Luận văn: Nghiên cứu tối ưu xích cưa xăng chặt gỗ rừng Kon Tum – Hồ Văn Cuông, ĐH Lâm nghiệp

Luận văn nghiên cứu xác định thông số tối ưu của xích cưa xăng để chặt hạ gỗ rừng tự nhiên tại Kon Tum, tăng năng suất, giảm hao mòn và rung động.

• Tác giả: Hồ Văn Cuông
• Người hướng dẫn: TS. Dương Văn Tài
• Trường học: Đại học Lâm nghiệp
• Chuyên ngành: Kỹ thuật cơ khí
• Đề tài: Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của xích cưa xăng để chặt hạ gỗ rừng tự nhiên tại Kon Tum
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Khái quát về rừng rừng tự nhiên ở tỉnh Kon Tum
• 1.2. Tổng quan về tình hình khai thác gỗ rừng tự nhiên tại tỉnh Kon Tum
• 1.2.1. Tình hình khai thác gỗ rừng tự nhiên tại Kon Tum
• 1.2.2. Công nghệ khai thác gỗ rừng tự nhiên tại Đắc Tô Kon Tum
• 1.3. Tổng quan nghiên cứu về thiết bị chặt hạ gỗ rừng tự nhiên
• 1.3.1. Một số nghiên cứu về quá trình sử dụng cưa xăng trên thế giới
• 2. CHƯƠNG 2: Mục tiêu, đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: Cơ sở lý thuyết về quá trình cắt ngang gỗ rừng tự nhiên bằng xích cưa
• 4. CHƯƠNG 4: Xác định một số thông số kỹ thuật của xích cưa xăng chặt hạ gỗ rừng tự nhiên
• Kết luận và kiến nghị

Tóm tắt

I. Hướng dẫn tối ưu xích cưa xăng khai thác gỗ rừng tự nhiên Kon Tum

Việc khai thác gỗ rừng tự nhiên là một hoạt động kinh tế quan trọng, đặc biệt tại các khu vực giàu tài nguyên như Kon Tum. Với trữ lượng gỗ lớn và đa dạng, Kon Tum đóng góp đáng kể vào nguồn nguyên liệu cho nền kinh tế quốc dân. Tuy nhiên, để đảm bảo hiệu quả kinh tế và bền vững môi trường, việc sử dụng các thiết bị hiện đại như cưa xăng đòi hỏi phải có sự tối ưu hóa. Bài viết này sẽ đi sâu vào các phương pháp nghiên cứu và giải pháp thực tiễn nhằm tối ưu xích cưa xăng khi chặt gỗ rừng tự nhiên Kon Tum, từ đó nâng cao năng suất chặt gỗ, kéo dài tuổi thọ xích cưa và giảm thiểu các tác động tiêu cực. Nghiên cứu của Hồ Văn Cuông (2013) đã chỉ ra rằng, việc tối ưu xích cưa xăng là yếu tố then chốt để giải quyết những thách thức hiện tại, đặc biệt khi đối mặt với đặc tính cơ lý phức tạp của gỗ cứng Kon Tum. Áp dụng công nghệ và kỹ thuật tiên tiến giúp khai thác gỗ Kon Tum hiệu quả hơn, đảm bảo an toàn lao động chặt gỗ và tuân thủ quy định khai thác gỗ Kon Tum, hướng tới một lâm nghiệp bền vững.

1.1. Vai trò khai thác gỗ bền vững và cưa xăng tại Kon Tum

Tại Kon Tum, hoạt động khai thác gỗ rừng tự nhiên được thực hiện theo hướng bền vững, với sự quản lý chặt chẽ của Công ty Lâm nghiệp Đắc Tô và sự hỗ trợ từ các tổ chức quốc tế. Theo nghiên cứu của Hồ Văn Cuông (2013), tỉnh Kon Tum được phép khai thác gỗ rừng tự nhiên khoảng 10.000m3 hàng năm, với các tiêu chí bền vững rõ ràng. Trong quy trình này, cưa xăng nổi lên như một công cụ chủ lực cho khâu chặt hạ cây, cắt khúc và cắt ngọn. Ưu điểm của xích cưa xăng bao gồm tính dễ sử dụng, năng suất chặt gỗ cao và khả năng thích ứng tốt với địa hình phức tạp của rừng. So với khai thác thủ công hoặc máy liên hợp, cưa xăng có vốn đầu tư thấp và dễ dàng tiếp cận tại địa phương. Việc tối ưu xích cưa xăng không chỉ cải thiện hiệu suất mà còn góp phần giảm tác động môi trường, duy trì sự cân bằng sinh thái của rừng tự nhiên Kon Tum, đáp ứng các tiêu chuẩn như chứng nhận 'Gỗ có kiểm soát' mà công ty Lâm nghiệp Đắc Tô đã đạt được.

