Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của xích cưa xích để chặt hạ tre luồng (Dendrocalamus Membranaceus)

Luận văn tốt nghiệp Khoa CN&PTNT
LờI CảM ƠN
Sau hơn năm tháng làm việc nghiêm túc, khẩn trương, em đã hoàn thành bản
luận văn tốt nghiệp với đề tài: “Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của
xích cưa xích để chặt hạ tre luồng (Dendrocalamus Membranaceus)”.
Trong suốt quá trình thực hiện đề tài em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ quý
báu của: Th.S Dương Văn Tài - thầy hướng dẫn trực tiếp; các thầy cô giáo trong
khoa Công nghiệp và Phát triển nông thôn; TS Nguyễn Văn Bỉ cùng các thầy cô
giáo trong khoa Chế biến Lâm sản; cán bộ công nhân viên thuộc trung tâm nghiên
cứu thực nghiệm và chuyển giao công nghệ công nghiệp rừng.
Nhân dịp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc vì những sự giứp đỡ quý báu
đó. Xin chân thành cảm ơn sự cổ vũ, động viên, giúp đỡ của bạn bè đồng nghiệp
trong thêi gian vừa qua.
Ngày 10/04/2002.

Sinh viên: Trần Văn Việt
1
Luận văn tốt nghiệp Khoa CN&PTNT
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU …………
1. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
3. Giới hạn và phậm vi nghiên cứu của đề tài.
4. Phương pháp nghiên cứu.
Chương1: TỔNG QUAN VỀ CHẶT HẠ TRE LUỒNG.
1.1. Vài nét sơ lược về quá trình trồng tre luồng ở nước ta.
1.1.1. Diện tích rừng tre luồng.
1.1.2. Phân bố tre luồng.
1.1.3. Xu hướng phát triển rừng tre luồng hiện nay.
1.2. Đặc điểm sinh thái của tre luồng.

1.2.1. Đặc điểm sinh trưởng của tre luồng.
1.2.2. Đặc điểm về tái sinh của tre luồng.
1.3. Yêu cầu kỹ thuật chặt hạ tre luồng.
1.3.1. Phương thức khai thác.
1.3.2. Luân kỳ khai thác.
1.3.3. Cường độ chặt hạ.
1.4. Tình hình chặt hạ tre luồng hiện nay ở nước ta. Đề xuất hướng giải quyết.
1.4.1. Chặt hạ bằng thủ công.
1.4.2. Chặt hạ bằng cưa xích.
1.5. Sơ lược về cấu tạo và nghuyên lý hoạt động của răng cưa xích.
1.5.1. Cấu tạo xích cưa.
1.5.2. Các thông số kỹ thuật của xích cưa.
1.5.3. Nghuyên lý hoạt động của xích cưa.
Chương 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI.
2.1. Cấu tạo của tre luồng.
2.1.1. Cấu tạo thô của tre luồng.
2
Luận văn tốt nghiệp Khoa CN&PTNT
2.1.2. Cấu tạo tinh của tre luồng.
2.2. Một số tính chất của tre luồng có ảnh hưởng đến quá trình chặt hạ.
2.2.1. Tính chất lý học.
2.2.2. Tính chất cơ học.
2.2.3. Thành phần hoá học.
2.3. Ảnh hưởng của một số yếu tố đặt trưng của tre luồng đến cắt gọt.
2.4. Nghiên cứu xác định lực cắt khi chặt hạ tre luồng bằng cưa xích.
2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất thuần tuý và chi phí năng lượng riêng
khi chặt hạ tre luồng bằng cưa xích.

2.5.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất thuần tuý khi chặt hạ tre luồng bằng
cưa xích.

2.5.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí năng lượng riêng khi chặt hạ tre luồng
bằng cưa xích.
2.6. Kết luận.
Chương3: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
3.1. Lựa chọn phương phương pháp nghiên cứu.
3.2.Lựa chọn mục tiêu thực nghiệm và tham số điều khiển.
3.3. Phương pháp đo đạc và thu thập số liệu.
3.4. Tiến hành công tác chuẩn bị.
3.5. Tiến hành thí nghiệm đơn yếu tố.
3.5.1. Xây dựng kế hoạch thực nghiệm.
3.5.2. Xử lý sơ bộ số liệu thí nghiệm.
3.5.3. Xây dựng mô hình hồi quy thực nghiệm.
3.5.4. Kiểm tra mô hình hồi quy thực nghiệm.
3.6. Phương pháp thực nghiệm đa yếu tố.
3.6.1. Chọn phương án quy hoạch thực nghiệm và lập ma trận thí nghiệm.
3.6.2. Tiến hành thí nghiệm.
3.6.3. Kiểm tra tính đồng nhất phương sai.
3
Luận văn tốt nghiệp Khoa CN&PTNT
3.6.4. Xác định mô hình.
3.6.5. Đánh giá mô hình.
3.6.6. Tính lại các hệ số hồi quy.
3.6.7. Chuyển phương trình hồi quy về dạng thực.
3.7. Xác định giá trị tối ưu của các yếu tố đầu vào của hàm mục tiêu.
Chương4: KẾT QUẢ CỦA ĐỀ TÀI.
4.1. Kết quả thực ngiệm đơn yếu tố.
4.1.1. Ảnh hưởng chiều dày h phoi đến năng suất thuần tuý Ntt và chi phí năng
lượng riên Nr.
4.1.2. Ảnh hưởng của góc cắt δ
1

