Luận văn thạc sĩ hay nghiên cứu một số tính chất động học và động lực học của thiết bị tời cáp càng ngoạm gỗ lắp sau máy kéo dt 75 để vận xuất gỗ rừng tự nhiên

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hay nghiên cứu một số tính chất động học và động lực học của thiết bị tời cáp càng ngoạm gỗ lắp sau, khảo sát thực trạng, phân tích nguyên nhân, đề

• Tác giả: Cao Bá Hoàng
• Người hướng dẫn: Ts. Lê Văn Thái
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá nông - lâm nghiệp
• Đề tài: Nghiên cứu một số tính chất động học và động lực học của thiết bị tời cáp – càng ngoạm gỗ lắp sau máy kéo DT -75 để vận xuất gỗ rừng tự nhiên
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sỹ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2010
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng công nghệ và thiết bị khai thác rừng tự nhiên trên thế giới
• 1.2. Hệ thống thiết bị cơ giới hóa khai thác gỗ
• 1.3. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng công nghệ và thiết bị khai thác rừng tự nhiên ở Việt Nam
• 1.4. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng thiết bị tời cáp và càng ngoạm để vận xuất gỗ

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu tính chất động học thiết bị tời cáp

Nghiên cứu tính chất động học và động lực học của thiết bị tời cáp cho máy kéo DT-75 là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực khai thác gỗ rừng tự nhiên. Thiết bị này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất vận xuất mà còn đảm bảo an toàn cho người lao động. Việc áp dụng công nghệ hiện đại vào quá trình này sẽ giúp nâng cao năng suất lao động và giảm thiểu tác động xấu đến môi trường.

1.1. Tình hình nghiên cứu thiết bị tời cáp trên thế giới

Nhiều quốc gia đã áp dụng công nghệ tời cáp trong khai thác gỗ, đặc biệt là ở các nước phát triển như Phần Lan và Thụy Điển. Hệ thống thiết bị này giúp tối ưu hóa quy trình vận xuất gỗ, giảm thiểu chi phí và tăng hiệu quả công việc.

1.2. Ý nghĩa của nghiên cứu tính chất động học

Nghiên cứu này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc của thiết bị mà còn cung cấp cơ sở cho việc cải tiến thiết kế và ứng dụng thực tiễn trong khai thác gỗ.

II. Vấn đề và thách thức trong vận xuất gỗ rừng tự nhiên

Vận xuất gỗ rừng tự nhiên gặp nhiều thách thức do địa hình phức tạp và điều kiện làm việc khó khăn. Các vấn đề như đường kính lớn của cây gỗ, hệ thống dây leo chằng chịt và giao thông chưa phát triển gây khó khăn cho quá trình vận xuất. Những thách thức này cần được giải quyết để nâng cao hiệu quả khai thác.

2.1. Địa hình và điều kiện tự nhiên ảnh hưởng đến vận xuất

Địa hình đồi núi và độ dốc lớn là những yếu tố chính ảnh hưởng đến khả năng vận xuất gỗ. Việc sử dụng thiết bị tời cáp giúp giảm thiểu tác động của địa hình đến quá trình này.

2.2. Thiếu hụt công nghệ và thiết bị hiện đại

Việc thiếu hụt công nghệ và thiết bị hiện đại trong khai thác gỗ dẫn đến năng suất thấp và lãng phí tài nguyên. Cần có các giải pháp cải tiến công nghệ để nâng cao hiệu quả làm việc.

III. Phương pháp nghiên cứu tính chất động học thiết bị tời cáp

Phương pháp nghiên cứu tính chất động học của thiết bị tời cáp bao gồm việc xây dựng mô hình làm việc và khảo nghiệm thực tế. Các yếu tố như lực kéo, tốc độ và khả năng bám đường của thiết bị sẽ được phân tích để đưa ra các giải pháp tối ưu.

3.1. Xây dựng mô hình làm việc của thiết bị

Mô hình làm việc sẽ giúp đánh giá khả năng làm việc của thiết bị tời cáp trong các điều kiện khác nhau, từ đó đưa ra các giải pháp cải tiến thiết kế.