1.2. Những hạn chế hiện tại khi dùng xích cưa xăng ở rừng Kon Tum

Mặc dù cưa xăng mang lại nhiều lợi ích, việc ứng dụng nó trong chặt gỗ rừng tự nhiên Kon Tum vẫn còn tồn tại một số hạn chế đáng kể, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả cưa xăng và độ bền xích cưa. Hồ Văn Cuông (2013) đã chỉ ra rằng, năng suất chặt gỗ thường thấp, tuổi thọ cưa không cao, và xích cưa nhanh bị mòn. Nguyên nhân chính là do đặc điểm của gỗ rừng tự nhiên ở Kon Tum, với đường kính lớn, nhiều loại gỗ cứng Kon Tum có cơ lý tính rất cao và gỗ có nhiều bạch vè. Điều này làm cho cưa xăng dễ bị quá tải, gây ra rung động cưa xăng lớn tác động lên người sử dụng. Bên cạnh đó, chiều cao gốc chặt thường lớn, không đảm bảo yêu cầu của quy phạm khai thác, gây lãng phí gỗ. Các yếu tố như góc cắt của xích cưa không phù hợp với đặc tính gỗ cứng cũng dẫn đến lực cắt lớn, tăng cường độ mài mòn và giảm tuổi thọ động cơ. Việc nhận diện và khắc phục những hạn chế này là mục tiêu cốt lõi của việc tối ưu xích cưa xăng.

II. Khắc phục thách thức Năng suất chặt gỗ và tuổi thọ xích cưa tại Kon Tum

Việc nâng cao năng suất chặt gỗ và kéo dài tuổi thọ xích cưa là những thách thức trung tâm khi chặt gỗ rừng tự nhiên Kon Tum. Đặc thù của hệ sinh thái rừng Kon Tum, với sự hiện diện của nhiều loại gỗ cứng Kon Tum và địa hình phức tạp, đòi hỏi một cách tiếp cận khoa học để tối ưu hóa hiệu suất của cưa xăng. Theo nghiên cứu của Hồ Văn Cuông (2013), các vấn đề như xích cưa nhanh cùn, rung động cưa xăng mạnh và tiết kiệm nhiên liệu cưa kém không chỉ ảnh hưởng đến chi phí sản xuất mà còn tác động trực tiếp đến sức khỏe và an toàn lao động chặt gỗ của công nhân. Việc thấu hiểu nguyên nhân gốc rễ của những vấn đề này là bước đầu tiên để phát triển các giải pháp tối ưu xích cưa xăng hiệu quả, đảm bảo mục tiêu kép về hiệu quả kinh tế và bền vững trong khai thác gỗ Kon Tum theo quy định khai thác gỗ Kon Tum đã được phê duyệt.

2.1. Ảnh hưởng của đặc tính gỗ rừng tự nhiên Kon Tum đến hiệu suất xích cưa

Đặc điểm cơ lý của gỗ rừng tự nhiên Kon Tum đóng vai trò quyết định đến hiệu suất cưa xăng và tuổi thọ xích cưa. Nghiên cứu tại Công ty Lâm nghiệp Đắc Tô đã khảo sát các loại gỗ như Cóc đá (nhóm III), Dẻ trắng (nhóm V), Gổi (nhóm IV), với đường kính trung bình từ 70-80cm. Đặc biệt, gỗ Cóc đá, được chọn làm đối tượng nghiên cứu chính, có tính chất cơ lý tương đương gỗ nhóm II theo TCVN 1072-71, với giới hạn bền nén dọc thớ là 67.4 N/mm2 và giới hạn bền uốn tĩnh 125.6 N/mm2 (Hồ Văn Cuông, 2013). Các tính chất này cho thấy gỗ Cóc đá là loại gỗ rất cứng, gây khó khăn lớn trong quá trình gia công cắt gọt, đòi hỏi công cắt gọt lớn. Ngoài ra, sự hiện diện của SiO2 trong vỏ gỗ Cóc đá cũng làm tăng nhanh độ tù của mũi cắt, khiến xích cưa nhanh mòn. Vì vậy, việc tối ưu xích cưa cần phải tính đến các thông số hình học của răng cưa và vật liệu làm xích cưa để chống mài mòn hiệu quả.

2.2. Thực trạng giảm tuổi thọ xích cưa và năng suất chặt gỗ tại Đắc Tô

Tại Công ty Lâm nghiệp Đắc Tô, việc sử dụng cưa xăng để chặt gỗ rừng tự nhiên đang gặp phải tình trạng tuổi thọ xích cưa thấp và năng suất chặt gỗ chưa đạt mức tối ưu. Theo Hồ Văn Cuông (2013), nguyên nhân chính là do cơ lý tính của gỗ cứng Kon Tum không phù hợp với góc cắt tiêu chuẩn của xích cưa, dẫn đến lực cắt lớn và gây quá tải cho động cơ. Điều này không chỉ làm giảm tuổi thọ cưa mà còn tăng chi phí sản xuất. Hơn nữa, khi cắt phải phần gốc cây có bạnh vè hoặc gỗ cứng, máy không đủ công suất, dẫn đến chiều cao gốc chặt lớn, gây lãng phí gỗ và không đảm bảo quy phạm khai thác. Tình trạng này đòi hỏi phải có những nghiên cứu cụ thể về thông số tối ưu của xích cưa để giảm lực cắt, giảm rung động cưa xăng, từ đó tăng năng suất chặt gỗ và kéo dài tuổi thọ xích cưa. Các hãng xích cưa Stihl, Husqvarna, Oregon đều có sản phẩm chất lượng, nhưng việc lựa chọn và điều chỉnh xích cưa phù hợp với đặc thù rừng tự nhiên Kon Tum là cực kỳ cần thiết.

