Khoá luận: Thiết kế cơ cấu hạ hàng dẫn động thuỷ lực lắp trên máy kéo Shibaura

Tài liệu nghiên cứu Thiết kế cơ cấu hạ hàng dẫn động thuỷ lực lắp trên máy kéo shibaura, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Tác giả: Nguyễn Ngọc Dương
• Người hướng dẫn: Th.S Nguyễn Văn An
• Trường học: Trường Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Cơ điện
• Đề tài: Thiết kế cơ cấu nâng hạ hàng dẫn động thuỷ lực lắp trên máy kéo Shibaura
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2008
• Địa điểm: Hà tây

Tóm tắt

I. Hướng dẫn thiết kế cơ cấu hạ hàng thuỷ lực cho máy kéo

Việc cơ giới hoá nông nghiệp là yêu cầu cấp thiết, đặc biệt trong khâu vận chuyển và bốc dỡ hàng hoá. Thiết kế cơ cấu hạ hàng dẫn động thuỷ lực lắp trên máy kéo Shibaura là một giải pháp sáng tạo nhằm giải quyết bài toán này. Sáng kiến này không chỉ giúp nâng cao năng suất lao động mà còn cải thiện đáng kể điều kiện làm việc, giảm thiểu sức lao động thủ công nặng nhọc và nguy hiểm. Bằng cách tận dụng thời gian nhàn rỗi của máy nông nghiệp như máy kéo Shibaura, một thiết bị vốn chỉ được sử dụng theo thời vụ, giải pháp này mang lại hiệu quả kinh tế cao. Cơ cấu nâng hạ được thiết kế để tích hợp vào hệ thống sẵn có của máy kéo, sử dụng nguồn công suất từ động cơ để vận hành hệ thống thuỷ lực máy kéo. Mục tiêu chính của đề tài là tạo ra một bộ công tác chuyên dùng, có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo trong nước và phù hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam. Thiết bị này tập trung vào việc bốc dỡ các sản phẩm nông lâm sản, đặc biệt là gỗ trong các xưởng chế biến, góp phần hiện đại hoá quy trình sản xuất và vận chuyển.

1.1. Tầm quan trọng của việc cơ giới hoá khâu bốc dỡ hàng hoá

Trong chuỗi sản xuất và cung ứng, khâu bốc dỡ hàng hoá chiếm một vị trí quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất, chi phí và an toàn lao động. Các phương pháp thủ công truyền thống bộc lộ nhiều nhược điểm như tốn thời gian, yêu cầu nhiều nhân lực, và tiềm ẩn nguy cơ tai nạn cao. Việc áp dụng các thiết bị nâng hạ cơ giới hoá, đặc biệt là các hệ thống dẫn động bằng thuỷ lực, là một xu hướng tất yếu. Nó không chỉ giúp giải phóng sức lao động mà còn tăng tốc độ luân chuyển hàng hoá, giảm giá thành vận chuyển và nâng cao tính chuyên nghiệp cho quy trình làm việc. Đề tài "Thiết kế cơ cấu hạ hàng dẫn động thuỷ lực lắp trên máy kéo Shibaura" ra đời chính từ nhu cầu cấp thiết này, nhằm tối ưu hóa hiệu quả của các máy nông nghiệp hiện có.

1.2. Mục tiêu và phạm vi nghiên cứu của thiết kế cơ cấu nâng hạ

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là thiết kế và tính toán một cơ cấu nâng hạ nông cụ chuyên dùng, có khả năng nâng hạ hàng hóa với tải trọng xác định, được lắp đặt trên máy kéo Shibaura. Phạm vi của đề tài tập trung vào các khâu chính: tổng quan các phương pháp bốc dỡ hiện có, phân tích đặc tính kỹ thuật của máy kéo nền, đề xuất và lựa chọn phương án thiết kế tối ưu. Trọng tâm của nghiên cứu là phần tính toán thiết kế hệ thống thuỷ lực, bao gồm việc lựa chọn xy lanh thuỷ lực, bơm thuỷ lực máy cày, và các loại van điều khiển. Bên cạnh đó, đề tài cũng thực hiện kiểm tra sức bền vật liệu cho các chi tiết chịu lực quan trọng như càng nâng và tính toán ổn định của liên hợp máy khi làm việc, đảm bảo an toàn và hiệu quả vận hành trong thực tế.

