Nghiên cứu khả năng di động của xe chữa cháy rừng đa năng

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Xuất phát từ lý do thực hiện đề tài đã nêu, chúng tôi đặt mục tiêunghiên cứu như sau: Xác định được khả năng di động của xe trong quá trình chữa cháy rừng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học:

TS Dương Văn Tài

Hà Nội, 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

Rừng là nguồn tài nguyên quí giá của con người, rừng góp phần điềuhòa khí hậu, chống sói mòn đất, giữ nước cho hồ thủy điện, là nơi bảo tồn cácnguồn gen quí hiếm Đặc biệt Rừng còn là nguồn cung cấp gỗ và lâm đặc sảncho nền kinh tế quốc dân Nhưng diện tích rừng ngày càng suy giảm, mộttrong những nguyên nhân chính là do cháy rừng gây ra

Trên thế giới hàng năm xảy ra hàng nghìn vụ cháy rừng làm mất hàngtriệu ha rừng, điển hình là vụ cháy rừng ở Liên bang Nga tháng 8/2010, đãlàm cháy khoảng 700.000 ha, làm ô nhiễm không khí cả một vùng rộng lớn,trong đó có thủ đô Mátxcơva, cháy rừng gây thiệt hại rất lớn về kinh tế và môitrường sinh thái

Ở Việt Nam cháy rừng xảy ra thường xuyên, trung bình hàng năm cókhoảng 1000 vụ cháy gây thiệt hại khoảng 10.000 ha, làm thiệt hại hàng ngàn tỷđồng, gây ra tác hại lớn đến môi trường sinh thái

Nhận thức được tầm quan trọng của công tác phòng cháy chữa cháyrừng, Đảng và Nhà nước đã quan tâm đầu tư trang thiết bị, đưa ra nhiều giảipháp nhằm hạn chế thấp nhất diện tích rừng bị cháy Hiện nay việc chữa cháyrừng ở Việt Nam chủ yếu bằng thủ công (dùng cành cây dập lửa) nên năngsuất và hiệu quả thấp Một số đơn vị đã sử dụng các thiết bị nhập từ nướcngoài về nhưng hiệu quả chữa cháy không cao, không phù hợp với địa hìnhrừng ở Việt Nam

Năm 2008, Bộ Khoa học và Công nghệ đã giao cho Trường Đại học

Lâm nghiệp chủ trì đề tài trọng điểm cấp Nhà nước: " Nghiên cứu công nghệ

và thiết kế chế tạo các thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng", sau 2 năm thực

hiện, đề tài đã thiết kế chế tạo được xe chữa cháy rừng đa năng, kết quả khảonghiệm bước đầu cho hiệu quả chữa cháy cao, khả năng áp dụng vào

thực tế rất tốt Song kết quả của đề tài còn một số tồn tại, đó là chưa đề cậpđến phần nghiên cứu động lực học của xe, chưa đề cập đến khả năng kéo bámcủa xe khi di động trên khu rừng có độ dốc

Để có cơ sở lý thuyết cho việc hoàn thiện xe chữa cháy rừng đa năng,cần thiết phải nghiên cứu khả năng di động của xe trong quá trình xe hoạtđộng chữa cháy rừng

Với những lý do đã được trình bày ở trên, được sự hướng dẫn của Thầy

giáo TS Dương Văn Tài, tôi chọn và thực hiện đề tài " Nghiên cứu khả năng

di động của xe chữa cháy rừng đa năng".

2 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Xuất phát từ lý do thực hiện đề tài đã nêu, chúng tôi đặt mục tiêunghiên cứu như sau:

Xác định được khả năng di động của xe trong quá trình chữa cháy rừng

ở khu rừng có độ dốc dọc và dốc ngang, đồng thời xác định được điều kiện antoàn của xe trong quá trình hoạt động chữa cháy rừng

3 Phạm vi nghiên cứu của đề tài

Nghiên cứu khả năng di động của xe chữa cháy rừng đa năng là mộtvấn đề rộng và cần phải có thời gian dài, trong đề tài này chỉ giới hạn các nộidung nghiên cứu sau đây:

- Thiết bị nghiên cứu: Luận văn không nghiên cứu tất cả các quá trìnhđộng lực học của xe chữa cháy rừng đa năng, mà chỉ tập trung nghiên cứu phục vụcho việc sử dụng xe đó là : Nghiên cứu khả năng di động của xe trên khu rừng đó

độ dốc dọc và dốc ngang, nghiên cứu ổn định của xe khi hoạt động chữa cháyrừng, nghiên cứu chế độ sử dụng của xe chữa cháy rừng

- Đối tượng hoạt động của xe chữa cháy rừng đa năng: Luận văn khôngnghiên cứu tất cả các loại địa hình rừng mà xe chữa cháy đa năng có thể hoạt động,

mà chỉ tập trung nghiên cứu một số địa hình đặc trưng có diện tích rừng lớn, nguy

cơ cháy rừng cao, đó là một số địa hình ở khu vực Tây Nguyên

4 Nội dung nghiên cứu của đề tài

Với phạm vi nghiên cứu đã trình bày ở phần trên, để đạt được mục tiêu của đề tài đặt ra, luận văn tập trung giải quyết những nội dung sau:

a Nghiên cứu lý thuyết

Nội dung nghiên cứu lý thuyết cần giải quyết các vấn đề sau:

- Xây dựng mô hình tính toán toạ độ trọng tâm của xe chữa cháy rừng

- Khảo sát khả năng chuyển động của xe khi hoạt động chữa cháy rừng

- Xác định điều kiện hoạt động an toàn của xe khi hoạt động chữa cháy rừng

b Nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu thực nghiệm để kiểm nghiệm các kết quả tính theo lýthuyết và xác định toạ độ trọng tâm của xe, xác định được độ dốc dọc, dốcngang mà xe có khả năng di động được Từ kết quả đó làm cơ sở cho việc xácđịnh điều kiện hoạt động an toàn của xe cũng như chế độ sử dụng hợp lý của

xe chữa cháy đa năng Do vậy nội dung nghiên cứu thực nghiệm bao gồm cácvấn đề sau:

- Xác định thông số hình học của xe chữa cháy rừng đa năng để phục

vụ cho việc xác định toạ độ trọng tâm của xe

- Xác định trọng lượng của toàn bộ xe, trọng lượng đặt lên cầu trước vàcầu sau của xe để phục vụ cho việc xác định toạ độ trọng tâm của xe cũng nhưxác định khả năng kéo bám của xe

- Xác định toạ độ trọng tâm của xe bằng thực nghiệm để phục vụ cho tính ổn định của xe

- Xác định khả năng ổn định tĩnh (ổn định ngang) của xe, để kiểmnghiệm kết quả tính theo lý thuyết

- Xác định khả năng di động của xe trên khu rừng có độ dốc dọc đểkiểm nghiệm kết quả tính theo lý thuyết, đồng thời từ đó xác định được chế

độ sử dụng an toàn của xe

- Xác định khả năng di động của xe trong khu rừng có độ dốc ngangkhi tham gia chữa cháy rừng, để làm cơ sở xác định chế độ sử dụng an toàn cho xe

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tình hình cháy rừng ở Việt Nam

Việt Nam hiện có trên 12,8 triệu ha rừng (độ che phủ tương ứng là38,8%), với 10,8 triệu ha rừng tự nhiên và 2 triệu ha rừng trồng Trong nhữngnăm gần đây diện tích rừng tăng lên, nhưng chất lượng rừng còn suy giảm,rừng nguyên sinh chỉ còn khoảng 7%, trong khi rừng thứ sinh nghèo kiệtchiếm gần 70% tổng diện tích rừng trong cả nước, đây là loại rừng dễ xảy racháy, hiện nay Việt Nam có khoảng 6 triệu ha rừng dễ cháy bao gồm: rừngthông, rừng tràm, rừng tre nứa, rừng khộp, rừng non khoanh nuôi tái sinh tựnhiên và rừng đặc sản…, cùng với diện tích rừng dễ xảy ra cháy rừng hàngnăm, thì tình hình diễn biến thời tiết ngày càng phức tạp và càng khó lường ởViệt Nam đang làm nguy cơ tiềm ẩn cháy rừng và cháy lớn ngày càng nghiêmtrọng

Trong vài thập kỷ qua, trung bình mỗi năm Việt Nam mất đi hàng chụcngàn ha rừng, trong đó mất do cháy rừng khoảng 16.000 ha Theo số liệuthống kê chưa đầy đủ về cháy rừng và thiệt hại do cháy rừng gây ra trongvòng 40 năm qua (1963 - 2002) của Cục Kiểm lâm thì tổng số vụ cháy rừng làtrên 47.000 vụ, diện tích thiệt hại trên 633.000 ha rừng (chủ yếu là rừng non),trong đó có 262.325 ha rừng trồng và 376.160 ha rừng tự nhiên Thiệt hại ướctính mất hàng ngàn tỷ đồng, đó là chưa kể đến những ảnh hưởng xấu về môitrường sống, cùng những thiệt hại do làm tăng lũ lụt ở vùng hạ lưu mà chúng

ta chưa xác định được và làm giảm tính đa dạng sinh học, phá vỡ cảnh quan,tác động xấu đến an ninh quốc phòng… Ngoài ra còn gây thiệt hại đến tínhmạng và tài sản của con người

Một số số liệu điển hình về cháy rừng và thiệt hại do cháy rừng gây ra

ở Việt Nam trong những năm qua như sau:

ha gây thiệt hại 2 triệu m3 gỗ, củi và nhiều loại côn trùng, động vật cư trú tại

đó, đồng thời cháy cả lớp than bùn từ 0,8 đến 1,2 m gây thiệt hại hàng trăm tỷđồng, đặc biệt năm 1998 Kiên Giang bị cháy 4.262 ha rừng, tổn thất trên 20 tỷđồng; ở tỉnh Thừa Thiên Huế, mùa khô năm 1991, do dùng lửa thiếu ý thức đãlàm cháy hơn 300 ha rừng Thông, trong thời gian rất ngắn đã thiêu huỷ cả khurừng gây trồng hơn 10 năm tuổi; các tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đăk Lăk và LâmĐồng là những tỉnh bị cháy rừng khá lớn, chỉ tính riêng từ năm 1992 - 2000,bốn tỉnh đó xảy ra 1.825 vụ cháy rừng, gây thiệt hại trên 13.290 ha rừng kinhtế

Năm 1998, cả nước chịu ảnh hưởng của hiện tượng El Nilo đã xảy racháy trên 15.000 ha rừng, làm chết 13 người Năm 2002, đã xảy ra 1.198 vụcháy rừng, thiệt hại 15.548 ha rừng (4.125 ha rừng tự nhiên và 11.423 ha rừngtrồng), trong đó thiệt hại do hai vụ chaý rừng U Minh là 5.415 ha, giá trị lâmsản thiệt hại ước tính khoảng 290 tỷ đồng (theo giá thị trường tại U Minhkhoảng 500.000đ/m3), chưa kể hàng chục tỷ đồng chi phí chữa cháy và chiphí để phục hồi rừng của nhà nước Ngày 27/3/2006, tại Mù Cang Chải (YênBái), cháy 21,5 ha rừng trồng, thiệt hại 100% Ngày 17/3/2006 tại ban quản lýrừng đặc dụng Thanh Thuỷ (Hà Giang) cháy 25,1 ha rừng tự nhiên, thiệt hại100% Đặc biệt từ tháng 1 đến tháng 4 năm 2002, vụ cháy rừng Tràm ở vườnquốc gia U Minh Thượng (Kiên Giang) làm thiệt hại 2.715 ha và U Minh Hạ(Cà Mau) làm thiệt hại 2.703 ha, chưa

vụ cấp bách không phải chỉ của một quốc gia nào mà của toàn thế giới.