III. Phương pháp nghiên cứu xác định thông số tối ưu của xích cưa xăng Kon Tum

Để giải quyết các thách thức về năng suất chặt gỗ và tuổi thọ xích cưa khi chặt gỗ rừng tự nhiên Kon Tum, nghiên cứu của Hồ Văn Cuông (2013) đã đề xuất một phương pháp tiếp cận toàn diện. Mục tiêu là xác định thông số tối ưu của xích cưa xăng nhằm giảm rung động cưa xăng, tiết kiệm nhiên liệu cưa, tăng năng suất chặt gỗ và giảm giá thành sản xuất, đồng thời đáp ứng quy phạm kỹ thuật khai thác. Phương pháp này kết hợp nghiên cứu lý thuyết chuyên sâu về cơ chế cắt gọt gỗ và thực nghiệm chi tiết các đặc tính vật lý, cơ học của gỗ. Việc xây dựng mô hình tính toán lực tác dụng lên lưỡi cưa xăng và khảo sát các yếu tố ảnh hưởng là trọng tâm của quá trình này, đảm bảo rằng mọi điều chỉnh đều dựa trên cơ sở khoa học vững chắc. Điều này giúp tối ưu hóa không chỉ độ bền xích cưa mà còn cải thiện hiệu quả cưa xăng tổng thể.

3.1. Cơ sở lý thuyết về lực cắt và các yếu tố ảnh hưởng đến xích cưa

Cơ sở lý thuyết về quá trình cắt ngang gỗ rừng tự nhiên bằng xích cưa xăng được xây dựng dựa trên nguyên lý cắt gọt gỗ. Luận văn đã lập các mô hình cơ học để xác định lực tương tác giữa phôi (gỗ) và lưỡi cắt, từ đó thiết lập các biểu thức tính toán lực cắt và tỷ suất lực cắt (Hồ Văn Cuông, 2013). Ba thành phần lực cơ bản tác dụng lên răng cưa bao gồm lực tác dụng lên mũi lưỡi cắt, mặt trước và mặt sau lưỡi cắt. Các công thức tính toán chỉ ra rằng lực cắt phụ thuộc vào nhiều yếu tố như tính chất cơ lý của gỗ (ứng suất nén, ứng suất trượt, mô đun đàn hồi), độ tù của mũi cắt (), và các thông số góc của răng cưa (góc mài , góc cắt , góc trước ). Đặc biệt, xích cưa dạng răng hình chữ () được phân tích kỹ lưỡng, vì đây là loại xích cưa chuyên dùng để chặt gỗ. Việc hiểu rõ các quy luật ảnh hưởng này là căn cứ để tính toán thông số tối ưu của xích cưa và công suất cắt cần thiết, góp phần chống mài mòn xích hiệu quả.

3.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm xác định tính chất cơ lý gỗ Kon Tum

Nghiên cứu thực nghiệm đóng vai trò thiết yếu trong việc xác định các thông số cần thiết để tối ưu xích cưa xăng chặt gỗ rừng tự nhiên Kon Tum. Đối tượng nghiên cứu thực nghiệm chính là gỗ Cóc đá, loại gỗ có khối lượng khai thác lớn nhất tại khu vực Công ty Lâm nghiệp Đắc Tô (Hồ Văn Cuông, 2013). Các tính chất vật lý và cơ học của gỗ được xác định tại phòng thí nghiệm của Trung tâm Thí nghiệm Khoa Chế biến Lâm sản Trường Đại học Lâm nghiệp theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 3131 – 1975 (TCVN 8048-2:2009). Cụ thể, khối lượng thể tích, giới hạn bền nén dọc thớ, giới hạn bền uốn tĩnh, và giới hạn bền trượt dọc thớ được đo lường chính xác. Kết quả cho thấy gỗ Cóc đá là loại gỗ cứng Kon Tum, có cường độ chịu lực cao nhưng khó gia công cắt gọt. Ngoài ra, nghiên cứu còn xác định chi phí năng lượng riêng và rung động cưa xăng trong quá trình cắt ngang gỗ. Những dữ liệu thực nghiệm này là cơ sở vững chắc để tính toán thông số tối ưu của xích cưa, đảm bảo chọn xích cưa phù hợp và nâng cao hiệu quả cưa xăng.