3.2. Khảo nghiệm thực tế tại khu vực khai thác

Khảo nghiệm thực tế tại khu vực khai thác gỗ sẽ cung cấp dữ liệu quan trọng về hiệu suất làm việc của thiết bị, từ đó đánh giá được tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất.

IV. Ứng dụng thực tiễn của thiết bị tời cáp trong khai thác gỗ

Thiết bị tời cáp lắp trên máy kéo DT-75 đã được ứng dụng thành công trong việc vận xuất gỗ rừng tự nhiên. Kết quả nghiên cứu cho thấy thiết bị này giúp nâng cao năng suất lao động và giảm thiểu tác động xấu đến môi trường.

4.1. Hiệu quả kinh tế từ việc sử dụng thiết bị

Việc áp dụng thiết bị tời cáp giúp giảm chi phí vận xuất và tăng hiệu quả kinh tế cho các đơn vị khai thác gỗ. Nghiên cứu cho thấy năng suất lao động tăng lên đáng kể khi sử dụng thiết bị này.

4.2. Tác động đến môi trường và an toàn lao động

Sử dụng thiết bị tời cáp không chỉ giúp giảm thiểu tác động xấu đến môi trường mà còn đảm bảo an toàn cho người lao động trong quá trình khai thác gỗ.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu tính chất động học và động lực học của thiết bị tời cáp cho máy kéo DT-75 mở ra nhiều triển vọng cho ngành khai thác gỗ. Việc cải tiến thiết kế và ứng dụng công nghệ mới sẽ giúp nâng cao hiệu quả khai thác và bảo vệ môi trường.

5.1. Định hướng nghiên cứu trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các thiết bị tời cáp hiện đại hơn, phù hợp với điều kiện khai thác gỗ rừng tự nhiên tại Việt Nam.

5.2. Tăng cường hợp tác quốc tế trong nghiên cứu

Hợp tác với các tổ chức quốc tế trong lĩnh vực nghiên cứu và phát triển công nghệ khai thác gỗ sẽ giúp nâng cao hiệu quả và bền vững trong ngành lâm nghiệp.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Khai thác và vận xuất gỗ là một trong những khâu nặng nhọc, nguy hiểm nhất trong chuỗi giá trị lâm nghiệp, chiếm tới hơn 40% tổng chi phí khai thác tại các khu vực rừng tự nhiên. Tại Việt Nam, đặc điểm địa hình đồi núi có độ dốc cao từ 25 đến 35 độ, thành phần loài cây phức tạp với đường kính lóng lớn từ 200 mm đến 1500 mm và chiều dài từ 2,5 m đến 9 m khiến công tác cơ giới hóa gặp nhiều thách thức. Luận văn thạc sĩ kỹ thuật của tác giả Cao Bá Hoàng, thực hiện năm 2010 dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Lê Văn Thái tại Trường Đại học Lâm nghiệp, tập trung giải quyết bài toán cốt lõi: phân tích và mô hình hóa các tính chất động học, động lực học của thiết bị tời cáp kết hợp càng ngoạm gỗ lắp sau máy kéo bánh xích DT-75 (công suất hữu hiệu 80 mã lực, tương đương 58,88 kW, thuộc cấp kéo 3 tấn).

Mục tiêu cụ thể của nghiên cứu là xây dựng hệ phương trình vi phân chuyển động 3 chiều của cây gỗ và liên hợp máy khi gom gỗ, xác định sự biến thiên của lực kéo cáp, mô men lật ngang quanh trục dọc và mô men lật dọc quanh vết tiếp xúc xích. Phạm vi khảo nghiệm thực tế được triển khai tại Ban quản lý rừng Sông Chàng, huyện Như Xuân, tỉnh Thanh Hóa. Về mặt ý nghĩa thực tiễn, công trình cung cấp cơ sở khoa học để tối ưu hóa kết cấu cơ khí bộ truyền động tời cáp (dung lượng 1000 m cáp, đường kính cáp 14 mm), giúp giảm thiểu tối đa sự xáo xới bề mặt đất rừng nhiệt đới, nâng cao năng suất vận xuất thêm 30% đến 45% so với phương pháp thủ công và đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người vận hành máy kéo.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu ứng dụng nguyên lý động lực học hệ nhiều vật và định luật III Newton kết hợp với phương trình vi phân chuyển động tổng quát Lagrange loại II để mô tả trạng thái chuyển động không gian của cây gỗ dưới tác dụng của lực kéo cáp tời, trọng lực, phản lực nền đất và lực ma sát trượt. Không gian khảo sát được thiết lập thông qua ba hệ tọa độ Decartes tương hỗ: hệ quy chiếu máy kéo gắn với tâm vết xích, hệ quy chiếu tang tời và hệ tọa độ chuyển động của cây gỗ.