đến năng suất thuần tuý Ntt và chi phí năng
lượng riên Nr.
1.3. Ảnh hưởng của góc cắt δ
2
đến năng suất thuần tuý Ntt và chi phí năng
lượng riêng Nr.
4.1.4. Kết luận.
4.2. Kết quả thực nghiệm đa yếu tố.
4.2.1. Chọn vùng nghiên cứu và guía trị biến thiên của các yếu tố.
4.2.2. Thành lập ma trận thí nghiệm.
4.2.3. Tiến hành thí nghiệm.
4.2.4. Xử lý sơ bộ số liệu thí nghiệm.
4.2.5. Xây dựng mô hình hồi quy thực nghiệm.
4.2.6. Đánh giá mô hình.
4.2.7. Dạng thực của phương trình hồi quy.
4.3. Xác định thông số làm việc tối ưu của xich cưa xich chặt hạ tre luồng.
4.4.Vận hành cắt thử với xích cưa có thông số tối ưu.
Chương5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.
4.1. Kế luận …………….
4.2. Kiến nghị ……………
TÀI LIỆU THAM KHẢO.
PHỤ LỤC.
4
Luận văn tốt nghiệp Khoa CN&PTNT
5
Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiÕt của vấn đề nghiên cứu .
Nghành Lâm nghiệp được nhà nước giao cho quản lý 22,5 triệu ha rừng và đất

rừng, chiếm khoảng 60% diện tích lãnh thổ; bao gồm nhiều vùng kinh tế quan trọng
của đất nước[28]. Hoạt động của nghành Lâm nghiệp không những có tác dụng bảo
vệ môi trường sinh thái, phủ xanh đất trống đồi núi trọc mà còn có nhiệm vụ cung
cấp lâm sản cho các nghành kinh tế quốc dân, góp phần phần phát triển kinh tế xã
hội cho các dân tộc miền núi, cho đất nước.
Quá trình xây dựng và phát triển của nghành Lâm nghiệp trong hơn 50 năm qua
đã có những đóng ghóp tích cực vào việc phát triển vốn rừng, đó là đã trồng mới
được 4.367.000 ha rừng các loại, trong đó có khoảng 480.370 ha rừng tre luồng.
Đến năm 2010 tới đây sau khi thực hiện xong dự án 661 thì diện tích rừng tre luồng
có thể tăng thêm 550.000 ha nữa[28].
Theo kết quả kiểm kê rừng năm 1999 theo chỉ thị 286/TTg ngày 02 tháng 5
năm 1997 của Thủ tướng Chính phủ, diện tích rừng cả nước là 10,9 triệu ha, chiếm
33,2% tổng dịên tích đất tự nhiên toàn quốc. Trong đó có khoảng 8.400.766 nghìn
cây tre nứa, hàng năm đưa vào khai thác khoảng 50.000 tấn[12].
6
Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
Do đặc tính sinh trưởng và phát triển của tre luồnglà chúng sống thành từng
bụi dày đặc, cây non mọc sau ở bên ngoài, cây già mọc truớc ở bên trong; nên ảnh
hưởng rất lớn đến công nghệ khai thác, đặc biệt là khâu chặt hạ. Trong thực tế sản
xuất hiện nay việc chặt hạ tre luồng chủ yếu bằng công cụ thủ công như: dao, rìu,
búa, do vậy việc chặt hạ những cây bên trong rất vướng và khó khăn. Muốn không
bị vướng ta phải chặt một số cây non ở bên ngoài để mở lối vào bên trong; như vậy
sẽ ảnh hưởng nhiều đến sự tái sinh của bụi tre luồng. Mặt khác, chặt hạ bằng công
cụ thủ công thì không thể chặt thấp gốc được, dùng phương pháp này thì gốc bên
trong bao giờ cũng phải cao hơn bên ngoài mới chặt được và như vậy thì cây ở giữa
bụi sễ có gốc chặt rất cao. Qua số liệu điề tra khảo sát ở một số cơ sở sản xuất có
khai thác tre luồng như lâm trường Lương-Hoà Bình và một số trang trại khác cho
thấy rằng: Chiều cao trung bình gốc chặt ở giữa bụi là 60 cm[32].
Trong quy phạm về khai thác tre luồng đã quy định là phải chặt hạ những cây

già bên trong và chiều cao gốc chặt không quá một phần ba đường kính gốc
chặt[24]. Do vậy nếu sử dụng công cụ thủ công để chặt hạ tre luồng thì không thể
đẩm bảo theo quy phạm được. Thực tế cho thấy rằng: Nếu chiều cao gốc chặt lớn
thì thời gian gốc bị thối là rất lâu, từ đó tốn một lượng dinh dưỡng để nuôi gốc đã
chặt; mặt khác những gốc đó còn chiếm chỗ làm cản trở quá trình tái sinh của bụi
tre luồng. Ngược lại nếu chiều cao gốc chặt thấp thì không những tiết kiệm dinh
dưỡng nuôi cây con mà chỉ sau một thời gian ngắn là các gốc đó bị mục nên tạo
điều kiện thuận lợi cho cây tái sinh phát triển.
Từ thực tế trên đây, yêu cầu cần phải có một thiết bị chặt hạ có khả năng chặt
được những cây ở giữa bụi mà không làm ảnh hưởng đến cây non ở bên ngoài,
chiều cao gốc chặt đảm bảo quy phạm, cho năng suất cao, chi phí chặt hạ thấp.
Theo kết quả khảo nghiệm cưa xăng chặt hạ tre luồng của bộ môn Khai thác và
sơ chế Nông Lâm sản - trường Đại học Lâm nghiệp, áp dụng tại lâm trường Lương
Sơn - Hoà Bình cho thấy: Việc áp dụng cưa xăng vào chặt hạ tre luồng có những ưu
và nhược điểm sau đây:
•Ưu điểm:
7
Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
-Năng suất chặt hạ trung bình 800 cây/ca (một ca làm việc 8 giờ đồng hồ).
-Giá thành chặt hạ trung bình 120 đồng/cây.
- Chiều cao gốc chặt đạt từ (3÷5) cm.
-Khi chặt những cây bên trong bụi không ảnh hưởng đến cây non bên ngoài.
•Nhược điiểm:
-Năng suất chặt hạ chưa cao, do cấu tạo tre luồng khác cấu tạo của gỗ nên xích
cưa dùng để chặt hạ gỗ áp dụng vào chặt hạ tre luồng là chưa hoàn toàn phù hợp.
Do đó các thông số của xích cưa cần phải được nghiên cứu thay đổi lại cho phù hợp
thì năng suất chặt hạ mới tăng lên được.
-Đặc tính cơ lý của tre luồng cao hơn của gỗ - do cấu tạo đặc biệt của nó. Đặc
biệt là ở lớp ngoài của tre luồng có thành phần silich (rất cứng) nên làm tăng lực