IV. Bí quyết kỹ thuật mài xích cưa và chọn xích cưa phù hợp để tăng độ bền xích cưa

Để đạt được năng suất chặt gỗ cao nhất và kéo dài tuổi thọ xích cưa khi chặt gỗ rừng tự nhiên Kon Tum, việc áp dụng đúng kỹ thuật mài xích cưa và chọn xích cưa phù hợp là vô cùng quan trọng. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các thông số hình học của răng cưa, như góc mài, góc trước, và độ tù mũi cắt, ảnh hưởng trực tiếp đến lực cắt, rung động cưa xăng và khả năng chống mài mòn xích. Việc tối ưu xích cưa không chỉ dừng lại ở việc lựa chọn sản phẩm từ các hãng uy tín như xích cưa Stihl, xích cưa Husqvarna, hay xích cưa Oregon, mà còn yêu cầu sự tinh chỉnh và bảo dưỡng xích cưa định kỳ một cách khoa học. Điều này giúp tối đa hóa hiệu quả cưa xăng và đảm bảo độ bền xích cưa trong điều kiện làm việc khắc nghiệt của rừng tự nhiên Kon Tum.

4.1. Kỹ thuật mài xích cưa chuyên sâu giúp chống mài mòn xích

Một trong những yếu tố then chốt để tối ưu xích cưa xăng là áp dụng kỹ thuật mài xích cưa chuyên sâu. Mài xích cưa đúng cách giúp duy trì độ sắc bén của răng cưa, giảm lực cắt và kéo dài tuổi thọ xích cưa. Các thông số quan trọng cần lưu ý khi mài bao gồm góc nghiêng của cạnh cắt đỉnh răng cưa () và góc nghiêng của cạnh cắt bên (). Theo Hồ Văn Cuông (2013), các góc này có thể điều chỉnh tùy thuộc vào độ cứng của gỗ: với gỗ cứng Kon Tum, nên điều chỉnh góc  nhỏ đi và góc  lớn lên để tăng năng suất chặt gỗ. Việc sử dụng dũa xích phù hợp, duy trì độ chênh cao giữa gờ hạn chế ăn gỗ và mặt cắt đỉnh răng cưa (d) cũng rất quan trọng. Mài đúng kỹ thuật không chỉ giúp chống mài mòn xích hiệu quả mà còn giảm thiểu rung động cưa xăng và tiết kiệm nhiên liệu cưa, từ đó nâng cao hiệu quả cưa xăng tổng thể và đảm bảo an toàn lao động chặt gỗ cho người sử dụng.

4.2. Chọn xích cưa phù hợp và bảo dưỡng xích cưa định kỳ

Việc chọn xích cưa phù hợp là bước đầu tiên để tối ưu xích cưa xăng chặt gỗ rừng tự nhiên Kon Tum. Cần xem xét các yếu tố như bước xích, chân xích, loại lam cưa và công suất động cơ của cưa xăng để phù hợp với đặc điểm của gỗ rừng tự nhiên Kon Tum. Ví dụ, xích cưa răng hình chữ () thường được khuyến nghị cho việc chặt gỗ cứng do khả năng cắt hỗn hợp (cắt ngang, cắt chéo) hiệu quả. Các hãng nổi tiếng như xích cưa Stihl, xích cưa Husqvarna, xích cưa Oregon cung cấp nhiều loại xích cưa với các thông số khác nhau. Bên cạnh đó, bảo dưỡng xích cưa định kỳ là không thể thiếu để duy trì độ bền xích cưa và năng suất chặt gỗ. Điều này bao gồm việc làm sạch xích cưa, bôi trơn bằng dầu bôi trơn xích chuyên dụng, và kiểm tra độ căng của xích cưa. Độ căng xích cưa lý tưởng thường nằm trong khoảng 150-200N để tránh ma sát quá mức hoặc bị tuột (Hồ Văn Cuông, 2013). Thực hiện đúng quy trình bảo dưỡng xích cưa giúp kéo dài tuổi thọ xích cưa và đảm bảo hiệu quả cưa xăng liên tục.

V. Ứng dụng thực tiễn Nâng cao năng suất chặt gỗ và an toàn trong khai thác gỗ Kon Tum

Việc áp dụng các giải pháp tối ưu xích cưa xăng không chỉ là một lý thuyết nghiên cứu mà còn mang lại những lợi ích thiết thực trong thực tế khai thác gỗ Kon Tum. Khi các thông số tối ưu của xích cưa được xác định và điều chỉnh, năng suất chặt gỗ có thể tăng lên đáng kể, đồng thời giảm thiểu đáng kể chi phí nhiên liệu và hao mòn thiết bị. Nghiên cứu của Hồ Văn Cuông (2013) đã khẳng định rằng việc giảm lực cắt và rung động cưa xăng trực tiếp góp phần tăng tuổi thọ cưa và giảm tác động tiêu cực lên người sử dụng. Hơn nữa, việc này còn giúp tuân thủ tốt hơn các quy định khai thác gỗ Kon Tum và tăng cường an toàn lao động chặt gỗ, hướng tới một ngành lâm nghiệp bền vững và có trách nhiệm. Ứng dụng công nghệ này vào thực tiễn rừng sản xuất Kon Tum là chìa khóa để đạt được cả mục tiêu kinh tế và môi trường.

