Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Xác định một số thông số công nghệ hợp lý khi sử dụng tời tự hành một trống để vận xuất gỗ rừng trồng

Mục đích nghiên cứu của luận văn nhằm xác định một số thông số công nghệ hợp lý của tời tự hành một trống để sử dung một cách hiệu quả nhất khi vân xuất gỗ rừng trồng trong các điều kiên địa hình khai thác khác nhau. Mời các bạn cùng tham khảo!

TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Hi ̀nh thức và thiết bi ̣ vâ ̣n xuất gỗ

Vận xuất gỗ là quá trình di chuyển cây gỗ từ nơi chặt hạ về kho gỗ I hoặc bãi gỗ tập trung, sau đó được chuyển tới kho gỗ II hoặc nơi tiêu thụ Công việc này không chỉ nặng nhọc và nguy hiểm mà còn ảnh hưởng lớn đến môi trường rừng Trong toàn bộ quy trình khai thác gỗ, vận xuất giữ vai trò quan trọng, tác động đến năng suất, giá thành và chi phí Để giảm giá thành và tăng năng suất lao động, việc chọn hình thức vận xuất hợp lý là điều cần thiết.

Trong công nghệ vận xuất gỗ, có nhiều phương pháp khác nhau như vận xuất gỗ bằng súc vật, bằng máng lò, bằng máy kéo và bằng đường cáp Phương pháp vận xuất gỗ bằng tời cáp lắp trên máy kéo thường được áp dụng để thu gom gỗ ở những khu vực mà máy móc và thiết bị khác không thể tiếp cận Vì vậy, sự đặc trưng và tầm quan trọng của phương pháp này đã dẫn đến nhiều nghiên cứu về công nghệ cũng như máy móc thiết bị trong quá trình sản xuất gỗ.

* Theo phương pháp vâ ̣n xuất gỗ, người ta chia ra:

Phương pháp kéo lết và kéo nửa lết là hai kỹ thuật quan trọng trong ngành gỗ Trong phương pháp kéo lết, toàn bộ cây gỗ được kéo lê trên mặt đất, giúp giảm thiểu sức cản và tiết kiệm thời gian Ngược lại, phương pháp kéo nửa lết chỉ kéo một đầu cây gỗ trên mặt đất, trong khi đầu còn lại được nhấc lên nhờ hệ thống treo đỡ của phương tiện, tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển và bảo vệ cây gỗ khỏi hư hại.

Phương pháp chở gỗ (Forwarding) là cách thức vận chuyển mà toàn bộ tải được đặt trên các xe chở gỗ có bánh Những xe này sẽ được đưa về nơi tập trung bằng sức người, sức súc vật hoặc bằng máy kéo.

* Căn cứ vào hiê ̣n tra ̣ng cây gỗ:

- Vận xuất gỗ khúc: (Short wood): Gỗ vâ ̣n xuất được cắt thành khúc theo tiêu chuẩn gỗ thương phẩm rồ i đươ ̣c chuyển ra bãi gỗ

Vận xuất gỗ dài (tree length) là quá trình đưa cây gỗ đã được cắt cành và ngọn về bãi gỗ, nơi thực hiện việc cắt khúc cho thân cây.

Vận xuất gỗ nguyên cây (Full tree) là quá trình sau khi khai thác, cây gỗ được giữ nguyên cả tán và được chuyển đến bãi gỗ, nơi chúng sẽ được cắt cành và cắt khúc.

Trên thế giới hiện nay, nhiều quốc gia đã phát triển nền công nghiệp khai thác gỗ, trong đó việc chế tạo và sản xuất tời tự hành đã góp phần quan trọng vào việc vận chuyển gỗ rừng tự nhiên và rừng trồng Sản phẩm này mang lại hiệu quả và năng suất cao, đồng thời sở hữu những ưu điểm vượt trội mà các thiết bị vận chuyển khác không có.

Tờ i có cấu tạo đơn giản và phạm vi sử dụng rộng rãi, rất phù hợp cho việc khai thác gỗ Với khả năng kéo gỗ từ xa qua những địa hình phức tạp, tờ i không yêu cầu làm đường và giúp bảo vệ bề mặt rừng khỏi bị phá hoại như máy kéo Ngoài ra, tờ i còn có khả năng kéo gỗ ngắn, dài, một cây hoặc cả bó gỗ.

Tờ i không phù hơ ̣p ở nơi có sản lươ ̣ng thấp, gỗ phân tán

Tuỳ theo đô ̣ dố c đi ̣a hình mà người ta có những sơ đồ công nghê ̣ sản suất khác nhau.

Tình hình nghiên cứu tời ở trên thế giới

Tời là thiết bị vận xuất gỗ phổ biến trên toàn thế giới, được sử dụng trong khai thác lâm sản để bốc xếp và kéo gỗ Tại các quốc gia có ngành công nghiệp rừng phát triển như Mỹ, Canada, Áo, Thụy Sỹ, Na Uy và Nga, việc nghiên cứu và cải tiến tời đã được chú trọng từ những năm 1920 Thiết bị này có thể hoạt động độc lập hoặc là phần chính trong hệ thống cáp vận xuất, đóng vai trò quan trọng trong công nghệ khai thác gỗ.

Để tăng năng suất lao động và giảm giá thành vận xuất, nghiên cứu về hệ thống vận xuất gỗ bằng tời đang được chú trọng Tại Mỹ và Canada, tời được sử dụng phổ biến ở vùng núi cao, thậm chí trước cả máy kéo Cũng như ở Tây Âu và Bắc Âu, vận xuất gỗ bằng tời được gọi là hệ thống đường cáp khai thác gỗ (Cable logging Systems) Do đó, việc hoàn thiện tời cần song hành với việc cải tiến hệ thống đường cáp vận xuất, với các hướng nghiên cứu chính và mục tiêu cụ thể được xác định.

Nghiên cứu thiết kế và chế tạo tời tự hành lắp trên máy kéo bánh bơm hoặc máy kéo bánh xích thay thế cho tời cố định đã mang lại nhiều lợi ích Các hãng sản xuất tời cáp hàng đầu như Skedfet Berger, Timberland, và Veirhozer đã phát triển tời tự hành Wowniton 108 với công suất 320 mã lực và cột tời cao 15m, giúp tối ưu hóa quy trình khai thác Tời tự hành của hãng Ckedjet như GT5C, GT5D, GT4 có hiệu suất cao khi vận chuyển ở cự ly 200-300m, khai thác trên diện tích 15-16ha, cho phép kéo được 350 cây gỗ trong một ca làm việc Việc lắp đặt tời tự hành không chỉ giảm công di chuyển mà còn làm giảm giá thành vận xuất.

Nghiên cứu thay thế việc buộc gỗ bằng cơ cấu ngàm kẹp thay cho buộc gỗ bằng dây cáp

Nghiên cứu của Viện FERIC (Mỹ) chỉ ra rằng việc sử dụng tời cáp tự hành Medill 044 và American 7250 với cơ cấu ngàm kẹp gỗ tại khu khai thác gỗ của Công ty Maxmilan Broedel đạt năng suất 210m³/h ở khoảng cách vận xuất 113m Với thể tích trung bình của khúc gỗ từ 0,3 - 0,5m³ và thời gian kéo một chuyến từ 0,95-1,34 phút, việc áp dụng ngàm kẹp gỗ đã giúp tăng gấp đôi năng suất và cải thiện điều kiện làm việc cho công nhân.

Việc áp dụng ngàm kẹp gỗ trong nghiên cứu điều khiển từ xa bằng sóng vô tuyến đã được thực hiện Hãng Jonson Ind LTD (Canada) đã triển khai hệ thống điều khiển khâu buộc gỗ bằng sóng vô tuyến, sử dụng hệ thống MK11, giúp tăng năng suất khai thác gỗ lên gấp 2 lần.

Tại các nước Châu Âu như Na Uy, Thụy Sỹ, Áo, Pháp và Thụy Điển, điều kiện tự nhiên và rừng khác biệt so với Mỹ và Canada, dẫn đến việc hệ thống tời cáp chỉ được sử dụng ở những khu vực mà máy kéo không thể tiếp cận Phương pháp khai thác chủ yếu ở đây là chặt chọn hoặc chặt tỉa thưa, với sản lượng gỗ trên 1ha thấp và kích thước gỗ nhỏ Do đó, tời tự hành có công suất nhỏ được áp dụng và nghiên cứu để phù hợp với thực tế khai thác.

Hãng Igland A/C (Na Uy) nổi tiếng đã sản xuất các loại tời nông nghiệp, bao gồm tời một trống Primett 4000LH với lực kéo 45kN và tời hai trống 8002F có lực kéo 80kN Các sản phẩm này có thể lắp đặt trên nhiều loại máy kéo nông nghiệp và đã được xuất khẩu đến hơn 25 quốc gia trên toàn thế giới.

Hãng Kyfer (Pháp) chuyên sản xuất tời tự hành MF 10, MF 15, MF 25, được lắp đặt trên máy kéo bánh lốp 3 hoặc 4 bánh với công suất từ 16 đến 31 mã lực Tời này có khả năng kéo lên tới 3700 kg và tốc độ cuốn dây cáp dao động từ 0,2 đến 2,1 m/s.

Các kiểu tời tự hành của hãng Sespon, Koska (Thụy Điển), Kracer (Áo) và Opvallden (Thụy Sỹ) với lực kéo 3000 kg và tốc độ cuốn cáp từ 0,3 đến 2,5 m/s là những mẫu tời 2 trống tự hành tiêu biểu của Châu Âu Tại Nga, tời vận xuất gỗ đã được áp dụng từ thế kỷ 19, được thiết kế và chế tạo bởi các kỹ sư N.Sưtrenco vào năm 1878 và IA.Vasiliev vào năm 1890.

