Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng các loại ô tô trong vận chuyển gỗ. Trong khai thác rừng, việc vận chuyển gỗ đây là khâu khó khăn, nặng nhọc, phức tạp nhất trong dây chuyền công nghệ khai thác gỗ, nó ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất lao động và giá thành sản phẩm của quá trình sản xuất, mặt khác nó cũng tác động rất lớn đến việc bảo vệ cây con và đất rừng. Căn cứ vào phương tiện vận chuyển và nguồn động lực, có các loại hình vận chuyển gỗ: Vận chuyển bằng súc vật; Vận chuyển bằng máng lao; Vận chuyển bằng máy kéo; Vận chuyển bằng đường cáp; Vận chuyển bằng ô tô…Mỗi loại hình vận chuyển chỉ phù hợp với những điều kiện địa hình rừng nhất định.
Trong các loại hình vận chuyển nêu trên thì vận chuyển bằng ô tô chiếm ưu thế. Các ô tô dùng trong vận chuyển gỗ rất đa dạng, song có thể chia làm hai nhóm: Nhóm ô tô tải trọng lớn và nhóm ô tô tải trọng vừa và nhỏ. Ô tô tải trọng vừa và nhỏ có ưu điểm nổi trội hơn: Chúng có khối lượng nhỏ, tốc độ làm việc rất phù hợp, chi phí nhiên liệu tiết kiệm. Ô tô tải trọng nhỏ ít phá hoại cây con, đất rừng hơn, rất phù hợp với rừng trồng.
Với những ưu điểm như vậy nên ô tô tải trọng vừa và nhỏ được sử dụng ngày càng rộng rãi và chiếm ưu thế hơn so với ô tô tải trọng lớn trong vận chuyển lâm nghiệp. Hiện nay, với nhiều lý do về tài nguyên rừng của nước ta bị cạn kiệt [8] [28] Đảng và Nhà nước ta đã có nhiều chủ trương, chính sách nhằm bảo vệ, khôi phục và phát triển kinh doanh nghề rừng [7] Dự án đạt 5 triệu héc ta rừng trồng tới năm 2020, chính sách giao đất, giao rừng đến từng hộ gia đình, chính sách ưu đãi vay vốn cho sản xuất kinh doanh lâm nghiệp … Nhà nước chủ trương đóng cửa rừng tự nhiên, chuyển cơ chế sản xuất lâm nghiệp sang sản xuất kinh doanh rừng trồng là chính. Với cơ chế chính sách mới, rừng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 trồng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường sinh thái đồng thời cung cấp gỗ củi cho nền kinh tế quốc dân [29]. Đặc điểm của rừng trồng là phân tán, trữ lượng không lớn, quy mô khai thác không tập trung, điều kiện đường xá nhỏ hẹp do vậy việc sử dụng ô tô tải trọng lớn như trước đây là không còn phù hợp, kém hiệu quả.
Một vấn đề đặt ra là cần phải có loại ô tô phù hợp, sử dụng có hiệu quả trong vận chuyển gỗ rừng trồng. Để từng bước giải quyết vấn đề này các nhà khoa học đã đi sâu nghiên cứu để đưa ô tô tải trọng nhỏ vào sản xuất lâm nghiệp.TS Nguyễn Nhật Chiêu và một số cán bộ giảng dạy trường đại học Lâm nghiệp đã nghiên cứu thành công đề tài KN03-04: (( Thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm sản xuất thiết bị vận xuất, bốc dỡ vận chuyển để khai thác vùng nguyên liệu giấy gỗ nhỏ rừng trồng)) [30]. Năm 1994, nghiên cứu của PGS.TS Nguyễn Nhật Chiêu [5] về thiết bị chuyên dùng để vận xuất, vận chuyển gỗ nhỏ rừng trồng. được đăng trên tạp chí Lâm nghiệp số 1/1994.