5.1. Tăng cường năng suất chặt gỗ và hiệu quả cưa xăng tại Kon Tum

Kết quả từ việc tối ưu xích cưa xăng trực tiếp dẫn đến việc tăng cường năng suất chặt gỗ và hiệu quả cưa xăng tại Kon Tum. Khi xích cưa được mài sắc đúng kỹ thuật và các thông số cắt phù hợp với đặc tính gỗ cứng Kon Tum, lực cắt sẽ giảm, cho phép cưa xăng hoạt động mượt mà và nhanh hơn. Nghiên cứu của FAO tại Zimbabwe (1998) cũng đã chỉ ra rằng việc sử dụng cưa xăng Husqvarna 362 mang lại hiệu quả cao nhất trong việc chặt hạ gỗ rừng trồng, với năng suất chặt gỗ trung bình khoảng 15-18 m3/ca (Hồ Văn Cuông, 2013). Tương tự, tại Kon Tum, việc áp dụng các xích cưa đã được tối ưu hóa theo nghiên cứu có thể mang lại những kết quả tương đương, hoặc thậm chí tốt hơn, nhờ vào sự điều chỉnh chuyên biệt cho gỗ rừng tự nhiên. Điều này không chỉ giúp hoàn thành khối lượng công việc nhanh hơn mà còn tiết kiệm nhiên liệu cưa, giảm thiểu thời gian ngừng máy do sửa chữa, nâng cao tổng thể hiệu quả cưa xăng trong hoạt động khai thác gỗ Kon Tum.

5.2. Đảm bảo an toàn lao động chặt gỗ và phát triển bền vững lâm nghiệp Kon Tum

Một trong những lợi ích quan trọng nhất của việc tối ưu xích cưa xăng là nâng cao an toàn lao động chặt gỗ cho công nhân. Rung động cưa xăng lớn là một trong những nguyên nhân chính gây ra các vấn đề về sức khỏe cho người sử dụng, ảnh hưởng đến hệ thần kinh và giảm năng suất chặt gỗ (Cunha-IA, Goglia-V, được trích dẫn trong Hồ Văn Cuông, 2013). Bằng cách xác định thông số tối ưu của xích cưa để giảm rung động cưa xăng, nguy cơ chấn thương và mệt mỏi cho công nhân sẽ giảm đi đáng kể. Điều này không chỉ cải thiện môi trường làm việc mà còn giúp tuân thủ các quy định khai thác gỗ Kon Tum về an toàn lao động. Việc sử dụng cưa xăng được tối ưu hóa cũng giúp hạ thấp chiều cao gốc chặt, đáp ứng đúng quy phạm khai thác gỗ, từ đó giảm lãng phí gỗ và góp phần vào việc bảo tồn tài nguyên. Tổng thể, việc tối ưu xích cưa xăng chặt gỗ rừng tự nhiên Kon Tum hướng đến một mô hình khai thác gỗ Kon Tum không chỉ hiệu quả về kinh tế mà còn bền vững về môi trường và an toàn về mặt xã hội.

VI. Kết luận Tầm nhìn về tối ưu xích cưa xăng chặt gỗ rừng tự nhiên Kon Tum

Việc tối ưu xích cưa xăng chặt gỗ rừng tự nhiên Kon Tum là một yêu cầu cấp thiết để nâng cao hiệu quả và tính bền vững của hoạt động lâm nghiệp tại địa phương. Nghiên cứu sâu rộng về đặc điểm của gỗ rừng tự nhiên Kon Tum, kết hợp với việc phân tích cơ sở lý thuyết và thực nghiệm về xích cưa xăng, đã cung cấp những hiểu biết quan trọng. Các giải pháp như kỹ thuật mài xích cưa chuẩn xác, chọn xích cưa phù hợp với từng loại gỗ, và bảo dưỡng xích cưa định kỳ, không chỉ giúp tăng năng suất chặt gỗ và tuổi thọ xích cưa mà còn giảm thiểu rung động cưa xăng và tiết kiệm nhiên liệu cưa. Điều này mang lại lợi ích kép: hiệu quả kinh tế cao hơn và đảm bảo an toàn lao động chặt gỗ, đồng thời góp phần bảo vệ nguồn tài nguyên quý giá của rừng tự nhiên Kon Tum theo quy định khai thác gỗ Kon Tum. Tóm lại, việc tiếp tục nghiên cứu và ứng dụng các thông số tối ưu là chìa khóa cho sự phát triển bền vững của ngành lâm nghiệp khu vực.

