Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.Khái quát về hình thức và thiết bị vận xuất, vận chuyển gỗ Hiện nay ở nước ta 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, vận xuất bằng đường thuỷ… Trong các hình thức vận xuất nêu trên thì hình thức vận xuất bằng máy kéo là phổ biến hơn cả. Máy kéo dùng vận xuất gỗ có 2 loại: Máy kéo bánh xích và máy kéo bánh hơi. Trong máy kéo bánh hơi lại chia làm 2 loại: Máy kéo bánh hơi chuyên dùng và máy kéo bánh hơi nông nghiệp có lắp thêm các thiết bị chuyên dùng để vận xuất gỗ và vận chuyển gỗ. Khi sử dụng máy kéo bánh hơi chuyên dùng trong vận xuất gỗ cho năng suất rất cao và giảm nhiều chi phí vì máy kéo chuyên dùng có công suất lớn, tính ổn định và khả năng kéo bám cao, kết cấu phù hợp, làm việc linh hoạt.
Tuy nhiên, loại máy kéo này thường có giá thành cao và chỉ phù hợp với qui mô sản xuất lớn, trữ lượng khu khai thác nhiều, kích thước sản phẩm gỗ lớn. Hiện nay, trên thế giới một số nước có ngành sản xuất lâm nghiệp phát triển họ đã chế tạo và đưa vào sử dụng một số loại máy kéo chuyên dùng có công suất lớn. Các máy kéo dùng trong vận xuất gỗ rất đa dạng song có thể chia làm 2 nhóm: Máy kéo bánh xích và máy kéo bánh bơm. Các máy kéo bánh bơm có ưu điểm nội trội hơn so với máy kéo bánh xích cùng cỡ vì: Chúng có khối lượng nhỏ, tốc độ làm việc lớn hơn, chi phí nhiên liệu cho 1m3 gỗ vận xuất ít hơn và năng suất cao hơn.
Mặt khác, máy kéo bánh bơm ít phá hại cây con, đất rừng. Do những ưu điểm như vậy mà máy kéo bánh bơm được sử dụng ngày càng rộng rãi hơn so với máy kéo bánh xích [21], [26], [32]. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 4 Máy kéo bánh bơm trong vận xuất gỗ được chia làm 2 loại: Máy kéo bánh bơm chuyên dùng và máy kéo bánh bơm nông nghiệp có lắp thêm các thiết bị chuyên dùng để vận xuất, vận chuyển gỗ. Đặc điểm của máy kéo bánh bơm chuyên dùng là có công suất lớn, kết cấu gọn, độ bền cao, làm việc linh hoạt và cho năng suất rất cao.
Tuy nhiên, loại này thường đắt tiền và chỉ phù hợp với quy mô sản xuất lớn, trình độ cơ giới cao, cơ sở hạ tầng và dịch vụ kỹ thuật tốt. Bên cạnh loại máy kéo chuyên dùng, các nước còn sử dụng loại máy kéo bánh bơm nông nghiệp được trang bị các thiết bị chuyên dùng để vận xuất, vận chuyển gỗ và phục vụ cho các khâu trồng rừng. Việc sử dụng máy kéo nông nghiệp trong khai thác rừng làm tăng hiệu quả sử dụng máy và góp phần giải quyết công ăn, việc làm, tăng thu nhập cho người lao động [40]. Do đặc điểm đường, địa hình và loại hàng 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 tạm thời như đập tràn, cầu vượt, cống, khe suối cạn, các loại vật cản….
đòi hỏi ô tô-máy kéo phải có tính ổn định và phải có tính năng an toàn cao khi chuyển động, có khả năng kéo bám tốt, chuyển động thuận lợi, an toàn. Trước tác động của cơ chế kinh tế nhiều thành phần, do việc giao đất khoán rừng cho các tổ chức tập thể, 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 công ty, lâm trường, hộ gia đình, các chủ trang trại đã mua máy kéo để thực hiện các dịch vụ trên. Nhìn chung các loại máy kéo nông nghiệp này về đặc tính sử dụng và kết cấu chưa được khai thác triệt để, nhiều chỉ tiêu chưa được làm rõ dẫn đến sử dụng còn nhiều hạn chế, kém hiệu quả và đặc biệt là chưa đảm bảo an toàn lao động cho người và liên hợp máy.
Việc nghiên cứu cải tiến LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 5 để sử dụng hợp lý các loại máy kéo này trong sản xuất nông lâm nghiệp là rất cần thiết. Trong khi chúng ta chưa đủ khả năng để trang bị nhập các máy chuyên dùng, việc nghiên cứu cải tiến để nâng cao tính năng kỹ thuật của máy kéo, các bộ phận làm việc lắp trên máy kéo, các thông số kết cấu cho phù hợp với điều kiện sử dụng trong lâm nghiệp sẽ có ý nghĩa không nhỏ cho sản xuất lâm nghiệp tại những nơi đang dùng máy kéo bánh hơi nông nghiệp phổ biến hiện nay. Tình hình nghiên cứu và sử dụng máy kéo trong lâm nghiệp trên thế giới Vào những năm 1950 Tiệp Khắc (cũ) đã đưa vào sử dụng loại máy kéo bánh hơi LKT - 80, máy được trang bị tời, thuỷ lực 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 [21], [26]. Ở Phần Lan, việc sử dụng máy kéo nông nghiệp cho công tác trồng, chăm sóc rừng, vận xuất, vận chuyển gỗ được bắt đầu từ những năm 1950 và cho thấy năng suất và hiệu quả kinh tế cao.