Năm 2000, nghiên cứu của Nguyễn Tiến Đạt [6], những tiến bộ trong khâu vận xuất, vận chuyển gỗ. Viện khoa học Lâm nghiệp Việt nam. Tổng quan về nghiên cứu dao động của ô tô và máy kéo. Các ô tô sử dụng trong sản xuất lâm nghiệp thường làm việc trong điều kiện không có đường hoặc trên tuyến đường lâm nghiệp có độ mấp mô mặt đường lớn, nghĩa là hoạt động trong điều kiện không thuận lợi xét về mặt dao động.
Do vậy ảnh hưởng xấu đến những chỉ tiêu sử dụng quan trọng của liên hợp máy như: Độ êm dịu, độ ổn định, độ bền lâu, sức khoẻ của người lái. Vì vậy nghiên cứu dao động của ô tô là vấn đề cần thiết có ý nghĩa trong thực tế sử dụng, thiết kế cải tiến liên hợp máy nhằm bảo đảm điều kiện an toàn, cải thiện điều làm việc cho người điều khiển. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tình hình nghiên cứu về dao động của ô tô - máy kéo trên thế giới.
Nghiên cứu cơ bản xây dựng cơ sở lý thuyết của ô tô - máy kéo: Công trình nghiên cứu đầu tiên trong lĩnh vực này là Viện sỹ E. Chudacop và giáo sư Lơvôp, tiếp theo là các công trình nghiên cứu của D. Các công trình này đã nghiên cứu những vấn đề cơ bản về lý thuyết ô tô - máy kéo chung. Kế tiếp là những công trình đi sâu nghiên cứu về cơ sở lý thuyết cho ô tô - máy kéo lâm nghiệp chuyên dùng của S.
Oclôp và được hoàn thiện với những công trình tiếp theo cũng của S. Giucôp các công trình nghiên cứu thường sử dụng các mô hình tính toán với dao động nhiều bậc tự do. Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về dao động của ô tô và máy kéo, có thể kể ra một số công trình tiêu biểu sau: Trong công trình [35], tất cả các loại dao động của máy kéo bánh hơi, Muller đã đưa ra mô hình không gian mô tả tất cả các loại dao động của máy kéo bánh hơi, tác giả đã bỏ qua các tác động của tải trọng kéo và các yếu tố ảnh hưởng khác. Tác giả Volgel [33], đã nghiên cứu tính chất động lực học của liên hợp máy cày, khi lực kéo và tải trọng thẳng đứng dao động có kể đến tính đàn hồi, cả của hệ truyền lực bánh xe.
Công trình cho phép đánh giá một cách khái quát tác động của các yếu tố ảnh hưởng tới dao động của máy khi cày đất, tuy nhiên chưa có thực nghiệm để chứng minh các giả thiết đưa ra. Trong công trình của Wendebon [34], bằng lý thuyết và thực nghiệm, tác giả đã xây dựng mô hình nghiên cứu tính chất động lực học của dao động thẳng đứng máy kéo, tác giả không quan tâm tới chuyển động quay và các chuyển động khác. Năm 1973 Barski [36], nghiên cứu động lực học máy kéo. Tác giả đã LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 nghiên cứu đầy đủ động lực học của máy kéo bánh hơi, máy kéo bánh xích và độ êm dịu chuyển động của máy kéo.
Bên cạnh đó còn có một số công trình nghiên cứu về dao động thẳng đứng của máy kéo có kể đến các yếu tố ảnh hưởng của điều kiện làm việc: Tải trọng, vận tốc, độ mấp mô mặt đường. Ngày nay trên thế giới các nghiên cứu về dao động của ô tô đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể. Dao động của ô tô được nghiên cứu trong tổng thể hệ thống (( Đường - Xe - Người)). Để nghiên cứu riêng biệt và tổng thể mối quan hệ vừa nêu, các hãng sản xuất ô tô và các cơ quan chuyên môn hàng đầu trên thế giới đã thiết lập các phòng thí nghiệm, xây dựng các bãi thử để nghiên cứu dao động của ô tô, trong đó kể đến biến dạng thực tế của mặt đường và khả năng của con người chịu tác động của dao động.