1.2 Tình hình nghiên cứu xe chữa cháy rừng trên thế giới

Cháy rừng là thảm họa thiên nhiên, do vậy hầu hết các quốc gia trên thếgiới đều quan tâm đến công tác nghiên cứu công nghệ và thiết bị chữa cháy rừng.Đối với một số nước phát triển như Mỹ, Canađa, Đức, hướng nghiên cứu chính

là những thiết bị hiện đại như máy bay chữa cháy Theo tài liệu [55], [56], [57],

ở các nước phát triển có điều kiện về kinh tế thì thiết bị chữa cháy rừng chủ yếu

là sử dụng máy bay phun hoá chất để dập tắt đám cháy (hình 1.1)

Hình 1.1 Máy bay chữa cháy rừng

Ngoài sử dụng máy bay chữa cháy rừng, một số nước như Nga, Mỹ cònnghiên cứu sử dụng xe chữa cháy rừng Theo tại liệu [36], [37],, [42], [44] , ở

Mỹ đã nghiên cứu và đưa vào sử dụng xe chữa cháy rừng chuyên dùng

"Pzoteus", thiết bị này có thể di chuyển được ở trên địa hình có độ dốc ≤ 150,

hệ thống di chuyển bằng xích nên tính ổn định cao, kết quả nghiên cứu đã xác

định được khả năng di động của thiết bị trên đường dốc, song tài liệu chưa đềcập đến khả năng di động của thiết bị bánh lốp Xe xích chuyên dụng chữacháy rừng của Mỹ được thể hiện trên hình 1.2

Hình 1.2 Xe xích chữa cháy rừng

Theo các tài liệu [45], [46], [52] Trung Quốc, Thái Lan đã nghiên cứu

và đưa vào sử dụng xe chữa cháy rừng với nguồn động lực là máy kéo bánhbơm, kết quả nghiên cứu đã xác định được khả năng kéo bám của xe, khảnăng di động của xe trên độ dốc dọc là ≤ 170 Máy kéo chuyên dụng chữacháy rừng của Trung Quốc được thể hiện ở hình 1.3

Hình 1.3 Máy kéo chuyên dụng chữa cháy rừng của Trung Quốc

Theo tài liệu [ 37], [57], [58], Ailen đã nghiên cứu và đưa vào sử dụng

xe ô tô chữa cháy rừng với hệ thống ủi cây ở phía trước, kết quả nghiên cứucho thấy xe có thể di động được trên đường với độ dốc dọc ≤ 130, độ dốcngang 30

Một số nước như: Mỹ, Nga, Thái Lan, Trung Quốc đã có nhiều côngtrình nghiên cứu về các thiết bị làm băng cách ly đám cháy, nguồn động lựcchủ yếu là máy kéo bánh xích, máy ủi, máy cày, [48], [49], [54], [58], kết quảnghiên cứu cho thấy đã xây dựng được cơ sở lý thuyết tính toán quá trình tạobăng cách ly đám cháy

Tác giả David Cebon là người có nhiều công trình nghiên cứu đánh giáđộng lực học của ôtô trên đường cũng như ảnh hưởng của động lực học đến

sự phá huỷ đường

Tóm lại: Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về động lực

học của xe ôtô chữa cháy Động lực học về các máy kéo chuyên dụng chữacháy rừng Nhìn chung các công trình nghiên cứu trên thế giới chỉ chú trọngvào những nội dung chính bao gồm:

- Các mô hình dao động của ô tô chạy trên đường

- Các nguồn kích thích dao động

- Các yếu tố ảnh hưởng của động lực học hạn chế hư hỏng trên đường

- Rất ít công trình nghiên cứu về động lực học của xe ô tô khi hoạt động trong rừng

1.3 Tình hình nghiên cứu động lực học của xe ôtô ở Việt Nam

Nghiên cứu động lực học của xe ôtô đã được nhiều tác giả trong nướcquan tâm nghiên cứu và đã đạt được những thành tựu nhất định góp phần vàoviệc hoàn thiện thiết kế và chế độ sử dụng cho ngành Công nghiệp chế tạo xeôtô ở nước ta

Luận án tiến sỹ của tác giả Nguyễn Phúc Hiểu [7], "Nghiên cứu ảnh

hưởng của dao động lên khung xương ô tô khi chuyển động trên đường", công

trình đã tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của đường, xác định hàm ngoại lựctác động lên xe cho bài toán tính bền khung xe

Luận án tiến sỹ của tác giả Trần Minh Sơn [25], "Nghiên cứu khả năng

chịu tải của khung xương xe ca tự đóng dưới tác dụng của tải trọng mặt đường ngẫu nhiên ở Việt Nam", tác giả đã tập trung giải quyết được độ bền của

khung vỏ xe khi chuyển động trên mặt đường mấp mô ngẫu nhiên bằng phần

tử hữu hạn

Tác giả Lưu Văn Tuấn [35] “Nghiên cứu dao động xe ca Ba Đình, trên

cơ sở đó để tính các biện pháp nâng cao độ êm dịu chuyển động”, đã nghiên

cứu tính đàn hồi giữa khung xe và vỏ xe ca, đã đưa ra giải pháp chống rungcho khung và vỏ xe khi hoạt động trên đường

Luận án tiến sỹ của tác giả Nguyễn Văn Trà [33] "Nghiên cứu ứng dụng

hệ thống treo bán tích cực ở sơ đồ 1/4 để nâng cao độ êm dịu chuyển động của ô tô", tác giả đã sử dụng lý thuyết điều khiển để thay đổi thông số của hệ

thống treo, để nâng cao độ êm dịu của xe khi chuyển động trên đường

Luận án tiến sỹ "Thiết lập mô hình khảo sát dao động ôtô vận tải nhiều

cầu" của tác giả Võ Văn Hường [8], tác giả đã nghiên cứu về dao động, lựa

chọn tham số áp lực đường để đánh giá lực động của xe xuống mặt đường

Luận án tiến sỹ của tác giả Đặng Tiến Hoà [11] "Nghiên cứu một số vấn

đề động lực học của liên hợp máy kéo cỡ nhỏ hai bánh” Tác giả đã khảo sát

các chế độ động lực học của liên hợp máy kéo nhỏ trong tính toán mô hình tảitrọng bậc, tải trọng điều hoà, xác định vùng cộng hưởng có thể của hệ truyềnlực, khảo sát quá trình khởi hành và sang số, khảo sát ảnh hưởng của tải trọngkéo và lực cản cày

Công trình nghiên cứu của tác giả Phạm Văn Lang và Nguyễn Huy Mỹ[17] đã sử dụng phương pháp động lực học để xác định các thông số đầu rađối với liên hợp máy trong quá trình sử dụng, xác định đặc trưng động lực họccủa máy nông nghiệp để chọn chế độ sử dụng hợp lý