6.1. Những điểm cốt lõi về tối ưu xích cưa xăng cho rừng tự nhiên

Nghiên cứu đã khẳng định rằng, để tối ưu xích cưa xăng chặt gỗ rừng tự nhiên Kon Tum, cần tập trung vào việc xác định thông số tối ưu của xích cưa dựa trên cơ lý tính của từng loại gỗ, đặc biệt là gỗ cứng Kon Tum. Các yếu tố cốt lõi bao gồm việc điều chỉnh góc mài, chọn bước xích và chân xích phù hợp, cũng như lựa chọn lam cưa có chiều dài và độ dày tương thích với công suất của cưa xăng. Việc chống mài mòn xích bằng lớp phủ Crom và kỹ thuật mài sắc bén là cực kỳ quan trọng để duy trì độ bền xích cưa và tuổi thọ xích cưa. Bên cạnh đó, việc áp dụng dầu bôi trơn xích chất lượng cao và thực hiện bảo dưỡng xích cưa định kỳ giúp giảm ma sát, giảm rung động cưa xăng và tiết kiệm nhiên liệu cưa. Những điểm này là nền tảng để cải thiện hiệu quả cưa xăng và năng suất chặt gỗ trong điều kiện khai thác gỗ Kon Tum khó khăn.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo để nâng cao hiệu quả khai thác gỗ Kon Tum

Mặc dù đã có nhiều thành tựu trong việc nghiên cứu và hoàn thiện cưa xăng cũng như xích cưa xăng trên thế giới và tại Việt Nam, các công trình về xích cưa xăng để chặt gỗ rừng tự nhiên Kon Tum vẫn còn hạn chế (Hồ Văn Cuông, 2013). Hướng nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc khảo nghiệm và đánh giá hiệu quả của các loại xích cưa đã được tối ưu trong điều kiện thực tế của rừng tự nhiên Kon Tum. Điều này bao gồm việc thử nghiệm các loại xích cưa Stihl, Husqvarna, Oregon với các thông số điều chỉnh, cũng như phát triển các loại lưỡi cưa xăng mới phù hợp hơn với đặc tính của gỗ cứng Kon Tum. Bên cạnh đó, nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của rung động cưa xăng đến sức khỏe người lao động và phát triển các giải pháp công nghệ để giảm thiểu nó là cần thiết. Việc tích hợp các cảm biến thông minh để theo dõi trạng thái xích cưa và tối ưu hóa hoạt động của cưa xăng theo thời gian thực cũng là một tiềm năng lớn, hướng tới một nền lâm nghiệp thông minh và bền vững tại Kon Tum.

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương 1 Từ những trình bày ở trên có thể đi đến một số kết luận: 1. Rừng tự nhiên ở Việt Nam có có diện tích rất lớn khoảng 10,3 triệu ha với trữ lượng gỗ lên đến hàng tỷ m3, với đặc tính sinh trưởng và tái sinh nhanh, nên rừng tự nhiên là một nguồn cung cấp gỗ nguyên liệu lớn cho các ngành kinh tế quốc dân, để giảm bớt nhu cầu về nguyên liệu gỗ nhập khẩu cho ngành công nghiệp, góp phần phát triển kinh tế xã hội của đất nước. Công nghệ khai thác gỗ rừng tự nhiên hiện nay chủ yếu là cơ giới hóa, từ đó cho năng suất lao động cao, và giảm bớt nặng nhọc cho công nhân. Tuy cưa xăng đã được sử dụng phổ biến để chặt hạ gỗ rừng tự nhiên, nhưng cho đến nay vẫn chưa có nghiên cứu để khắc phục những nhược điểm tồn tại của thiết bị này.

Cưa xăng chặt hạ gỗ đã được nghiên cứu tương đối hoàn thiện về công nghệ và thiết bị, song nghiên cứu sử dụng cưa xăng chặt hạ gỗ rừng tự nhiên còn rất hạn chế ở trong và ngoài nước. download by : [e-mail] 15 Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2. Mục tiêu nghiên cứu. Xác định được một số thông số tối ưu của xích cưa để chặt hạ gỗ rừng tự nhiên tại Kon Tum, nhằm giảm rung động, giảm chi phí nhiên liệu để tăng năng suất, giảm giá thành sản xuất, đồng thời đáp ứng được quy phạm kỹ thuật trong chặt hạ gỗ rừng tự nhiên.

Đối tượng và thiết bị nghiên cứu. Đối tượng chặt hạ. Căn cứ vào kết quả điều tra khảo sát tại khu khai thác thuộc Công ty lâm nghiệp Đắc Tô, chúng tôi xác định được kích thước, chủng loại gỗ cần chặt hạ trong các khu rừng được thiết kế khai thác và thống kê ở bảng 2.1 dưới đây Bảng 1: Kích thước, chủng loại gỗ cần chặt hạ trong khu khai thác TT Loại gỗ Nhón Đường kính Chiều cao Tỷ lệ của loại gỗ TB (cm) TB(m) gỗ trong lô (%) 1 Dẻ trắng V 70 15 10 2 Cóc đá III 80 15 40 3 Gổi IV 70 14 10 4 Trường vải IV 70 15 5 5 Kháo III 70 15 8 6 Cáng lò V 80 15 2 7 Giội nếp V 80 14 3 9 Hồng quang IV 70 15 7 10 Trâm tía IV 80 15 5 11 Mít mài V 70 16 5 12 Thạch đản IV 80 15 5 Nhận xét: Căn cứ vào bảng 2.1 chúng tôi thấy loại gỗ có khối lượng khai thác lớn nhất là loại gỗ: Cóc đá thuộc nhóm III do vậy chúng tôi chọn loại gỗ này download by : [e-mail] 16 là đối tượng để nghiên cứu tính toán xác định thông số của xích cưa xăng để chặt hạ loại gỗ này cũng như cho các loại gỗ khác trong khu rừng tự nhiên tại Kon Tum. Cấu tạo thô đại của gỗ Cấu tạo của gỗ có ảnh hưởng lớn đến quá trình cắt gọt gỗ, do vậy chúng tôi tiến hành nghiên cứu cấu tạo của gỗ tại trung tâm thí nghiệm khoa chế biến lâm sản trường đại học lâm nghiệp.