Nghiên cứu và thiết kế tời đã được thực hiện bởi các trung tâm nghiên cứu lớn như Viện nghiên cứu cơ giới hoá và năng lượng (XNiiMe), Viện nghiên cứu lâm nghiệp Xibiri (XibNiiLP) và Viện nghiên cứu lâm nghiệp Irkutsk (Irkutsk NiiLP) trong nhiều năm qua.

Viện nghiên cứu cơ giới hoá năng lượng đã thiết kế và chế tạo các mẫu tời TL.3, TL.4, TL.5 để vận xuất gỗ ở địa hình bằng phẳng với cự li dưới 500m và địa hình dốc dưới 2000m Nghiên cứu cho thấy, các loại tời này không chỉ hạn chế phá hoại cây con và đất mà còn giảm công sửa chữa từ 2 – 3 lần, tiết kiệm 50 – 60% chi phí nhiên liệu và giảm giá thành ca máy 1,5 lần so với việc sử dụng máy kéo trong điều kiện khai thác gỗ với thể tích trung bình 0,2m³ và sản lượng 150m²/ha tại cự li vận xuất 500 – 550m.

Tời cố định LL12A và LL-8 đã được cải tiến để thay thế các mẫu tời cũ, với lực kéo tăng từ 20% đến 30% và tốc độ cuốn cáp tăng từ 25% đến 40% Việc trang bị thêm hộp số cho phép thay đổi chiều quay của trống tời và giảm tốc độ đã mở rộng đáng kể phạm vi sử dụng của tời.

Từ thập kỷ 80, nghiên cứu chế tạo tời di động thay thế tời cố định đã phát triển mạnh mẽ Các mẫu tời tự hành nhỏ do chi nhánh KiaVKazơ của Viện nghiên cứu cơ giới hoá năng lượng Nga chế tạo có dung tích cáp 1000m, lực kéo 2100kg và tốc độ cuốn cáp từ 0,3 đến 4,3m/s, lắp trên máy kéo T40A Chi nhánh Irơcut của Viện XniiMe cũng đã phát triển các mẫu tời tự hành LC.2 và LL-20 lắp trên máy kéo TDT-55, TT4, với hệ thống điều khiển từ xa được nghiên cứu áp dụng Mẫu tời LL-14 tại Viện lâm nghiệp GoRiAtre – KlutreVXki cho thấy việc sử dụng điều khiển từ xa giúp giảm giá thành vận xuất 15% Tại Trung Quốc, các loại tời 2 trống và 3 trống như JS – 0,4, JS208, JS2.3, JS3 – 6, JZ.2-1,5, JZ2 - 3 được sử dụng phổ biến để vận xuất gỗ ở vùng núi, với lực kéo từ 4-30KN, tốc độ cuốn cáp từ 0,2 đến 6m/s và cự ly kéo từ 80 đến 1000m.

Tình hình nghiên cứu tời ở trong nước

Tại Việt Nam, hai trung tâm nghiên cứu hàng đầu về khai thác gỗ là Trường Đại học Lâm nghiệp và Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Các nghiên cứu tại đây chủ yếu tập trung vào những lĩnh vực quan trọng liên quan đến quản lý và bảo tồn tài nguyên rừng.

- Khảo nghiệm các thiết bị nhập nội phục vụ một số khâu sản xuất

- Cải tiến các thiết bi ̣ ngoa ̣i nhâ ̣p sao cho phù hợp với điều kiê ̣n khai thác ở Viê ̣t nam

- Khảo nghiệm một số cưa xăng trong dây chuyền khai thác gỗ ở Tây Nguyên – Viê ̣n công nghiê ̣p rừng thực hiê ̣n

“Sử dụng máy kéo TT.4 để vận xuất” – Nguyễn Tro ̣ng Hùng thực hiê ̣n năm 1982;

“Sử dụng máy kéo để vận chuyển gỗ” – Nguyễn Văn Lơ ̣i thực hiê ̣n năm

“Thiết kế máy kéo khung gập vận xuất gỗ L-35” do tác giả Nguyễn Kính Thảo;

“Thiết kế đường cáp Visen vận xuất gỗ” do tác giả Lê Duy Hiền;

Viện khoa học Lâm nghiệp đã thiết kế, chế tạo rơ moóc chở gỗ dài, đường cáp vận xuất gỗ 1A…

Từ những năm 90 của thế kỷ trước, nhiều nghiên cứu đã được thực hiện nhằm phát triển công nghệ và thiết bị khai thác rừng trồng, với một số công trình tiêu biểu đáng chú ý.

Trịnh Hữu Lập đã hoàn chỉnh quy trình công nghệ vận xuất gỗ và vận chuyển gỗ rừng trồng, đồng thời thiết kế và lắp đặt hệ thống đường cáp kéo căng thả chùng để tối ưu hóa quá trình vận xuất gỗ.

Đề tài cấp Nhà nước KN-03-04 “Thử nghiệm hoàn thiện và áp dụng công nghệ khai thác, chế biến và bảo quản gỗ nhỏ” do TS Nguyễn Kính Thảo làm chủ nhiệm đã phát triển một mẫu máy với thiết bị tời cáp dẫn động cơ khí và cơ cấu nâng gỗ dẫn động thuỷ lực, cho phép gom gỗ từ xa, tự bốc gỗ lên rơ mooc và vận chuyển ở cự li ngắn Ngoài ra, dự án cũng đã khảo nghiệm cưa xăng Partner P-70 và tời 2 trống để chặt hạ và vận xuất gỗ trong rừng ngập mặn.

Nguyễn Nhật Chiêu chuyên về thiết kế, chế tạo và khảo nghiệm các thiết bị vận xuất, bốc dỡ và vận chuyển nhằm phục vụ cho việc khai thác gỗ nguyên liệu giấy và gỗ nhỏ từ rừng trồng.

- Nguyễn Văn Quân “Nghiên cứu áp dụng máy kéo bánh hơi để vận xuất gỗ rừng trồng”

Đề tài nhánh số 06 KC 07 – 26 – 06 "Lựa chọn công nghệ và hệ thống thiết bị cơ giới hóa khai thác gỗ rừng trồng ở độ dốc trên 20 độ" do T.S Nguyễn Văn Bỉ làm chủ nhiệm đã thiết kế tời tự hành gom gỗ 1 trống Tời có công suất 4,5kw, cự ly vận xuất 80m, lực kéo lớn nhất đạt 5000N, và vận tốc cáp kéo từ 0,8 đến 1,5m/s tùy thuộc vào chế độ ga.

Vào năm 2005, trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu cấp nhà nước về công nghệ và thiết bị cơ giới hóa cho các khâu làm đất, trồng, chăm sóc và khai thác rừng trồng, một mẫu tời thuyền tự hành 1 trống đã được thiết kế và chế tạo Tời này có công suất 4,2 kW, khả năng gom gỗ trong khoảng cách 50m, lực kéo tối đa đạt 5696N và năng suất từ 15 đến 20 m³/ca Ưu điểm nổi bật của tời là thiết kế gọn nhẹ, đơn giản và dễ chế tạo, phù hợp với việc khai thác gỗ rừng trồng Tuy nhiên, nhược điểm của sản phẩm là cự ly gom gỗ ngắn, lực kéo nhỏ và côn ly tâm có độ bền kém.

Tời là thiết bị vận chuyển phổ biến trên toàn thế giới, được nghiên cứu và phát triển một cách hệ thống Mỗi quốc gia có kiểu tời riêng phù hợp với điều kiện địa hình và quy mô sản xuất, nhưng xu hướng chung là chuyển từ tời cố định sang tời di động để giảm thiểu công sức trong di chuyển và lắp đặt Trong số các loại tời, tời 1 trống là loại gọn nhẹ và đa năng nhất, phù hợp với nhiều điều kiện địa hình khác nhau.

Nghiên cứu về tời vận xuất vẫn chưa được quan tâm đúng mức và chưa hình thành hệ thống rõ ràng Đến nay, chưa có mẫu tời nào được sản xuất hàng loạt và chấp nhận trong thực tế Do đó, việc nghiên cứu ứng dụng tời vào sản xuất là cần thiết để nâng cao năng suất lao động, cải thiện điều kiện làm việc của công nhân, đồng thời giảm thiểu tác động xấu đến môi trường Đề tài “Xác định một số thông số công nghệ hợp lý khi sử dụng tời tự hành một trống để vận xuất gỗ rừng trồng” được lựa chọn nhằm giải quyết vấn đề này.

MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI GIỚI HẠN, NỘI

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

Để sử dụng tời tự hành một cách hiệu quả trong việc vận xuất gỗ rừng trồng, cần xác định các thông số công nghệ hợp lý phù hợp với điều kiện địa hình khai thác khác nhau Việc này giúp tối ưu hóa quy trình làm việc và nâng cao hiệu suất vận chuyển gỗ.

Đối tượng và phạm vi, giới hạn nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài:

Tời một trống tự hành là đề tài nghiên cứu thuộc nhánh KC 07 - 26 - 06, nhằm tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chi phí năng lượng riêng Mục tiêu là xác định các thông số hợp lý khi sử dụng tời một trống trong vận xuất gỗ rừng, từ đó đạt được năng suất cao và giảm giá thành, góp phần đưa sản phẩm chế tạo vào thực tiễn sản xuất.

+ Gỗ rừng trồng với công nghệ Khai thác trắng;

Do thời gian thực hiện đề tài có hạn cho nên nghiên cứu chỉ tập trung vào 2 yếu tố quan trọng:

Do thực hiê ̣n ta ̣i 1 hiê ̣n trường khai thác cố đi ̣nh nên các yếu tố khác coi như ảnh hưởng không đáng kể.

Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu xác định mức độ ảnh hưởng và quy luật tác động của vận tốc cáp kéo gỗ và tải trọng chuyến đến năng suất và chi phí năng lượng riêng của tời một trống Việc hiểu rõ mối quan hệ này giúp tối ưu hóa hiệu suất làm việc và giảm thiểu chi phí năng lượng trong quá trình vận hành.

- Xác định giá trị hợp lý của các tham số điều khiển: tốc độ cáp kéo (V), tải trọng chuyến (Q)

Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Lư ̣a chọn phương pháp nghiên cứu

Sau khi xác định mục tiêu nghiên cứu, việc lựa chọn phương pháp nghiên cứu phù hợp là rất quan trọng để giảm chi phí mà vẫn đảm bảo độ tin cậy của kết quả Nghiên cứu khoa học được phân loại thành nhiều loại khác nhau.

Nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng; nghiên cứu lý thuyết và nghiên cứu thực nghiệm

Nghiên cứu cơ bản nhằm phát hiện những quy luật chưa được biết đến trong tự nhiên, trong khi nghiên cứu ứng dụng là bước tiếp theo, giúp thu nhận hiểu biết mới và áp dụng kiến thức vào thực tiễn sản xuất.

Trong thời đại hiện nay, nghiên cứu ứng dụng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kỹ thuật mới Nó cung cấp dữ liệu, ý tưởng và mẫu để thiết kế và đề xuất các đối tượng, máy móc và quy trình công nghệ Do đó, phần lớn các nghiên cứu kỹ thuật mang tính chất ứng dụng.

Nghiên cứu lý thuyết nhằm thiết lập hệ thống quan điểm mới bằng cách đưa ra các quy luật mới Phương pháp này đặc biệt phù hợp khi nghiên cứu các đối tượng và hệ thống, cho phép phân chia rõ ràng các hiện tượng và quá trình có cùng bản chất vật lý.

Nghiên cứu thực nghiệm nhằm tiếp nhận kiến thức và dữ liệu khoa học mới thông qua quan sát và tổ chức thực nghiệm Đối với các hệ thống phức tạp với nhiều hiện tượng và quá trình khác nhau, phương pháp thực nghiệm kết hợp với lý thuyết tương ứng là sự lựa chọn tối ưu.

Phân tích cho thấy việc sử dụng phương pháp lý thuyết để xác định ảnh hưởng của các yếu tố đến năng suất và chi phí năng lượng riêng sẽ yêu cầu nghiên cứu toàn diện, dẫn đến khối lượng công việc lớn Do đó, lựa chọn phương pháp nghiên cứu thực nghiệm là hợp lý hơn Tuy nhiên, phương pháp thực nghiệm mà chúng tôi áp dụng không phải là thuần túy, mà là sự kết hợp giữa lý thuyết và thực nghiệm, với lý thuyết làm cơ sở và định hướng ban đầu, giúp giảm bớt khối lượng công việc và rút ngắn thời gian nghiên cứu.

Trong nghiên cứu thực nghiệm, phương pháp cổ điển cho phép nhà thực nghiệm dựa vào kinh nghiệm và trực giác để chọn hướng nghiên cứu, tiến hành thí nghiệm lần lượt với sự thay đổi từng thông số trong khi giữ nguyên các yếu tố khác Tuy nhiên, phương pháp này chỉ tìm kiếm cái mới dựa trên mối quan hệ đơn định giữa các chỉ tiêu đánh giá và các yếu tố ảnh hưởng, dẫn đến việc thực nghiệm diễn ra riêng rẽ theo từng yếu tố Mặc dù có các phương trình thực nghiệm đơn yếu tố, nhưng chúng không cung cấp kết quả chặt chẽ về mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố trong mối tương tác của chúng, cũng như không tìm ra phương án phối hợp tối ưu cho các yếu tố này.

Phương pháp nghiên cứu cổ điển có nhược điểm là không thể hiện được xu hướng chuyển dịch của quá trình khi tìm kiếm các điều kiện tối ưu, dẫn đến các thực nghiệm mang tính "thụ động".

Chúng tôi lựa chọn phương pháp nghiên cứu thực nghiệm hiện đại để khắc phục những nhược điểm của phương pháp cổ điển, trong đó tiến hành khảo nghiệm máy và chủ động thu thập số liệu theo một kế hoạch cụ thể.

16 hoạch và chiến lược xác định trước, đó là phương pháp qui hoạch thực nghiệm

Quy hoạch thực nghiệm là phương pháp nghiên cứu hiện đại, đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu thực nghiệm Phương pháp này sử dụng công cụ toán học một cách tích cực, với nền tảng lý thuyết từ toán thống kê Hai lĩnh vực chính trong toán thống kê liên quan đến quy hoạch thực nghiệm là phân tích phương sai và phân tích hồi quy.

2.4.2 Nô ̣i dung nghiên cứu thực nghiê ̣m

2.4.2.1 Mục tiêu, nhiê ̣m vụ thực nghiê ̣m

Mục tiêu của thí nghiệm là xác định hai chỉ tiêu quan trọng: năng suất (N g) và chi phí năng lượng riêng (N r) trong quá trình vận xuất gỗ rừng trồng bằng tời tự hành 1 trống.

+ Xác đi ̣nh những yếu tố ảnh hưởng đến năng suất và chi phí năng lượng riêng;

Để xác định năng suất (N g) và chi phí năng lượng riêng (Nr), cần xây dựng các phương trình hồi quy thực nghiệm Các phương trình này sẽ giúp phân tích và dự đoán hiệu suất cũng như chi phí trong quá trình sản xuất.

+ Xác đi ̣nh hê ̣ số cản ma sát giữa gỗ và mă ̣t đất;

2.4.2.2 Chọn tham số điều khiển

Tham số điều khiển để tiến hành thí nghiê ̣m là tải tro ̣ng chuyến (Q) và vận tố c dây cáp (V)

2.4.2.3 Những thông số cần đo, thiết bi ̣ và phương pháp đo Để xác đi ̣nh chi phí năng lượng riêng và năng suất gom gỗ, ta cần xác đi ̣nh lực kéo của tời ta ̣i đầu bó gỗ, tro ̣ng lượng bó gỗ, vâ ̣n tốc kéo của cáp, chiều dài quãng đường vâ ̣n xuất, thời gian nhả cáp, buô ̣c gỗ, kéo gỗ, dỡ gỗ

Phương pháp đo lực kéo của cáp tời tại đầu bó gỗ là một quy trình quan trọng trong việc vận xuất gỗ Để thực hiện việc này, chúng ta sử dụng đầu đo lực tiêu chuẩn từ phòng thí nghiệm đo lường khoa Cơ điện & Công trình Việc áp dụng phương pháp này giúp đảm bảo độ chính xác và hiệu quả trong quá trình khai thác gỗ.

Mã hiê ̣u đầu đo lực

Để đo lực kéo của tời tại đầu bó gỗ, chúng ta sử dụng đầu đo lực HBM tiêu chuẩn Đầu bó gỗ được buộc chặt và kết nối với một đầu của đầu đo lực, trong khi đầu còn lại được gắn vào móc cáp của tời Dữ liệu tín hiệu từ đầu đo lực sẽ được truyền đến thiết bị xử lý số liệu DMC – Plus, thiết bị này sau đó kết nối với máy tính xách tay đã cài đặt phần mềm xử lý dữ liệu.

Hình 2.2: Ghép nối đầu đo vào bó gỗ và tời kéo

Hình 2.3: Kết nối dây tín hiê ̣u và hiê ̣u chỉnh các thiết bi ̣ đo

Nguyên lý làm viê ̣c của đầu đo lực tiêu chuẩn, các lá điê ̣n trở được mắc theo sơ đồ cầu đủ điê ̣n trở

Hình 2.4: Sơ đồ công nghê ̣ cầu đủ điê ̣n trở

R 1 ,R 2 ,R 3 ,R 4 – là các tenzo điê ̣n trở; U 0 – điện áp nuôi;

Tiến ha ̀nh công tác chuẩn bi ̣

Trước khi tiến hành thí nghiê ̣m phải tiến hành các công tác chuẩn bi ̣ gồm các công viê ̣c như:

+ Chuẩn bị hiê ̣n trường thực nghiê ̣m;

+ Kiểm tra tình tra ̣ng kỹ thuâ ̣t của tời, tra dầu mỡ;

+ Hiệu chỉnh các thiết bi ̣ đo;

Tiến ha ̀nh thực nghiê ̣m đơn yếu tố

Thực nghiệm đơn yếu tố nhằm xác định các thông số ảnh hưởng đến các chỉ tiêu đánh giá, từ đó làm rõ mức độ và quy luật ảnh hưởng của chúng Quá trình thực hiện thực nghiệm đơn yếu tố bao gồm các bước cụ thể để phân tích các yếu tố này.

