Luận văn Thạc sĩ Khoa học kỹ thuật: Nghiên cứu khả năng di động của xe chữa cháy rừng đa năng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:84

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn nhằm xác định được khả năng di động của xe trong quá trình chữa cháy rừng ở khu rừng có độ dốc dọc và dốc ngang, đồng thời xác định được điều kiện an toàn của xe trong quá trình hoạt động chữa cháy rừng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học kỹ thuật: Nghiên cứu khả năng di động của xe chữa cháy rừng đa năng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Hoàng Hà NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG DI ĐỘNG CỦA XE CHỮA CHÁY RỪNG ĐA NĂNG Chuyên ngành: Kỹ thuật máy và Thiết bị cơ giới hoá Nông Lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS. Dương Văn Tài Hà Nội, 2010
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP HOÀNG HÀ NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG DI ĐỘNG CỦA XE CHỮA CHÁY RỪNG ĐA NĂNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT Hà Nội, 2010
1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu Rừng là nguồn tài nguyên quí giá của con người, rừng góp phần điều hòa khí hậu, chống sói mòn đất, giữ nước cho hồ thủy điện, là nơi bảo tồn các nguồn gen quí hiếm. Đặc biệt Rừng còn là nguồn cung cấp gỗ và lâm đặc sản cho nền kinh tế quốc dân. Nhưng diện tích rừng ngày càng suy giảm, một trong những nguyên nhân chính là do cháy rừng gây ra. Trên thế giới hàng năm xảy ra hàng nghìn vụ cháy rừng làm mất hàng triệu ha rừng, điển hình là vụ cháy rừng ở Liên bang Nga tháng 8/2010, đã làm cháy khoảng 700.000 ha, làm ô nhiễm không khí cả một vùng rộng lớn, trong đó có thủ đô Mátxcơva, cháy rừng gây thiệt hại rất lớn về kinh tế và môi trường sinh thái. Ở Việt Nam cháy rừng xảy ra thường xuyên, trung bình hàng năm có khoảng 1000 vụ cháy gây thiệt hại khoảng 10.000 ha, làm thiệt hại hàng ngàn tỷ đồng, gây ra tác hại lớn đến môi trường sinh thái. Nhận thức được tầm quan trọng của công tác phòng cháy chữa cháy rừng, Đảng và Nhà nước đã quan tâm đầu tư trang thiết bị, đưa ra nhiều giải pháp nhằm hạn chế thấp nhất diện tích rừng bị cháy. Hiện nay việc chữa cháy rừng ở Việt Nam chủ yếu bằng thủ công (dùng cành cây dập lửa) nên năng suất và hiệu quả thấp. Một số đơn vị đã sử dụng các thiết bị nhập từ nước ngoài về nhưng hiệu quả chữa cháy không cao, không phù hợp với địa hình rừng ở Việt Nam. Năm 2008, Bộ Khoa học và Công nghệ đã giao cho Trường Đại học Lâm nghiệp chủ trì đề tài trọng điểm cấp Nhà nước: " Nghiên cứu công nghệ và thiết kế chế tạo các thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng", sau 2 năm thực hiện, đề tài đã thiết kế chế tạo được xe chữa cháy rừng đa năng, kết quả khảo nghiệm bước đầu cho hiệu quả chữa cháy cao, khả năng áp dụng vào
2 thực tế rất tốt. Song kết quả của đề tài còn một số tồn tại, đó là chưa đề cập đến phần nghiên cứu động lực học của xe, chưa đề cập đến khả năng kéo bám của xe khi di động trên khu rừng có độ dốc. Để có cơ sở lý thuyết cho việc hoàn thiện xe chữa cháy rừng đa năng, cần thiết phải nghiên cứu khả năng di động của xe trong quá trình xe hoạt động chữa cháy rừng. Với những lý do đã được trình bày ở trên, được sự hướng dẫn của Thầy giáo TS. Dương Văn Tài, tôi chọn và thực hiện đề tài "Nghiên cứu khả năng di động của xe chữa cháy rừng đa năng". 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Xuất phát từ lý do thực hiện đề tài đã nêu, chúng tôi đặt mục tiêu nghiên cứu như sau: Xác định được khả năng di động của xe trong quá trình chữa cháy rừng ở khu rừng có độ dốc dọc và dốc ngang, đồng thời xác định được điều kiện an toàn của xe trong quá trình hoạt động chữa cháy rừng. 3. Phạm vi nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu khả năng di động của xe chữa cháy rừng đa năng là một vấn đề rộng và cần phải có thời gian dài, trong đề tài này chỉ giới hạn các nội dung nghiên cứu sau đây: - Thiết bị nghiên cứu: Luận văn không nghiên cứu tất cả các quá trình động lực học của xe chữa cháy rừng đa năng, mà chỉ tập trung nghiên cứu phục vụ cho việc sử dụng xe đó là : Nghiên cứu khả năng di động của xe trên khu rừng đó độ dốc dọc và dốc ngang, nghiên cứu ổn định của xe khi hoạt động chữa cháy rừng, nghiên cứu chế độ sử dụng của xe chữa cháy rừng. - Đối tượng hoạt động của xe chữa cháy rừng đa năng: Luận văn không nghiên cứu tất cả các loại địa hình rừng mà xe chữa cháy đa năng có thể hoạt động, mà chỉ tập trung nghiên cứu một số địa hình đặc trưng có diện tích rừng lớn, nguy cơ cháy rừng cao, đó là một số địa hình ở khu vực Tây Nguyên.