cản cắt lên, kết quả làm giảm năng suất cắt và xích chóng cùn. Vì vậy răng cưa xích
hiện nay muốn dùng vào việc cắt gỗ cần phải thay đổi lại các thông số về góc cho
phù hợp.
-Do chặt hạ tre luồng là cưa luôn phải nâng trên tay - hầu như không sử dụng
vấu bám nên làm cho người sử dụng chóng mệt hơn. Do đó trọng lượng của cưa
cũng cần được nghiên cứu thay đổi cho phù hợp với sức khỏe của người sử dụng.
-Tuy cây tre luồng có đường kính nhỏ nhưng khi chặt hạ tốc độ cắt phải lớn để
tránh cưa bị kẹp hoặc cây bị tách. Do vậy công suất của cưa dùng cho chặt hạ tre
luồng phải được tuyển chọn cho phù hợp.
Như vậy, để giải quyết tốt vấn đề thực tế sản xuất đặt ra như đã phân tích ở trên
thì hướng sử dụng công cụ cưa xăng là khả quan nhất. Tuy nhiên, vấn đề chỉ được
giải quyết triệt để sau khi ta đã khắc phục được các nhược điểm của công cụ cưa
xăng trong chặt hạ tre luồng. Để khắc phục được những nhược điểm đó ta cần phải
nghên cứu thay đổi cấu tạo xích cưa, lựa chọn công suất và trọng lượng cưa phù
hợp nhất đối với đối tượng chặt hạ là tre luồng.
8
Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về cưa xăng. Một số công trình
nghiên cứu ở Thụy Điển tập trung vào các lĩnh vực như: An toàn lao động, chi phí
sản xuất. Một số công trình nghiên cứu của Canada về hoàn thiện xích cưa. Một số
công trình nghiên cứu ở Phần Lan về cưa xăng chặt hạ gỗ; [31]. Tất cả các công
trình này chỉ nghiên cứu đối với đối tượng chặt hạ là gỗ, nên không thể áp dụng kết
quả đó vào đối tượng chặt hạ là tre luồng. Cho đến nay, chưa thấy có công trình nào
trên thế giới nghiên cứu về cưa xích chặt hạ tre luồng.
Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu về cưa xăng, nhưng chỉ tập
trung vào việc khảo nghiệm, đánh giá hiệu quả kinh tế của cưa xăng chặt hạ gỗ[31].
Cho đến nay, chưa có công trình nào nghiên cứu về cưa xích chặt hạ tre luồng.
Xuất phát từ thực tế này, được sự đồng ý của khoa Công nghiệp và Phát triển
nông thôn và thầy giáo hướng dẫn - Th.S: Dương Văn Tài, tôi chọn và thực

hiện đề tài:
“Nghiên cứu xác định một số thông số tối ưu của xích cưa xích để chặt hạ
tre luồng (Dendrocalamus Membranaceus)”.
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài:
-Xây ựng cơ sở lý luận khoa học cho việc tính toán, tuyển chọn một số thông số
cơ bản của cưa xích khi chặt hạ tre luồng.
-Xác định một số thông số tối ưu của xích cưa xích để chặt hạ tre luồng.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài.
-Đối tượng nghiên cứu :
+ Xích cưa xích loại lắp trên bản cưa có chiều dài 45 đến 50 cm, cưa có công
suất từ 2.5 đến 3.4 Kw, trọng lượng cưa từ 5 đến 6.5 kg.
+Tre luồng đã đến tuổi khai thác (4 tuổi).
-Phạm vi nghiên cứu: Chỉ nghiên cứu các yêu tố về xích cưa xích.
4. Phương pháp nghiên cứu:
-Nghiên cứu lý thuyết về cắt gọt tre luồng để phân tích các yếu tố ảnh hưởng
đến cắt gọt tre luồng.
9
Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
-Nghiên cứu thực ngiệm (phương pháp quy hoạch thực nghiệm) để xây dựng
mối tương quan giữa các yếu tố ảnh hưởng chính đến hàm mục tiêu.
10
Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
11
Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
1.1.Vài nét về quá trình trồng tre luồng ở nước ta.

1.1.1. Diện tích rừng tre luồng.
Ở nước ta diện tích rừng tre luồng rất lớn. Theo kết quả kiểm kê rừng năm
1993 thì diện tích rừng tre luồng đã chiếm đến 11,4% tổng diện tích rừng toàn quốc
với trữ lượng 5,551 tỷ cây. Ngoài ra tre luồng còn được trồng rải rác khá nhiều
quanh làng, quanh nhà[12].
Cơ cấu cây trồng rừng cho 9 vùng kinh tế Lâm nghiệp toàn quốc có đến 92 loài
cây trồng, trong đó chỉ có 5 loài tre luồng. Chỉ có 5/92 loài mà chiếm diện tích lớn
như thế cũng nói lên sự phát triển cũng như giá trị của các loại tre luồng quan trọng
đến chừng nào.
1.1.2. Phân bố tre luồng.
Tre luồng là hai trong 1250 loài thuộc 47 giống của họ Bambusoideae hiện có
trên thế giới. Tre luồng sinh trưởng thành bụi (khóm) sinh sản chủ yếu bằng con
đường vô tính.
Ở nước ta tre luồng có vùng phân bố tương đối rộng từ miền tây Nghệ Tĩnh qua
Thanh Hoá, đến Hoà Bình, song tập trung chủ yếu ở một số huyện miền núi (Ngọc
Lặc - Quan Hoá - Lang Chánh - Bá Thước) của tỉnh Thanh Hoá. Tre luồng có nhiều
đặc tính quý, giá trị sử dụng cao, do vậy đã được di thực đến trồng tập trung và
phân tán ở nhiều nơi thuộc các tỉnh Sơn La, Hoà Bình, Vĩnh Phúc, Hiện nay cây
tre luồng đang được xác định là một trong những loài cây chủ lực của chiến lược
phát triển kinh tế trang trại ở vùng nông thôn miền núi[6].
1.1.3. Xu hướng phát triển tre luồng hện nay.
Hiện nay do gỗ ngày một khan hiếm, việc dùng tre luồng trong một số khâu là
điều cần thiết. Hơn thế nữa, tre luồng được chế biến để sản suất ra nhiều mặt hàng
mỹ nghệ có đặc thù riêng, có giá trị xuất khẩu cao. Do vậy, trong giai đoạn hiện nay
và trong tương lai diện tích rừng tre luồng nhất định sẽ không ngừng tăng nhanh.
1.2. Đặc tính sinh thái và đặc điểm sinh trưởng phát triển của tre luồng
1.2.1. Đặc điểm sinh thái.
12
Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT

Sinh trưởng và phát triển tốt nhất ở các vùng mưa mùa nhiệt đới, khí hậu nóng
Èm trong năm có hai mùa (mưa, khô) rõ rệt[6].
-nhiệt độ trung bình (8.8÷36)
o
C.
-Lượng mưa tối thiểu 1000 mm, chưa tìm được giới hạn tối đa nhưng đã thấy
cây cùng họ sống ở vùng có lượng mưa 6500 mm/năm.
-Độ Èm tương đối trung bình 80%.
-Độ cao tuyệt đối trung bình 2500 m. Song vẫn thấy loài cùng họ mọc tự nhiên
ở độ cao 3000 m (Ên Độ), 3600 m (châu Mỹ La Tinh).
-Mọc được hầu hết ở các loại đất. Song Ýt thấy mặt ở đầm lầy, không phân bố
ở vùng ngập mặn, đất ngập nước, trên đất bạc màu khô cằn tre luồng sinh trưởng
phát triển kém.
-Tổ thành: Có thể mọc thuần loài hoặc hỗn loài trong các rừng Èm thường
xanh hoặc rụng lá theo mùa tại các miền nhiệt đới.
Đặc điểm sinh thái trên đây chi phối rất lớn đến công nghệ khai thác tre luồng.
1.2.2. Đặc diểm sinh trưởng của tre luồng.
Tre luồng sinh trưởng theo kiểu mọc cụm phát triển theo hình li tâm, cây già
bên trong, cây non mọc sau ở bên ngoài; khoảng cách giữa các cây cạnh nhau
khoảng (5÷10) cm tuỳ theo từng bụi.
Tre luồng sinh sản chủ yếu bằng vô tính, cũng có hoa, có quả; Song chưa thấy
cây tái sinh từ hạt. Hiện tượng ra hoa kết quả chỉ có ở những khóm với chu kỳ
(5÷10) năm.
Măng mọc tập trung vào các tháng (4÷5); mùa thu và cuối thu Ýt măng. Thông
thường mỗi cây mẹ chỉ nuôi được một măng phát triển thành cây trưởng thành sau
này.
Thời gian từ lúc măng nhú khỏi mặt đất đến lúc định hình khoảng (40÷55)
ngày, thời gian cần thiết để cây định hình có biến động chút Ýt, theo thời vụ ra
măng và tình hình phát triển của rừng. Măng mọc đầu vụ cần (5÷10) ngày - nhiều
hơn cuối vụ. Cây ở rừng đã định hình (từ 6 tuổi trở lên) cần (10÷42) ngày nhiều -

hơn cây ở rừngvừa khép tán[12].
13
Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
Tre luồng phát triển tốt nhất từ (1÷2) tuổi, trong giai đoạn này thì tính chất cơ
lý còn thay đổi lớn; khi đạt từ 4 tuôi trở lên thì tính chất cơ lý Ýt thay đổi.
Những đặc điểm sinh trưởng trên đây là căn cứ quan trọng để nhà sản xuất chọn
thời điểm, loại hình khai thác sao cho vừa đảm bảo chất lượng sản phẩm khai thác
vừa đảm bảo an toàn cho các cây non.
1.3. Yêu cầu kỹ thuật chặt hạ tre luồng.
1.3.1. Phương thức khai thác.
Nói chung phương thức khai thác là chặt chọn, trừ trường hợp đặc biệt được
phép chặt trắng là rừng tre luồng đã quá tuổi thành thục sinh lý (bị khuy) cần chặt
gấp để tận dụng nguyên vật liệu hoặc khu rừng tre luồng đã quy hoạch và được
phép sử dụng đất rừng tre luồng vào mục đích khác.
1.3.2. Luân kỳ khai thác.
Luân kỳ khai thác là khoảng thời gian giản cách giửa 2 lần khai thác. Tất cả các
rừng tre luồng khi tiến hành khai thác phải áp dụng luân kỳ khai thác cách năm.
Trong mùa măng chính phải đình chỉ khai thác Ýt nhất một tháng vào lúc măng dễ
bị đổ gãy nhất (tháng 4 và tháng 5), để đảm bảo tái sinh và sinh trưởng.
1.3.3. Cường độ chặt hạ.
Cường độ chặt hạ phụ thuộc vào luân kỳ khai thác và trữ lượng rừng. Đối với
luân kỳ từ 1 đến 2 năm thì cường độ chặt là 20%. Đối với luân kỳ 3 năm thì cường
độ chặt là 30%, còn đối với luân kỳ từ 4 đến 5 năm thì cường độ chặt là 50%.
Trong thực tế sản xuất để xác định cường độ chặt hạ thì ta dùng cách sau: Để lại tất
cả cây 1 tuổi còn lại chặt tất cả các cây trong bụi, hoặc để lại tất cả các cây 1+2+3
tuổi trong bụi, còn chặt những cây khác [37].
1.4. Tình hình chặt hạ tre luồng hiện nay ở nước ta. Đề xuất hướng giải quyết.
1.4.1. Chặt hạ bằng thủ công.
14

Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
Đây là phương pháp chặt hạ cổ điển nhưng vẫn còn phổ biến hiện nay - với
công cụ chủ yếu là: Dao, búa, rìu, Do đặc điểm sinh thái của tre luồng là cây già
thường mọc trong, cây non thường mọc ngoài nên dùng những công cụ này chặt hạ
rất vướng, rất khó chặt thấp gốc được, đặc biệt là những cây ở giữa bụi. Để không
bị vướng ta chặt một số cây non bên ngoài nên lại ảnh hưởng đến chất lượng sản
phẩm khai thác, lãng phí tài nguyên.
1.4.2. Chặt hạ bằng cưa xích.
Để khắc phục những nhược điểm của việc chặt hạ bằng công cụ thủ công như
đã nói ở trên, dùng cưa xăng để chặt hạ cho năng suất cao, đáp ứng được yêu cầu về
tái sinh. Loại cưa phù hợp nhất hiện nay là loại có công suất từ 2,5 đến 3,4 Kw,
chiÒu dài bản cưa từ (45 ÷50) cm, trọng lượng cưa từ (5 ÷6,5 ) kg[37].
Tuy nhiên, theo kết quả khảo nghiệm cưa xăng của Bộ môn Khai thác và Sơ
chế Nông Lâm sản - trường Đại học Lâm nghiệp áp dụng vào lâm trường Lương
Sơn- Hoà Bình thì việc áp dụng cưa xăng vào việc chặt hạ cưa luồng vẫn còn tồn tại
một số nhược điểm cần được khắc phục đó là: Năng suất chặt hạ chỉ mới 800cây/ca
(một ca làm việc 8 giờ đồng hồ), chi phí nhiên liệu chặt hạ vẫn còn lớn, xích cưa
nhanh bị cùn, mạch cắt dễ bị xước,… Đây cũng là một trong những điều cơ bản giải
thích tại sao các đội khai thác ở các lâm trường vẫn chưa đưa cưa xăng vào sử dụng
hàng loạt.
Từ thực tế trên đây, thì việc cải tiến cưa xăng cho phù hợp với đối tượng chặt
hạ là tre luồng nhằm đem vào áp dụng là rất cần thiết.
1.5. Sơ lược về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của xích cưa xích.
Xích cưa là cơ cấu cắt của cưa xích. Hiện nay Việt Nam ta thường sử dụng các
loại xích cưa như: Xích cưa “Husqvarna H42, H25”, xích cưa “Hữu nghị” của Liên
Xô cũ, xích cưa “Echo” của Nhật, xích của “Patner”, xích cưa “oregon 73V, 91”
của Thuỵ Điển, xích của “Sácdona”, xích của “Stihl” của Đức, [ 31].
Tuy chủng loại đa dạng, nhưng về cấu tạo, các thông số kỹ thuật và nguyên lý
hoạt động cơ bản là giống nhau.

1.5.1. Cấu tạo xích cưa.
15
Lun vn tt nghip khoa
CN&PTNT
Xớch ca l b phn quan trng nht trong c cu ct ca ca xớch. Xớch ca do
nhiu mt xớch cú tỏc dng c bit ni vi nhau thnh mt vũng kớn, bao gm :
Mt xớch (1), mt y (2), mt xớch ni (3) v cỏc mt xớch ni vi nhau bng cỏc
cht tỏn (4). Mt xớch gm cỏc phn t : Mt ct nh rng (d), cnh ct bờn (b), mt
ct bờn (c), g hn ch n sõu vo g (a). Tt c c th hin nh hỡnh 1.1.
Hỡnh 1.1: Cu to xớch ca.
ca khụng b bt tr li khi ct, ngi ta dựng loi mt xớch an ton(5). Loi
mt xớch ny thớch hp khi ct cnh cõy nh.
Trờn mt xớch cú rng ct. Cỏc loi rng ct thụng dng nht cú mt ct bờn
cong hoc mt ct bờn phng (hỡnh 1.2).
Hỡnh 1.2: Cu to rng ct ca xớch ca.
khong a = 0,36 mm; 0,75 mm; 1 mm. G
hn ch cng thp hn nh rng ct khi ca cú cụng sut ln v ct g mm, trong
lỳc ny b dy phụi ln nng sut cao.
1.5.2. Cỏc thụng s k thut ca xớch ca.
Cỏc thụng s k thut cua xớch ca tu thuc vo dng xớch, i tng ct.
Hin nay cú mt s dng xớch thụng dng vi thụng s k thut tng ng c th
hin ph biu 01 ca phn ph lc.
16
Bớc xích t là khoảng cách giữa 2 chốt
xích. Răng ca có thể phủ Crôm và hàn
đắp hợp kim rắn lên phần cắt của
răng. Phía trớc cạnh cắt của răng có
gờ hạn chế độ ăn sâu vào gỗ (chiều
dày phoi).
Gờ hạn chế thấp hơn đỉnh răng,

nó phụ thuộc vào bớc xích và độ cứng
của phôi. Thông thờng gờ hạn chế
thấp hơn đỉnh răng cắt một khoang

Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
Trong số những loại xích đó, qua thực tế sản xuất kiểm nghiệm chúng tôi thấy
loại xích vạn năng oregon91 là có nhiều ưu điểm hơn cả. Do đó chúng tôi chọn loại
xích này để nghiên cứu cải tiến. Thông số kỹ thuật chi tiết của nó được thể hiện ở
phụ biểu 02 ở phần phụ biểu[41, 42].
1.5.3. Nguyên lý hoạt động của xích cưa.
Xích cưa làm việc trong điều kiện rất khắc nghiệt: Tốc độ cao (5÷12) m/s, việc
bôi trơn lại không liên tục và đầy đủ. Trong quá trình cưa, xích bị nhét đầy mùn
cưa, đất cát và nhựa cây.
Sơ đồ nguyên lý của xích cưa được thể hiện như hình 1.3. Xích cưa mắc vòng
qua bánh sao chủ động và tựa trên bản cưa. Nhờ nhận mô men quay từ bánh sao
chủ động mà nó chuyển động thành vòng kín gây nên quá trình cắt cây.
Hình 1.3: Sơ đồ nghuyên lý hoạt động của xích cưa.
17
Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
18
Lun vn tt nghip khoa
CN&PTNT
Chng2
C S Lí LUN CA TI
2.1. Cu to ca tre lung.
Cng nh g, tre lung l mt loi thc vt vỡ th tớnh nng ca nú ph thuc
rt ln vo cu to . Do ú ta cn nghiờn cu c im cu to ca nú.
2.1.1. Cu to thụ ca tre lung .

Xột v cu to thụ tre lung cú th chia ra lm ba b phn chớnh: thõn ngm,
thõn cõy v cnh lỏ (hỡnh 2.1).
Hỡnh 2.1: Cu to thụ ca tre lung.
1- Thõn ngm; 2- thõn; 3- cnh; 3- mng.
rt: rut bộ hay c hon ton. Trờn thõn
ngm cú vũng mo, chi. Cỏc b phn ny thng cú mu trng ng.
-Thõn cõy: Thõn thng trũn, cú on gc thõn hỡnh bu dc, cú nhiu lúng,
di ca lúng t gc n ngn khụng ging nhau. Nói chung lúng on gia thõn
di hn cỏc lúng on gc v ngn. Trong rut lúng rng. Phn tip giỏp gia cỏc
t l mt.
Mt gm cỏc b phn: Mt vũng thõn nm phớa trờn cũn gi l vũng r, vũng
di l ch ớnh ca mo nang gi l vũng mo. Gia hai vũng mo l vũng t, bờn
trong rut cú mng ngn cỏch gia hai lóng.
Tu thuc vo c tớnh mi loi m mng ngn thng phng, li lờn hay lừm
xung, kớn hoc thng l, mi phớa t cú mng chi thng gi l mt. Chi thõn
l ni phỏt trin thnh cnh (hỡnh 2.2).
19
-Thân ngầm: Là phần sống dới
mặt đất, thờng thân bò dài phát triển
thành mạng lới hay có thể chỉ có mấy
đốt ngắn ở gốc.
ở các đốt thân ngầm có rễ và
chồi. Chồi mọc lên thành cây tre hay
thành thân ngầm mới.
Cấu tạo của thân ngầm về cơ bản
cũng giống nh thân trên mặt đất. Nhng
do chức năng và điều kiện của nó
khác nhau nên có sự khác nhau rõ
-Cành lá:
+ Cành có cấu tạo nh thân. Cành phát triển từ

chồi thân gọi là cành chính. Cành ở giữa thờng lớn
hơn và dài hơn những cành bên. Tuỳ theo đặc điểm
của mỗi loài, chồi thân có từ (1ữ3) hoặc nhiều
cành chính.
+Lá: Các loại cây trong họ phụ Bambuseue th-
ờng có hai loại lá: Một loại chuyên dùng làm
nhiệm vụ bảo vệ thân non gọi là mo nang, một loại
là chuyên dùng làm nhiệm vụ quang hợp tạo nên
chất hữu cơ nuôi cây gọi là lá quang hợp.
Lun vn tt nghip khoa
CN&PTNT
1

Hỡnh 2.2: Mt on thõn tre.
1- chi; 2- vũng t; 3-
vũng thõn; 4- vũng mo; 5-
vỏch thõn;
+ Mng: Cỏc t thõn ngm sinh chi, nu chi phỏt trin thnh cõy mi, chi
ú gi l mng.
2.1.2. Cu to tinh ca tre lung.
Thõn tre lung do thnh tre bao bc (hỡnh 2.2). dy thnh gim dn theo
cao thõn cõy. Theo tui, b dy thnh tng dn vo phớa trong.
Thnh tre lung chia thnh ba phn: Biu bỡ, tht v mng la (hỡnh 2.3).

1
Hỡnh 2.3: Cu to ca thnh tre.
a- biu bỡ; b- tht tre; c- mng
la; d- bú mch.
Lp biu bỡ cng, chc v giũn. S thay i mu xanh biu bỡ cng l yu t
giỏn tip d oỏn tui tre lung (non, bỏnh t hay gi).

Phn tht tre lung bao gm nhiu bú mch v t chc mụ mm. Cn c vo
kớch thc, s sp xp v mt bú mch cú th chia thnh hai phn:
+ Ct: L phn tip xỳc vi biu bỡ, cỏc bú mch nh, nhiều, xp sớt nhau, do
ú ct tre cng, chc. i sõu vo trong cỏc bú mch to, ít, xp tha dn.
20
Biểu bì là lớp ngoài cùng, bề mặt trơn bóng,
chứa nhiều diệp lục tố nên có màu xanh, khi cây
già thờng chuyển thành màu vàng. Trên thân
cây có những bộ phận tiếp xúc nhiều với ánh
sáng mặt trời. Khi cờng độ chiếu sáng mạnh thì
quá trình chuyển hoá từ màu xanh sang màu
vàng cũng sớm hơn.
Lun vn tt nghip khoa
CN&PTNT
+ Rut: Bú mch rt ln, gp (2ữ3) ln kớch thc bú mch phn ct. Hai
phn libe v g tỏch ri nhau ra, mt rt tha, ch yu l mụ mm nờn phn ny
xp nh.
Mng la l lp trong cựng, tip giỏp vi khong trng ca lúng. Mng la
mng, mu trng. Bú mch bao gm hai phn: Libe v g. Libe ngoi, g trong
(hỡnh 2.4).

