần chuyển hoá: năng lượng cơ học (cơ năng) được chuyển hoá thành năng lượng của dòng chất lỏng (áp năng), dòng chất lỏng được dẫn đến vị trí thuận lợi, sau đó

được chuyển hoá thành cơ năng và truyền đến bộ phận nhận năng lượng Trong máy móc cơ giới hoá, truyền động thủy lực đóng vai trò hết sức quan trọng, nó có rất nhiều ưu điểm như [4],[10],[12]:

- Truyền được công suất cao và lực lớn nhờ các cơ cấu tương đối đơn giản, hoạt động với độ tin cậy cao mà lại ít đòi hỏi về chăm sóc, bảo dưỡng

- Tốc độ truyền động cao

- Điều chỉnh được vận tốc làm việc vô cấp và êm dịu, dễ thực hiện tự

động hoá theo điều kiện làm việc hay theo chương trình cho sẵn

- Kết cấu gọn nhẹ, vị trí của các phần tử dẫn và bị dẫn không lệ thuộc với nhau, đường truyền thường sử dụng là các đường ống mềm dễ đổi chỗ

- Có khả năng giảm khối lượng và kích thước nhờ chọn áp suất thủy lực cao

- Nhờ quán tính nhỏ của bơm và động cơ thủy lực, nhờ tính chịu nén của dầu nên có thể sử dụng ở vận tốc cao mà không sợ bị va đập mạnh như trong trường hợp truyền động cơ khí

- Dễ biến đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động tịnh tiến của cơ cấu chấp hành

- An toàn quá tải nhờ van áp suất

- Dễ theo dõi và quan sát bằng áp kế, kể cả các hệ phức tạp, nhiều mạch

- Tự động hoá dơn giản, kể cả các thiết bị phức tạp bằng cách dùng các phần tử tiêu chuẩn hoá

2.4.2 Trang bị thuỷ lực trên các liên hợp máy vận chuyển nông lâm nghiệp

Hệ thống truyền động trợ giúp thủy lực trên liên hợp máy vận chuyển thông thường gồm các phần tử: Máy bơm, mô tơ thủy lực, van phân phối, các

đường ống dẫn, thùng dầu, van an toàn, hộp giảm tốc Bơm dầu nhận mô men từ trục thu công suất bơm dầu từ thùng đẩy vào trong đường ống đến

động cơ thủy lực, động cơ sẽ biến đổi năng lượng dòng chất lỏng do bơm tạo

ra thành chuyển động quay của trục bơm và truyền đến hộp giảm tốc và truyền

đến cầu rơ moóc [4],[10],

Các loại máy kéo như Kobuta,TDT 40, KT- 12, MTZ, Shibaura đang

được sử dụng trong nông lâm nghiệp thường được trang bị hệ thống thủy lực với nhiệm vụ để nâng hạ các máy công tác Các hệ thống thủy lực này được thiết kế theo công suất máy kéo hoặc theo tải trong nâng, nhưng thông thường chúng có công suất khá nhỏ trừ một số loại như máy kéo MTZ- 80/82

Một số loại máy như máy xúc, ủi hoặc các loại máy công trình khác,

do yêu cầu về vị trí và khoảng cách giữa bộ phận truyền và nhận truyền động

mà các hệ thống truyền động cơ khí không đáp ứng được Các loại máy này có phương, chiều chuyển động và khoảng các giữa các bộ phận chấp hành liên

tục thay đổi Từ những yêu cầu thực tế trong các hoạt động sản xuất, các hệ thống truyền động mới được đưa vào là hệ thống truyền động khí nén, hệ thống truyền động thuỷ lực Hệ thống truyền động thủy lực có ưu điểm hơn nhờ tính chịu nén của chất lỏng

Hệ thống truyền động thuỷ lực có công suất truyền động cao, truyền

động êm dịu, có thể truyền động giữa các chi tiết có khoảng cách thay đổi trong quá trình làm việc, phần chủ động và phần bị động của hệ thống thủy lực được nối với nhau bằng các đường ống mềm dẫn dầu, các ống dẫn dầu thường được chế tạo bằng cao su và các chất phụ gia để tăng khả năng chịu lực Vì vậy chúng có thể được lắp đặt ở bất kỳ một vị trí nào trên máy mà không đòi hỏi phải có khoảng không gian rộng lớn và hướng truyền động thẳng giữa các bộ phận