Tóm lại: Nghiên cứu dao động, động lực học của xe ô tô và máy kéo ở

Việt Nam đã được nhiều tác giả quan tâm và đã có kết quả nhất định, songviệc nghiên cứu dao động và động lực học của xe ô tô chủ yếu là nghiên cứuđộng lực của xe khi di chuyển trên đường giao thông, chưa có công trìnhnghiên cứu động lực học của xe ô tô khi di chuyển ở trong khu rừng

1.4 Tình hình nghiên cứu các thiết bị chữa cháy rừng ở Việt Nam

Nghiên cứu các thiết bị chữa cháy rừng nói chung và nghiên cứu xe chữacháy rừng nói riêng ở Việt Nam còn rất hạn chế Hầu hết các nghiên cứu về cháyrừng chủ yếu tập trung vào nghiên cứu các giải pháp phòng chống cháy, một sốcông trình nghiên cứu về thiết bị chủ yếu tập trung vào khâu thiết kế chế tạo vàkhảo nghiệm, chưa tập trung nghiên cứu sâu về động lực học

Năm 1985, Cục Kiểm lâm đã chủ trì đề tài cấp Nhà nước mã số04.01.01.07 [14] về các giải pháp phòng và chữa cháy rừng Thông và rừngTràm, kết quả của đề tài đã đưa ra một số giải pháp phòng chống cháy rừng,chưa đề cập đến thiết bị chữa cháy rừng

Luận án tiến sỹ của tác giả Phan Thanh Ngọ [24], " Nghiên cứu một số

biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng Thông ba lá, rừng Tràm ở Việt Nam",

tác giả đã đề xuất được thiết bị chữa cháy rừng đó là bình bơm nước đeo vai

Luận văn thạc sỹ của tác giả Lê Đình Thơm [31], "Nghiên cứu hiệu quả

dập lửa của một số loại dụng cụ thủ công chữa cháy rừng trồng ở tỉnh Quảng Trị", tác giả đã xác định được hiệu quả chữa cháy rừng của một số loại dụng cụ

chữa cháy rừng thủ công như: Vỉ dập lửa, bàn dập, cành cây dập lửa

Đề tài cấp nhà nước của tác giả Vương Văn Quỳnh [25], "Nghiên cứu

xây dựng các giải pháp phòng chống và khắc phục hậu quả cháy rừng cho vùng U Minh và Tây Nguyên", tác giả đã đưa ra được một số giải pháp nhằm

khắc phục cháy rừng tràm năm 2002, chưa đề cập đến thiết bị chữa cháy rừng

Đề tài cấp Bộ của tác giả Dương Văn Tài [29], "Nghiên cứu khảo

nghiệm và cải tiến các thiết bị chữa cháy rừng sử dụng đất cát, không khí và

nước ở dạng sương", kết quả của đề tài là đã cải tiến được một số thiết bị chữa

cháy rừng cầm tay đó là máy thổi gió và máy phun đất cát và không khí đểdập tắt đám cháy

Tác giả Nguyễn Nhật Chiêu trong chuyên đề nghiên cứu cấp Nhà nước

[3], "Tính toán dao động và thiết kế hệ thống ổn định của xe chữa cháy rừng

đa năng”, kết quả của chuyên đề đã xây dựng được mô hình tính toán dao

động của xe chữa cháy rừng đa năng, tính toán ổn định tĩnh của xe ở một sốtrường hợp, song việc tính toán chưa đầy đủ và toàn diện

Đề tài cấp Nhà nước [30], " Nghiên cứu công nghệ và thiết kế chế tạo

các thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng" của tác giả Dương Văn Tài, đã

nghiên cứu, thiết kế chế tạo và khảo nghiệm xe chữa cháy rừng đa năng Đềtài chủ yếu tập trung vào nghiên cứu mô hình, kết cấu của xe, thiết kế các hệthống trên xe chữa cháy rừng đa năng, đề tài chưa đề cập đến động lực họccủa xe, chưa nghiên cứu toàn diện và đầy đủ động lực học của xe khi tham giachữa cháy rừng

Tóm lại: Việc nghiên cứu các thiết bị chữa cháy rừng ở Việt Nam còn

hạn chế, đặc biệt các công trình nghiên cứu về xe chữa cháy rừng có rất ít Đề

tài cấp Nhà nước "Nghiên cứu công nghệ và thiết kế chế tạo các thiết bị

chuyên dụng chữa cháy rừng” mã số KC07.13/06-10, đã thiết kế chế tạo được

xe chữa cháy rừng đa năng, song đề tài chưa đề cập nghiên cứu động lực họccủa xe

1.5 Kết luận chương 1

Từ những trình bày ở trên có thể đi đến một số kết luận sau:

1 Việt Nam có nguồn tài nguyên rừng rất phong phú, diện tích khoảng

10 triệu ha, khí hậu nhiệt đới 2 mùa rõ rệt, mùa khô kéo dài, cùng với biến đổikhí hậu ngày càng khắc nghiệt nên nguy cơ xảy ra cháy rừng rất cao Do vậycần phải đầu tư nghiên cứu công nghệ và thiết bị để chủ động trong việc chữacháy rừng

2 Việc chữa cháy rừng hiện nay chủ yếu là vẫn bằng thủ công, một sốnơi đã sử dụng một số thiết bị cơ giới nhưng hiệu quả chữa cháy thấp, không phùhợp với địa hình

3 Trên thế giới có nhiều công trình nghiên cứu về các thiết bị chữacháy và đã đạt được nhiều thành tựu, góp phần tạo ra các thiết bị chuyên dụngchữa cháy rừng như thiết bị Proteus của Mỹ, xe ôtô chuyên dụng chữa cháy rừngcủa Ailen, máy kéo chuyên dụng chữa cháy rừng của Trung Quốc và Thái Lan

4 Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu về động lực học vàdao động của ôtô, các công trình này chủ yếu nghiên cứu động lực học của xe

ô tô trên đường, chưa có công trình nào nghiên cứu động lực học của xe ô tô

di động ở trong khu rừng

5 Các công trình nghiên cứu về thiết bị chữa cháy rừng nói chung và

xe chữa cháy rừng nói riêng còn hạn chế Đã có công trình nghiên cứu thiết kế chếtạo ra xe chữa cháy rừng đa năng, nhưng chưa đề cập đến động lực học của xe

Để có cơ sở lý thuyết cho quá trình tính toán hoàn thiện xe chữa cháyrừng đa năng, đồng thời là cơ sở khoa học cho việc xác định chế độ sử dụnghợp lý, hiệu quả và an toàn khi sử dụng xe chữa cháy rừng đa năng trong thực

tế chữa cháy rừng thì việc thực hiện đề tài " Nghiên cứu khả năng di động

của xe chữa cháy rừng đa năng" mà luận văn lựa chọn là cần thiết.