1 Thực hiện thí nghiệm với từng thông số thay đổi với số mức không nhỏ hơn 4, khoảng thay đổi lớn hơn 2 lần sai số bình phương trung bình của phép đo giá trị thông số đó Số thí nghiệm lập lại n = 3 [4]

2 Sau khi thí nghiệm xong, tiến hành xác định độ tin cậy về ảnh hưởng của mỗi yếu tố tới năng suất và chi phí năng lượng riêng Đánh giá tính thuần nhất của phương sai trong quá trình thí nghiệm, để chứng tỏ ảnh hưởng khác đối với thông số cần xét là không có hoặc không đáng kể

Thuật toán phân tích phương sai để xác định độ tin cậy và tính thuần nhất [4] như sau:

2.6.1 Đánh giá tính đồng nhất của phương sai

Kiểm tra tính đồng nhất của phương sai theo tiêu chuẩn Kohren

2 s max - Phương sai lớn nhất trong N thí nghiệm

(2.5) m u - Số lần lặp lại ở mỗi điểm thí nghiệm y ui - Giá trị của thông số tại điểm u y ui - Giá trị trung bình của thông số ra tại điểm u

1 u=1, 2, 3,…N (2.6) Ứng với N điểm thí nghiệm trong kế hoạch thực nghiệm ta có N phương sai S u 2

Trong đó luôn có giá trị S max 2 tt 

G Chuẩn Kohren tính toán theo thực nghiệm

Trong đó bậc tự do ở tử số   m  1 và ở mẫu số K=N(m-1) m: Số lần lặp lại ở thí nghiệm mà ở đó có phương sai cực đại m = m u

Giá trị thống kê chuẩn Kohren được tính sắn theo mức ý nghĩa , hoặc tự do  và ký hiệu G b tra bảng [4]

Nếu G tt < G b thì giả thiết không mâu thuẫn với số liệu thí nghiệm

2.6.2 Kiểm tra mức độ ảnh hưởng của các yếu tố

Phương pháp đánh giá sử dụng chuẩn Fisher (F) nhằm so sánh phương sai do thay đổi thông số và phương sai do nhiễu Khi tỷ số giữa hai phương sai này lớn hơn giá trị lý thuyết trong bảng của tiêu chuẩn F, sự khác biệt giữa các giá trị trung bình được coi là đáng kể Điều này cho thấy các thông số đầu vào thực sự ảnh hưởng đến thông số đầu ra, vượt trội hơn so với ảnh hưởng ngẫu nhiên.

Giá trị tính toán của tiêu chuẩn F là tỷ số:

S y - Phương sai do sự thay đổi thông số vào X gây nên

S e - Ước lượng phương sai do nhiễu thực nghiệm gây ra

2 1 (2.9) y 0 - Giá trị trung bình chung của thông số đầu ra tính cho toàn bộ thực nghiệm

Bậc tự do của S 2 y là  1 =N-1; của S e 2 là  2 =N(m-1)

Giá trị thống kê của chuẩn F được tính sẵn theo mức ý nghĩa =0,005, bậc tự do  1 ,  2 ở phụ lục 3 tài liệu [5]

Nếu giá trị tính toán F nhỏ hơn F b, thì ảnh hưởng của các thông số vào là không đáng kể trong bối cảnh các biến ngẫu nhiên Nguyên nhân là do thí nghiệm sử dụng những thông số không có ảnh hưởng lớn hoặc bước biến đổi của các thông số quá nhỏ, dẫn đến hiệu ứng ảnh hưởng của chúng thấp so với nhiễu.

Nếu F > F b thì ảnh hưởng của các thông số vào là đáng kể

2.6.3 Xác định mô hình thực nghiệm đơn yếu tố để tiến hành các phân tích và dự báo cần thiết

Với sự hỗ trợ từ máy tính và dữ liệu thu thập, chúng ta có thể xây dựng phương trình tương quan giữa hai chỉ tiêu đầu ra và các yếu tố đầu vào ảnh hưởng thông qua mô hình hồi quy.

2.6.4 Kiểm tra tính tương thích của mô hình hồi quy

Phép kiểm tra này so sánh phương sai S² do sự chênh lệch giữa các giá trị mô hình và giá trị thực nghiệm tạo ra với phương sai Sₑ² do nhiễu gây ra, theo tiêu chuẩn Fisher.

Tỷ số giữa hai phương sai S²/S e² càng nhỏ thì tính thích ứng của mô hình càng mạnh, ngược lại, nếu tỷ số này lớn thì tính thích ứng yếu Khi giá trị thống kê F vượt ngưỡng, mô hình sẽ bị coi là không tương thích Phương sai do nhiễu S e² được tính là giá trị trung bình của các bình phương độ lệch nhiễu từ các điểm thí nghiệm S u².

Phương sai tuyển chọn S 2 được tính theo công thức:

K *- Hệ số hồi quy có nghĩa

Y- Giá trị của đối số Y=F( X 1 X 2 Xn) tính theo mô hình hồi quy thay các bộ giá trị các thông số vào ( X 1 X 2 Xn) ứng với mỗ điểm thí nghiệm U giá trị tính toán của chuẩn Fisher

So sánh giá trị F tt với giá trị lý thuyết từ bảng theo bậc tự do  1 và  2 cho thấy nếu F tt < F b thì mô hình là tương thích Ngược lại, nếu F tt > F b, điều này chỉ ra rằng thống kê tập hợp được ước lượng bởi S 2 vượt trội so với tham số tương ứng được ước lượng bởi S e 2 Sự khác biệt này không còn nằm trong phạm vi sai số ngẫu nhiên, mà là do sự sai lệch không tương thích của mô hình so với đối tượng nghiên cứu, dẫn đến hệ thống sai lệch bổ sung.

Trong trường hợp này để có mô hình tương thích có thể chọn các giải pháp sau:

+ Phức tạp hóa mô hình bằng cách nâng bậc cao hơn

+ Lập lại thực nghiệm với khoảng và mức biến thiên của thông số vào nhỏ hơn

2.6.5 Xây dựng đồ thị ảnh hưởng của các yếu tố đầu vào đến thông số đầu ra

Dựa vào mô hình thực nghiệm, chúng ta có thể xây dựng đồ thị thể hiện ảnh hưởng của các thông số đầu vào X đến chi phí năng lượng riêng và năng suất của tời.

Tiến ha ̀nh thực nghiê ̣m đa yếu tố

Để áp dụng phương pháp thực nghiệm đa yếu tố, cần đảm bảo các điều kiện nhất định Một trong những yêu cầu quan trọng là kết quả thu được phải có độ tập trung cao, tức là khi thực hiện lại nhiều lần cùng một thí nghiệm, giá trị kết quả không được sai lệch quá lớn.

+ Các yếu tố ảnh hưởng phải điều khiển được và chúng phải độc lập với nhau

+ Mối liên hệ giữa các thông số tối ưu và các yếu tố ảnh hưởng được thể hiện bởi các phương trình và đáp ứng các điều kiện:

- Phải là hàm khả vi

- Chỉ có một cực trị trong khoảng các yếu tố biến thiên

Phương pháp quy hoạch thực nghiệm đa yếu tố được thực hiện theo các bước sau:[4]

1 Chuẩn bị dụng cụ đo, máy và thiết bị thí nghiệm

2 Chọn phương án thích hợp cho thí nghiệm

4 Gia công số liệu thí nghiệm

Phân tích và giải thích kết quả nhận được bằng thuật ngữ của các lĩnh vực khoa học tương ứng

2.7.1 Chọn phương án quy hoạch thực nghiệm và lập ma trận thí nghiệm

Qua tham khảo ý kiến của các chuyên gia và tài liệu [2],[4];

Hàm mục tiêu cho chi phí năng lượng và năng suất của tời thường là hàm phi tuyến Để đưa ra kết luận chính xác, cần dựa vào kết quả thực nghiệm đơn yếu tố, từ đó xác định quy luật tương quan giữa các yếu tố.

28 bậc 2 thì có thể bỏ qua việc tiến hành thực nghiệm bậc 1 và thực nghiệm theo phương án quy hoạch bậc 2

Kế hoạch trung tâm hợp thành là một trong những phương pháp thực nghiệm xuất hiện sớm nhất và vẫn được áp dụng rộng rãi trong nghiên cứu hiện nay.

Theo [4] phương án này có tổng số các thí nghiệm cần thực hiện:

2 k - Các thí nghiệm phần hạt nhân k – Các thông số ảnh hưởng k =2 2 2 = 4

N - Các thí nghiệm ở mức sao N   2  2  4

N 0- Các thí nghiệm ở trung tâm N 0  1

Vậy tổng số thí nghiệm cần thực hiện là 9

Trong vùng thí nghiệm, sự biến thiên của hai yếu tố được xác định bao gồm mức cơ sở, mức trên và mức dưới Các giá trị này được lựa chọn dựa trên phân tích kết quả của các thí nghiệm đơn yếu tố.

Trong các mức khác nhau của yếu tố X i quan trọng nhất là mức cơ sở X i 0 được xác định theo công thức

Sau cùng là khoảng biến thiên của các yếu tố X min

0 i i i imix i X X X X e     (2.17) Để chuyển từ giá trị tự nhiên sang dạng tọa độ

X i - Giá trị thực của yếu tố thứ i

29 Ở dạng mã mức dưới của mỗi yếu tố có giá trị (-1) mức cơ sở có giá trị

Để tổ chức thí nghiệm và xử lý dữ liệu, chúng ta cần lập bảng đối chiếu giữa các giá trị thực và dạng mã cho từng yếu tố (bảng 4.1) và xây dựng ma trận thí nghiệm theo nguyên tắc các thí nghiệm hoàn toàn độc lập.

Sau khi thành lập ma trận thực nghiệm chúng tôi tiến hành tổ chức thí nghiệm

Các thí nghiê ̣m phải được tiến hành theo hai bước:

- Thực hiê ̣n các thí nghiê ̣m thăm dò ở mức cơ sở với số thí nghiệm

 n Kiểm tra qui luật phân bố tiêu chuẩn của đa ̣i lượng đầu ra Xác đi ̣nh số lần lă ̣p la ̣i của những thí nghiê ̣m [4]

Tiến hành thí nghiệm theo các ma trận đã lập, kết quả các số đo trong khi làm thí nghiệm mặc dù có chính xác đến đâu cũng luôn tồn tại sự sai lệch Sự sai lệch này tồn tại ở ba dạng khác nhau.