Hiện nay, truyền động thủy lực đang được sử dụng rất phổ biến trên các loại ôtô máy kéo sử dụng trong nông lâm nghiệp:

- Hệ thống lái cơ học trợ lực thủy lực Trong hệ thống này, lực đòi hòi

ở người điều khiển khi tác động vào vô lăng là đủ cho lực bánh lái mở các van thủy lực để điều khiển các mạch dầu thủy lực hoạt động tác động vào cơ cấu chấp hành giúp xe chuyển hướng một cách nhẹ nhàng [10]

- Hệ thống lái bằng bơm điều tiết mạch tốc độ nhanh Trong hệ thống này, người vận hành cần tác động vào vô lăng để tác động trực tiếp vào bơm

điều tiết mạch tốc độ nhanh từ đó điều tiết lượng dầu dẫn vào phân phối và

điều tiết đến bộ phận chấp hành và tác động vào hình thang lái

- Hệ thống phanh trợ lực thủy lực: Bàn đạp phanh được liên kết với piston của tổng phanh Khi tác động vào bàn đạp phanh, qua cơ cấu dẫn động, piston dịch chuyển, nén và đẩy dầu vào các đường ống dẫn đến các xylanh phanh bánh, áp suất của dầu sẽ tác động làm cho các piston của xylanh phanh bánh dịch chuyển và tác động vào guốc phanh, tạo ra mô men phanh ở các bánh xe

- Hệ thống nâng hạ thủy lực trên các loại máy kéo hiện đại Thông thường đi sau máy kéo là các loại máy công tác như máy cày, máy phay, máy bừa Trong quá trình làm việc chúng cần được nâng lên khi di chuyển, khi quay vòng hoặc hạ xuống khi làm viêc Để thực hiện công việc này, trên các máy kéo hiện đại có trang bị hệ thống thủy lực nâng hạ có cấu tạo khá đơn giản gồm: Bơm dầu, xylanh thủy lực, van điều khiển Muốn điều khiển thiết

bị này ta chỉ cần tác động vào tay điều khiển để hạ xuống hoặc nâng lên ở các loại máy hiện đại, thiết bị này có thể được điều khiển bằng cả hai phương tiện là: cần điều khiển và thiết bị cảm ứng tải tự động Phương tiện này sẽ cảm ứng tải trọng của máy kéo qua lực cản của máy công tác

Trên một số liên hợp cày hiện đại có lắp đặt trục lắc cảm ứng thủy lực Khi lưỡi cày chạm vào đất cứng lực cản tăng lên, qua các cần trục tác động vào xylanh cảm ứng, kéo piston và van cảm ứng về phía sau, dầu sẽ chảy vào xylanh cảm ứng nhiều hơn qua giclơ biến thiên làm cho áp suất cảm ứng trước van điều khiển tải gia tăng Sự gia tăng áp suất cảm ứng dẫn đến sự chuyển

động về phía sau của van điều khiển tải, bộ phận cam dị dẫn và khớp nối vận hành van làm cho cam vận hành van xoay theo chiều kim đồng hồ Cam xoay

đi làm cho van áp lực mở ra và hướng dẫn dầu áp suất qua van tiết lưu đi vào phí cuối của piston ở vị trí trục lắc Van tiết lưu điều khiển lượng dầu chảy vào

và đi ra của piston trục lắc, piston dịch chuyển về phía trước làm trục lắc xoay

đi nâng các khớp nối trục và nâng lưỡi cày lên làm giảm lực cản của cày

- Hệ thống cân bằng tự động thủy lực (thường sử dụng với các liên hợp máy làm việc trên sườn đồi) Hệ thống này đặc biệt gồm ba phần: Hệ thống thăng bằng chất lỏng, hệ thống điện và hệ thống thủy lực Khi liên hợp máy đi vào đoạn đường dốc ngang trên các sườn đồi, giả sử bánh xe bên trái thấp hơn, thiết bị cân bằng chất lỏng khởi động hệ thống điện, sẽ có dòng điện đi qua cuộn dây Solenoid tạo ra từ trường làm dịch chuyển ống van thăng bằng và hướng dẫn dầu tới hai xylanh thăng bằng tác động hai chiều trên mỗi bánh xe,

hai xylanh bên trái duỗi thẳng còn hai xylanh bên phải thụt vào giúp cho liên hợp máy giữ được trạng thái thăng bằng khi ở một độ dốc nhất định [10]

