Luận văn thạc sĩ nghiên cứu giải pháp giảm xóc cho người lái xe tải xích cao su MST 600 khi vận chuyển gỗ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
----------------------------------

TÔ QUỐC HUY

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIẢM XĨC CHO NGƯỜI
LÁI XE TẢI XÍCH CAO SU MST 600
KHI VẬN CHUYỂN GỖ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Hà Nội, 2010


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
--------------------------------

TÔ QUỐC HUY

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP GIẢM XĨC CHO NGƯỜI
LÁI XE TẢI XÍCH CAO SU MST 600
KHI VẬN CHUYỂN GỖ

Chuyên ngành: Máy và thiết bị cơ giới hố nơng - lâm nghiệp
Mã số: 60 52 14

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Cán bộ hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Nguyễn Nhật Chiêu

Hà Nội, 2010


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong sản xuất lâm nghiệp, khâu vận chuyển gỗ được thực hiện trong
điều kiện cực kỳ khó khăn. Chính vì vậy, việc nghiên cứu áp dụng cơ giới hóa
trong vận chuyển gỗ cần được quan tâm. Trước đây công việc vận chuyển gỗ
chủ yếu sử dụng những thiết bị tự chế như: Xe công nông, các loại máy kéo
bánh hơi kéo rơ moóc một trục, hai trục... Những loại xe vận chuyển trên đa
số có cơng suất nhỏ, khả năng kéo bám và ổn định thấp, không phù hợp với
việc vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp ở nước ta.
Đã có một số đề tài nghiên cứu tạo ra một số mẫu máy dùng cho việc
vận chuyển gỗ trên đất rừng và đường lâm nghiệp, nhưng việc áp dụng vào
sản xuất còn hạn chế.
Hiện nay, trên thị trường nước ta xuất hiện loại xe tải xích cao su MST
600 của Nhật Bản, với những ưu điểm vượt trội như: Kết cấu nhỏ gọn, khả
năng quay vòng tốt, di chuyển linh hoạt, đặc biệt là loại xe này có sức bám và
tính ổn định cao nên có thể di chuyển được trên địa hình đất rừng và đường
lâm nghiệp. Ngồi ra xe MST 600 cịn có thùng xe tự đổ được dẫn động bằng
thuỷ lực rất thuận tiện cho công tác bốc dỡ, vận chuyển. Tuy nhiên xe tải xích

cao su MST 600 có ghế ngồi của người lái nối cứng với khung xe, nếu sử
dụng để chở gỗ trên đường lâm nghiệp với tốc độ lớn hơn sẽ gây ra dao động
mạnh, ảnh hưởng tới chuyển động của xe cũng như sức khoẻ của người điều
khiển. Để sử dụng xe tải xích cao su MST 600 vào vận chuyển gỗ cần có
nghiên cứu thiết kế, cải tiến ghế ngồi cho người lái theo hướng lắp thêm bộ
phận đàn hồi có giảm chấn để giảm xóc. Để giải quyết vấn đề trên tôi thực
hiện Đề tài: “Nghiên cứu giải pháp giảm xóc cho người lái xe tải xích cao
su MST 600 khi vận chuyển gỗ”


2

Ý nghĩa khoa học là của đề tài này là xây dựng được mơ hình dao động
của xe tải xích cao su MST600 trước và sau khi được trang bị bộ phận đàn hồi
và giảm chấn cho ghế ngồi. Lập, giải và mơ phỏng hệ phương trình vi phân
dao động của xe trước và sau khi lắp ghế ngồi đã được thiết kế cải tiến, làm
cơ sở cho việc chọn các thông số của bộ phận treo của ghế ngồi người lái.
Kết quả nghiên cứu của đề tài mang ý nghĩa thực tiễn cho việc chọn các
thông số của bộ phận đàn hồi, giảm chấn của ghế ngồi người lái. Đồng thời,
làm căn cứ cho việc lựa chọn chế độ sử dụng xe hợp lý khi vận chuyển gỗ
trên mặt đất rừng và đường lâm nghiệp.


3

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về thiết bị vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp
1.1.1. Thiết bị vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp trên thế giới
Hiện nay trên thế giới vận chuyển gỗ lâm sản trên đường lâm nghiệp