Sai số thô là sai số đo được trong một thí nghiệm nào đó khác xa với những số liệu đo được trong các thí nghiệm trước Nguyên nhân gây ra sai số thô thường do thiết bị thí nghiệm bị trục trặc hoặc điều kiện thí nghiệm không ổn định Sai số thô dễ phát hiện và có thể khắc phục bằng cách thực hiện lại ngay thí nghiệm đó.

Sai số hệ thống do độ nhạy và chính xác của dụng cụ đo có thể được khắc phục bằng cách hiệu chỉnh lại dụng cụ đo.

Sai số ngẫu nhiên là những sai lệch nhỏ, được hình thành từ nhiều yếu tố khác nhau, khó phát hiện và xử lý Do đó, luôn tồn tại sai số cho phép đo một cách ngẫu nhiên.

Mục đích của thí nghiệm thăm dò là xác định sai số tiêu chuẩn thực nghiệm, trong đó phương sai của các giá trị đo phản ánh độ chính xác của các dụng cụ đo.

Theo lý thuyết quan trắc, trong quá trình đo, nếu không có sai số hệ thống mà chỉ có sai số ngẫu nhiên, thì sai số này tuân theo quy luật chuẩn Để kiểm tra dữ liệu đo được có tuân theo quy luật chuẩn hay không, có nhiều phương pháp khác nhau, trong đó phương pháp sử dụng chỉ tiêu Person χ² là chặt chẽ và phổ biến nhất Để thực hiện việc kiểm tra, ta tiến hành các bước sau:

- Tiến hành 50 thí nghiê ̣m thăm dò ở mức 0

Chia các số đo được của các đại lượng Y để tạo thành các nhóm sao cho mỗi nhóm có số lượng số đo từ 5 trở lên Cụ thể, công thức để xác định số nhóm cần chia là: l = 1 + 3,2lg(l).

- Số thí nghiê ̣m thăm dò n = 50

- Giá tri ̣ giữa của nhóm:

Y  y   ( i  1 l ) (2.19) Để tính số quan trắc của từng nhóm cần tính:

Sai số tiêu chuẩn thực nghiê ̣m;

Tính xác suất lý thuyết của các đa ̣i lươ ̣ng ngẫu nhiên rơi vào từng nhóm:

Z 2  i d  ; Z 1   y i tr  y  S d y i - Giá tri ̣ nhỏ nhất của nhóm tr y i - Giá tri ̣ lớn nhất của nhóm

Vớ i hàm chuẩn sau khi đã thay đổi giá tri ̣ Z 1 , Z2 ta tra được các giá tri ̣ P i sau đó tính:

Dựa vào bảng ta tìm được:  2 tra bảng [4]

Nếu X b 2   2 , thì các thông số ngẫu nhiên đầu ra tuân theo qui luâ ̣t phân bố chuẩn

Tính số lần lă ̣p la ̣i của thí nghiê ̣m

Trong đó τ – chỉ tiêu student tra bảng s – phương sai củ a thí nghiê ̣m Δ – sai số tuyê ̣t đối m – số lần lặp la ̣i của mỗi thí nghiê ̣m

Sau khi thực hiện các thí nghiệm theo ma trận với số lần lặp lại của từng thí nghiệm m = 3, chúng tôi đã sử dụng chương trình xử lý số liệu đa yếu tố OPT của Mỹ, đã được cấp bản quyền, tại Viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch trên máy vi tính để kiểm tra.

2.7.3 Xác định mô hình toán học

Hàm mục tiêu được biểu thị bằng các mô hình toán là phương trình hồi quy bậc 2 với dạng chung là [4]:

Trong đó: k1, k2, k6 – được tính theo các công thức biểu sau:

2.7.4 Kiểm tra tính đồng nhất của phương sai

Kiểm tra tính đồng nhất của phương sai theo tiêu chuẩn Kohren được thực hiện theo mục (2.6.1) Nếu giá trị G tt nhỏ hơn G b, giả thiết H 0 không mâu thuẫn với số liệu thí nghiệm, cho thấy phương sai ở các thí nghiệm là đồng nhất Điều này cho phép cường độ nhiễu được coi là ổn định khi thay đổi các thông số trong thí nghiệm.

2.7.5 Kiểm tra mức ý nghĩa của các hệ số hồi qui

Giá tri ̣ của các hê ̣ số hồ i qui đươ ̣c tính theo các biểu thức từ (2.26) đến 2.29) được kiểm tra theo tiêu chuẩn student k bt i i t

Trong đó: b i - Giá tri ̣ tuyê ̣t đối của b i tính theo công thức từ (2.26) đến (2.29);

Sbi – Trị số phương sai ứng với b i ; tα – giá tri ̣ tiêu chuẩn student tra bảng ‘t’ ứng với các bâ ̣c tự do k2=N(k-1) và γ=1-α (α là mức ý nghĩa cho phép)

Nếu tri ̣ số ti thoả mãn điều kiê ̣n (2.35) thì hê ̣ số b i tương ứ ng sẽ không có ý nghĩa rõ rê ̣t trong hàm tương quan có thể bỏ qua được

Trong biểu thứ c (2.35) tri ̣ số phương sai S bi được tính như sau:

Các hê ̣ số k 1 , k2, k3 , k7 – có thể tra bảng tính sẵn [8]

Từ công thức (2.26) đến (2.29), các hệ số b0, bii, bik và bil có mối liên hệ chặt chẽ với nhau Do đó, nếu hệ số b0 bị loại bỏ, cần phải tính lại hệ số bii; tương tự, nếu loại bỏ bik, thì cũng phải điều chỉnh lại hệ số bil và b0 theo công thức đã chỉ định.

+ Khi loại bỏ b 0 , thì tính la ̣i các b ii :

Các hê ̣ số b ij (i # j) không phải tính la ̣i

+ Khi loại bỏ b ii tính la ̣i b 0 và b tt còn la ̣i (i #t)

Các hê ̣ số mới b tt * và b 0 * được tính như sau:

 ii ii ii tt tt b k b b k b k b b k b

+ Khi loại bỏ b i hoặc bij: Các hê ̣ số khác không cần tính la ̣i

2.7.6 Kiểm tra tính tương thích của phương trình hồi quy

Cấu tạo, nguyên lý hoa ̣t đô ̣ng của tời tự hành mô ̣t trống

Trên cơ sở mẫu tời 1 trống tự hành đã chế ta ̣o của đề tài nhánh KC 07 –

Vào ngày 26 tháng 6, tiến sĩ Nguyễn Văn Bỉ đã thiết kế và chế tạo một thiết bị nhằm mục đích gom gỗ cho đường cáp vận xuất Thiết bị này có khả năng tự di chuyển trên mặt đất rừng với khoảng cách từ 30 đến 50 mét.

Chức năng: gom gỗ cho đường cáp vận xuất, cự ly lmax = 50 m

Tời được thiết kế có sơ đồ cấu ta ̣o như sau:

Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý tời tự hành một trống

38 b Nguyên lý hoạt động

- Tách côn ly hợp giữa hộp giảm tốc 2 và bộ chuyền xích 3 cho trống tời

4 quay tự do Công nhân cầm đầu dây cáp, kéo về phía gỗ

- Sau khi buộc gỗ vào đầu dây cáp, đóng côn ly hợp và tăng ga động cơ để trống tời 4 cuốn cáp, gỗ được kéo về phía đặt tời

Khi gỗ được vận chuyển đến vị trí cần đặt, hãy giảm ga động cơ và ngắt côn ly hợp để làm chùng cáp, từ đó có thể tháo gỗ ra khỏi dây cáp Đây là bước cuối cùng trong quy trình gom gỗ.

Các lần gom gỗ tiếp theo được lặp lại như cũ

Hình 3.2: Mẫu tời 1 trống do đề tài cấp bộ chế tạo c Các thông số kỹ thuật của tời

- Dung lượng cáp của trống tời: 70 ÷ 100 m;

- Vận tốc cuốn dây cáp: 0,25 – 1,67 m/s;

- Công suất động cơ; N= 4,2 kW;

1 Động cơ: Robin Model – EX 17D Có đă ̣c tính kỹ thuâ ̣t như sau:

Loại động cơ Động cơ xăng 4 kỳ làm mát bằng không khí

Thể tích làm việc của xi lanh cm 3 (cc) 169

Công suất khi làm việc dài hạn

Chiều quay Ngược chiều kim đồng hồ nếu nhìn từ trục thu công suất

Dầu bôi trơn Dầu bôi trơn động cơ ô tô AP/SE, hoặc loại SAE/10 w

Thể tích bình nhiên liệu ( l ) 3,6

Hệ thống khởi động Cơ cấu kéo bằng tay

Kích thước cơ bản

2 Hộp giảm tốc: Hộp giảm tốc 2 cấp bánh xe răng tru ̣ Với tỷ số truyền: u1= 4; u2= 5

Hình 3.3: Hộp giảm tốc

+ Số vòng quay trên trục dẫn (I) n1= 3600v/p;

+ Số vòng quay trên trục (II) n2= 900v/p;

+ Số vòng quay trên trục ra (III) n3 = 180v/p;

Công suất trên các trục: P1= 2,9 KW;

- Mô men xoán trên các trục: T1= 7693 Nmm;

3 Cá p trên trống tời: Đường kính: 8mm

+ Đường kính tang trống: Dt = 150 mm;

+ Đường kính trong tang trống: Dtr = 140 mm;

+ Đường kính vành trống: Dv = 262 mm;

+ Số vòng cáp trên một lớp: n = 22;

5 Trục của trống tời

Vật liê ̣u chế ta ̣o: Thép 45 thường hoá Đường kính tru ̣c: d = 32 mm

Bước xích 25,4 mm ix = 4 , loại xích ống con lăn

Số răng đĩa xích nhỏ: Z 1 = 19

Số răng đĩa xích lớn: Z 2 v

Khoảng cách trục A = 762 mm Đường kính đĩa xích nhỏ: d 1 = 15,44 cm Đường kích đĩa xích lớn: d 2 = 61,76 cm

Lực tác dụng lên trục F = 2062 N.