Ngoài ra, hệ thống thuỷ lực còn được sử dụng trên các loại xe- máy chuyển dùng trong các lĩnh vực khác:

- Hệ thống thủy lực ở xe nâng - chuyển: Máy nâng được sử dụng để

điều khiển, nâng và chất đống sản phẩm và nguyên liệu Nhiều loại, máy nâng

được bố trí nằm phía sau máy kéo chuyên dùng, máy kéo vận hành ngược lại, người vận hành đối mặt với máy nâng Hệ thống này thường gồm các xylanh thủy lực, tuỳ vào chuyển động của bộ phận chấp hành mà số xylanh khác nhau Khung thẳng đứng gọi là cột và thiết bị nâng được gọi là cái nĩa Máy nâng có thể có hệ thống thủy lực riêng, các van điều khiển loại ống và các xylanh tác động một chiều hoặc hai chiều Các máy nâng thường gồm ba chuyển động: nâng và hạ nĩa, nghiêng cột, chuyển cột từ bên này sang bên kia Để nâng một vật nặng, người điều khiển tác động vào cần điều khiển điều khiển các van để đưa dầu có áp suất tới xylanh nâng

- Hệ thống thuỷ lực trên máy ủi đất Đây là hệ thống có cấu tạo tương

đối phức tạp và gầu của máy xúc có nhiều chuyển động trong quá trình làm việc Khi người điều khiển đổ gầu có chứa hàng, ống di chuyển cần điều khiển

đưa tới cả hai xylanh của gầu Các xylanh được cung cấp dầu vào và duỗi thẳng đổ gầu xuống, trong khí đó dầu được giữ trong các xylanh nâng cần để giữ cho máy ở vị trí làm việc đc được xác lập Các xylanh của cần và của gầu

đều là xylanh tác động hai chiều để vừa có thể nâng vừa hạ, vừa xúc và đổ tải

Đối với mạch thuỷ lực của máy ủi đất, thông thường có ba điều chỉnh trong quá trình làm việc: nâng và hạ lưỡi, xoay phải, xoay trái và nghiêng qua lại ở một số loại máy cả ba chuyển động trên đều được điều khiển bằng thủy lực, một số máy thì chỉ có hai trong ba chuyển động trên được điều khiển bằng thủy lực [10]

- Hệ thống thủy lực trên xe đào đất: Nó thường được bố trí phía sau một máy kéo công nghiệp như xe chuyển chở hoặc xe ủi đất Dầu thuỷ lực cho máy công tác được cung cấp từ hệ thống thủy lực của máy kéo Người vận hành điều khiển máy đào đất bằng các tay điều khiển đóng mở các van được

đặt trên ca bin, điều khiển dòng dầu tới các xylanh thích hợp để vận hành cần, gầu hoặc thiết lập các chức năng Các xylanh tác động hai chiều để cung cấp

đủ lực theo cả hai hướng Các đường ống dẫn trong hệ thống đều sử dụng là các ống dẻo nên cho phép máy đào chuyển động tự do mà không làm ảnh hưởng đến hệ thống thủy lực [10]

- Hệ thống thủy lực trên các máy ép thủy lực Dựa vào tính chất không

bị nén của chất lỏng, người ta chế tạo hệ thống thủy trên các máy ép tĩnh với lực ép rất lớn nhờ vào áp suất lớn của dòng chất lỏng do bơm tạo ra và kích thước lớn của của xylanh thủy lực Ưu điểm của máy ép thuỷ lực là lực ép tăng từ từ cho đến khi đạt được lực ép cần thiết Khi lực ép tăng dần nó sẽ giảm được tải trọng động, ứng suất phân bố tương đối đều trên toàn bộ chi tiết làm cho các chi tiết biến dạng từ từ theo ý muốn, nó được vận dụng để uốn nguội các chi tiết [10]