Hỡnh 2.4: A- Mt ct ngang; B- Mt ct dc.
1- t bo mụ mm; 2- mch g; 3- phn libe;
4- qun bo; 5- si tre.

+ Phn g gm cú mch g, qun bo, bao quanh l si.
Si l nhng t bo cú kớch thc bộ nht nhng rut gn nh bt kớn hon
ton, vỏch rt dy v gi chc nng c hc ca thõn cõy. Xột v khớa cnh ct gt
thỡ nú úng vai trũ rt ln trong quỏ trỡnh ct.
Cỏc bú mch nm ri rỏc trờn nn c bn l mụ mm. Mch, qun bo lm

nhim v dn truyn nha nguyờn. Si lm nhim v chng thõn cõy v giú bóo.
Mụ mm gi tr dinh dng.
V t l th tớch cỏc loi t bo: T bo mch chim trung bỡnh t (4ữ5)%. T
bo si chim t l t (30ữ50)%, cũn li l cỏc t bo khỏc.
V kớch thc t bo mch: Chiu di trung bỡnh t (700ữ800)à, ng kớnh
trung bỡnh l 70à. T bo si : chiu di trung bỡnh l 2500à, ng kớnh trung bỡnh
l 13à.
21
A B
Giữa libe và gỗ không có tầng phát
sinh (mô phân sinh thứ cấp). Do đó tre
luồng không lớn lên về đờng kính.
Mỗi bó mạch gồm các thành phần:
+Phần libe có mạch rây và tế bào
mô mềm, bao quanh phần này.
là sợi rất dày.
Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
Về phân bố bó mạch trên mặt cắt ngang của thân cây và chiều cao cây có tính
quy luật. Trên bề mặt cắt ngang của thành từ cật vào ruột: Kích thước bó mạch tăng
dần, còn mật độ giảm dần. Theo tài liệu nghiên cứu của I.K.Penski nếu chia mặt cắt
ngang thành tre thành 4 phần bằng nhau và kể từ ruột ra cật thì số lượng bó mạch ở
phần I chiếm 11% tổng số. Phần II chiếm 54%.
Tế bào sợi là một phần của bó mạch, nó quyết định tính chất cơ học của tre
luồng. Theo kết quả nghiên cứu của X.I.Vanhin: Tỉ lệ tế bào một sợi ở phần giáp
biểu bì lớn gấp 3 lần so với phần giáp màng lụa. Vấn đề này có quan hệ đến tính
chất của tre luồng.
Tính chất của tre luồng phụ thuộc vào số lượng bó mạch và tỷ lệ tế bào sợi. Căn
cứ vào cấu tạo của thành phần tre luồng ở các vị trí khác nhau theo hướng từ ngoài
vào trong có thể phân biệt được tính chất cơ lý của nó. Theo tài liệu nghiên cứu của

V.L.Avaghianhi: Ứng suất trượt dọc thở ở phần thành tre giáp biểu bì lớn hơn
(4÷4,5) lần ở phần thành tre giáp màng lụa.
Về phân bố, bó mạch theo thân cây: Kích thước bó mạch giảm dần nhưng mật
độ tăng lên, theo tài liệu của D.K.Antonôp loại tre MOCO là mật độ bó mạch ở
ngọn lớn hơn 1,6 lần so với gốc, còn tre Magake là 2 lần. Theo tài liệu nghiên cứu
của Bộ môn Gỗ - trường Đại học Lâm nghiệp, loại tre gai (tre hoá, tre nhà) ở Chí
Linh - Hải Dương ở độ cao 1,5 m và 7,5 m mật độ bó mạch là, 284; 296 bó/cm
2
.
Sự phân bố này liên quan chặt chẽ đến tính chất cơ lý của nó theo độ cao.
Qua nghiên cứu về cấu tạo của tre luồng, so sánh với gỗ về một số chỉ tiêu về
cấu tạo cho phép ta rót ra một số kết luận sau đây:
+ Các bó mạch của tre luồng nằm phân tán giữa vô số các tế bào mô mềm,
chúng không xếp theo một trật tự nào cả. Ngược lại đối với gỗ, các bó libe - gỗ sắp
xếp thành vòng vây quanh tuỷ cây. Sự khác biệt này dẫn đến việc cắt ngang đối với
tre luồng là khó khăn hơn so với gỗ có cùng các điều kiện khác (độ Èm, trọng lượng
riêng).
22
Lun vn tt nghip khoa
CN&PTNT
+ Tre lung khụng cú tu v tia g, thõn chia nhiu lúng v rng. Gia cỏc lúng
cú mng chn ngang. G cú tu v tia g thõn khụng chia t. Chớnh c im cu
to rng lm gim tit din ct rt ln. Cn c vo õy ta xut hng ci tin
xớch ca sau ny.
+ Cỏc bú mch ca tre lung khụng cú tng phỏt sinh libe - g nờn thõn cõy
khụng ln lờn theo ng kớnh (mng trng thnh v cõy gi cú ng kớnh ngoi
nh nhau). c im ny gõy nờn s lng si tng lờn, thnh si rt dy nờn lm
tng tớnh cht c lý ca tre lung rt ln.
+ T bo ca tre lung hon ton xp song song vi trc dc ca thõn cõy. Ch
cú mt mi cú hin tng nghiờng nh g. Vỡ vy ng sut kộo dc th ca tre