Sơ đồ công nghệ khi vận xuất gỗ bằng tời mô ̣t trống

Hình 3.4: Vận xuất gỗ bằng tời 1 trống

1 Tời; 2 Ròng rọc; 3 Dây cáp;

4 Dây buộc gỗ; 5 Gỗ; 6 Bãi gỗ;7 Đường vận chuyển

Sơ đồ công nghệ này thể hiện quy trình phổ biến hiện nay trong việc tời gỗ Gỗ (5) được kết nối với dây cáp (3) thông qua dây buộc (4) và được tời (1) kéo lê về bãi gỗ (6).

Năng suất của tời khi vận xuất

Năng suất của tời kéo được đo bằng khối lượng gỗ mà nó có thể kéo trong một đơn vị thời gian Theo tài liệu [11], năng suất giờ của tời một trống được tính toán dựa trên một công thức cụ thể.

 – Hệ số sử dụng thời gian;

1 – Hệ số sử dụng tải trọng;

Q – Tải trọng chuyển danh nghĩa

 t – Thời gian thực hiện một chuyến kéo γ – Trọng lượng riêng của gỗ vận xuất

Thời gian thực hiện một chuyến kéo được xác định bằng công thức: t1 + t2 + t3 + t4 (s) (3.2)

Trong đó: t1 – Thời gian cáp chạy không tải (s) t2 – Thời gian buộc gỗ (s) t3 – Thời gian cáp chạy có tải (s) t4 – Thời gian dỡ gỗ (s)

Thời gian cáp chạy không tải và có tải được xác định bằng công thức: ot tb

Trong đó: ltb – Cự ly vận xuất trung bình

43 vot – tốc độ của cáp khi không tải vt – Tốc độ của cáp khi có tải

Thời gian buộc gỗ và dỡ gỗ được xác định bằng công thức: t2 = a q

Trong đó: a – Thời gian buộc một khúc gỗ b – Thời gian dỡ một khúc gỗ q – Trọng lượng trung bình của một khúc gỗ vẫn xuất

Những yếu tố ảnh hưởng đến năng suất của tời khi vận xuất

Theo công thức (3.5), có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến năng suất của tờ i khi vận xuất Các yếu tố này có thể được phân chia thành 4 nhóm chính.

+ Nhó m 1: Các yếu tố thuô ̣c về công tác tổ chức sản xuất gồ m có các hê ̣ số sử du ̣ng thời gian φ và φ 1 ;

+ Nhó m 2: Các yếu tố thuô ̣c về công nghê ̣ sản xuất bao gồ m cự ly vâ ̣n xuất trung bình l tb , thờ i gian buô ̣c gỗ (a), thời gian dỡ gỗ (b);

+ Nhó m 3: Các yếu tố thuô ̣c về điều kiê ̣n sản xuất gồ m tải tro ̣ng trung bình của mô ̣t khúc gỗ (q) và tro ̣ng lươ ̣ng riêng của gỗ (γ);

+ Nhó m 4: Các yếu tố thuô ̣c về máy gồ m: tải tro ̣ng chuyến (Q), vâ ̣n tốc cáp khi không tải (v ot ) và vâ ̣n tốc cáp khi có tải (v t ).

Chi phí năng lượng riêng

Chi phí năng lượng, bao gồm cả chi phí năng lượng riêng, đóng vai trò quan trọng trong giá thành sản xuất và là tiêu chí đánh giá chất lượng thiết bị cũng như sự hoàn thiện của quy trình.

Mục tiêu nghiên cứu là phát triển các biện pháp kỹ thuật nhằm giảm chi phí năng lượng, từ đó hạ giá thành sản phẩm và nâng cao chất lượng thiết bị.

Chi phí năng lượng riêng, theo [8] được xác định bằng công thức:

W – Chi phí năng lượng để làm ra một khối lượng sản phẩm M trong một đơn vị thời gian t nào đó

M – Khối lượng sản phẩm làm ra trong khoảng thời gian t

Dựa trên nguyên lý hoạt động của tời một trống và sơ đồ công nghệ trong quá trình vận xuất gỗ, chi phí năng lượng riêng có thể được tính toán thông qua một công thức cụ thể.

N0 – Công suất động cơ cha ̣y không tải, (KW);

Not – Công suất của động cơ máy tời khi kéo hệ thống dây cáp trong trạng thái không tải, (KW); tot – Thời gian hệ thống cáp chạy không tải, (s);

Công suất động cơ máy tời khi kéo hệ thống dây cáp trong trạng thái có tải được ký hiệu là Nt (KW) Thời gian hệ thống cáp chạy có tải là tt (s), trong khi thời gian buộc gỗ được ký hiệu là t2 (s) Thời gian hệ thống cáp chạy có tải được gọi là t3 (s) và thời gian dỡ gỗ là t4 (s).

Khi không có tải, do côn bị ngắt, động cơ không truyền chuyển động cho trống, dẫn đến việc công suất của động cơ khi kéo hệ thống dây cáp không được sử dụng hiệu quả.

45 trong trạng thái không tải nhỏ không đáng kể và bằng công suất đô ̣ng cơ khi chạy ralangti

Khi hệ thống cáp hoạt động dưới tải, lực kéo tiếp tuyến trên trục động cơ cần phải vượt qua không chỉ lực cản chuyển động của hệ thống ở trạng thái không tải mà còn cả lực cản do tải gây ra khi di chuyển trên dốc.

Công suất của động cơ khi kéo hệ thống dây cáp trong trạng thái có tải được xác định theo công thức:

Lực kéo tiếp tuyến Zt là yếu tố cần thiết tại trục động cơ để hệ thống cáp có thể hoạt động hiệu quả khi có tải Tốc độ trung bình vt của cáp khi có tải cũng đóng vai trò quan trọng Để hệ thống tời cáp hoạt động ổn định, cần đảm bảo các điều kiện về lực và tốc độ.

Trong đó Fct – Lực cản chuyển động của hệ thống tời cáp khi có tải

Q – Tải trọng chuyến danh nghĩa; α – Độ dốc của địa hình; fγ – Hệ số ma sát giữa gỗ và đất

Thay các công thức (3.8), (3.9), (3.10) vào (3.10) ta được:

Trong công thức (3.6), nếu thời gian tính là 1 giờ thì M chính là năng suất giờ Chi phí năng lượng riêng có thể viết dưới dạng:

Các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí năng lượng riêng

Công thức (3.12) chỉ ra rằng có nhiều yếu tố tác động đến chi phí năng lượng riêng, đồng thời những yếu tố ảnh hưởng đến năng suất (N giò s) cũng tác động đến chi phí năng lượng riêng (N r) Để thuận tiện cho việc phân tích và đánh giá, các yếu tố này được phân chia thành bốn nhóm.

+ Nhóm 1: Các yếu tố thuộc về công tác tổ chức sản xuất: φ, φ1;

+ Nhóm 2: Các yếu tố thuộc về công nghệ sản xuất: Ltb, a, b;

+ Nhóm 3: Các yếu tố thuộc về điều kiện sản xuất: fq, fc, q, g;

+ Nhóm 4: Các yếu tố thuộc về thiết bị: qc, Q, vot, vt, h,  r K …

KẾT QUẢ ĐỀ TÀI

Kết quả thực nghiệm đơn yếu tố

Sau khi hoàn tất công tác chuẩn bị cho thí nghiệm, chúng tôi tiến hành thực hiện thí nghiệm đơn yếu tố đã được trình bày trong mục (3.3) Kết quả thu được từ thí nghiệm này như sau:

4.1.1 Ảnh hưởng của tải trọng chuyến (Q) đến năng suất N g

Tải trọng Q thay đổi với Q = 0,2 đến 1 m 3

(với vận tốc đảm bảo v = 0,3 m/s)

Sau khi thu thập dữ liệu, chúng tôi đã tiến hành xử lý và thực hiện các phép tính kiểm tra với sự hỗ trợ của máy tính điện tử Kết quả của quá trình xử lý được trình bày trong phụ biểu 01.

4.1.1.1 Tính đồng nhất của phương sai được kiểm tra theo tiêu chuẩn Kohren

Các giá trị ảnh hưởng tới năng suất Ng:

Phương sai của thí nghiệm được coi là đồng nhất

4.1.1.2 Kiểm tra mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đầu vào theo tiêu chuẩn Fisher

S e = 0,004 Ảnh hưởng yếu tố đầu vào đến năng suất Ng là đáng kể

4.1.1.3 Xác định thực nghiệm mô hình đơn yếu tố

Từ số liệu thực nghiệm ta xác định được phương trình tương quan:

Sử dụng phần mềm OPT để tiến hành xử lý số liệu, kết quả thu được như sau:

Hệ số Tiêu chuẩn Student b1 = 0,1267 T1 = 0,9807 b2 = 17,8962 T2 = 18,1817 b3 = -21,2381 T3 = -13,1955 Phương sai theo giá trị trung bình: Sb = 0,0036

Hệ số tự do: kb = 10

Phương sai theo giá trị hàm: Sa = 0,0066

Hệ số tự do: ka = 2

Bảng 4.1 Ảnh hưởng của tải trọng Q đến năng suất N g

Phương trình ảnh hưởng của tải trọng Q đến năng suất Ng:

4.1.1.4 Kiểm tra tính tương thích của mô hình theo tiêu chuẩn Fisher

Tính tương thích của hai mô hình trên được kiểm tra theo tiêu chuẩn Fisher thỏa mãn: Ftt < Fb

Mô hình trên là tương thích

Từ kết quả xử lý ở biểu 4.1 ta xây dựng được đồ thị ảnh hưởng của tải trọng Q đến năng suất

Hình 4.1 Đồ thị ảnh hưởng của tải trọng Q đến năng suất N g

Từ phương trình và đồ thị (4.1), nhận thấy rằng khi tăng tải trọng trong giai đoạn từ 0 đến 4 (kN), năng suất sẽ tăng lên Tuy nhiên, khi tải trọng vượt quá 4,5 kN, năng suất lại có xu hướng giảm dần.