Tóm lại, với những ưu điểm của mình, truyền động thủy lực ngày càng

được ứng dụng rộng rci trong các hệ thống máy phục vụ cho mọi lĩnh vực sản xuất Có những vị trí truyền động phức tạp mà các hệ thống truyền động cơ học không thể đáp ứng được như: truyền động trên các máy xúc, ủi và các máy công trình khác Truyền động thủy lực đc mạng lại nguồn lợi rất lớn cho các hoạt động sản xuất của con người

Ngoài ra hệ thống thủy lực còn được lắp đặt trên các máy vận xuất gỗ, máy tời gỗ, máy bốc dỡ gom gỗ từ các điểm chặt hạ về bci tập kết rồi bốc gỗ lên các phương tiện để vận chuyển sản phẩm đến các điểm tiêu thụ

Trong nhiều trường hợp, do đặc điểm về địa hình rất phức tạp mà khoảng cách vận chuyển gỗ đến nơi tiêu thụ lại khá xa nên không thể sử dụng

các liên hợp máy để vận chuyển đến nơi tiêu thụ mà phải sử dụng phương pháp vận chuyển từng công đoạn Các liên hợp máy vận chuyển sẽ vận chuyển

gỗ từ khu vực khai thác đến các bci tập kết có đường sá thuận tiện cho việc vận chuyển bằng ôtô, sau đó ôtô sẽ tiếp tục vận chuyển đến nơi tiêu thụ

2.5 Thị trường thuỷ lực ở Việt Nam

Với những ưu điểm của mình, tryuền động thuỷ lực từ lâu đc được ứng dụng rộng rci trong máy móc cơ khí hoá Việc thiết kế và lắp đặt một hệ thống thủy lực cũng không gặp nhiều khó khăn Một hệ thống truyền động thủy lực cơ bản gồm có các thiết bị sau: Bơm dầu, Xylanh (hoặc mô tơ thủy lực), van kiểm soát, bình chứa, van điều khiển, van an toàn Ngoài ra trong hệ thống có thể có thêm các bộ phận phụ trợ như: bộ phận lọc dầu, bộ phận làm mát

Hiện nay các thiết bị của hệ thống thủy lực có sẵn rất nhiều trên thị trường, giá thành khá đa dạng phụ thuộc vào loại thiết bị và nước sản xuất Các thiết bị phần nhiều là các thiết bị ngoại nhập từ các nước như: Đài Loan,

Đạn Mạch, Đức, Nhật Bản Các thiết bị sản xuất trong nước thì giá thành tương đối thấp nhưng chất lượng thì còn hạn chế Ta thấy rằng việc thiết kế và lắp đặt một hệ thống truyền động trợ giúp thủy lực là tương đối dễ dàng, các thiết bị của hệ thống được tính toán, lực chọn sau đó được mua về và lắp ráp Việc vận hành, bảo dưỡng, sửa chữa cũng rất thuận lợi

3 lựa chọn - Tính toán và thiết kế liên hợp máy vận

chuyển gỗ truyền động trợ giúp thủy lực

3.1 Điều kiện địa hình và hoạt động thực tiễn trong sản xuất nông lâm nghiệp

Nước ta nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Mặt khác địa hình rất phức tạp nên khi vận chuyển các sản phẩm nông lâm nghiệp gặp khá nhiều khó khăn Ngành lâm nghiệp đang quản lý 11,575 triệu hécta rừng và đất rừng, rừng và đất rừng nằm ở các vùng đồi núi có địa hình dốc và rất phức tạp Trước đây, ngành lâm nghiệp thường sử dụng các phương tiện thô sơ để vận chuyển Trong nhiều năm trở lại đây, sử dụng các loại máy kéo và ôtô để vận chuyển nhưng gặp nhiều khó khăn vì địa hình phức tạp [15]

Nước ta đang trong giai đoạn quá độ, nền kình tế đang có những bước phát triển vượt bậc, nhưng với cơ sở vật chất còn hạn chế nên quá trình phát triển đang gặp phải những khó khăn nhất định, do nhiều nguyên nhân khác nhau như: Chiến tranh, khai thác làm nguyên liệu phục vụ cho các ngành sản xuất, chặt phá rừng lấy diện tích đất canh tác dẫn đến diện tích rừng tự nhiên giảm mạnh