Tình hình nghiên cứu về dao động của ô tô - máy kéo ở Việt nam Ở nước ta các công trình nghiên cứu tập trung vào nghiên cứu dao động của ô tô- máy kéo, có ít các công trình nghiên cứu để cải tiến các bộ phận trên ô tô máy kéo. Các nghiên cứu về độ ổn định, khả năng kéo bám khi tải trọng ngoài thay đổi, các đặc trưng động lực học. của các bộ phận làm việc của ô tô, máy kéo hoạt động trên các địa hình và các điều kiện làm việc khác nhau chưa được đề cập nhiều. Có thể kể ra một số công trình nghiên cứu về ô tô máy kéo ở nước ta như sau: Nghiên cứu của Nguyễn Văn An [1] về ảnh hưởng của độ mấp mô mặt đất và tốc độ chuyển động đến phản lực pháp tuyến lên cầu trước của máy kéo DFH-180 khi vận chuyển gỗ rừng trồng.
Công trình nghiên cứu của GS. Nguyễn Hữu Cẩn và các cộng sự [4], cho thấy: Tính êm dịu trong chuyển động của ô tô - máy kéo được đánh giá qua các chỉ tiêu: Tần số dao động thích hợp, gia tốc dao động thích hợp, thời gian tác động của dao động. Tác giả cũng đưa ra sơ đồ tính toán hệ thống LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 8 treo cho ghế ngồi với dạng kích động lực và cho rằng khi tính toán thiết kế hệ thống treo cho ghế nên chọn tỷ số giữa tần số kích động và tần số dao động riêng của ghế trong khoảng 0,5 - 0,6. Võ Văn Hường [10], đã nghiên cứu hoàn thiện mô hình khảo sát dao động ô tô tải nhiều cầu.
Tác giả xây dựng và đã mô phỏng được ô tô tải nhiều cầu khi chạy trên địa hình khác nhau. Lưu Văn Hưng [11], đã nghiên cứu dao động của rơ moóc một trục chở gỗ khi lắp thêm bộ phận đàn hồi có giảm chấn giữa khung và trục bánh xe. Các công trình nghiên cứu dao động của máy kéo ở nước ta chưa nhiều và xuất hiện trong những năm gần đây [25], các công trình này nghiên cứu trong phạm vi hẹp nhằm xác định ảnh hưởng của rung xóc tới sức khoẻ của công nhân lái máy và bước đầu đặt ra một số biện pháp chống rung cho người lái máy như cải tiến ghế chống rung, gang tay bảo hộ lao động. Tuy nhiên các tác giả mới xem xét dao động của máy kéo trong một số điều kiện cụ thể khi xem hệ là tuyến tính, một bậc tự do chịu tác động của mặt đường dạng hàm xác định.
Một số công trình nghiên cứu thiết kế giảm rung [21] [22], đã dựa trên cơ sở các số liệu về dao động con người, chọn sơ bộ các thông số chủ yếu: Khối lượng người - ghế, độ cứng lò xo, hệ số cản và tính toán theo điều kiện cho phép về biên độ dịch chuyển.Trịnh Minh Hoàng [12], nghiên cứu khảo sát dao động của xe tải hai cầu dưới tác động ngẫu nhiên của mặt đường. Tác giả đã trình bày một mô hình dao động xe tải hai cầu ( không gian) và mô phỏng bằng Matlap Simulinhk 5. Phần mô hình và tính toán khá hoàn chỉnh, đã trình bày một phần dao động dưới kích động ngẫu nhiên của mặt đường. Luận án TS của tác giả Nguyễn Phúc Hiểu (( Nghiên cứu ảnh hưởng của LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.