II. Phân tích các phương pháp bốc dỡ hàng hoá truyền thống

Trước khi đi vào thiết kế một giải pháp mới, việc phân tích các phương pháp bốc dỡ hiện có là vô cùng quan trọng để hiểu rõ ưu và nhược điểm của chúng. Tài liệu nghiên cứu đã tổng quan chi tiết nhiều phương pháp, từ thủ công đến cơ giới. Phương pháp thủ công, dù đơn giản và không tốn chi phí đầu tư, lại có năng suất rất thấp, tốn nhiều sức người và đặc biệt nguy hiểm. Các phương pháp bán cơ giới như sử dụng hầm và xeo bắn hoặc nguyên lý cầu bập bênh tuy có cải thiện nhưng vẫn phụ thuộc nhiều vào địa hình và sức người, đồng thời chỉ áp dụng được cho một số loại hàng hoá nhất định. Các phương pháp cơ giới hoá sử dụng tời cáp lắp trên máy kéo cho năng suất cao hơn nhưng lại cồng kềnh, mất thời gian buộc/tháo cáp và yêu cầu không gian rộng. Các hệ thống chuyên dụng như cần cẩu thuỷ lực hay xe nâng chuyên dùng có hiệu quả vượt trội nhưng chi phí đầu tư ban đầu rất lớn, không phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ lẻ. Những hạn chế này chính là động lực để thiết kế cơ cấu hạ hàng tối ưu hơn, vừa hiệu quả vừa có chi phí hợp lý.

2.1. Hạn chế của phương pháp bốc dỡ thủ công và bán cơ giới

Các phương pháp thủ công và bán cơ giới, dù vẫn được sử dụng ở một số nơi, nhưng bộc lộ nhiều hạn chế nghiêm trọng. Bốc dỡ bằng tay trực tiếp gây tốn sức, kéo dài thời gian và thiếu an toàn, đặc biệt với hàng hoá nặng. Các phương pháp cải tiến như dùng cầu bập bênh hay hầm chỉ phù hợp với hàng hoá chịu va đập và yêu cầu chuẩn bị địa hình phức tạp. Nhược điểm chung của các phương pháp này là năng suất thấp, chi phí nhân công cao và không đảm bảo an toàn cho người lao động, làm giảm hiệu quả kinh tế chung của quá trình vận chuyển.

2.2. So sánh các giải pháp cơ giới tời cáp và trợ lực thuỷ lực

So với thủ công, các giải pháp cơ giới mang lại hiệu quả rõ rệt. Phương pháp dùng máy kéo và tời cáp có năng suất cao nhưng thiết bị cồng kềnh, thao tác phức tạp. Ngược lại, phương pháp trợ lực thuỷ lực để nâng thùng xe (xe tự đổ) có kết cấu gọn nhẹ, thao tác đơn giản và an toàn hơn. Nguyên lý hoạt động cơ cấu nâng thuỷ lực này dựa trên việc sử dụng xy lanh thuỷ lực để tạo ra lực đẩy lớn. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn làm hàng hoá bị va đập khi rơi xuống đất. Các thiết bị nâng hạ chuyên dùng như tay bốc thuỷ lực hay xe nâng thì khắc phục được nhược điểm này nhưng chi phí đầu tư quá cao. Điều này cho thấy sự cần thiết của một giải pháp trung gian, hiệu quả như xe nâng nhưng chi phí hợp lý hơn.

III. Lựa chọn phương án tối ưu thiết kế cơ cấu hạ hàng thuỷ lực

Việc lựa chọn phương án thiết kế là bước nền tảng, quyết định đến hiệu quả, tính khả thi và chi phí chế tạo của toàn bộ hệ thống. Dựa trên các tiêu chí kỹ thuật như cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo, làm việc ổn định và thao tác thuận tiện, hai phương án chính đã được đề xuất. Phương án 1 là hệ thống nâng hạ hàng được lắp ở phía sau máy kéo, tận dụng hệ thống treo 3 điểm có sẵn. Phương án 2 là hệ thống được lắp đặt ở phía trước máy kéo. Sau khi phân tích kỹ lưỡng ưu nhược điểm của từng phương án, phương án 2 đã được lựa chọn. Mặc dù tải trọng hàng hóa sẽ tác động chủ yếu lên bánh trước, phương án này mang lại ưu điểm vượt trội về khả năng điều khiển. Người vận hành có thể quan sát trực tiếp và điều khiển máy tiến tới để bốc dỡ hàng một cách chính xác và an toàn, giúp tăng tính ổn định và linh hoạt cho toàn bộ liên hợp máy. Đây là yếu tố then chốt để đảm bảo hiệu quả làm việc, đặc biệt trong không gian hẹp như xưởng chế biến.