Chủ trương của Đảng và nhà nước là hạn chế khai thác gỗ rừng tự nhiên, thay vào đó là đẩy trồng và tái tạo rừng nhân tạo, và mạnh khai thác gỗ rừng trồng Do vậy rừng trồng sẽ là nguồn cung cấp chủ yếu nguyên liệu và nhiên liệu cho các ngành sản xuất trong nên kinh tế Do đặc điểm của rừng trồng có chu kỳ sinh trưởng ngắn, đó là điều kiện thuận lợi để cơ giới hoá trong quá trình khai thác cũng như trong công tác tái sinh rừng Khai thác lâm sản là một công việc nặng nhọc và vất vả nhất trong sản xuất lâm nghiệp, nó gồm nhiều khâu sản xuất khác nhau Tuỳ theo loại sản phẩm khai thác và công nghệ khai thác mà các khâu sản xuất sẽ khác nhau Nhìn một cách tổng quát thì quá trình công nghệ khai thác lâm sản gồm các khâu sản xuất chủ yếu

là: chuẩn bị rừng, chặt hạ, thu hoạch quả, củ, vận xuất và vận chuyển đến nơi tiêu thụ hoặc đến kho chứa

Sản xuất lâm nghiệp diễn ra trên vùng đất rừng núi Các tuyến đường giao thông đc được xây dựng rộng khắp trong cả nước nên việc vận chuyển lâm sản đến nơi tiêu thụ bằng ôtô là tường đối thuận lợi Tuy nhiên, công đoạn khó khăn nhất là việc vận chuyển gỗ từ nơi khai thác đến các các điểm tập kết hoặc các kho bci gần trục đường giao thông Các con đường từ nơi khai thác

đến các điểm tập trung này thường là các con đường mòn rất hẹp, hoặc là các con đường tự tạo khi khai thác Chúng có nền đất yếu, bề mặt gồ ghề, hiểm trở, nhiều dốc, nhiều khúc cua gấp Hơn nữa, do điều kiện khí hậu nhiệt đới ở nước ta, mưa nhiều làm cho các con đường này bị trơn trượt, lầy lội Đây là các nguyên nhân làm cho việc vận chuyển gặp rất nhiều khó khăn, không phù hợp để sử các loại ôtô và các phương tiện có tải trọng, bề rộng thân xe lớn và khả năng bám không tốt

Nếu sử dụng cầu moóc trợ giúp với các bộ truyền động cơ học như:

Đai truyền, xích, trục có thể làm tăng khả năng bám cho liên hợp máy nhưng chúng có thể bị hư hỏng hoặc phá huỷ khi vận chuyển do rơ moóc và máy kéo liên tục có sự chuyển động tương đối với nhau rất lớn

Ta thấy rằng hệ thống lực được liên kết với nhau bằng các ống mềm rất phù hợp để truyền động trợ giúp cho liên hợp máy

Hiện nay trong sản xuất nông lâm nghiệp, các hoạt động vận chuyển rất phong phú, đặc biệt là vận chuyển các sản phẩm lâm nghiệp Các loại ôtô với công suất lớn nhỏ được sử dụng rất nhiều Các loại phương tiên này thường được thiết kế để vận chuyển trên đường tương đối bằng phẳng, kích thước của chúng cũng tương đối lớn, giá thành khá cao nên giá thành vận chuyển rất cao Khi đưa vào hoạt động trong điều kiện địa hình rất phức tạp, các con đường thì khá nhỏ thì chúng không phát huy được hiệu quả cao và có nhiều trường hợp không làm việc được Từ thực tiễn sản xuất nông lâm

nghiệp, ngày càng có nhiều các loại phương tiện được sản xuất trong nước đưa vào vận chuyển là các loại xe công nông Các phương tiện này được thiết kế thường là một động cơ Diesel với công suất phù hợp thường có công suất dưới