chủ yếu bằng ô tô hoặc máy kéo kéo rơ mooc vì vận chuyển theo hình thức
này khá cơ động.
Trên thế giới ở một số nước đang phát triển và kém phát triển như
Ethiopia, Tanzania, Zimbabwe, Philipine... chủ yếu sử dụng máy kéo nông
nghiệp được lắp đặt thêm rơ moóc, cần bốc, hệ thống tời cáp để vận xuất, bốc
dỡ và vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp.
Những năm 1980 - 1995 Thụy Điển là một trong những nước sản xuất
nhiều loại phương tiện bốc dỡ, vận chuyển gỗ, đặc trưng nhất là hãng Volvo
với đủ các chủng loại. Ngồi ra cịn có hãng Allrouder và Hinght - HFT (Mỹ),
hãng Arbro - lift (Canada).
Nổi bật và sử dụng hiệu quả nhất trong vận chuyển gỗ cự ly ngắn trên
lâm nghiệp đó là máy kéo FMV 350-84 của Thụy Điển [19]. Là máy kéo
nông nghiệp, hai cầu chủ động kéo theo một rơ móoc có gắn cần bốc thủy lực.
Rơ moóc được truyền động thủy lực cả 4 bánh từ hệ thống bơm đặt trên máy
kéo hoặc rơ moóc. Rơ moóc có thể lái được bằng thủy lực, do vậy khả năng
kéo bám của máy rất cao.
Các nước phát triển ở châu Âu sử dụng nhiều các máy kéo bánh hơi có
trang bị cần thủy lực bốc gỗ đồng thời vận chuyển cự ly ngắn trên đường lâm
nghiệp như máy FMG OSA 280 (của Bồ Đào Nha) . Các máy kéo này có khả
năng kéo bám tốt, tải trọng từ 3-8 tấn/chuyến.


4

Hình 1.1: Máy kéo FMG OSA 280 (Bồ Đào Nha) bốc dỡ vận chuyển gỗ
Tại các nước Đông Âu vào thập kỷ 90 sử dụng rất phổ biến các phương
tiện tự bốc dỡ và vận chuyển gỗ cự ly trung bình. Trong đó loại máy kéo
FMG 910 LOKOMO của Phần Lan, đây là loại máy kéo vận tải chuyên dùng
để vận chuyển gỗ nhỏ, ngắn với trọng tải 10 tấn, máy có phần thùng xe chứa
được gỗ và cần bốc thủy lực, lực kéo khỏe, ổn định và phù hợp cho khai thác

chọn. Ngồi ra cịn có nhiều hãng máy kéo có rơ moóc chuyên dùng cho vận
chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp tại các nước tiên tiến. Ví dụ như:
PONSSE.S.15, FISKARS F70 S, F900Z, F1200 (Phần Lan).
Tại Châu á như: Myanma, Indonesia, Nhật Bản sử dụng chủ yếu loại
PRAMI-TRAC (Nhật Bản). Tất cả các thiết bị trên có cơng suất 35 - 145 kw
trọng tải từ 6 - 15 tấn với hệ thống gồm một máy kéo bánh xích kéo theo một
rơ moóc nhỏ có gắn cần bốc thủy lực [19]. Với phương tiện này có ưu điểm
tính năng việt dã cao, làm việc được trong điều kiện địa hình cũng như thời
tiết khắc nhiệt.


5

Hình 1.2: Xe PONSSE.S.15 (Phần Lan) bốc dỡ và vận chuyển gỗ khúc
Nói chung trên thế giới với những nước tiên tiến việc khai thác vận
chuyển lâm sản được quy hoạch trên quy mô lớn, tập trung, thiết bị khai thác
vận chuyển hiện đại, năng suất cao.
1.1.2. Thiết bị vận chuyển gỗ trên đường lâm nghiệp ở Việt Nam
Ở Việt Nam, với số liệu thống kê năm 1990 thì ngành lâm nghiệp có giá
trị tổng sản phẩm xã hội chiếm 3,5% cả nước, hàng năm ngành được nhà
nước đầu tư xây dựng cơ bản với số vốn chiếm 6,6% vốn đầu tư trong cả
nước. Mỗi năm ngành lâm nghiệp khai thác trung bình 1,2 triệu m 3 gỗ trịn và
nhiều lâm sản khác. Ngành lâm nghiệp nước ta vào thời điểm này chủ yếu
hoạt động theo hai thành phần chính là quốc doanh và ngoài quốc doanh.
Sản xuất lâm nghiệp cần có những máy móc thiết bị cần thiết, mà ngành
cơ khí chế tạo của nước ta cịn rất yếu, chỉ sản xuất được một số thiết bị chế
biến gỗ chất lượng thấp, các loại máy móc thiết bị khai thác vận chuyển lâm
sản phần lớn là nhập ngoại từ các nước xã hội chủ nghĩa [4]. Ngồi ra cịn có
một số loại máy tư bản được nhập vào qua đường viện trợ hợp tác khu nguyên
liệu giấy Vĩnh Phú.

6

Đa số các máy móc thiết bị nhập ngoại đã qua sử dụng 10 năm như:
(TDT 55, ô tô MA3 509 A...)
Ở nước ta phương tiện vận chuyển gỗ lâm sản theo đường bộ gồm các
loại ô tô và máy kéo bánh bơm.
Trước đây, công việc vận chuyển gỗ từ rừng về nhà máy giấy Bãi Bằng
hiện chủ yếu sử dụng máy kéo Volvo (Thụy Điển) có trang bị thêm rơ moóc
chở gỗ chuyên dùng có tay thủy lực để tự bốc dỡ gỗ.