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Như đã trình bày ở Chương 1 xe chữa cháy rừng đa năng mà luận vănnghiên cứu đã được đề tài cấp Nhà nước mã số KC07.13/06-10 thiết kế chếtạo và đã được thử nghiệm trong thực tiễn Đối tượng chữa cháy của xe là một

số khu rừng ở khu vực Tây Nguyên và Đông Nam Bộ, những khu rừng này cóđịa hình độ dốc 200, không có đường Do vậy đối tượng nghiên cứu của luậnvăn bao gồm có thiết bị nghiên cứu là xe chữa cháy rừng đa năng đã được đềtài KC07.13/06-10 thiết kế chế tạo và đối tượng mà xe chữa cháy hoạt động

có là một số khu rừng đặc trưng ở khu vực Tây Nguyên

2.1.1 Đối tượng của xe chữa cháy hoạt động

Xe chữa cháy rừng đa năng được nghiên cứu thiết kế để chữa nhữngđám cháy ở những nơi có điều kiện địa hình thuận lợi, độ dốc 200 , những nơikhông có nguồn nước và những nơi không có đường giao thông

Khi hoạt động chữa cháy rừng xe chữa cháy phải di động ở khu vựcrừng không có đường, có nhiều vật cản như thực bì, cỏ rác, thảm mục, câycối, các hố nhỏ, rãnh, khe, sau đây chúng ta xem xét đặc điểm địa hình, rừngnơi xe chữa cháy hoạt động

2.1.1.1 Đặc điểm về độ dốc địa hình rừng nơi xe chữa cháy rừng đa năng hoạt động

Căn cứ vào kết quả điều tra khảo sát ở khu vực Tây Nguyên chúng tôiđưa ra địa hình đặc trưng để nghiên cứu như sau:

- Địa hình tương đối bằng, độ dốc 100 Đây là địa hình thuận lợi cho xechữa cháy rừng hoạt động, với địa hình này xe chữa cháy rừng đa năng do

đề tài cấp Nhà nước thiết kế chế tạo hoàn toàn có thể di chuyển được, mặtkhác loại địa hình này diện tích rừng có nguy cơ cháy không nhiều, nên loạiđịa hình này không phải là địa hình đặc trưng để nghiên cứu

2.1.1.2 Đặc điểm về trạng thái bề mặt đất rừng

Đất ở khu vực Tây Nguyên chủ yếu là đất đỏ bazan, về mùa khô độcứng loại trung bình, khi gặp mưa thì độ cứng của đất rất thấp Đối với chữacháy rừng chủ yếu vào mùa khô nên mặt đất cứng đảm bảo cho xe hoạt độngkhông bị trơn trượt

Trên bề mặt mặt đất còn có cỏ rác đã khô (còn gọi là thực bì), thực bì ởkhu vực Tây Nguyên chủ yếu là cỏ mỹ, cỏ tranh, cành khô, lá khô, lớp thảmmục ít, những loại thực bì này là vật liệu cháy khi cháy rừng xảy ra, đồng thời

là vật cản khi xe hoạt động trong rừng Khi nghiên cứu tính toán hệ số bámcủa bánh xe với mặt đất rừng chúng ta phải tính đến vật liệu này

Trên bề mặt đất rừng ngoài vật liệu cháy đã nêu ở trên còn có cây gỗ đổngang, gốc cây, mô đá, đống mối, đây là những vật cản làm ảnh hưởng đếnkhả năng di động của xe trên đường ở trong khu rừng

Một yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến khả năng di động của xe trong khurừng đó là trạng thái lồi lõm của bề mặt đất rừng Kết quả điều tra khảo sáttrạng thái bề mặt đất rừng ở một số khu vực rừng Tây Nguyên cho thấy đốivới rừng trồng thì trạng thái lồi lõm bề mặt đất nhỏ hơn đối với rừng tự nhiên.Trạng thái lồi lõm này được đặc trưng bởi sự mấp mô mặt đất rừng, biên độmấp mô từ 0,2 đến 0,4m

Một yếu tố có ảnh hưởng đến khả năng di động của xe đó là các rãnh,các khe do nước chảy tạo ra, các rãnh các khe thường nằm ở ngoài lô, kết quảkhảo sát các rãnh có chỗ sâu trung bình 0,4m, và chiều rộng 1 - 2m

Tóm lại: Đặc điểm về trạng thái bề mặt đất rừng rất phức tạp khó xác

định chính xác, trong quá trình tính toán chúng tôi chỉ lấy ở một giá trị trungbình đặc trưng, không có điều kiện nghiên cứu tất cả các trạng thái, các điềukiện có trong thực tế

Hình 2.1 Thực bì rừng ở khu vực Tây Nguyên

2.1.1.3 Đặc điểm về loại cây rừng nơi xe chữa cháy hoạt động

Xe chữa cháy rừng đa năng có nhiệm vụ chặt hạ cây để tạo ra đườngbăng trắng cách ly khoanh vùng, cô lập đám cháy, do vậy loại cây, mật độcây, đường kính cây cũng ảnh hưởng rất lớn đến khả năng di động của xetrong khu rừng Trong quá trình chữa cháy rừng, để tạo băng cách ly thì xevừa di chuyển, vừa cắt cây, đẩy cây và vừa phải phay cỏ rác ở phía sau, nênđường kính cây, mật độ cây trong khu rừng làm ảnh hưởng đến tốc độ di độngcủa xe khi làm băng trắng cách ly khoanh vùng, cô lập đám cháy

Đối với mỗi khu rừng khác nhau có mật độ cây khác nhau, loài câykhác nhau, trong quá trình tính toán chúng tôi lấy ở một giá trị lớn nhất đểtính, nếu thoả mãn được giá trị lớn thì giá trị nhỏ cũng thoả mãn