4.1.2 Ảnh hưởng của tải trọng chuyến (Q) chi phí năng lượng riêng

Tải trọng Q thay đổi với Q = 0,2 đến 1 m 3

(với vận tốc đảm bảo v = 0,3 m/s)

Sau khi thu thập dữ liệu, chúng tôi đã tiến hành xử lý và thực hiện các phép tính kiểm tra với sự hỗ trợ của máy tính điện tử Kết quả của quá trình xử lý được trình bày trong phụ biểu 02.

Các giá trị ảnh hưởng đến chi phí năng lượng riêng Nr:

S e = 0,000062 Ảnh hưởng yếu tố đầu vào đến chi phí năng lượng riêng Nr là đáng kể

Sử du ̣ng phần mềm OPT để tiến hành xử lý số liê ̣u, kết quả thu được như sau:

Hệ số Tiêu chuẩn Student b1 = 0,1967 T1 = 10,7078 b2 = -0,7224 T2 = -5,1611 b3 = 1,6429 T3 = 7,1782 Phương sai theo giá trị trung bình: Sb = 0,00007

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của tải trọng Q đến chi phí năng lượng riêng N r

Phương trình ảnh hưởng của tải trọng Q đến chi phí năng lượng riêng:

Tính tương thích của hai mô hình trên được kiểm tra theo tiêu chuẩn Fisher thỏa mãn: Ftt < Fb Đối với hàm chi phí năng lượng riêng Nr:

Hai mô hình trên là tương thích

Từ kết quả xử lý ở biểu 4.2 ta xây dựng được đồ thị ảnh hưởng của tải trọng Q và chi phí năng lượng riêng của tời

Hình 4.2 Đồ thị ảnh hưởng của tải trọng Q đến chi phí năng lượng riêng N g

Từ phương trình và đồ thị (4.2), có thể nhận thấy rằng khi tăng tải trọng trong giai đoạn từ 0 đến 2,5 kN, chi phí năng lượng riêng sẽ giảm Tuy nhiên, khi tải trọng vượt quá 2,5 kN, chi phí năng lượng riêng lại có xu hướng tăng dần, với tốc độ tăng nhanh hơn do độ dốc của đường biểu diễn lớn hơn ở giai đoạn đầu.

4.1.3 Ảnh hưởng của vận tốc cáp tải đến năng suất N g

Tải trọng Q không thay đổi với Q = 0,3 m 3 Vận tốc kéo cáp thay đổi từ v = 0,2 m/s đến 0,4 m/s

Kết quả xử lý và các phép tính kiểm tra được thể hiện ở phụ biểu 03

Các giá trị ảnh hưởng tới năng suất Ng:

S e = 0,0001172 Ảnh hưởng yếu tố đầu vào đến năng suất Ng là đáng kể

Hệ số Tiêu chuẩn Student b1 = 1,2064; T1 = 9,5009 b2 = 8,2448; T2 = 9,3626 b3 = -4,2857; T3 = -2,9342

Phương sai theo giá trị trung bình: Sb = 0,00019

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của vận tốc V đến năng suất N g

Phương trình ảnh hưởng của vận tốc V đến năng suất Ng:

Ftt của hàm: Ng = 3,7551 < Fb = 4,1

Kết quả xử lý được thể hiện ở biểu 4.3 và 4.4 ta xây dựng được đồ thị ảnh hưởng của vận tốc V đến năng suất của tời

Hình 4.3 Đồ thị ảnh hưởng của vận tốc V đến năng suất N g

Nhận xét: Từ phương trình trên và đồ thi ̣ (4.3) ta thấy nếu tăng vận tốc 0,2 – 0,4 m/s thì năng suất tăng dần

4.1.4 Ảnh hưởng của vận tốc cáp tải đến chi phí năng lượng riêng N r

Tải trọng Q không thay đổi với Q = 0,3 m 3 Vận tốc kéo cáp thay đổi từ v = 0,2 m/s đến 0,4 m/s

Kết quả xử lý và các phép tính kiểm tra được thể hiện ở phụ biểu 04

Các giá trị ảnh hưởng đến chi phí năng lượng riêng Nr:

S Đối với hàm chi phí năng lượng riêng Nr:

S e = 0,000018 Ảnh hưởng yếu tố đầu vào đến năng suất Ng và chi phí năng lượng riêng

Hệ số Tiêu chuẩn Student b1 = 0,3420; T1 = 7,1262 b2 = -1,2267; T2 = -3,6855 b3 = 2,4152; T3 = 2,4152

Phương sai theo giá trị trung bình: Sb = 0,00003

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của vận tốc V đến chi phí năng lượng riêng N r

Phương trình ảnh hưởng của vận tốc V đến chi phí năng lượng riêng Nr:

Ftt của hàm: Ng = 3,7551 < Fb = 4,1

Kết quả xử lý được thể hiện ở biểu 4.3 và 4.4 ta xây dựng được đồ thị ảnh hưởng của vận tốc V đến chi phí năng lượng riêng của tời

Hình 4.4 Đồ thị ảnh hưởng của vận tốc V đến chi phí năng lượng riêng N g

Từ phương trình và đồ thị 4.4, có thể nhận thấy rằng khi tăng vận tốc trong giai đoạn khảo sát, chi phí năng lượng riêng có xu hướng giảm dần Cụ thể, ở vận tốc từ 0,2 – 0,3 m/s, chi phí năng lượng riêng giảm nhanh, trong khi ở giai đoạn từ 0,3 – 0,4 m/s, mức giảm này chậm hơn.

- Ảnh hưởng của tải trọng Q khi tải trọng Q thay đổi từ 0,2 đến 1 m 3 thì năng suất Ng và chi phí năng lượng riêng Nr là hàm bậc 2

- Ảnh hưởng của vận tốc V khi vận tốc thay đổi từ 0,26 đến 0,46 m/s thì năng suất Ng và chi phí năng lượng riêng Nr là hàm bậc 2.

Kết quả thực nghiệm đa yếu tố

Kết quả từ thực nghiệm đơn yếu tố cho thấy rằng tải trọng chuyến Q và vận tốc V có ảnh hưởng đến năng suất Ng và chi phí năng lượng riêng Ng theo hàm bậc 2 Theo tài liệu [4], chúng tôi đã thực hiện quy hoạch thực nghiệm bậc 2 ngay lập tức thông qua phương án kế hoạch trung tâm hợp thành, với các bước tiến hành cụ thể.

4.2.1 Chọn vùng nghiên cứu và các giá trị biến thiên của các yếu tố ảnh hưởng

Từ các thực nghiệm đơn yếu tố, chúng ta xác định được giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của các yếu tố Sử dụng các công thức (3.15; 3.16; 3.17), giá trị X1 cũng được xác định một cách chính xác.

X2, dạng mã của các thông số tải trọng Q và vận tốc V

Kết quả được ghi ở bảng Bảng 4.1

Bảng 4.5 Dạng mã của các thông số tải trọng Q và vận tốc V

4.2.2 Thành lập ma trận thí nghiệm

Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành được sắp xếp như bảng 4.2

Bảng 4.6 Ma trận thí nghiệm kế hoạch trung tâm hợp thành

4.2.3 Tiến hành thí nghiệm theo ma trận kế hoạch trung tâm hợp thành với số lần lặp lại của mỗi thí nghiệm m = 3

Kết quả thí nghiệm được trình bày trong phụ biểu (1, 2) Các số liệu bất thường cần được kiểm tra kỹ lưỡng; nếu không đạt yêu cầu về độ tin cậy, cần thực hiện lại thí nghiệm ngay lập tức.

4.2.4 Xác định mô hình toán và thực hiện các phép tính kiểm tra

4.2.4.1 Hàm chi phí năng lượng riêng N r

Bảng 4.7 Tổng hợp các giá trị xử lý được các hàm chi phí năng lượng riêng N r

Tiêu chuẩn Kohren tính toán Gtt = 0,0122

Tiêu chuẩn Kohren tra bảng Gb = 0.3841

Gtt < Gb tính đồng nhất của phương sai đạt tiêu chuẩn

* Hàm chi phí năng lượng riêng có dạng:

Nr=0,607-1,454X1+2,361X1 2 -1,899X2+0,625X1X2+ 2,111X2 2 (4.5) Kiểm tra mức ý nghĩa của các hệ số: sử dụng tiêu chuẩn Student, những hệ số có ý nghĩa khi ttt > tb

Trong bài viết này, chúng ta tính toán hệ số với công thức  = N(n - 1) = 9 (3 – 1) = 18, dẫn đến giá trị trung bình tb = 1,73 So sánh với bảng trong tài liệu [4], các hệ số b0, b10, b20, b21 đều có giá trị lớn hơn giá trị trung bình tb, cho thấy tất cả các hệ số này đều có ý nghĩa thống kê.