Vì vậy sử dụng loại máy kéo này để vận xuất, vận chuyển gỗ tại các nước này được tăng nhanh. Từ 1957, Liên Xô đã sử dụng các loại máy kéo bánh hơi TT - 1, T-210, K210, K703, T - 127 để vận xuất, vận chuyển gỗ và cho thấy có thể sử dụng máy kéo bánh hơi vận chuyển gỗ từ nơi chặt hạ ra bãi 2, giảm bớt được khâu trung gian trong dây truyền khai thác và vận xuất [21], [26]. Việc sử dụng máy kéo nông nghiệp bánh hơi để vận xuất gỗ được nhiều nước như: Thuỵ Điển, Na Uy, Italia, Australia, Newzealand… áp dụng rộng rãi, nhất là trong trang trại quy mô vừa và nhỏ. Ở Canada từ năm 1963 đã sử dụng máy kéo Timberjack 201 để vận xuất gỗ trên địa hình dốc tương đối lớn rất phù hợp [21], [26].
LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 6 Trong khi máy kéo nông nghiệp được nghiên cứu và sử dụng rộng rãi trong lâm nghiệp ở các nước công nghiệp phát triển thì hầu hết các nước đang phát triển lĩnh vực này còn hiểu biết rất ít. Để khuyến cáo và đẩy mạnh việc sử dụng máy kéo nông nghiệp trong hoạt động sản xuất lâm nghiệp ở các nước đang phát triển, tổ chức FAO đã thực hiện hàng loạt các nghiên cứu, chuyên đề ở các vùng khác nhau trên thế giới về lĩnh vực sử dụng máy kéo nông nghiệp trong khai thác gỗ rừng trồng. Năm 1986 tại Tanzania tổ chức FAO đã triển khai nghiên cứu và sử dụng máy kéo bánh hơi Valmet có công suất 50 Kw trong vận xuất gỗ, khẳng định máy kéo nông nghiệp có thể làm việc tốt trên địa hình rừng trồng tương đối bằng phẳng [41]. Cùng năm 1986 tại Ethiopia, tổ chức FAO đã triển khai nghiên cứu, sử dụng máy kéo bánh hơi Volvo vận xuất gỗ rừng trồng, khẳng định máy kéo nông nghiệp có trang bị tời, rơ moóc cũng phù hợp và mang lại hiệu quả kinh tế cao [32].
Năm 1988 tại Zimbabwe tổ chức FAO cũng đã nghiên cứu sử dụng máy kéo nông nghiệp Valmet vận xuất gỗ kết hợp chế biến gỗ tại cửa rừng cho thấy máy kéo nông nghiệp ngoài vận xuất gỗ, máy có thể làm nguồn động lực cho các máy cưa tại những nơi chưa có nguồn năng lượng điện [43]. Nghiên cứu và sử dụng máy kéo trong lâm nghiệp ở Việt Nam Từ những năm 1960 cho đến những năm 1980 đã nhập và đưa vào sử dụng một loạt máy kéo do các nước Xã hội chủ nghĩa chế tạo, phục vụ cho sản xuất nông lâm nghiệp: máy kéo TDT 40, TDT 55, DT 75, C 100, TT 4, LKT 80, LKT 120. Năm 1970 máy kéo bánh hơi Volvo của Thuỵ Điển được nhập vào nước ta để phục vụ cho các khâu bốc dỡ và vận chuyển gỗ rừng trồng ở các khu nguyên liệu giấy. Sau giải phóng các lâm trường, xí nghiệp ở phía Nam sử dụng phổ biến xe REO 7.
Các loại máy này phần nào đã đáp ứng được yêu cầu của sản xuất lâm nghiệp với quy mô sản xuất lúc bấy giờ. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 7 Ở Việt nam đã nhập khẩu và đưa vào sử dụng một số loại máy kéo, trong đó có máy kéo nông nghiệp. Để phù hợp với điều kiện sản xuất lâm nghiệp, các máy kéo này đã và đang được nghiên cứu, thiết kế cải tiến. Dưới đây chúng tôi đưa ra một số công trình nghiên cứu đã được công bố: + Năm 1963 tập thể cán bộ Phòng cơ giới lâm trường Bắc Yên và Viện công nghiệp rừng, đã nghiên cứu chế tạo tời 2 trống lắp trên máy kéo Krabat để vận xuất gỗ.
+ Năm 1972 tiến sĩ Nguyễn Kính Thảo và tập thể cán bộ giảng dạy trường Đại học Lâm nghiệp đã nghiên cứu, chế tạo thành công máy kéo khung gập L35 với thiết bị tời cáp để vận xuất gỗ. + Năm 1985 tiến sĩ Nguyễn Kính Thảo và các đồng nghiệp ở Viện khoa học Lâm nghiệp đã nghiên cứu, chế tạo tời 1 trống dẫn động từ trục thu công suất và rơ moóc 1 trục lắp sau máy kéo Zeto để bốc gỗ và vận xuất gỗ [11].TS Nguyễn Nhật Chiêu và một số cán bộ giảng dạy trường Đại học Lâm nghiệp đã thực hiện đề tài nghiên cứu : “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” có mã số KN 03 – 04 [39]. + Năm 1997 nhóm cán bộ giảng dạy Bộ môn máy Lâm nghiệp, trường Đại học Lâm nghiệp đã thiết kế, chế tạo thiết bị chuyên dùng: Tời cơ khí 1 trống và cần treo gỗ hình chữ A lắp cho máy kéo DFH - 180 để vận xuất gỗ nhỏ rừng trồng. + Tác giả Nguyễn Văn An trong công trình [1] đã nghiên cứu 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 xuất gỗ rừng trồng.
+ Tác giả Phạm Minh Đức trong công trình [16], [17] đã nghiên cứu về khả năng kéo, bám của máy kéo DFH – 180, khả năng ổn định của máy kéo LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.