3.1. Phân tích phương án lắp đặt cơ cấu thuỷ lực phía sau

Phương án 1 đề xuất lắp đặt cơ cấu chấp hành thuỷ lực ở phía sau máy kéo. Ưu điểm của phương án này là cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo và tải trọng hàng hoá sẽ dồn lên bánh sau (bánh chủ động chính), giúp tăng lực bám. Tuy nhiên, nhược điểm lớn nhất là việc điều khiển trở nên rất khó khăn. Người vận hành phải lùi xe để tiếp cận hàng hoá, tầm nhìn bị hạn chế, làm giảm độ chính xác và tăng nguy cơ mất an toàn. Khả năng ổn định của liên hợp máy cũng thấp hơn, đặc biệt khi nâng hàng nặng ở độ cao lớn.

3.2. Ưu điểm và lý do lựa chọn phương án lắp đặt phía trước

Phương án 2, với hệ thống nâng hạ lắp phía trước, khắc phục được các nhược điểm của phương án 1. Ưu điểm chính là người vận hành có tầm nhìn tốt, dễ dàng điều khiển máy tiến thẳng để gắp hàng, đảm bảo sự chính xác và an toàn. Liên hợp máy làm việc ổn định hơn. Mặc dù tải trọng dồn lên bánh trước, điều này có thể được tính toán và cân bằng trong quá trình thiết kế. Với sự đơn giản trong cấu tạo, dễ chế tạo và đặc biệt là sự thuận tiện và an toàn khi vận hành, phương án 2 được xác định là lựa chọn tối ưu để triển khai tính toán thiết kế hệ thống thuỷ lực chi tiết.

IV. Phương pháp tính toán thiết kế hệ thống thuỷ lực chi tiết

Sau khi lựa chọn phương án lắp phía trước, bước tiếp theo là thực hiện tính toán thiết kế hệ thống thuỷ lực một cách chi tiết. Đây là phần cốt lõi của đề tài, quyết định khả năng làm việc và độ tin cậy của thiết bị. Quá trình tính toán bắt đầu bằng việc xác định tải trọng nâng lớn nhất, dựa trên khối lượng riêng của gỗ và thể tích khối hàng thực tế, kết hợp với hệ số an toàn. Từ đó, các thông số quan trọng của hệ thống thuỷ lực máy kéo được xác định. Áp suất làm việc của hệ thống được chọn ở mức P = 110 daN/cm², một giá trị phổ biến cho các máy nâng hạ cỡ nhỏ. Dựa trên tải trọng và áp suất, đường kính xy lanh thuỷ lực được tính toán và lựa chọn từ catalog tiêu chuẩn. Tương tự, bơm thuỷ lực máy cày được chọn dựa trên lưu lượng cần thiết để đảm bảo tốc độ nâng hạ mong muốn. Các thành phần khác như van điều khiển thuỷ lực, van an toàn và đường ống dẫn cũng được tính toán và lựa chọn cẩn thận để đảm bảo hệ thống vận hành đồng bộ, hiệu quả và an toàn.

4.1. Xác định tải trọng nâng và lựa chọn xy lanh thuỷ lực

Tải trọng nâng an toàn được xác định là Qnâng = 983 kg, bao gồm khối lượng hàng (539 kg) và khối lượng khung bệ (217 kg), nhân với hệ số an toàn k=1.3. Với áp suất làm việc p = 110 (daN/cm²), lực đẩy cần thiết của piston được tính toán là Pmax = 9643 N. Dựa vào các thông số này, một xy lanh thuỷ lực ký hiệu CRH với đường kính trong 35 mm và đường kính ngoài 40 mm đã được chọn từ catalog, đảm bảo khả năng chịu lực và hành trình làm việc yêu cầu. Đây là cơ cấu chấp hành thuỷ lực chính của toàn hệ thống.