Đối với khu vực Tây Nguyên và Đông Nam bộ thì loại rừng thường xảy

ra cháy nhất là rừng trồng từ 1 - 4 tuổi, loài cây chủ yếu là keo, đường kínhcây lớn nhất để tính toán là 20cm, mật độ cây là 1500cây/ha, khu rừng nghiêncứu được thể hiện trên hình 2.2

Hình 2.2 Khu rừng nghiên cứu

Tóm lại: Đối tượng rừng để cho xe chữa cháy rừng đa năng hoạt động

là rất phức tạp, nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng di động của xe trongkhu rừng, những yếu tố này luôn thay đổi khác nhau tuỳ thuộc vào vị trí củakhu rừng, loại rừng, loại thực bì rừng Do thời gian có hạn nên đề tài khôngnghiên cứu tất cả các giá trị làm ảnh hưởng đến khả năng di động của xe, màchỉ nghiên cứu các giá trị trung bình đặc trưng nhất Trong quá trình tính toánchúng tôi lấy ở một giá trị đặc trưng nhất

2.1.2 Thiết bị nghiên cứu

2.1.2.1 Cấu tạo của thiết bị nghiên cứu

Cấu tạo của xe chữa cháy rừng đa năng do đề tài KC07.13/06-10 đượcthể hiện trên hình 2.3

Hình 2.3 Cấu tạo của xe chữa cháy rừng đa năng

1- Hệ thống cắt cây; 2- Xi lanh nâng hạ hệ thống cắt cây; 3- Đĩa cưa cắt cây;4-Khung để nâng hạ hệ thống cắt cây; 5- Giá đỡ lắp hệ thống chặt hạ cây; 6-

Xe ô tô cơ sở; 7- Sàn xe; 8- Xi lanh nâng hạ hệ thống cắt đất; 9- Xi lanh nâng

hạ hệ thống cắt cỏ rác; 10- Khung nâng hạ hệ thống cắt đất; 11- Buồng hútđất; 12- Hệ thống làm sạch cỏ rác; 13- Ống hút đất; 14- Ống nối để lắp ốngphun đất; 15- Vòi phun nước; 16- Thùng chứa đất; 17- Hệ thống hút đất; 18-Thùng chứa nước; 19- Súng phun nước; 20- Thanh bảo hiểm cabin; 22-Nắpthùng nước; 23- Ống hút đất; 24- Hệ thống phun đất; 25- Bơm nước

2.1.2.2 Nguyên lý hoạt động của xe chữa cháy rừng đa năng

Hệ thống chặt hạ cây, cắt cây bụi được lắp ở phía trước xe bằng khớpquay, nâng lên hạ xuống nhờ xi lanh thủy lực (2); đĩa cưa (3) quay được nhờđộng cơ thủy lực, chuyển động tịnh tiến ra phía trước nhờ xi lanh thủy lực và

hệ thống ổ trượt, khi cắt cây xi lanh đẩy đĩa cưa ăn vào gỗ

Hệ thống làm sạch cỏ rác được lắp ở phía sau xe bằng khớp quay,chuyển động nâng lên hoặc hạ xuống của hệ thống được thực hiện nhờ xi lanhthủy lực (9); chuyển động quay của hệ thống cắt cỏ được thực hiện nhờ động

cơ thủy lực Hệ thống này hoạt động theo nguyên tắc cắt dạng búa

Hệ thống cắt đất được nâng lên hạ xuống nhờ xi lanh (8) và được lắp ởgầm xe; dao cắt đất của hệ thống hoạt động theo nguyên lý cắt đất ở dạng búa;buồng hút đất (11) nối với thùng chứa đất (16) Đất được dao cắt đất cắt tunglên buồng hút và được bơm hút lên theo đường ống đi vào thùng chứa (16) vàrơi xuống ống thổi Bơm thổi (24) thổi đất đi ra ống (14), ống (14) lại đượcnối với ống phun nên đất được phun ra ống phun vào đám cháy

Bơm nước và thùng chứa nước được lắp trên sàn xe; bơm nước hútnước ở dưới ao hồ, sông suối vào trong thùng chứa nước Khi chữa cháy thìbơm nước hút nước ở trong thùng chứa đẩy ra ống bơm nước và được phun ra

từ súng phun

Khi đám cháy xảy ra, người lái xe nhanh chóng cho xe di chuyển đếnnơi có vị trí cháy, sử dụng hệ thống cắt cây phía trước, hệ thống lám sạch cỏrác ở phía sau để làm băng trắng cách ly, cô lập và khoanh vùng đám cháy,hoặc sử dụng hệ thống cắt đất - hút đất và phun đất vào đám cháy để dập tắtđám cháy Ngoài ra, còn có thể sử dụng hệ thống phun nước trên xe để dậplửa

Khi sử dụng hệ thống cắt cây, hệ thống làm sạch cỏ rác hoặc hệ thốngcắt đất, hút đất và phun đất thì người điều khiển hạ hệ thống đó xuống, khikhông sử dụng thì điều khiển xi lanh thủy lực nâng hệ thống đó lên

2.1.2.3 Thông số kỹ thuật của xe chữa cháy rừng đa năng

Thông số kỹ thuật của xe chữa cháy rừng đa năng được thể hiện ở bảng 2.1.

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật của xe chữa cháy rừng đa năng

1 Loại xe URAL 4320

Tóm lại: Thiết bị nghiên cứu của luận văn là xe chữa cháy rừng đa

năng mới được chế tạo lần đầu tiên ở Việt Nam, xe ôtô cơ sở để chế tạo là loại

xe Ural 4320, đây là loại xe dùng trong quân sự, loại xe này có sức vượt

lớn, 3 cầu chủ động, tính ổn định cao, sau khi đã được lắp ráp các hệ thốngchữa cháy rừng trên đó làm cho trọng tâm xe thay đổi, tải trọng xe thay đổi vàcác lực tác dụng lên xe thay đổi so với thiết kế ban đầu của xe, từ đó khả năngvượt dốc, khả năng ổn định của xe thay đổi, do vậy cần phải nghiên cứu khảnăng di động và ổn định của xe khi hoạt động chữa cháy trong rừng, từ đó làm

cơ sở cho việc sử dụng xe hiệu quả và an toàn

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

Phương pháp nghiên cứu lý thuyết sử dụng trong luận văn là áp dụngphương pháp nghiên cứu của lý thuyết ôtô máy kéo, động lực học máy Nộidung của phương pháp này có thể tóm tắt như sau:

Từ quá trình làm việc của xe chữa cháy rừng đa năng khi hoạt độngchữa cháy rừng, thiết lập sơ đồ tính toán toạ độ trọng tâm của xe, sơ đồ tínhtoán các lực tác dụng lên xe khi chuyển động trong khu rừng có độ dốc, vậndụng lý thuyết toán học, cơ học thiết lập phương trình chuyển động của xetrong quá trình hoạt động ở trong khu rừng, khảo sát sự phụ thuộc của các đạilượng nghiên cứu vào các thông số ảnh hưởng đến khả năng di động và ổnđịnh của xe, từ đó rút ra các kết luận cần thiết Nội dung của phương pháp nàyđược trình bày trong các tài liệu [1], [4], [6] [9], [16], [19], [26]

2.2.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm trong luận văn được thực hiệntheo phương pháp đo độ dốc của địa hình, trong đo đạc công trình đường giaothông bằng máy kinh vĩ thuỷ bình và địa bàn 3 chân Phương pháp xác địnhtoạ độ trọng tâm bằng việc xác định tải trọng tác dụng lên cầu trước khi xe ở

độ dốc dọc nhất định Nội dung của phương pháp cũng như việc xử lý kết quảthí nghiệm được trình bày trong các tài liệu [2], [3], [10],[12]

Việc tổ chức và tiến hành thí nghiệm xác định khả năng di động của xetrên dộ dốc cũng như khả năng ổn định ngang của xe khi đi vào đường

vòng được tiến hành theo phương pháp thống kê toán học và phương phápkhảo nghiệm ôtô máy kéo, việc lập kế hoạch và tổ chức thực nghiệm cũngnhư xử lý số liệu thí nghiệm đựơc trình bày trong các tài liệu [5], [12], [16],[17] Do vậy ở đây cũng chỉ trình bày việc áp dụng các kết luận đó vào cácbài toán cụ thể

Việc áp dụng các phương pháp nghiên cứu nêu trên sẽ được trình bày

cụ thể ở các chương tiếp theo khi tiến hành nghiên cứu từng nội dung của luậnvăn

Chương 3 NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG DI ĐỘNG CỦA XE CHỮA CHÁY RỪNG

ĐA NĂNG KHI HOẠT ĐỘNG CHỮA CHÁY RỪNG

Xe chữa cháy rừng đa năng hoạt động trong điều kiện ở trong khu rừngkhông có đường, chịu nhiều yếu tố ảnh hưởng và khác với xe chạy trênđường, song nguyên lý hoạt động cũng giống nhau, do vậy có thể dựa vàonguyên lý tính toán động lực học của xe chạy trên đường để áp dụng vào quátrình tính toán động lực học của xe chữa cháy rừng đa năng hoạt động ở trongkhu rừng không có đường

Mục đích của chương này là xây dựng cơ sở lý thuyết tính toán khảnăng di động cuả xe trong khu rừng không có đường, cụ thể là xác định đượccác lực cản tác dụng lên xe trong quá trình chuyển động của xe trong khurừng ở độ dốc dọc và dốc ngang, thiết lập được phương trình chuyển động của

xe khi hoạt động chữa cháy rừng

Phương pháp chung để nghiên cứu nội dung này là dựa vào lý thuyết ô

tô máy kéo, động lực học của ô tô máy kéo để lập mô hình tính toán, sử dụngphương pháp giải tích để thiết lập các biểu thức, phương trình chuyển độngcủa xe ô tô khi hoạt động chữa cháy rừng Sau đó khảo sát phương trình đãlên được đó xác định các yếu tố ảnh hưởng đến các đại lượng nghiên cứu

3.1 Khái quát về hoạt động của xe chữa cháy rừng đa năng

3.1.1 Hoạt động của xe chữa cháy rừng đa năng

Xe chữa cháy rừng đa năng được tính toán thiết kế trên cơ sở tích hợpcông nghệ chữa cháy rừng trực tiếp và gián tiếp, trên xe có nhiều chức năngchữa cháy rừng Các chức năng chữa cháy rừng có thể hoạt động đồng thờihoặc độc lập với nhau, quá trình hoạt động của xe được mô tả như sau:

- Khi có đám cháy xảy ra, người lái xe nhanh chóng cho xe tiếp cậnđám cháy, sử dụng hệ thống chặt hạ cây ở phía trước xe và hệ thống làm băng

trắng cách ly đám cháy ở phía sau xe để khoanh vùng cô lập đám cháy, như vậy xe vừa di động vừa phải cắt cây, phay cỏ rác và phải vượt qua các vật cản

ở trên mặt đường rừng

- Sau khi làm băng cách ly khoanh vùng, cô lập đám cháy người lái xe

sử dụng hệ thống cắt đất, hút đất và phun đất vào đám cháy để dập tắt đám cháy,ngoài ra có thể sử dụng hệ thống phun nước để dập lửa

Với quá trình hoạt động của xe chữa cháy đã trình bày ở phần trên,trường hợp xe di động khó khăn nhất trong quá trình chữa cháy đó là: Trên

xe chở đầy nước (5m3 nước), đồng thời hệ thống cắt cây phía trước, hệ thốngcắt cỏ rác phía sau cùng làm việc, xe chuyển động trong khu rừng có độ dốcdọc

Ngoài ra trong quá trình chữa cháy còn xảy ra trường hợp xe hoạt độngtrên độ dốc ngang đồng thời quay vòng, trường hợp này xe có thể bị lật khivận tốc của xe lớn, bán kính quay vòng nhỏ và dộ dốc ngang lớn hơn chophép

Để xác định khả năng di động trên độ dốc dọc, dốc ngang của xe, chúng

ta phải khảo sát các trường hợp này

3.1.2 Đặc điểm hoạt động của xe chữa cháy rừng đa năng

Cháy rừng xảy ra ở những nơi có địa hình phức tạp, nơi không cóđường, thực bì rậm rạp, do vậy xe chữa cháy rừng hoạt động trong điều kiệnphức tạp đó là di động trong khu rừng không có đường, mặt đất rừng nhiềuvật cản như cỏ khô, lớp thảm mục, bề mặt đất lồi lõm mấp mô, nhiều khi xephải di chuyển qua khe cạn, rãnh Như vậy dẫn đến hoạt động của xe chữacháy rừng là rất phức tạp, nhiều vật cản trên đường di chuyển Do vậy để đánhgiá khả năng hoạt động của xe chúng ta phải xem xét các đặc điểm này