lung rt ln. Ngc li tre lung rt d b ch (tỏch). c im ny l cn c ta
ci tin rng ct ca xớch phự hp, ng thi khi thớ nghim ch ct v trớ lúng m
khụng ct v trớ mt hoc gn mt.
2.2. Mt s tớnh cht chớnh ca tre lung cú nh hng n quỏ trỡnh cht h.
Tre lung cú nhng tớnh cht c thự ca nú. Vỡ vy hiu c cỏc hin
tng xy ra trong quỏ trỡnh ct gt tre lung, chỳng ta phi tỡm hiu nhng tớnh
cht chớnh ca tre lung cú nh hng n quỏ trỡnh ct gt.
2.2.1. Tớnh cht lý hc.
Trong quỏ trỡnh ct gt, tớnh cht lý hc ca tre lung cú nh hng trc tip vụ
cựng phc tp, cho n nay vn cha c nghiờn cu mt cỏch chu ỏo. Di õy
chỳng ta ch cp n nhng tớnh cht lý hc ch yu ca tre lung cú nh hng
n quỏ trỡnh ct gt.
- ẩm ca tre lung cú nh hng n quỏ trỡnh ct gt. Tng hay gim
ẩm ca tre lung dn n thay i tớnh cht c hc ca tre lung v tt nhiờn cỏc
hin tng xy ra trong quỏ trỡnh ct gt cng thay i theo. ng thi ẩm li cú
quan h vi v trớ trờn thnh tre. Theo [29], mi quan h ny c th hin nh
th hỡnh 2.5.
23
- Nhiệt độ của tre luồng. Dới tác dụng của
nhiệt độ, tre luồng sẽ thay đổi tính chất cơ lý
nên trong quá trình cắt gọt cũng thay đổi và tất
nhiên cũng ảnh hởng đến qúa trình cắt gọt. Do
đó, trong khi cắt gọt ta phải quan tâm đến vấn
đề phát nhiệt.
Luận văn tốt nghiệp khoa
CN&PTNT
Hình 2.5: Đồ thị quan hệ giữa độ Èm
và cường độ.
2.2.2. Tính chất cơ học của tre luồng.
Quá trình tách phoi khỏi phôi bằng cắt gọt, nhiều hiện tượng cơ học xuất hiện

như: Biến dạng, đàn hồi, xê dịch, uốn, nén, Những hiện tượng này chịu ảnh hưởng
nhiều của tính chất cơ học của tre luồng.
- Độ cứng vững và đàn hồi của tre luồng. Nói đến tính chất cơ học của tre
luồng là nói đến khả năng chống lại tác dụng của ngoại lực. Trong đó đáng chú ý là
độ cứng vững, độ bền vững theo kéo, nén, uốn, tách, Tre luồng là hợp chất hữu cơ
mang ba tính chất: Đàn hồi, dẻo, dai. Vì vậy dưới tác dụng của ngoại lực, phôi sẽ bị
biến dạng, song sau khi ngoại lực thôi tác dụng, phôi có xu hướng trở lại trạng thái
ban đầu. Tất nhiên do tính không đồng nhất nên hiện tượng biến dang không giống
nhau theo các chiều của thớ tre luồng. Đặc trưng cho tính đàn hồi của tre luồng có
thể biểu diễn theo tỷ số:
ξ = ∆L/L
Trong đó:
∆L – Lượng biến dạng (mm).
L – Kích thước ban đầu (mm).
ξ - Biến dạng tương đối. Tất nhiên, do tre luồng có tính biến dạng, đàn
hồi, dẻo cho nên sự phụ thuộc giữa ứng suất và biến dạng đàn hồi tương đối không
hoàn toàn theo định luật Hook (σ = ξ.E, với E là mô đun đàn hồi N/m
2
), mà nhất
định phải được phải được biểu thị theo một công thức khác đi.
24
Lun vn tt nghip khoa
CN&PTNT
- ng sut nộn. Tre lung cú cu to xp, lỳc b nộn nú cú hin tng co li
theo chiu tỏc dng ca lc nộn, mt khỏc theo chiu vuụng gúc vi chiu ca lc
nộn nú cú xu hng n ra. Núi chung, sc chu nộn dc th khỏ ln. Theo chiu cao
cõy t gc n ngn, kh nng ny tng dn, lúng cao hn mt[29].
- ng sut chu kộo. õy l ng sut ln nht. cỏc loi khỏc nhau, v trớ khỏc
nhau theo cao, ct v rut, cng s khỏc nhau. T gc n ngn cng
tng dn.

Hỡnh 2.6 trỡnh by quan h gia cng chu kộo v chiu cao gc cõy. Quan
h ny cng tng t nh khi lng th tớch v chiu cao cõy tre. Nhng


Hỡnh 2.6: Quan h gia
cng chu kộo v
chiu cao gc cõy.
trng hp nghiờn cu ny,
õy l cn c chỳng tụi khc phc sai số trong quỏ trỡnh thớ nghim bng cỏch
chn mu thớ nghim thng nht v chng loi, tui v v trớ trờn thõn cõy.
- Sc chu trt. Sc chu trt ca tre lung tng i bộ. Cng chu
trt dc v ngang th phn mt v lúng cú s khỏc nhau rừ rt. phn mt ln
hn lúng. Trt ngang th ln hn trt dc th khong 3 ln (315.10 N/m
2
v
121.10
5
N/m
2
)[29]. Trt ngang th cỏc bú mch sn sinh ni lc, cũn trt dc th
thỡ ni lc li do mụ mm. Trờn thnh tre, phn ct cú ng sut ln hn phn rut.
ng sut rut dc mt khong 140.10
5
N/m
2
. lúng l 92.10
5
N/m
2
. ng sut

trt dc trung bỡnh l 120.10
5
N/m
2
.
Sc chu trt ny l cn c chỳng tụi ra hng ci tin thụng s rng ca
ca xớch ca. Vỡ trong xớch ca g hin nay cú rng ct bờn cú tỏc dng búc phoi
sau khi phoi ó c rng ct ngang ct t phoi vi thnh bờn.
25
cao 7,5 m thì khối lợng thể tích thay đổi nhiều hơn,
còn cờng độ chịu kéo thay đổ
Cờng độ chịu kéo theo vị trí từ cật đến ruột: Phần
cật chịu kéo tốt hơn phần ruột và mật độ bó mạch cao
hơn. Còn cờng độ chịu
kéo thay đổi ít hơn.
Hai loại ứng suất trên đây về mặt sử dụng giúp ta
chọn và sử dụng tre luồng sao cho phù hợp. Trong