4.2. Tính toán và lựa chọn bơm thuỷ lực cùng van điều khiển

Để cung cấp đủ lưu lượng dầu thuỷ lực cho máy cày, một bơm thuỷ lực loại bánh răng đã được lựa chọn vì kết cấu đơn giản và độ tin cậy cao. Lưu lượng cần thiết của bơm được tính toán dựa trên thể tích của xy lanh và thời gian nâng hạ mong muốn (khoảng 12.4 giây cho hành trình 1.8 m), ra kết quả Q = 4.06 lít. Bơm ký hiệu EG4-10 đã được chọn để đáp ứng yêu cầu này. Đồng thời, van điều khiển thuỷ lực loại con trượt điều khiển bằng tay (ký hiệu DMG – 02 – 306) và van an toàn (ký hiệu MBP – 02 – H) cũng được chọn để điều chỉnh dòng chảy và bảo vệ hệ thống khỏi quá áp, đảm bảo nguyên lý hoạt động cơ cấu nâng thuỷ lực diễn ra trơn tru.

4.3. Thiết kế sơ đồ mạch thuỷ lực và tính toán tổn thất

Một sơ đồ mạch thuỷ lực hoàn chỉnh đã được thiết kế, mô tả luồng di chuyển của chất lỏng từ bình chứa, qua bơm, van phân phối, đến xy lanh và quay trở về bình. Quá trình truyền động thể tích này không tránh khỏi tổn thất năng lượng. Tài liệu đã tiến hành tính toán chi tiết tổn thất áp suất dọc đường ống và tổn thất cục bộ tại các vị trí như van, cút nối, và bộ lọc. Việc tính toán này rất quan trọng để đảm bảo áp suất do bơm tạo ra đủ để thắng các lực cản và cung cấp đủ lực nâng cần thiết tại xy lanh, giúp mô phỏng hệ thống thuỷ lực gần với thực tế nhất có thể.

V. Kiểm tra sức bền vật liệu và ổn định của cơ cấu hạ hàng

Một thiết kế cơ khí không chỉ cần đúng về nguyên lý mà còn phải đảm bảo an toàn và bền bỉ trong vận hành. Vì vậy, việc kiểm tra sức bền vật liệu cho các chi tiết chịu lực chính và phân tích độ ổn định của toàn bộ liên hợp máy là công đoạn bắt buộc. Đối với cơ cấu nâng hạ, chi tiết chịu tải trọng lớn nhất và có nguy cơ hỏng hóc cao nhất chính là càng nâng. Quá trình tính toán bền cho càng nâng được thực hiện bằng cách xem nó như một dầm công xôn chịu uốn. Biểu đồ nội lực (lực cắt và mô men uốn) đã được xác định, từ đó tính toán ứng suất pháp và ứng suất tiếp lớn nhất. Kết quả tính toán được so sánh với ứng suất cho phép của vật liệu (thép CT3) để kết luận chi tiết có đủ bền hay không. Tương tự, mối hàn nối càng nâng với khung cũng được kiểm tra bền. Ngoài ra, khả năng làm việc ổn định của máy kéo Shibaura sau khi lắp đặt cơ cấu thuỷ lực cũng được phân tích, đặc biệt là ổn định dọc khi máy nâng hàng ở vị trí cao nhất và di chuyển trên dốc, đảm bảo máy không bị lật.

5.1. Phân tích ứng suất và tính bền cho cơ cấu tay đòn càng nâng

Càng nâng, một dạng cơ cấu tay đòn, được mô hình hóa để tính toán bền. Mô men uốn lớn nhất tác dụng lên càng nâng được xác định là Mxmax = 2819.7 N.m. Dựa trên mô men này và ứng suất cho phép của thép CT3 (150 MN/m²), tiết diện hình chữ nhật (7cm x 3.5cm) đã được lựa chọn. Kiểm tra lại cho thấy ứng suất pháp lớn nhất (σmax = 98.65 MN/m²) và ứng suất tiếp lớn nhất (τmax = 32.36 MN/m²) đều nhỏ hơn nhiều so với giới hạn cho phép. Điều này khẳng định càng nâng được thiết kế đảm bảo điều kiện bền, có khả năng chịu tải an toàn.