3.2 Khảo sát đặc tính của động cơ và lực kéo của xe

Để đánh giá khả hoạt động của xe trong rừng, ta cần phải tính toán khảo sát đặc tính của động cơ và lực kéo, thời gian tăng tốc và quãng

đường tăng tốc của xe ở các tỷ số truyền khác nhau, kết quả thu được là cơ sởtính toán khả năng di động của xe khi hoạt động trong rừng có độ dốc dọc vàdốc ngang

3.2.1 Đường đặc tính ngoài của động cơ xe chữa cháy rừng đa năng

Để xác định các thông số đáng giá chất lượng vận tốc kéo, đặc biệt làkhi giải trên máy tính, chúng ta cần có các quan hệ giải tích Me = f(ne) hoặc

b = 2 M1 y/(100 y - 1)2); c = (M1/100) (y/ (y-1)2 Trong

đó: Ne - Công suất của động cơ ở tốc độ vòng quay ne

Me - Mômen của động cơ tốc độ vòng quay ne

ne - Tốc độ vòng quay bất kỳ của động cơ

neN - Tốc độ vòng quay khi công suất của động cơ là lớn nhất

Nemax - Công suất lớn nhất của động cơ

Công suất tự do của động cơ được tính theo công thức:

Trong đó: NđI là tổn hao động lực của động cơ ở tốc độ vòng quay động

cơ nào đó NđI lại được (Chọn NđIN = 15% Nemax)

Bài toán khảo sát đường đặc tính ngoài của động cơ xe chữa cháy rừng

đa năng với các số liệu đã cho ở bảng 2.1 và một số thông số sau:

+ Công suất cực đại của động cơ Nemax(kw/mãlực)=132/180 tại

nN=2100(v/p)

+ Mô men cực đại của động cơ Memax, = 667 (N.m) tại n = 1250 1450 (v/p) lấy n = 1300

+ Số vòng quay lớn nhất: nmax = 2400 (v/ph)

+ Số vòng quay ổn định tối thiểu của động cơ nemin = 600 (v/ph)

+ Hệ số kể đến tổn hao trong thiết bị động lực: kp = 0,95

+ Hiệu suất của hệ thống truyền lực: tl= 0,9

+ Bán kính tính toán: r = 0,508 (m)

+ Hệ số biến dạng của lốp: = 0,93

+ Bán kính tính toán bánh xe: rtt = r

+ Tỉ số truyền của cầu xe: i0 = 7,32

+ Tỉ số truyền của hộp số phân phối: ipc = 1,3 ; ipt = 2,15

+ Hệ số cản không khí: KB = 0,7

+ Hệ số kể đến ảnh hưởng của vận tốc tới hệ số cản lăn: Kt = 0,000007+ Hệ số cản lăn của bánh xe với bề mặt đất rừng: f0 = 0,4

+ Hiệu suất truyền lực: = 0.9

Thay các thông số ở bảng 2.1 và các thông số trên vào phương trìnhtính toán ta được kết quả thể hiện ở bảng 1.1 phụ lục và đường đặc tính ngoàicủa động cơ xe chữa cháy rừng đa năng cần kiểm nghiệm trên hình 3.1

Nd

Md

Hình 3.1 Đồ thị đặc tính ngoài của động cơ xe chữa cháy rừng

Nhận xét: Từ đồ thị ta thấy: Mdmax = 630 N.m; Nđmax = 127,9 Kw, sosánh với mô men và công suất cho trong catalog của xe, có sự sai lệnh nhưngnằm trong phạm vi cho phép, vậy giá trị trên có thể tin cậy được

3.2.2 Khảo sát lực kéo chủ động P ki và nhân tố động lực học D i của xe

Theo tài liệu [1] , lực kéo chủ động của xe được tính theo công thức:

Pki = Ai.v2 + Bi.v + Ci (3.8)

Trong đó các hệ số Ai, Bi, Ci được xác định theo công thức sau:

Khi ipp = 2,15 kết quả tính toán thể hiện ở bảng 1.2, 1.3 phụ lục và đồthị hình 3.2, và hình 3.3.

Hình 3.2 Đồ thị lực kéo khi i pp =2,15

Hình 3.3 Đồ thị nhân tố động lực học khi i pp = 2,15 3.2.3 Khảo sát thời gian tăng tốc của xe ở tỉ số truyền i

Thời gian tăng tốc của xe ở tỉ số truyền i được xác định theo phương

tli K

p c

KB F K f G;

r v2Nid

bi

M

eN .itli .

rd

Trong đó: vNi = 0,105.neN. r

K i tli

Thay các thông số vào công thức trên ta được phương trình bậc hai, sau

Quãng đường tăng tốc của xe theo tỷ số truyền được xác định theo côngthức sau, [1], [19].

S ti

1

m i .ln a i v 2 b i .v c / v

b 2i .t 2.a

Hình 3.6 Đồ thị gia tốc khi i pp = 2,15

3.3 Nghiên cứu khả năng di động của xe trong khu rừng với độ dốc dọc

3.3.1 Các lực tác dụng lên xe chữa cháy rừng đa năng

Xét trường hợp tổng quát khi xe đang chạy trên khu rừng với độ dốcvới vận tốc v = const, đồng thời hệ thống cắt cây, hệ thống phay cỏ rác làmbăng trắng cách ly đám cháy vẫn hoạt động, trên xe có chở đầy nước Sơ đồlực tác dụng lên xe được thể hiện trên hình 3.7

Hình 3.7 Sơ đồ lực tác dụng lên xe khi xe hoạt động chữa cháy rừng

- Trọng lượng của xe bao gồm các bộ phận công tác, nước ở trên xe vàtoàn bộ tải trọng của xe: ký hiệu G1 đặt tại trọng tâm của xe và được phân làm

2 thành phần: Gz = G.cos và Gx = G.sin

- Tại các điểm tiếp xúc giữa bánh xe với mặt đường có lực kéo tiếp