Hình 1.3: Máy kéo Volvo bốc dỡ và vận chuyển gỗ cự ly ngắn
Hiện nay, ngoài các loại máy cịn sử dụng đã nêu trên, các xí nghiệp sản
xuất lâm nghiệp đã sử dụng các loại xe Reo 7 (Mỹ), xe Bò Vàng (Pháp) và xe
zin 157 K (Liên Xô cũ) cải tiến như xe Reo 7 để vận xuất, vận chuyển, [6].
Các loại xe này len lỏi trong rừng, dùng cáp gom gỗ kéo lên xe và chở về các
bãi gỗ. Đối với địa hình bằng phẳng, các loại xe trên vận xuất gỗ rất năng
suất. Đồng thời người ta cũng dùng chúng để vận chuyển gỗ về các xí nghiệp
chế biến.
Sản phẩm gỗ lâm sản, các loại cây trồng, vật tư nguyên vật liệu... của sản
xuất nông lâm nghiệp được vận chuyển chủ yếu nhờ các loại phương tiện máy
kéo có rơ mc và ơ tô.


7

Đối với các nông hộ, trang trại người ta sử dụng chủ yếu là máy kéo
nhỏ 2 bánh và máy kéo nhỏ 4 bánh kèm theo rơmooc để vận chuyển, mỗi
chuyến có khả năng kéo được tải trọng từ 1 đến 3 tấn. Các loại máy kéo này

liên hợp với các loại máy cơng tác khác có khả năng làm được nhiều việc
trong sản xuất nơng nghiệp.
Nước ta có hai đơn vị lớn nghiên cứu về lĩnh vực cơ giới hóa lâm nghiệp
đó là Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam và Trường Đại học Lâm nghiệp.
Nghiên cứu tập trung vào một số công việc như khảo nghiệm các thiết bị nhập
ngoại và nghiên cứu, thiết kế, chế tạo một số thiết bị chuyên dùng để phục vụ
cơ giới hóa trong sản xuất lâm nghiệp.
Đối với khâu vận chuyển gỗ rừng trồng có một số cơng trình nghiên cứu
và đạt được một số kết quả nhất định như:
- Giai đoạn 1992-1996, Đề tài cấp nhà nước KN-03-04 do PGS. TS
Nguyễn Nhật Chiêu đã nghiên cứu thiết kế, chế tạo một loại hình thiết bị để
vận xuất, bốc dỡ, vận chuyển gỗ nguyên liệu giấy. Thiết bị chủ yếu phục vụ
vận chuyển cự ly ngắn trên đường lâm nghiệp. Theo hình (1.4) sau:

Hình 1.4: Liên hợp máy MTZ 50 kéo rơ moóc bốc và vận chuyển gỗ


8

Thiết bị này là Liên hợp máy với động lực là máy kéo MTZ 50, kéo rơ
moóc một trục, tời cơ học và cơ cấu nâng đầu gỗ dẫn động bằng thuỷ lực
Kết qủa nghiên cứu đã tạo ra một liên hợp máy bốc gỗ nhỏ theo phương
dọc trục của liên hợp máy bằng hệ thống tời cáp kết hợp với cơ cấu nâng gỗ
thuỷ lực.
- Gần đây đề tài cấp nhà nước KC 07. 26 do TS. Lê Tấn Quỳnh [16] chủ
trì. Trong đó, PGS. TS. Nơng Văn Vìn đã trực tiếp nghiên cứu thiết kế, chế tạo
và khảo nghiệm rơ moóc chủ động lắp sau máy kéo Shibaura để vận chuyển gỗ
rừng trồng (hình 1.5).

Hình 1.5: Liên hợp máy kéo Shibaura kéo rơ moóc vận chuyển gỗ

Kết quả nghiên cứu tạo rơ moóc có hệ thống truyền động thủy lực cho
cầu moóc hoạt động tốt, tự động gài cầu khi có hiện tượng tới mức giới hạn.
Mặt khác rơ moóc lắp sau máy kéo Shibaura cải tiến có lắp bánh lồng có thể
hoạt động tốt để vận chuyển gỗ rừng trồng trên đường lâm nghiệp, có khả
năng vượt qua độ dốc 180 với tải trọng 3 tấn trong điều kiện mặt đường đất tự
nhiên khô ráo [16].
1.2. Tổng quan về xe tải xích cao su MST 600
MST 600 là loại xe tải bánh xích cao su do hãng Morooka của Nhật
Bản sản xuất, xe có cấu tạo như hình 1.6 sau:


9

2

2150

1
350

3

370

4

8
2240
7
6

5

1700

3790

Hình 1.6. Cấu tạo của xe tải xích cao su MST 600
1: Thùng xe; 2: Cabin; 3: Thanh ngang; 4: Bánh sao chủ động; 5: Con
lăn xích; 6: Dải xích cao su; 7: Xylanh thuỷ lực, 8: Bánh sao dẫn hướng
Bộ phận chuyển động của xe là hai