5.2. Đánh giá ổn định dọc của máy kéo Shibaura khi lắp đặt

Việc lắp đặt cơ cấu thuỷ lực phía trước làm thay đổi trọng tâm của máy kéo, ảnh hưởng đến độ ổn định. Tọa độ trọng tâm mới của toàn bộ liên hợp máy đã được xác định. Phân tích ổn định dọc được thực hiện cho trường hợp nguy hiểm nhất: máy nâng khối hàng nặng nhất (539 kg) ở độ cao lớn nhất (1.8 m) và di chuyển xuôi dốc. Sơ đồ lực tác dụng lên máy đã được thiết lập, và điều kiện để máy không bị lật (phản lực lên bánh sau phải lớn hơn 0) đã được kiểm tra. Phân tích này là cơ sở để xác định độ dốc làm việc an toàn cho phép của máy, một thông số quan trọng cho người vận hành.

5.3. Bản vẽ kỹ thuật cơ khí và các thông số lắp ráp

Toàn bộ các chi tiết của cơ cấu nâng hạ được thể hiện qua các bản vẽ kỹ thuật cơ khí chi tiết. Các bản vẽ này không chỉ định nghĩa hình dạng, kích thước của từng bộ phận mà còn quy định vật liệu chế tạo, yêu cầu kỹ thuật và dung sai lắp ghép. Các bản vẽ tổng thể cho thấy cách thức lắp đặt cơ cấu thuỷ lực vào khung máy kéo Shibaura, đảm bảo sự tương thích và dễ dàng trong quá trình tháo lắp, bảo dưỡng. Các phụ tùng máy kéo Shibaura hiện có như trục thu công suất và hệ thống thuỷ lực được tận dụng tối đa để giảm chi phí chế tạo.

VI. Kết luận và hướng phát triển cho cơ cấu hạ hàng máy kéo

Nghiên cứu đã hoàn thành mục tiêu đề ra là thiết kế cơ cấu hạ hàng dẫn động thuỷ lực lắp trên máy kéo Shibaura. Một phương án thiết kế tối ưu lắp phía trước đã được lựa chọn và tính toán chi tiết. Các thông số kỹ thuật của hệ thống thuỷ lực như xy lanh, bơm, van đã được xác định. Các chi tiết chịu lực chính đã được kiểm tra bền và toàn bộ liên hợp máy đã được phân tích ổn định, cho thấy thiết kế hoàn toàn khả thi về mặt kỹ thuật và đảm bảo an toàn. Giải pháp này mở ra một hướng đi mới trong việc nâng cao hiệu quả sử dụng các loại máy kéo nông nghiệp tại Việt Nam. Nó biến một chiếc máy kéo thời vụ thành một thiết bị nâng hạ đa năng, giúp giảm chi phí đầu tư, tăng năng suất và cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động. Hướng phát triển trong tương lai có thể bao gồm việc chế tạo mô hình thử nghiệm, tối ưu hoá thiết kế dựa trên kết quả thực nghiệm và mô phỏng hệ thống thuỷ lực trên phần mềm chuyên dụng để tinh chỉnh hiệu suất trước khi sản xuất hàng loạt.

6.1. Tổng kết kết quả nghiên cứu và tính ứng dụng thực tiễn

Kết quả của đề tài là một bộ hồ sơ thiết kế hoàn chỉnh, bao gồm các tính toán lý thuyết, lựa chọn thiết bị tiêu chuẩn và các bản vẽ kỹ thuật cơ khí. Thiết kế này có tính ứng dụng cao, có thể được chế tạo và lắp đặt cơ cấu thuỷ lực tại các xưởng cơ khí trong nước với chi phí hợp lý. Việc áp dụng thiết bị này vào thực tế tại các xưởng chế biến nông lâm sản, các trang trại sẽ giúp tăng cường mức độ cơ giới hoá, giảm sự phụ thuộc vào lao động thủ công và nâng cao hiệu quả sản xuất một cách rõ rệt.