Kết quả ảnh cấu tạo thô đại 3 mặt cắt được thể hện trên hình 2.2 Mặt cắt ngang Mặt cắt xuyên tâm Mặt cắt tiếp tuyến Hình 2.1: Ảnh cấu tạo thô đại 3 mặt cắt của gỗ cóc đá Gỗ có giác lõi không phân biệt gỗ màu xám pha hồng nhạt. Vòng năm không rõ, gỗ sớm gỗ muộn không phân biệt. Mạch phân bố phân tán, tụ hợp đơn kép, mạch kích thước trung bình (= 0.22 mm), số lượng trunh bình (24 mạch/1mm2). Tế bào mô mềm xếp dọc thân cây phân bố theo các hình thức vây quanh mạch hình tròn không kín, vây quanh mạch kín hình tròn & hình cánh.

Tia kích thước trung bình (0.25 mm), số lượng trung bình (6-12 tia/mm), gỗ không có cấu tạo thành lớp, gỗ không có ống dẫn nhựa dọc, gỗ nặng bền. Thớ gỗ nghiêng, tương đối mịn. Tính chất vật lý: Là chỉ tiêu vật lý rất quan trọng của gỗ nó ảnh hưởng đến các tính chất cơ lý Khối lượng thể tích của gỗ là tỷ số giữa khối lượng gỗ trên đơn vị thể tích gỗ, được m xác định theo công thức :  = ( g/cm3) V Ở đây tôi tiến hành xác định khối lượng thể tích ở độ ẩm thăng bằng (12%), khối lượng thể tích khô kiệt, công thức tính như sau: download by : [e-mail] 17 m 12  Khối lượng thể tích thăng bằng (MC= 12%):  12 = ( g/cm3) V12 m0  Khối lượng thể tích khô kiệt:  0 = ( g/cm3) V0 Khối lượng thể tích của gỗ được xác định theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 3131 – 1975 (TCVN 8048-2:2009). Hình dạng và kích thước như hình 2.2: Kích thước mẫu xác định khối lượng thể tích - Sau khi gia công mẫu xong ta xử lý mẫu đến độ ẩm cân bằng với môi trường không khí thường (độ ẩm thăng bằng MC = 12% ) bằng cách cho mẫu vào tủ dưỡng mẫu, đặt (to = 20± 2oC & độ ẩm φ = 60± 5oC), khi kiểm tra kích thước của 2 hoặc 3 mẫu giữa 2 lần đo liên tiếp cách nhau 6 tiếng chênh lệch không vượt quá 0.02 mm hoặc chênh lệch khối lượng mẫu giữa 2 lần cân < 0,05% khối lượng mẫu thì lúc này mẫu đã đạt yêu cầu.

Sau đó tiến hành cân và đo lại kích thước để xác định khối lượng thể tích ở độ ẩm 12%. Ta tiếp tục sấy mẫu đến khô kiệt (MC = 0%), cân khối lượng và đo lại kích thước của mẫu để xác định khối lượng thể tích khô kiệt. Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng 2.2: Kết quả tính toán khối lượng thể tích của gỗ Khối lượng thể tích Các thang Giá trị (g/ cm3) P ( %) Min 0. Tính chất cơ học.