Các khái niệm then chốt được phân tích chuyên sâu gồm:

• Vận xuất nửa lết: Phương thức nâng một đầu khúc gỗ bằng càng ngoạm thủy lực hoặc tời cáp, cho đầu còn lại tỳ lên mặt đất nhằm giảm lực cản chuyển động từ 30% đến 50% so với phương pháp kéo lết toàn phần.
• Hệ số tải trọng động ($k_đ$): Đại lượng phản ánh mức độ gia tăng đột ngột của lực kéo cáp trong giai đoạn khởi hành lấy đà, thường dao động trong khoảng 1,35 đến 1,60 tùy thuộc vào độ chùng của cáp kéo.
• Mô men lật ngang ($M_x$) và mô men lật dọc ($M_y$): Các mô men phát sinh do thành phần lực kéo cáp lệch trục tác động lên hệ thống di động bánh xích của máy kéo DT-75 với khoảng cách tâm hai dải xích $B = 1435$ mm.
• Hệ số ma sát động đất rừng ($f_d$): Giá trị ma sát thực tế giữa thân gỗ tự nhiên và nền đất dốc có lớp thảm mục thực bì, dao động từ 0,55 đến 0,85.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp chặt chẽ giữa phương pháp giải tích lý thuyết, mô phỏng số trên máy tính và khảo nghiệm thực nghiệm đo điện động lực học:

• Phương pháp giải tích và mô phỏng số: Thiết lập hệ bốn phương trình vi phân trạng thái phi tuyến bậc hai mô tả chuyển động của cây gỗ trong hai giai đoạn: lấy đà (0 đến 50 giây) và chuyển động bình ổn. Tác giả sử dụng môi trường Matlab/Simulink với các khối chức năng chuyên dụng như khối tích phân, khối nhân chia ma trận, khối hàm toán học và khối hiển thị Scope để giải nghiệm và trích xuất dữ liệu vận tốc, gia tốc, lực kéo theo thời gian thực.
• Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Sử dụng phương pháp đo các đại lượng không điện bằng điện hiện đại. Lực kéo cáp và áp suất dầu thủy lực được ghi nhận qua hệ thống cảm biến lực strain-gauge kết hợp bộ khuếch đại xử lý tín hiệu Spider 8, thiết bị thu thập dữ liệu DMCplus và phần mềm điều khiển Catman chuyên dụng với tần số lấy mẫu 100 Hz.
• Quy mô và phương pháp chọn mẫu: Thu thập dữ liệu trên 30 chu kỳ gom gỗ thực tế tại hiện trường rừng tự nhiên Sông Chàng với cỡ mẫu gỗ có đường kính từ 200 mm đến 800 mm, khối lượng biến thiên từ 1200 kg đến 4500 kg trên các sườn dốc 15 độ, 25 độ và 35 độ. Phương pháp chọn mẫu phân tầng theo nhóm đường kính và độ dốc đảm bảo mức độ tin cậy thống kê đạt trên 95% với sai số đo lường dưới 5%. Quá trình thu thập và xử lý số liệu hoàn thành trong giai đoạn 2009 - 2010.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình mô phỏng trên Simulink và đối chứng dữ liệu thực nghiệm đã xác định rõ nét các quy luật biến thiên động học và động lực học của hệ thống liên hợp máy DT-75:

1. Giai đoạn khởi hành lấy đà (0 đến 50 giây đầu): Lực kéo cáp tời biến thiên với biên độ cực lớn nhằm khắc phục độ chùng dây cáp, ma sát nghỉ và lực quán tính tĩnh của cây gỗ. Lực kéo tức thời đạt giá trị cực đại $F_{max} = 35.200$ N, trong khi lực tối thiểu rơi xuống mức $F_{min} = -31.177$ N trước khi ổn định. Vận tốc cây gỗ tại trọng tâm theo hai phương $x, y$ dao động phức tạp trước khi đạt vận tốc kéo định mức $v_0 = 0,8 - 1,2$ m/s.
2. Dao động mô men lật nguy hiểm: Do ảnh hưởng của lực kéo xung kích trong 50 giây đầu, mô men gây lật ngang máy kéo $M_x$ đạt giá trị đỉnh lên tới 41.531 N.m (dao động từ -41.150 N.m đến 41.531 N.m). Mô men lật dọc $M_y$ đạt cực đại 30.705 N.m và mô men làm xoay thân máy quanh trục đứng $M_z$ đạt 12.568 N.m. Đây là giai đoạn tiềm ẩn nguy cơ mất ổn định lật xe cao nhất.
3. Giai đoạn chuyển động bình ổn (sau 50 giây): Khi cây gỗ đã thắng lực cản ban đầu và trượt đều, lực kéo cáp giảm từ 18% đến 26%, dao động ổn định trong phạm vi 26.000 N đến 29.000 N. Tương ứng, mô men lật ngang $M_x$ hạ sâu về khoảng 2.500 N.m đến 12.500 N.m (giảm hơn 70% so với giai đoạn lấy đà); mô men lật dọc $M_y$ dao động an toàn từ -12.000 N.m đến -7.000 N.m; mô men xoay $M_z$ duy trì ở mức -13.000 N.m đến -7.500 N.m.
4. Khả năng làm việc của hệ thống truyền động thủy lực: Trục thu công suất của động cơ SMD-14NG (58,88 kW) cung cấp công suất hữu ích $N_{ttcs} = 53,52$ kW với hiệu suất truyền động đạt 91%. Bơm thủy lực W4SAEC90 (lưu lượng riêng 90 cm³/vòng) làm việc với áp suất tối đa $p_b = 214$ kg/cm² (nằm dưới ngưỡng giới hạn 250 kg/cm²), dẫn động mô tơ thủy lực B1-MRCN400 sinh mô men xoắn $M_{đc} = 1.132,95$ N.m, đảm bảo khả năng kéo lết an toàn cho các lóng gỗ nặng tới 4,0 tấn trên dốc 35 độ.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến sự gia tăng đột biến của lực kéo và mô men lật trong 50 giây đầu là hiện tượng tích lũy biến dạng đàn hồi của cáp thép 14 mm và sức cản trượt tĩnh ban đầu giữa vỏ cây thô ráp với địa hình đất dốc có chướng ngại vật rễ cây. Khi vận tốc kéo đạt mức bình ổn từ 0,8 m/s đến 1,2 m/s, lực cản chuyển sang ma sát trượt động học với giá trị ổn định, giúp giảm áp lực cơ học lên khung gá đỡ thép CT45 và tang tời.

So sánh với các công trình nghiên cứu trước đây trên máy kéo MTZ-50 của tác giả Nguyễn Văn Quân (2002) hay máy kéo cỡ nhỏ Shibaura của tác giả Nguyễn Hồng Quang (2007), liên hợp máy DT-75 thể hiện tính ưu việt vượt trội về cấp tải trọng kéo (cho phép gom gỗ nặng gấp 2 đến 2,5 lần) và khả năng bám dốc vượt trội nhờ hệ thống dải xích thép bản rộng. Toàn bộ dữ liệu mô phỏng được thể hiện trực quan qua các đồ thị tín hiệu dạng sóng thời gian trên Scope và bảng đối chiếu thông số thực nghiệm, với sai số trung bình giữa mô hình toán học và đo đạc thực tế chỉ dao động trong mức 4,2% đến 6,8%, khẳng định độ tin cậy cao của mô hình lý thuyết.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm nâng cao hiệu quả kỹ thuật, đảm bảo an toàn vận hành và giảm thiểu tác động môi trường khi sử dụng liên hợp máy DT-75 gắn tời cáp và càng ngoạm, các khuyến nghị thực tiễn được đề xuất như sau:

1. Tối ưu hóa quy trình điều khiển cáp tời khi lấy đà: Người vận hành máy kéo cần tăng ga từ từ và đóng ly hợp truyền động thủy lực êm dịu trong 15 đến 20 giây đầu tiên để khống chế lực kéo xung kích không vượt quá ngưỡng 30.000 N, giúp kéo dài tuổi thọ dây cáp thép thêm 25% và hạn chế giật đứt liên kết.
2. Kiểm soát góc đỗ máy và hướng kéo cáp: Ban kỹ thuật tại các lâm trường cần chỉ đạo thiết lập góc lệch giữa trục dọc máy kéo và phương kéo cáp không vượt quá 20 độ. Khi gom gỗ trên sườn dốc trên 30 độ, bắt buộc phải định vị máy kéo theo phương thẳng đứng hướng lên đỉnh dốc để triệt tiêu mô men lật ngang $M_x$, duy trì hệ số an toàn chống lật luôn lớn hơn 1,35.
3. Định chuẩn thông số vận hành hệ thống thủy lực: Đặt áp suất làm việc định mức của van an toàn thủy lực ở mức 210 kg/cm², duy trì lưu lượng dầu cung cấp cho mô tơ thủy lực đạt 126 lít/phút. Đội ngũ bảo trì cơ khí cần thực hiện kiểm tra độ mài mòn bánh răng hộp giảm tốc và thay dầu thủy lực định kỳ sau mỗi 250 giờ làm việc thực tế.
4. Cải tiến cơ cấu cơ khí và cơ cấu gá đặt càng ngoạm: Nhà chế tạo cơ khí nông lâm nghiệp cần gia cố thêm các gân tăng cứng cho khung chính gắn sau cầu sau máy kéo DT-75, bổ sung con lăn dẫn hướng cáp đa hướng để giảm tổn hao ma sát phụ 15% và chống kẹt cáp trên tang tời đường kính 200 mm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật này mang lại giá trị học thuật và ứng dụng thực tiễn cao cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Kỹ sư thiết kế và chế tạo máy nông - lâm nghiệp: Tiếp cận toàn bộ phương pháp giải tích động lực học phi tuyến, mô hình không gian 3 chiều và quy trình tính toán lựa chọn bơm, mô tơ thủy lực để phát triển các thế hệ máy vận xuất chuyên dùng mới.
2. Cán bộ quản lý kỹ thuật tại các Ban quản lý rừng và Công ty lâm nghiệp: Nắm vững các chỉ số an toàn về góc dốc khai thác, giới hạn tải trọng kéo theo từng nhóm gỗ và quy trình phối hợp giữa tời kéo gom với càng ngoạm nửa lết nhằm tối ưu hóa năng suất khai thác rừng bền vững.
3. Giảng viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Cơ giới hóa: Sử dụng tài liệu như một nghiên cứu điển hình mẫu mực về việc ứng dụng công cụ Matlab/Simulink giải hệ phương trình vi phân cơ học kết hợp đo kiểm thực nghiệm bằng hệ thống Spider 8.
4. Doanh nghiệp cơ khí chế tạo và sửa chữa máy công trình: Tham khảo giải pháp hoán cải, tận dụng các dòng máy kéo bánh xích nông nghiệp công dụng chung sẵn có (như DT-75, DT-54) thành liên hợp máy chuyên dụng có giá thành chỉ bằng 30% đến 40% so với thiết bị nhập khẩu nguyên chiếc.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao nghiên cứu lại lựa chọn máy kéo bánh xích DT-75 làm máy cơ sở?

Máy kéo bánh xích DT-75 sở hữu công suất động cơ 80 mã lực (58,88 kW), thuộc cấp kéo 3 tấn với diện tích tiếp xúc dải xích lớn, mang lại lực bám vượt trội và khả năng chống trượt lật tốt trên nền đất rừng tự nhiên dốc từ 25 đến 35 độ, khắc phục hoàn toàn nhược điểm trượt bánh của các dòng máy kéo bánh hơi.