6.2. Đề xuất hướng phát triển và hoàn thiện sản phẩm

Để hoàn thiện sản phẩm, các bước tiếp theo cần được thực hiện. Trước hết là chế tạo một sản phẩm mẫu để tiến hành thử nghiệm trong điều kiện làm việc thực tế. Quá trình thử nghiệm sẽ giúp đánh giá độ chính xác của các tính toán, phát hiện các vấn đề phát sinh và thu thập dữ liệu để tối ưu hóa thiết kế. Việc sử dụng phần mềm để mô phỏng hệ thống thuỷ lực cũng là một hướng đi quan trọng, giúp dự đoán hành vi của hệ thống dưới các điều kiện tải trọng khác nhau và tinh chỉnh các thông số như áp suất, lưu lượng để đạt hiệu suất cao nhất trước khi đưa vào sản xuất đại trà.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của nước ta hiện nay việc cơ giới hoá các khâu công việc là yêu cầu cấp thiết đối với tất cả các ngành sản xuất và đặc biệt là khâu vận chuyển hàng hoá. Trong khâu vận chuyển hàng hoá thì bốc dỡ là một trong những khâu công việc nặng nhọc và nguy hiểm đối với người lao động. Nó ảnh hưởng đến năng suất, chất lượng và giá thành vận chuyển. Do đó để nâng cao năng suất, cải thiện điều kiện làm việc cho người lao động trong việc bốc dỡ thì cần phải áp dụng những thiết bị cơ giới hoá.

Có rất nhiều phương pháp bốc dỡ hàng hoá như: Phương pháp bốc dỡ thủ công, phương pháp bốc dỡ sử dụng các thiết bị phụ trợ như dùng hệ thống tời cáp, cần cẩu, tay bốc thuỷ lực, hệ thống trợ lực tự đổ…Tuỳ vào điều kiện cụ thể mà người ta sử dụng các phương pháp bốc dỡ hàng hoá khác nhau cho phù hợp với các mục đích và yêu cầu của việc bốc dỡ. Nước ta với dân số 85 triệu người và tốc độ tăng trưởng kinh tế trung bình hàng năm 8% thì nhu cầu hàng hoá và vận chuyển hàng hoá để phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hóa là rất lớn. Do đó việc rút ngắn thời gian bốc dỡ, để góp phần giảm sức lao động, hạ giá thành trong khâu vận chuyển hàng hoá là một yêu cầu hết sức cần thiết. Trên thực tế việc bốc dỡ hàng hoá trong các ngành sản xuất nói chung và bốc dỡ sản phẩm trong xưởng chế biến nói riêng vẫn còn sử dụng chủ yếu là phương pháp bốc dỡ thủ công, vì vậy tốn rất nhiều thời gian, tốn nhân lực, thiếu an toàn, giảm tính cơ giới.

Để khắc phục những tồn tại trên và tận dụng thời gian nhàn rỗi của máy kéo bánh hơi đang được sử dụng trong nông lâm nghiệp, được sự hướng dẫn của thầy Nguyễn Văn An tôi làm đề tài : “Thiết kế cơ cấu nâng hạ hàng dẫn động thuỷ lực lắp trên máy kéo Shibaura” 2 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Chúng ta đã biết rằng bốc dỡ là công việc hết sức quan trọng trong qúa trình vận chuyển hàng hoá nói chung và bốc dỡ gỗ trong nghành lâm nghiệp nói riêng, nó quyết định đến năng suất và giá thành vận chuyển. Để bốc dỡ hàng hóa nói chung hoặc các sản phẩm gỗ nối riêng có nhiều phương pháp khác nhau. Từ phương pháp bốc dỡ thủ công đến bốc dỡ thủ công kết hợp với cơ giới và bốc dỡ bằng các thiết bị chuyên dùng như: Máy kéo và thiết bị tời cáp, máy bốc dỡ bằng tay bốc thủy lực, máy nâng hạ chuyên dùng sử dụng bộ phận nâng hạ thủy lực,… 1. Phƣơng pháp bốc dỡ thủ công Hình 1: Sơ đồ bốc dỡ hàng hoá bằng phương pháp thủ công 1– Xe vận chuyển 2– Hàng hoá trên xe (gỗ) 3– Thùng chở hàng Đây là phương pháp bốc dỡ hàng mà con người tác động trực tiếp vào đối tượng lao động bằng tay (bốc, vác, bê, nâng …) hoặc dùng các công cụ khác như cuốc, xẻng, dây kéo… Để đưa hàng (gỗ) lên xuống xe.