download by : [e-mail] 18 Tính chất cơ học và vật lý của gỗ có ảnh hưởng lớn đến quá trình cắt gọt, song tài liệu công bố về tính chất cơ lý của gỗ rất ít. Để phục vụ cho việc tính toán các thông số tối ưu của xích cưa xăng khi chặt hạ gỗ cũng như việc tính toán các thiết bị gia công cắt gọt gỗ chúng tôi tiến hành nghiên cứu tính chất cơ lý của gỗ tại phòng thí nghiệm của trung tâm thí nghiệm khoa Chế biến lâm sản Trường Đại học Lâm nghiệp, quá trình thử mẫu được thể hiện trên hình 2.3: Quá trình thí nghiệm xác định tính chất cơ lý của gỗ * Xác định tính chất cơ học của gỗ nghiên cứu Kết quả xác định tính chất cơ học của gỗ sau khi thí nghiệm và xử lý trên máy tính, chúng tôi tổng hợp trong bảng 2.3 như sau: Bảng 2.3: Bảng tổng hợp tính chất cơ học của gỗ TT Chỉ tiêu cơ học Độ ẩm 12 % Đơn vị Ghi chú 1 Nén dọc thớ 67.4 N/mm2 4 Uốn tĩnh 125.6 N/mm2 6 Trượt dọc thớ tiếp tuyến 15.7 N/mm2 7 Trượt dọc thớ xuyên tâm 17.8 N/mm2 * Phân tích tính chất cơ học của gỗ nghiên cứu - Giới hạn bền nén dọc thớ: Giới hạn bền nén dọc thớ gỗ là 67,4 N/mm2 , căn cứ vào TCVN 1072 -71 thì giới hạn bền khi nén dọc thớ được xếp vào nhóm II. Do đó gỗ nghiên cứu là loài gỗ thích hợp sử dụng cho những chi tiết công trình chịu lực. download by : [e-mail] 19 - Giới hạn bền uốn tĩnh: Giới hạn bền uốn tĩnh  u t= 125.6 N/mm2 được xếp vào nhóm III theo TCVN1072 - 71 - Giới hạn bền trượt dọc thớ: Giới hạn bền trượt dọc thớ của gỗ nghiên cứu  td XT =15.7 N/mm2 và  td TT = 17.7 N/mm2 được xếp vào nhóm I theo TCVN1072 - 71.

Thông qua việc phân tích và đánh giá tính chất cơ học của gỗ nghiên cứu ta thấy nghiên cứu là loài gỗ có cường độ chịu lực cao thích hợp cho các công trình chịu lực lớn. Tuy nhiên là loài gỗ rất cứng nên quá trình gia công cắt gọt rất khó, công cắt gọt lớn. Khi gia công cắt gọt loại gỗ này phải nghiên cứu lưỡi cắt cho hợp lý để lực cắt nhỏ, tiêu hao công suất nhỏ. Thiết bị nghiên cứu.

a) Cấu tạo cưa xăng. Cưa xăng là loại máy cầm tay nhỏ gọn. Tất cả các loại cưa xăng đều là động cơ 2 kỳ chạy bằng nhiên liệu xăng. Các loại cưa xăng khác nhau có hình dạng khác nhau, kích thước khác nhau, trọng lượng khác nhau, nhưng nguyên lý làm việc giống nhau, các bộ phận của máy giống nhau.

Cấu tạo của cưa xăng được thể hiện ở hình 2.4: Cấu tạo của cưa xăng download by : skknchat@gmail. Nắp đậy xi lanh 14. Tay cầm phía trước 15. Trấu bám vào gỗ 4.

Hộp khởi động 17. Nắp bình đựng nhớt 18. Tay cầm khởi động 19. Bảo vệ tay cầm phía sau 7.

Vít điều chỉnh bộ chế hoà khí 20. Đóng mở gió (le gió) 21. Chốt an toàn 9. Tay cầm phía sau 22.

Công tắc tắt mở máy 23. Tuý mở bugi 11. Nắp bính xăng 24. Hướng dẫn sử dụng 13.

Bánh sao bị động 26. Bảo vệ bản, xích cưa  Đặc tính về cấu tạo của cưa xăng: Do cưa xăng là thiết bị cầm tay, khi làm việc người công nhân luân phải nâng ở trên tay, mặt khác điều kiện làm việc, di chuyển phức tạp, độ dốc lớn do vậy cưa xăng có đặc điểm cấu tạo khác với các loại máy khác là: Trọng lượng máy nhẹ, kết cấu nhỏ gọn, độ rung thấp, công suất lớn. Đặc biệt là cưa xăng làm việc ở mọi tư thế (đứng, nằm ngang, lật úp), với đặc điểm này một số chi tiết của cưa xăng làm bằng nhựa, hợp kim. nên độ bền thấp, khi hỏng khó khắc phục.

b) Nguyên lý hoạt động của cưa xích Khi động cơ hoạt động mô men quay được tạo ra ở đầu trục cơ. Trống trong của côn gắn chặt với trục cơ nên quay theo trục cơ, làm cho má côn văng ra và truyền mô men quay cho trống ngoài. trống ngoài gắn bánh sao chủ động, bánh sao chủ động quay đẩy xích cưa chuyển động. Khi động cơ hoạt động xích cưa chuyển động thành vòng tròn xung quanh bản cưa.

Quá trình cắt được thực hiện khi đặt xích cưa đang chuyển động tiếp xúc với vật cắt ( gỗ hoặc tre nứa), các phần tử cắt trên mắt xích cắt tạo ra mạch cắt. Quá trình cắt nhanh hay chậm phụ thuộc vào lực ấn cưa (tốc độ đẩy), vận tốc của xích cưa ( tốc độ cắt) và các thông số của phần tử cắt trên mắt xích cắt. Để đặc trưng cho khả năng cắt của mỗi loại cưa người ta dùng đại lượng đó là năng suất thuần tuý của download by : skknchat@gmail.