30 mc lưc và thùng chứa hàng

Trước đây các loại xe này có cầu dẫn động là cầu trước và được truyền

động bằng đai truyền Loại này có khả năng kéo bám không tốt vì trọng lượng bám là trọng lượng của động cơ, hơn nữa cơ cấu lái cũng rất đơn giản và độ an toàn không cao nên ngày nay cũng ít được sử dụng Thay vào đó là các loại công nông được thiết kế giống như các ôtô thông dụng mà giá thành của loại phương tiện này lại thấp hơn nhiều và khi đưa vào sản xuất chúng phát huy hiệu quả tốt

Mặc dù vậy, nhưng trong nhiều trường hợp các loại phương tiện này vẫn gặp nhiều khó khăn khi vận chuyển Do công suất, khả năng kéo bám, tính linh hoạt bị hạn chế nên hiện nay các liên hợp máy vận chuyển có nguồn

động lực là các loại máy kéo chuyên dùng với rơ moóc kéo theo được sử dụng khá nhiều Thông thường, lực kéo chủ động là lực kéo bám của máy kéo nhưng với điều kiện làm việc rất khó khăn như vậy, liên hợp máy khi di chuyển vào qucng đường có nền đường yếu làm ảnh hưởng đến khả năng bám của máy kéo hoặc liên hợp máy gặp trở ngại cục bộ là các mô đất hay các dốc nhỏ làm cho liên hợp máy bị quá tải Để tăng trong lượng bám trọng lượng bám cho liên hợp máy, người ta đc thiết kế thêm cầu moóc chủ động để trợ giúp cho liên hợp máy Do rơ moóc và máy kéo được liên kết với nhau tại móc nên trong quá trình làm việc chúng có sự chuyển động tương đối với nhau khá lớn đặc biệt khi vào đoạn đường gập ghềnh hoặc khi quay vòng Nếu sử dụng

hệ thống truyền động cơ học cho liên hợp máy vận chuyển này là không phù hợp vì với sự chuyển động tương đối với nhau khá lớn như vậy có thể dẫn đến phá huỷ hệ thống truyền động cơ học Hệ thống truyền động thủy lực có thể

khắc phục được những hạn chế này của hệ thống truyền động cơ học và đang

được sử dụng rất phổ biến trong các lĩnh vực sản xuất hiện nay

Đc có nhiều giải pháp nhằm tăng khả năng bám cho máy kéo khi hoạt

động trong điều kiện địa hình đồi núi như: Làm tăng hệ số bám của các bánh chủ động bằng các loại bánh phụ hoặc các loại mấu bám đặc biệt, làm tăng khả năng bám tăng trọng lượng bám của máy kéo bằng cách sử dụng nhiều cầu chủ động (đối với máy kéo thông thường là hai cầu chủ động) Tuy nhiên, các giải pháp này trong nhiều trường hợp vẫn không đáp ứng được yêu cầu trong vận chuyển và chưa phù hợp với điều kiện sản xuất nông lâm nghiệp

Máy kéo Shibaura- 3000A là máy kéo bánh hơi, hai cầu chủ động, sử dụng động cơ Diesel 4 kỳ, loại 4 xylanh, bơm cao áp 4 nhánh độc lập cung cấp cho 4 máy, là loại máy kéo liền khung do Nhật Bản sản xuất với các thông

số kỹ thuật sau [22]:

Bảng 3.1 Các thông số kỹ thuật máy kéo Shibaura- 3000A

Thông số Giá trị Đơn vị Ghi chú Chiều dài cơ sơ (L) 1816 mm

Trọng lượng (G) 1477 kG Chưa người lái Công suất động cơ 28,5 mc lực

Cầu trước:

- Mc hiệu lốp: 8 - 16

B¶ng 3.2 Tû sè truyÒn cña hÖ thèng truyÒn lùc

317,38 247,05 200,96 265,19

144,47 113,76 91,83 122,70

68,98 52,34 41,36 56,90 TÇng chËm Tû sè truyÒn cña hép gi¶m tèc = 7,61

Trôc thu c«ng suÊt 4,569 3,569 2,400 1,896

B¶ng 3.3 Tû sè truyÒn hÖ thèng truyÒn lùc cña m¸y kÐo ë møc ga cao:

TÇng Sè

truyÒn

ne(v/p)

nbx(vßng) t (s)

nbx(vg) ntcs iTL iTLtb