2. Nguyên nhân khiến lực kéo cáp trong 50 giây đầu tiên tăng vọt lên 35.200 N là gì?

Hiện tượng tăng vọt lực kéo xuất phát từ việc hệ thống phải khắc phục độ chùng của dây cáp thép 14 mm, thắng lực cản ma sát nghỉ cực đại giữa thân gỗ với nền đất gồ ghề và cung cấp gia tốc ban đầu để đưa khúc gỗ từ trạng thái đứng yên sang chuyển động trượt.

3. Thiết bị tời cáp và càng ngoạm gỗ hoạt động đồng thời hay độc lập?

Hai thiết bị hoạt động theo chu trình nối tiếp: tời cáp dẫn động thủy lực chịu trách nhiệm gom các lóng gỗ đơn lẻ từ các vị trí hiểm trở về cạnh đường vận xuất; sau khi đủ tải trọng chuyến (2,5 đến 4,0 tấn), càng ngoạm thủy lực sẽ kẹp chặt nâng đầu gỗ để máy kéo vận xuất nửa lết về bãi tập kết.

4. Bơm thủy lực của hệ thống có đáp ứng đủ áp suất khi vừa tời vừa điều khiển càng ngoạm không?

Bơm thủy lực W4SAEC90 sinh áp suất cực đại 214 kg/cm² với lưu lượng 126 lít/phút hoàn toàn đáp ứng tốt công suất yêu cầu. Do quy trình công nghệ phân chia rõ ràng giữa giai đoạn gom gỗ bằng tời và giai đoạn ngoạm nâng gỗ, toàn bộ lưu lượng bơm được tập trung tối đa cho từng cơ cấu tại mỗi thời điểm.

5. Việc sử dụng tời cáp gom gỗ có giúp giảm thiểu tác hại đến môi trường rừng không?

Phương pháp tời cáp cho phép máy kéo đứng yên tại đường vận xuất và nhả cáp xa tới 50 mét để kéo gỗ ra, giảm thiểu hơn 60% quãng đường di chuyển của dải xích trong khu vực rừng khai thác, qua đó bảo vệ tối đa lớp đất mặt và hạn chế gãy đổ cây tái sinh.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công mô hình cơ học không gian và hệ phương trình vi phân chuyển động phi tuyến mô tả chính xác quá trình gom gỗ bằng tời cáp lắp sau máy kéo bánh xích DT-75.
• Xác định được quy luật biến thiên động lực học then chốt với lực kéo cực đại trong giai đoạn lấy đà đạt 35.200 N và lực kéo bình ổn duy trì từ 26.000 N đến 29.000 N ở vận tốc 0,8 - 1,2 m/s.
• Làm rõ nguy cơ mất ổn định lật ngang do mô men $M_x$ đạt đỉnh 41.531 N.m trong 50 giây đầu, từ đó xác lập điều kiện biên an toàn cho góc lệch đặt máy không vượt quá 20 độ trên sườn dốc dưới 35 độ.
• Chứng minh tính khả thi và độ tin cậy cao của hệ thống truyền lực thủy lực trích từ trục thu công suất 53,52 kW của máy kéo DT-75, với sai số thực nghiệm so với mô phỏng Simulink dưới 6,8%.
• Đóng góp luận cứ khoa học vững chắc phục vụ việc hoàn thiện thiết kế cơ khí thiết bị lâm sinh trong nước, hướng tới mở rộng thử nghiệm trên các địa hình rừng trồng phức tạp trong giai đoạn tiếp theo.

