Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Hình thức và thiết bị vận xuất gỗ Vận xuất gỗ là quá trình di chuyển cây gỗ từ nơi chặt hạ về kho gỗ I hoặc bãi gỗ tập trung, từ đó cây gỗ được vận chuyển tới kho gỗ II hoặc đến nơi tiêu thụ. Vận xuất gỗ là công việc rất nặng nhọc, nguy hiểm và ảnh hưởng lớn đến môi trường rừng. Trong tất cả các khâu của quá trình khai thác gỗ, khâu vận xuất giữ vai trò hết sức quan trọng, nó ảnh hưởng lớn đến năng suất, giá thành và chi phí trong khai thác.
Để giảm giá thành, tăng năng suất lao động thì việc chọn một hình thức vận xuất hợp lý là hết sức quan trọng. Trong công nghệ vận xuất gỗ thường được sử dụng các loại hình như: vận xuất bằng súc vật, vận xuất bằng máng lao, vận xuất bằng máy kéo, vận xuất bằng đường cáp, … Trong các hình thức vận xuất nêu trên thì hình thức vận xuất bằng tời cáp lắp trên máy kéo thường được áp dụng để tập kết gỗ ở những khu vực mà các máy móc và thiết bị khác không thể thu gom được. Chính vì đặc điểm và tầm quan trọng như vậy nên đã có rất nhiều công trình nghiên cứu về công nghệ cũng như trong máy móc thiết bị trong khâu sản xuất này. * Theo phương pháp vận xuất gỗ, người ta chia ra: - Phương pháp kéo lết, kéo nửa lết (Skidding): Ở phương pháp kéo lết, toàn bộ cây gỗ được kéo lết trên mặt đất; kéo nửa kéo lết chỉ một đầu cây gỗ được kéo lết trên mặt đất còn đầu kia được nhấc khỏi mặt đất nhờ hệ thống treo đỡ của phương tiện.
- Phương pháp chở gỗ (Forwarding): là phương pháp mà toàn bộ tải được đặt trên các xe chở gỗ có bánh và được đưa về nơi tập trung bằng sức người, sức súc vật hoặc bằng máy kéo. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 * Căn cứ vào hiện trạng cây gỗ sẽ có các hình thức: - Vận xuất gỗ khúc (Short wood): gỗ vận xuất được cắt thành khúc theo tiêu chuẩn gỗ thương phẩm rồi được chuyển ra bãi gỗ. - Vận xuất gỗ dài (Tree length): cây gỗ sau khi hạ được cắt cành, ngọn rồi cả thân cây được đưa về bãi gỗ, việc cắt khúc sẽ được thực hiện trên bãi gỗ. - Vận xuất gỗ nguyên cây (Full tree): Sau khi hạ, cây gỗ còn nguyên cả cành và tán được chuyển ra bãi gỗ, tại đây chúng được cắt cành và cắt khúc.
Ở các nước có nền công nghiệp phát triển, người ta đã chế tạo và sản xuất hàng loại các loại máy kéo chuyên dùng sử dụng cho vận xuất gỗ rừng tự nhiên. Đó thường là các máy có công suất lớn, tính ổn định và khả năng bám cao, cơ động, làm việc tin cậy và cho năng suất cao. Trong những năm gần đây nhiều loại máy kéo lâm nghiệp đã được chế tạo và đưa vào sản xuất. Các máy kéo lâm nghiệp dùng trong vận xuất gỗ rất đa dạng, song có thể phân chia thành hai nhóm chính: máy kéo xích và máy kéo bánh bơm (bánh hơi).