+ Kiểm tra tính tương thích của mô hình:

Ftt = 2,438 < Fb = 4,1 => Mô hình tương thích

+ Kiểm tra khả năng làm việc của mô hình:

=> Mô hình được coi là hữu ích trong sử dụng

4.2.4.2 Hàm chi phí năng suất N g

Bảng 4.8 Tổng hợp các giá trị xử lý được các hàm năng suất N g

Tiêu chuẩn Kohren tính toán Gtt = 0,2147

Tiêu chuẩn Kohren tra bảng Gb = 0,5728

Gtt < Gb tính đồng nhất của phương sai đạt tiêu chuẩn

* Hàm chi phí năng suất có dạng:

Ng=-1,938+15,407X1–19,653X1X1+8,362X2+8,958X2X1+11,278X2X2 (4.7) Kiểm tra mức ý nghĩa của các hệ số: sử dụng tiêu chuẩn Student, những hệ số có ý nghĩa khi ttt > tb

Theo bảng tra, giá trị tb được xác định là 2,1 Khi đối chiếu với bảng trong tài liệu [4], các hệ số b0, b10, b20 và b21 đều có giá trị ttt lớn hơn tb, điều này cho thấy tất cả các hệ số này đều có ý nghĩa thống kê.

+ Kiểm tra tính tương thích của mô hình:

Ftt = 3.9987 < Fb = 4.1 => Mô hình tương thích

+ Kiểm tra khả năng làm việc của mô hình:

=> Mô hình được coi là hữu ích trong sử dụng

4.2.5 Chuyển phương trình hồi quy của hàm mục tiêu về dạng thực

Trên cơ sở thay thế các giá trị mã hóa:

X1 = (X1 – X0)/e1 vào phương trình hội quy (4.5; 4.7)

Thay các ký hiệu x1 bằng Q; x2 bằng V, sau đó ta dùng phần mềm OPT tìm ra phương trình dạnh thực của hàm như sau:

+ Hàm chi phí năng lượng riêng dạng thực:

Nr = 3.2761-8,9599Q-1,0206Q 2 -7,9626V-3,8205Q.V-9,1259V 2 (4.9) + Hàm chi phí năng suất dạng thực:

4.2.6 Xác định thông số làm việc tối ưu của tời 1 trống

Sử dụng phần mềm xử lý số liệu OPT, chúng tôi đã xác định được giá trị tối ưu cho hàm chi phí năng lượng riêng và hàm năng suất.

Với giá trị tối ưu tìm được khi Q = 0,3318 m 3 ; V = 0,2702 m/s

Thay các giá trị Q; V vào phương trình Ng và Nr ta được giá trị tối ưu:

4.2.7 Khảo nghiệm máy với các giá trị tối ưu của các thông số ảnh hưởng

Trên cơ sở số liệu tính toán được ở mục 4.2.6 ta có giá trị tối ưu X1 của tải trọng chuyến, X2 của vận tốc trống tời:

Sau khi kiểm tra máy, chúng tôi tiến hành kiểm tra, gỗ, thiết bị đo cho máy làm việc để lấy số liệu

Theo tài liệu [2] số liệu quan trắc cần thiết để kết quả tin tưởng được xác định bằng công thức:

 t  s n ct b tb - Chỉ tiêu Student tra bảng phụ thuộc vào độ tin cậy P và số lượng quan trắc n

S- Phương sai thí nghiệm ε – Sai số tương đối; ε = 0,01 ÷ 0,05

Với kết quả thu được, số lượng quan trắc cần thiết để kết quả có độ tin cậy 95% với sai số tương đối 5%

4.2.7.1 Hàm chi phí năng lượng riêng N r trong công thức 4.9

Số lượng quan trắc cần thiết với tb = 1,73

Số thí nghiệm đã thực hiện n = 15 > nct Với số liệu thu thập được đủ đảm bảo với độ tin cậy 95%

4.2.7.2 Hàm chi phí năng suất N g trong công thức 4.10

Số lượng quan trắc cần thiết với tb = 1,73

Số thí nghiệm đã thực hiện n = 15 > nct Với số liệu thu thập được đủ đảm bảo với độ tin cậy 95%

So sánh kết quả đã tính toán ở phương trình (4.9; 4.10)

Kết quả tính toán: Y1min = 0,0638 Kwh/m 3

Kết quả thí nghiệm: Y1min = 0,0657 Kwh/m 3

Sai lệch giữa tính toán và thử nghiệm:

Chi phí năng lượng riêng: (0,0638/0,0657).100%,1%

Nhận xét: Sự sai lệch giữa tính toán và thử nghiệm không đáng kể, do vậy giá trị tối ưu tính toán có thể chấp nhận được.

Kết quả xác định hệ số cản giữa cây gỗ và mặt đất khi kéo lết bằng tời

Kết quả đo lực kéo của cáp tời với các trọng lượng gỗ khác nhau cho phép xác định hệ số ma sát giữa cây gỗ và mặt đất, như được trình bày trong bảng 4.5.

Bảng 4.9 Kết quả tính toán lực cản ma sát giữa gỗ và mặt đất

STT Tải trọng Q (Tấn) F k (Tấn) f

Như vậy, hệ số cản giữa cây gỗ và mặt đất khi kéo lết bằng tời, xác định được bằng thực nghiệm f = 0,91

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ

Kết luận

1 Qua thực tế khảo nghiệm cho thấy, mẫu tời tự hành mô ̣t trống được chế tạo trong đề tài nhánh KC 07 - 26 - 06 cùng với mô ̣t số thiết bi ̣ phu ̣c vu ̣ khai thác khác nhằm mu ̣c đích “Nghiên cứu lựa chọn công nghệ và hệ thống thiết bị cơ giới hóa các khâu làm đất, trồng, chăm sóc rừng trồng và khai thác gỗ” đáp ứng tốt với yêu cầu vâ ̣n xuất gỗ rừng trồng.

Mẫu tời khảo nghiệm có công suất vừa và vận tốc kéo có thể điều chỉnh dễ dàng thông qua ga, mang lại tính linh hoạt cao Với thiết kế nhỏ gọn, sản phẩm này phù hợp với nhiều điều kiện địa hình khác nhau, đảm bảo hiệu quả trong quá trình vận chuyển.

2 Trên cơ sở lý luận chung về quá trình kéo gỗ bằng tời, luận văn đã xây dựng được công thức lý thuyết tính toán năng suất (3.5) và chi phí năng lượng riêng (3.12) của tời tự hành mô ̣t trống khi vận xuất gỗ rừng trồng

Trong quá trình phân tích các yếu tố tác động đến năng suất và chi phí năng lượng, luận văn đã tập trung vào hai yếu tố chính là tải trọng chuyến (Q) và vận tốc cáp tời (V) Việc nghiên cứu ảnh hưởng của hai yếu tố này sẽ là cơ sở quan trọng cho quá trình nghiên cứu thực nghiệm.

3 Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm đã xây dựng được phương trình hồi quy và hàm tương quan biểu diễn mối quan hệ giữa năng suất và chi phí năng lượng riêng với các yếu tố ảnh hưởng đã chọn như:

* Chi phí năng suất gom gỗ của tời:

* Chi phí năng lượng riêng gom gỗ của tời:

4 Khảo sát các phương trình tương quan xác định được giá trị vận tốc cáp tời tối ưu V = 0,2702 (m/s), và tải trọng chuyến tối ưu Q = 0,3318 (m 3 ) Khi đó ở điều kiện thí nghiệm, chi phí năng lượng riêng của tời thấp nhất và năng suất của tời là lớn nhất:

Khảo nghiệm quá trình gom gỗ bằng tời cho thấy tời hoạt động ổn định với sai lệch giữa kết quả tính toán và đo thực tế dưới 5% Điều này chứng tỏ các phương trình tương quan có độ tin cậy cao và các giá trị tối ưu có thể áp dụng trong sản xuất thực tiễn.

5 Qua quá trình thực nghiệm đã xác định được hệ số cản giữa cây gỗ và mặt đất khi kéo gỗ bằng tời theo phương pháp kéo lết, với hệ số cản trung bình tính toán được f = 0,91.

Khuyến nghị

1 Từ khảo nghiê ̣m, tính toán và phân tích ở trên, có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng tới năng suất và chi phí năng lượng riêng khi vận xuất gỗ bằng tời hai trống Do điều kiện và thời gian nghiên cứu có hạn, luận văn mới nghiên cứu được 2 yếu tố chính là tải trọng chuyến (Q) và vận tốc tời cáp (V), còn các yếu tố khác chưa khảo sát được Vì vậy, tác giả đề nghị trên cơ sở kết quả của luận văn này cần tiếp tục khảo nghiệm các yếu tố khác có ảnh hưởng tới chi phí năng lượng riêng và năng suất của tời để tiếp tục hoàn thiện việc tính

Bài viết này trình bày 67 toán tối ưu cho tời tự hành trong việc xuất gỗ từ rừng trồng, nhằm đưa ra những khuyến nghị hiệu quả nhất về cách sử dụng thiết bị này.

2 Cần tiếp tục khảo nghiệm tời trong điều kiện sản xuất với nhiều dạng địa hình, độ dốc khác nhau để hoàn thiện kết cấu cũng như đánh giá khả năng làm việc của tời Công nhân vận hành tời cần được đào tạo, tập huấn để nâng cao kỹ năng sử dụng, giảm chi phí thời gian và có thể xử lý các sự cố xảy ra trong quá trình sử dụng tời Trong quá trình khảo nghiệm nên sử dụng các trị số tối ưu xác định được trong luận văn này để nâng cao năng suất và giảm chi phí vận xuất

3 Cần nâng cáp tải lên cao nhờ ròng rọc chuyển hướng để đầu khúc gỗ được nâng lên, hạn chế đầu gỗ cày xuống đất khi kéo Nếu có thể sử dụng đầu chụp khúc gỗ hoạt mắc chuyện dụng để giảm bớt sức cản và khúc gỗ dễ vượt qua chướng ngại vật trong quá trình kéo.

Định dạng
Số trang	90
Dung lượng	1,9 MB