Quý độc giả, chuyên gia kỹ thuật và học viên quan tâm có thể khai thác toàn văn tài liệu và các sơ đồ mô phỏng Simulink chi tiết của đề tài để ứng dụng hiệu quả vào công tác nghiên cứu, đào tạo và sản xuất cơ giới hóa lâm nghiệp thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tình hình nghiên cứu, ứng dụng công nghệ và thiết bị khai thác rừng tự nhiên trên thế giới. Công nghệ khai thác Ở các nước phát triển về lâm nghiệp như Phần Lan, Thụy Điển, Nga …và các nước có tài nguyên rừng phong phú như Brazil, Ethiopia, …người ta thường áp dụng một số loại hình công nghệ khai thác sau: Công nghệ khai thác gỗ nguyên cây (full-tree method): Cây gỗ sau khi hạ được giữ nguyên cành lá rồi được vận xuất ra bãi gỗ. Tại bãi gỗ người ta mới tiến hành cắt cành, cắt khúc theo qui cách sản phẩm, bốc lên phương tiện và vận chuyển đến nơi tiêu thụ.

Công nghệ khai thác gỗ dài (tree-length method): Cây gỗ sau khi hạ được cắt cành, ngọn tại nơi chặt hạ rồi được vận xuất ra bãi gỗ. Tại bãi gỗ chúng được cắt khúc theo qui cách sản phẩm, bốc lên phương tiện và vận chuyển đến nơi tiêu thụ. Công nghệ khai thác gỗ ngắn (shortwood method): Toàn bộ các thao tác hạ cây cắt cành, ngọn và cắt khúc theo qui cách sản phẩm đều được thực hiện tại nơi chặt hạ. Sau đó, các khúc gỗ được vận xuất đến bãi gỗ rồi bốc lên phương tiện vận chuyển về nơi tiêu thụ.

Các loại hình công nghệ khai thác trên nói chung được áp dụng rộng rãi tuy vậy tuỳ vào từng khu vực, điều kiện địa hình, loại rừng đặc trưng và yêu cầu bảo vệ môi trường mà áp dụng loại hình công nghệ phù hợp. Ở các nước đang phát triển hoạt động khai thác gỗ có thể được chia thành 2 nhóm rõ ràng: Khai thác gỗ ở rừng tự nhiên và khai thác gỗ trong các LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] 4 đồn điền. Đối với các khu vực nhiệt đới thì diện tích rừng tự nhiên chiếm số lượng khá lớn. Công nghệ và thiết bị phục vụ khai thác rừng tự nhiên đòi hỏi máy móc và chi phí khá tốn kém.

Hiện nay do sự suy thoái dần của rừng tự nhiên. Do vậy ở các nước đang phát triển việc phát triển các khu rừng trồng đang được ưu tiên mở rộng để đáp ứng nhu cầu hiện tại và tương lai. Trong những năm gần đây công nghệ khai thác với việc áp dụng các biện pháp giảm thiểu tác động tác động xấu đến môi trường là vấn đề được quan tâm nghiên cứu ở nhiều nước trên thế giới. Hiệu quả của khâu khai thác gỗ không chỉ tính riêng về mặt kinh tế mà còn bao gồm cả hiệu quả của các biện pháp hạn chế tác động đến môi trường.

Hội thảo của Ủy ban lâm nghiệp Châu Á – Thái Bình Dương (Asia – Pacific Foresty Commission) 2/1998 đã ban hành "Quy phạm thực hành về khai thác rừng khu vực Châu Á – Thái Bình Dương". Quy phạm này đưa ra các hướng dẫn về các quy tắc khai thác rừng tự nhiên ở khu vực Châu Á – Thái Bình Dương nhằm giảm thiểu tác động xấu đến môi trường. Trong tất cả các khâu của quá trình khai thác gỗ, khâu vận xuất giữ một vai trò hết sức quan trọng, ảnh hưởng rất lớn đến năng suất, giá thành và chi phí khai thác. Để giảm giá thành, tăng năng suất lao động, đồng thời vẫn đảm bảo yêu cầu về môi trường, xã hội, nên nhiều nước trên thế giới đã không ngừng cải tiến công nghệ và thiết bị, áp dụng những thành tựu khoa học kỹ thuật mới cho khâu vận xuất.

Để vận xuất gỗ từ nơi chặt hạ ra các bãi gỗ, tùy theo điều kiện của mỗi nước và mỗi vùng sản xuất khác nhau mà áp dụng các hình thức sau: - Hình thức vận xuất gỗ bằng thủ công: Vác vai, súc vật kéo,.