Máy kéo xích có ưu điểm là công suất lớn, khả năng bám và ổn định cao nên hiện tại chúng vẫn được sử dụng trong khai thác gỗ lớn rừng tự nhiên, ở những nơi địa hình dốc, phức tạp. Do đó máy kéo xích có trang bị tời thuỷ lực để vận xuất gỗ từ khu khai thác tới chỗ tập kết sẽ đạt năng suất cao và giải quyết được yêu cầu từ thực tiễn. Máy kéo xích có trang bị tời vận xuất gỗ cũng được áp dụng ở các lâm trường ở miền Trung nước ta phần đa số loại máy này là máy được nhập khẩu từ Liên Xô cũ. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Máy kéo TDT 55 được trang bị bàn bằng và tời để vận xuất gỗ 1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng tời cáp vận xuất gỗ trên thế giới Tời là thiết bị vận xuất gỗ được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước. Trong khai thác lâm sản tời được sử dụng độc lập để bốc gỗ, xếp đống gỗ, kéo gỗ từ xa hoặc là bộ phận chính của đường cáp vận xuất, thiết bị công nghệ của máy kéo chuyên dùng vận xuất gỗ. Ở những nước có nền công nghiệp rừng tiên tiến như Mỹ, Canada, Áo, Thụy Sỹ, Na Uy, Nga,….
Việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo, sử dụng và hoàn thiện tời được quan tâm ngay từ thập kỷ 20 của thế kỷ trước. Làm thế nào để tăng năng suất lao động và giảm giá thành vận xuất là vấn đề nghiên cứu được quan tâm hàng đầu. Ở các nước như Mỹ, Canada vận xuất gỗ bằng tời được sử dụng rộng rãi ở các vùng núi cao, xuất hiện còn sớm hơn vận xuất gỗ bằng máy kéo. Ở các nước này cũng giống như các nước Tây Âu và Bắc Âu vận xuất gỗ bằng tời được gọi chung là hệ thống đường cáp khai thác gỗ (Cable logging Systems) cho nên việc nghiên cứu hoàn thiện tời song hành với nghiên cứu LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 hoàn thiện đường cáp vận xuất.
Các hướng nghiên cứu chính ở các mục tiêu được tiến hành: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo, sử dụng tời tự hành lắp trên máy kéo bánh bơm hoặc máy kéo bánh xích thay cho việc sử dụng tời cố định. Các hãng sản xuất tời cáp hàng đầu của Mỹ như Skedfet Berger, Timberland, Veirhozer đã cho ra đời các loại các loại tời cáp tự hành Wowniton 108 với tời 3 trống công suất 320 mã lực, dây cáp được nối thành vòng kín, cột tời cao 15m lắp trên máy kéo bánh bơm hoặc máy kéo bánh xích. Các loại tời cáp tự hành của hãng Ckedjet như GT5C, GT5D, GT4 được sử dụng hiệu quả khi vận xuất ở cự ly 200-300m, diện tích của mỗi lô khai thác 15-16ha, một ca làm việc kéo được 350 cây gỗ. Việc sử dụng tời tự hành làm giảm công di chuyển, lắp đặt tời dẫn đến giảm giá thành vận xuất.
Ở các nước Châu Âu như Na Uy, Thuỵ Sỹ, Áo, Pháp, Thụy Điển, do điều kiện tự nhiên và điều kiện rừng khác hẳn với Mỹ và Canada, hệ thống tời cáp chỉ sử dụng ở những nơi mà máy kéo không sử dụng được. Phương thức khai thác chủ yếu được áp dụng ở những nước này là chặt chọn hoặc chặt tỉa thưa, sản lượng gỗ trên 1ha thấp, gỗ có kích thước nhỏ cho nên tời tự hành có công suất nhỏ được nghiên cứu và sử dụng. Một số hãng sản xuất nổi tiếng như Igland A/C (NaUy) đã sản xuất các loại tời một trống Primett 4000LH có lực kéo 45kN và tời 2 trống 8002F có lực kéo 80kN có thể lắp trên các loại máy kéo nông nghiệp, sản phẩm đã được xuất khẩu sang 25 nước trên thế giới. Hãng sản xuất Kyfer (Pháp) đã sản xuất tời tự hành MF 10, MF 15, MF25 lắp trên máy kéo bánh lốp 3 hoặc 4 bánh, công suất từ 16CV đến 31CV, lực kéo 3700 kG tốc độ cuốn của dây cáp 0,2 – 2,1 m/s.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 Các kiểu tời tự hành của hãng Sépon, Koska ( Thụy Điển) Kracer (Áo), Opvallden (Thụy Sỹ) với lực kéo 3000 kG, tốc độ cuốn cáp 0,3 – 2,5 m/s là những mẫu tời 2 trống tự hành điển hình của các nước Châu Âu. Ở nước Nga, tời vận xuất gỗ được áp dụng từ thế kỷ 19 do các kỹ sư Nga N.Vasiliev (1890) thiết kế và chế tạo. Vào những năm 1950 Tiệp Khắc (cũ) đã đưa vào sử dụng loại máy kéo bánh hơi LKT – 80, LKT - 120 được trang bị tời thuỷ lực (2,5 tấn) có thể gom gỗ từ xa và vận xuất gỗ theo phương pháp nửa lết, đây là loại máy kéo khung gập 4 bánh chủ động. Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh và sử dụng tời được các trung tâm nghiên cứu lớn như: Viện nghiên cứu cơ giới hoá và năng lượng (XNiiMe).
