Chương 1 xe chữa cháy rừng đa năng mà luận văn nghiên cứu đã được đề tài cấp Nhà nước mã số KC07.13/06-10 thiết kế chế tạo 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 có địa hình độ dốc 200, không có đường. Do vậy đối tượng nghiên cứu của luận văn bao gồm có thiết bị nghiên cứu là xe chữa cháy rừng đa năng đã được đề tài 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. Đối tượng của xe chữa cháy hoạt động Xe chữa cháy rừng đa năng được nghiên cứu thiết kế để chữa những đám cháy ở những nơi có điều kiện địa hình thuận lợi, độ dốc 200 , những nơi không 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 vực rừng không có đường, có nhiều vật cản như thực bì, cỏ rác, thảm mục, cây cối, các hố nhỏ, rãnh, khe, sau đây chúng ta xem xét đặc điểm địa hình, rừng nơi xe chữa cháy hoạt động. 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 tôi đưa 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 xe chữa 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, mặt khác loại địa hình này diện tích rừng có nguy cơ cháy không nhiều, nên loại địa hình này không phải là địa hình đặc trưng để nghiên cứu. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 15 - Địa hình có độ dốc từ 10 - 200: Đây là loại địa hình đặc trưng nhất ở khu vực Tây Nguyên.
Các khu rừng có nguy cơ cháy cao chủ yếu ở độ dốc 10 - 200, theo kết quả điều tra khảo sát diện tích rừng ở độ dốc từ 10 - 200 chiếm 80% diện tích rừng có nguy cơ bị cháy và thường xuyên cháy, do vậy chúng tôi chọn độ dốc khu rừng đặc trưng để nghiên cứu là từ 10 - 200. Đặc điểm về trạng thái bề mặt đất rừng Đất ở khu vực Tây Nguyên chủ yếu là đất đỏ bazan, về mùa khô độ cứng loại trung bình, khi gặp mưa thì độ cứng của đất rất thấp. Đối với chữa cháy rừng chủ yếu vào mùa khô nên mặt đất cứng đảm bảo cho xe hoạt động không bị trơn trượt. Trên bề mặt mặt đất còn có cỏ rác đã khô (còn gọi là thực bì), thực bì ở khu vực Tây Nguyên chủ yếu là cỏ mỹ, cỏ tranh, cành khô, lá khô, lớp thảm mục 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 bám của 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 đổ ngang, gốc cây, mô đá, đống mối, đây là những vật cản làm ảnh hưởng đến khả 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 khu rừng đó là trạng thái lồi lõm của bề mặt đất rừng. Kết quả điều tra khảo sát trạng thái bề mặt đất rừng ở một số khu vực rừng Tây Nguyên cho thấy đối với 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 độ mấp 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 quả khảo sát các rãnh có chỗ sâu trung bình 0,4m, và chiều rộng 1 - 2m. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 16 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 trung bình đặc trưng, không có điều kiện nghiên cứu tất cả các trạng thái, các điều kiện có trong thực tế. Thực bì rừng ở khu vực Tây Nguyên 2.
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 đường băng trắng cách ly khoanh vùng, cô lập đám cháy, do vậy loại cây, mật độ cây, đường kính cây cũng ảnh hưởng rất lớn đến khả năng di động của xe trong khu rừng. Trong quá trình chữa cháy rừng, để tạo băng cách ly thì xe vừa di chuyển, vừa cắt cây, đẩy cây và vừa phải phay cỏ rác ở phía sau, nên đường kính cây, mật độ cây trong khu rừng làm ảnh hưởng đến tốc độ di động của xe khi làm băng trắng cách ly khoanh vùng, cô lập đám cháy. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com 17 Đối với mỗi khu rừng khác nhau có mật độ cây khác nhau, loài cây khác nhau, trong quá trình tính toán chúng tôi lấy ở một giá trị lớn nhất để tính, 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 kính cây lớn nhất để tính toán là 20cm, mật độ cây là 1500cây/ha, khu rừng nghiên cứu được thể hiện trên hình 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 trong khu rừng, những yếu tố này luôn thay đổi khác nhau tuỳ thuộc vào vị trí của khu rừng, loại rừng, loại thực bì rừng. Do thời gian có hạn nên đề tài không nghiên cứu tất cả các giá trị làm ảnh hưởng đến khả năng di động của xe, mà chỉ nghiên cứu các giá trị trung bình đặc trưng nhất. Trong quá trình tính toán chúng tôi lấy ở một giá trị đặc trưng nhất. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Thiết bị nghiên cứu 2. Cấu tạo của thiết bị nghiên cứu Cấu tạo của xe chữa cháy rừng đa năng do đề tài KC07.13/06-10 được thể hiện trên hình 2. 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 hút đất; 12- Hệ thống làm sạch cỏ rác; 13- Ống hút đất; 14- Ống nối để lắp ống phun 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- Nắp thùng nước; 23- Ống hút đất; 24- Hệ thống phun đất; 25- Bơm nước. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
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 khớp quay, nâng lên hạ xuống nhờ xi lanh thủy lực (2); đĩa cưa (3) quay được nhờ động 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 lanh thủy 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 ở gầm 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 tung lên buồng hút và được bơm hút lên theo đường ống đi vào thùng chứa (16) và rơi xuống ống thổi. Bơm thổi (24) thổi đất đi ra ống (14), ống (14) lại được nối 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 hút nước ở dưới ao hồ, sông suối vào trong thùng chứa nước. Khi chữa cháy thì bơm 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 đến nơi có vị trí cháy, sử dụng hệ thống cắt cây phía trước, hệ thống lám sạch cỏ rác 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 tắt đám cháy. Ngoài ra, còn có thể sử dụng hệ thống phun nước trên xe để dập lửa. Khi sử dụng hệ thống cắt cây, hệ thống làm sạch cỏ rác hoặc hệ thống cắt đất, hút đất và phun đất thì người điều khiển hạ hệ thống đó xuống, khi không sử dụng thì điều khiển xi lanh thủy lực nâng hệ thống đó lên. LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
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. Thông số kỹ thuật của xe chữa cháy rừng đa năng TT Thông số Đơn vị tính Giá trị 1 Loại xe URAL 4320 2 Công suất động cơ KW 132 3 Mômen xoắn cực đại N.m 667 4 Vận tốc động cơ Vòng/phút 2100 5 Số cầu chủ động Cầu 3 6 Hộp số chính Cấp 5 7 Hộp số phụ Cấp 2 - Tỷ số truyền cấp nhanh Tỷ số truyền 1,3 - Tỷ số truyền cấp chậm Tỷ số truyền 2,15 8 Chiều dài xe m 8 9 Chiều rộng xe m 2,5 10 Chiều cao xe m 2,5 11 Trọng lượng xe không tải Kg 12.100 12 Trọng lượng xe có nước Kg 17.