Phương pháp này được sử dụng nhiều trong những năm trước đây, đến nay vẫn được sử dụng rộng rãi ở 3 những nơi có điều kiện kinh tế khó khăn, vùng sâu vùng xa hoặc bốc dỡ các loại hàng hoá rời rạc, dễ vỡ. Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ làm, tiện lợi ở mọi nơi, không cần đầu tư trang thiết bị bốc dỡ. Nhược điểm của phương pháp này là tốn nhiều sức lao động của công nhân, thời gian bốc dỡ hàng hoá dài, giá thành bốc dỡ cao và đặc biệt là nguy hiểm cho người lao động. Phƣơng pháp bốc dỡ bằng xeo bắn thủ công kết hợp với hầm mà Hình 2: Sơ đồ bốc hàng bằng xeo bắn thủ công kết hợp với hầm mà 1.

Xe chở hàng 4. Đòn kê Phương pháp này cho xe di chuyển xuống rãnh đã được đào sẵn hoặc lợi dụng thế đất tự nhiên và thùng xe khi đó ở vị trí thấp hơn nơi để hàng, giữa nơi để hàng và thùng xe có đà kê. Dùng xeo bắn kết hợp sức người để bẩy khối gỗ từ nơi để xuống thùng xe, khi bẩy khối gỗ đến mép của đà nghiêng khối gỗ sẽ tự lăn từ đà nghiêng xuống thùng xe nhờ trọng lựơng khúc gỗ. 4 Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ làm, đầu tư trang thiết bị không nhiều.

Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là phụ thuộc vào địa hình tự nhiên hoặc phải mất công đào khoét, xây đắp nơi xe lên xuống, mất nhiều sức lực của người lao động, phải di chuyển tập trung hàng hóa về một điểm cố định và thiếu an toàn cho người lao động. Phƣơng pháp bốc dỡ hàng dựa hàng dựa vào nguyên lý cầu bập bênh 1 4 5 2 3 Hình 5: Sơ đồ dỡ hàng dựa vào nguyên lý cầu bập bênh 1. Xe chở hàng (gỗ) 4. Sàn sắt hoặc gỗ (cầu bập bênh) 3.

Mấu hãm Phương pháp này dùng ván gỗ chắc hoặc bệ sàn sắt (2) đặt trên một trục quay (2) như chiếc cầu bập bênh. Xe chở hàng (1) lùi lên cầu cho đến khi trọng tâm của xe vượt quá trục quay (sang bên phải trục quay) sẽ làm cho cầu bập bênh tự xoay quanh trục để cho thùng xe có chiều dốc xuống, với độ nghiêng phù hợp nắp sau của thùng xe đã tháo chốt hãm sẽ tự mở, hàng hoá (4) trên thùng trượt trôi trên sàn và rơi xuống đất. Sau khi hàng hoá rơi hết cho xe chuyển động về phía trước (sang bên trái trục quay) để trọng tâm xe trở lại vị trí bên trái của trục quay (2), cầu bập bênh trở về trạng thái ban đầu để xe tiến ra khỏi vị trí cầu bập bênh. 5 Ưu điểm của phương pháp này là đơn giản, dễ điều khiển, thời gian tiến hành nhanh, năng suất cao, không tốn sức lao động.

Có thể cố định hoặc di động bệ đỡ để phục vụ cho việc dỡ hàng cơ động. Tuy nhiên nhược điểm của phương pháp này là chỉ áp dùng được với một số loại hàng hóa nhất định, chịu va đập khi trôi xuống. Khi hàng có trọng lượng lớn dễ gây nguy hiểm cho bệ sàn, phương tiện và hàng hóa vận chuyển bởi tác động va đập. Phƣơng pháp bốc dỡ hàng bằng máy kéo và thiết bị tời cáp Hình 3: Sơ đồ nguyên lý dỡ hàng bằng máy kéo và thiết bị tời cáp 1.

Xe chở hàng (gỗ) Phương pháp này được dùng với hàng hoá là vật thể có kích thước tương đối lớn, được phép va chạm mạnh (sắt, gỗ). Nguyên lý của phương pháp dỡ này là: Khi dỡ hàng xuống dùng dây cáp (3) buộc vào hai đầu khúc gỗ cần dỡ sau đó cho tời cuốn cáp và khúc gỗ trên xe sẽ được kéo xuống. Ở đây nguồn động lực để dẫn động cho tời được lấy từ trục thu công suất của máy kéo. 6 Hình 4: Sơ đồ nguyên lý bốc hàng bằng máy kéo và tời cáp 1.