Viện nghiên cứu lâm nghiệp Xibiri (XibNiiLP), Viện nghiên cứu lâm nghiệp IRờcut (Irơcutsk NiiLΠ) tiến hành trong nhiều năm qua. Để vận xuất gỗ ở điều kiện địa hình bằng phẳng với cự li vận xuất dưới 500m và địa hình dốc dưới 2000m, Viện nghiên cứu cơ giới hoá năng lượng đã thiết kế và chế tạo các mẫu tời TL. Kết quả nghiên cứu sử dụng các loại tời trên cho thấy rằng ngoài những ưu việt nổi bật như ít phá hoại cây con, phá hoại đất, còn có những ưu việt như giảm công sửa chữa 2 – 3 lần, chi phí nhiên liệu giảm 50 – 60%, giá thành ca máy giảm 1,5 lần so với sử dụng máy kéo để vận xuất ở điều kiện thể tích trung bình của gỗ khai thác 0,2m3, sản lượng 150m3/ha, cự li vận xuất 500 – 550m. Các loại tời cố định IL12A, IL-8 được nghiên cứu hoàn thiện thay thế các mẫu tời trên, lực kéo tăng (20 – 30)%, tốc độ cuốn cáp tăng (25 – 40)%, việc trang bị thêm hộp số cho phép đổi chiều quay của trống tời và giảm tốc tốc độ tăng lên đã giúp mở rộng phạm vi sử dụng tời.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Máy kéo bánh hơi LKT- 120 có trang bị tời thuỷ lực 1. Tình hình nghiên cứu và sử dụng tời cáp ở nước ta Có hai trung tâm lớn nghiên cứu về khai thác gỗ ở Việt Nam là Trường Đại học Lâm nghiệp và Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Từ những năm 60 đến 90 của thế kỷ trước, đối tượng khai thác chính là rừng tự nhiên.
Các nghiên cứu tập trung vào một số hướng chủ yếu sau: - Khảo nghiệm các thiết bị nhập nội phục vụ một số khâu sản xuất. - Khảo nghiệm một số cưa xăng trong dây chuyền khai thác gỗ ở Tây Nguyên - Nguyễn Trọng Hùng 1982; “Sử dụng máy kéo TT.4 để vận xuất” - Nguyễn Văn Lợi 1982; “Sử dụng máy kéo để vận chuyển gỗ” - Nguyễn Kính Thảo 1984. - Nghiên cứu, chế tạo một số thiết bị cơ giới hoá khai thác gỗ: Nguyễn Kính Thảo: “Thiết kế máy kéo khung gập vận xuất gỗ L-35”; Lê Duy Hiền: “Thiết kế đường cáp Visen vận xuất gỗ”; Viện khoa học Lâm nghiệp đã thiết kế, chế tạo rơ moóc chở gỗ dài, đường cáp vận xuất gỗ 1A… Từ những năm 90 của thế kỷ trước đến nay, do hạn chế khai thác rừng tự nhiên nên các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào công nghệ và thiết bị khai thác rừng trồng. Có thể liệt kê ra đây một vài công trình tiêu biểu.
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.