Xe chở hàng Nguyên lý hoạt động: Mômen quay từ động cơ của ôtô qua hộp van phân phối (hộp số phụ) dẫn động một phần cho tời (2) cuốn cáp (5) để kéo cây gỗ lên sàn xe(6). Ưu điểm của phương pháp này là năng suất cao, thời gian giỡ hàng ngắn, tốn ít sức lao động, thao tác đơn giản, tương đối an toàn cho người phục vụ và người điều khiển máy. Nhược điểm: Phải đầu tư trang thiết bị tương đối lớn, thiết bị sử dụng cồng kềnh, phải mất thời gian cho việc buộc cáp vào gỗ và tháo cáp ra khỏi gỗ khi công việc dỡ hàng kết thúc, hàng hoá phải là vật thể cho phép va chạm mạnh, địa hình cần rộng rãi cho việc di chuyển xe kéo. Phƣơng pháp dỡ bằng cách nâng hạ thùng xe 1.

Dỡ hàng bằng cách nâng hạ thùng xe bằng tời cáp 2 3 1 4 Hình 6: Phương pháp dỡ hàng bằng cách nâng hạ thùng bằng tời 1. Xe vận chuyển 2.Thùng xe Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: Trên đỉnh cabin phía sau xe có một trụ treo puli (2), dây cáp (3) một đầu buộc vào đầu trên thùng xe một đầu buộc vào tời dẫn động từ trục thu công suất của xe vận chuyển và được ròng qua puli (2). Khi cho tời cuốn cáp (3), phía trước thùng xe (4) từ từ nâng lên tạo nên độ nghiêng dọc của thùng xe với phía sau, hàng hóa tự rơi xuống đất. Ở đây nguồn động lực dùng cuốn cáp được dẫn động từ trục thu công suất của máy kéo hay từ hộp số phụ của xe ô tô vận chuyển, thậm chí có thể dùng tời quay tay.

Ưu điểm của phương pháp này đơn giản, dễ áp dụng, thời gian dỡ hàng ngắn, chi phí đầu tư cho thiết bị vận chuyển không nhiều. Nhược điểm: Hàng hoá phải chịu sự va đập, đôi khi đầu xe bềnh lên mất an toàn nguy hiểm cho người. Dỡ hàng bằng phƣơng pháp trợ lực thuỷ lực 2 1 4 6 3 5 Hình 7: Sơ đồ nguyên lý dỡ hàng bằng phương pháp trợ lực bằng thuỷ lực 1. Xe vận chuyển 2.

Xi lanh thuỷ lực 4. Chốt quay Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến ở nước ta. Để bốc dỡ hàng hoá, người ta bố trí một cơ cấu nâng dẫn động bằng thuỷ lực đặt ở dưới gầm xe. Cơ cấu này gồm xi lanh thuỷ lực (3) nối khớp với dầm nâng, hai đầu dầm nâng liên kết với secsi (5) bằng chốt quay (6).

Muốn dỡ hàng ta điều khiển van thủy lực cho dầu vào ngăn dưới của xilanh khi đó dưới áp lực của dầu thủy lực cán của pít tông đẩy dầm nâng và phía trước thùng xe (2) từ từ được nâng lên đến một độ dốc nào đó nắp sau của thùng đã được tháo chốt mở ra hàng hóa trên thùng xe tự trượt hoặc lăn từ thùng xuống bãi chứa. Ưu điểm của phương pháp này là sử dụng đơn giản, nhẹ nhàng, máy có kết cấu gọn nhẹ, cơ động, thời gian dỡ hàng ngắn, năng suất cao, giá thành bốc dỡ thấp, an toàn cho người và thiết bị hàng hoá. Lợi dụng được công suất của xe khi đứng yên để dẫn động cho hệ thống thủy lực hoạt động. Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là hàng hoá phải là vật thể chịu được va đập khi rơi xuống đất (bãi chứa hàng), giá thành thiết bị cao.

Máy bốc dỡ bằng tay bốc thuỷ lực (cần cẩu thuỷ lực) 3 5 7 4 1 6 8 2 9 Hình 8: Sơ đồ biểu diễn phương pháp bốc dỡ hàng bằng tay bốc thuỷ lực 1. Xi lanh thủy lực 4. Cánh tay thủy lực 5. Cẳng tay thủy lực 6.