3 4. Nội dung nghiên cứu của đề tài Với phạm vi nghiên cứu đã trình bày ở phần trên, để đạt được mục tiêu của đề tài đặt ra, luận văn tập trung giải quyết những nội dung sau: a. Nghiên cứu lý thuyết Nội dung nghiên cứu lý thuyết cần giải quyết các vấn đề sau: - Xây dựng mô hình tính toán toạ độ trọng tâm của xe chữa cháy rừng đa năng. - Thiết lập công thức tính toán toạ độ trọng tâm của xe chữa cháy rừng đa năng. - Xây dựng mô hình tính toán khả năng di động của xe ở trong khu rừng có độ dốc dọc. - Thiết lập công thức tính toán khả năng kéo bám của xe khi di chuyển trên độ dốc dọc. - Xây dựng mô hình tính toán khả năng di động của xe trong khu rừng có độ dốc ngang. - Thiết lập công thức tính toán khả năng di động của xe trên đường có độ dốc ngang. - Khảo sát khả năng chuyển động của xe khi hoạt động chữa cháy rừng. - Xác định điều kiện hoạt động an toàn của xe khi hoạt động chữa cháy rừng. b. Nghiên cứu thực nghiệm Nghiên cứu thực nghiệm để kiểm nghiệm các kết quả tính theo lý thuyết và xác định toạ độ trọng tâm của xe, xác định được độ dốc dọc, dốc ngang mà xe có khả năng di động được. Từ kết quả đó làm cơ sở cho việc xác định điều kiện hoạt động an toàn của xe cũng như chế độ sử dụng hợp lý của xe chữa cháy đa năng. Do vậy nội dung nghiên cứu thực nghiệm bao gồm các vấn đề sau:
4 - Xác định thông số hình học của xe chữa cháy rừng đa năng để phục vụ cho việc xác định toạ độ trọng tâm của xe. - Xác định trọng lượng của toàn bộ xe, trọng lượng đặt lên cầu trước và cầu sau của xe để phục vụ cho việc xác định toạ độ trọng tâm của xe cũng như xác định khả năng kéo bám của xe. - Xác định toạ độ trọng tâm của xe bằng thực nghiệm để phục vụ cho tính ổn định của xe. - Xác định khả năng ổn định tĩnh (ổn định ngang) của xe, để kiểm nghiệm kết quả tính theo lý thuyết. - Xác định khả năng di động của xe trên khu rừng có độ dốc dọc để kiểm nghiệm kết quả tính theo lý thuyết, đồng thời từ đó xác định được chế độ sử dụng an toàn của xe. - Xác định khả năng di động của xe trong khu rừng có độ dốc ngang khi tham gia chữa cháy rừng, để làm cơ sở xác định chế độ sử dụng an toàn cho xe.
5 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tình hình cháy rừng ở Việt Nam Việt Nam hiện có trên 12,8 triệu ha rừng (độ che phủ tương ứng là 38,8%), với 10,8 triệu ha rừng tự nhiên và 2 triệu ha rừng trồng. Trong những năm gần đây diện tích rừng tăng lên, nhưng chất lượng rừng còn suy giảm, rừng nguyên sinh chỉ còn khoảng 7%, trong khi rừng thứ sinh nghèo kiệt chiếm gần 70% tổng diện tích rừng trong cả nước, đây là loại rừng dễ xảy ra cháy, hiện nay Việt Nam có khoảng 6 triệu ha rừng dễ cháy bao gồm: rừng thông, rừng tràm, rừng tre nứa, rừng khộp, rừng non khoanh nuôi tái sinh tự nhiên và rừng đặc sản…, cùng với diện tích rừng dễ xảy ra cháy rừng hàng năm, thì tình hình diễn biến thời tiết ngày càng phức tạp và càng khó lường ở Việt Nam đang làm nguy cơ tiềm ẩn cháy rừng và cháy lớn ngày càng nghiêm trọng. Trong vài thập kỷ qua, trung bình mỗi năm Việt Nam mất đi hàng chục ngàn ha rừng, trong đó mất do cháy rừng khoảng 16.000 ha. Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ về cháy rừng và thiệt hại do cháy rừng gây ra trong vòng 40 năm qua (1963 - 2002) của Cục Kiểm lâm thì tổng số vụ cháy rừng là trên 47.000 vụ, diện tích thiệt hại trên 633.000 ha rừng (chủ yếu là rừng non), trong đó có 262.325 ha rừng trồng và 376.160 ha rừng tự nhiên. Thiệt hại ước tính mất hàng ngàn tỷ đồng, đó là chưa kể đến những ảnh hưởng xấu về môi trường sống, cùng những thiệt hại do làm tăng lũ lụt ở vùng hạ lưu mà chúng ta chưa xác định được và làm giảm tính đa dạng sinh học, phá vỡ cảnh quan, tác động xấu đến an ninh quốc phòng…. Ngoài ra còn gây thiệt hại đến tính mạng và tài sản của con người. Một số số liệu điển hình về cháy rừng và thiệt hại do cháy rừng gây ra ở Việt Nam trong những năm qua như sau:
6 Năm 1976, tại tỉnh Cà Mau đã cháy 21.000 ha rừng Tràm, làm 02 người chết; tại Quảng Ninh từ năm 1962 - 1983, diện tích rừng Thông bị cháy là 15.800 ha với trên 10.000 bát nhựa bị cháy, gây thất thu hàng ngàn tấn nhựa thông và một số kho tàng bị cháy; ở tỉnh Lâm Đồng từ năm 1981 - 1994 cháy 43.238 ha rừng Thông và một số rừng trồng khác; ở tỉnh Cà Mau và Kiên Giang diện tích rừng Tràm bị cháy trong 4 năm (1976 - 1980) là 43.600 ha gây thiệt hại 2 triệu m3 gỗ, củi và nhiều loại côn trùng, động vật cư trú tại đó, đồng thời cháy cả lớp than bùn từ 0,8 đến 1,2 m gây thiệt hại hàng trăm tỷ đồng, đặc biệt năm 1998 Kiên Giang bị cháy 4.262 ha rừng, tổn thất trên 20 tỷ đồng; ở tỉnh Thừa Thiên Huế, mùa khô năm 1991, do dùng lửa thiếu ý thức đã làm cháy hơn 300 ha rừng Thông, trong thời gian rất ngắn đã thiêu huỷ cả khu rừng gây trồng hơn 10 năm tuổi; các tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đăk Lăk và Lâm Đồng là những tỉnh bị cháy rừng khá lớn, chỉ tính riêng từ năm 1992 - 2000, bốn tỉnh đó xảy ra 1.825 vụ cháy rừng, gây thiệt hại trên 13.290 ha rừng kinh tế. Năm 1998, cả nước chịu ảnh hưởng của hiện tượng El Nilo đã xảy ra cháy trên 15.000 ha rừng, làm chết 13 người. Năm 2002, đã xảy ra 1.198 vụ cháy rừng, thiệt hại 15.548 ha rừng (4.125 ha rừng tự nhiên và 11.423 ha rừng trồng), trong đó thiệt hại do hai vụ chaý rừng U Minh là 5.415 ha, giá trị lâm sản thiệt hại ước tính khoảng 290 tỷ đồng (theo giá thị trường tại U Minh khoảng 500.000đ/m3), chưa kể hàng chục tỷ đồng chi phí chữa cháy và chi phí để phục hồi rừng của nhà nước. Ngày 27/3/2006, tại Mù Cang Chải (Yên Bái), cháy 21,5 ha rừng trồng, thiệt hại 100%. Ngày 17/3/2006 tại ban quản lý rừng đặc dụng Thanh Thuỷ (Hà Giang) cháy 25,1 ha rừng tự nhiên, thiệt hại 100%. Đặc biệt từ tháng 1 đến tháng 4 năm 2002, vụ cháy rừng Tràm ở vườn quốc gia U Minh Thượng (Kiên Giang) làm thiệt hại 2.715 ha và U Minh Hạ (Cà Mau) làm thiệt hại 2.703 ha, chưa
7 kể đến những tổn thất về tài nguyên, môi trường, chỉ tính riêng cho công tác chữa cháy đó lên tới 7 - 8 tỷ đồng. Hiện nay, nạn cháy rừng đang trở thành vấn đề nghiêm trọng đối với mọi quốc gia trên thế giới, đặc biệt những nước có diện tích rừng lớn. Vì vậy, hạn chế nạn cháy rừng và bảo vệ môi trường sống của cả nhân loại là nhiệm vụ cấp bách không phải chỉ của một quốc gia nào mà của toàn thế giới. 1.2. Tình hình nghiên cứu xe chữa cháy rừng trên thế giới Cháy rừng là thảm họa thiên nhiên, do vậy hầu hết các quốc gia trên thế giới đều quan tâm đến công tác nghiên cứu công nghệ và thiết bị chữa cháy rừng. Đối với một số nước phát triển như Mỹ, Canađa, Đức, hướng nghiên cứu chính là những thiết bị hiện đại như máy bay chữa cháy. Theo tài liệu [55], [56], [57], ở các nước phát triển có điều kiện về kinh tế thì thiết bị chữa cháy rừng chủ yếu là sử dụng máy bay phun hoá chất để dập tắt đám cháy (hình 1.1). Hình 1.1. Máy bay chữa cháy rừng Ngoài sử dụng máy bay chữa cháy rừng, một số nước như Nga, Mỹ còn nghiên cứu sử dụng xe chữa cháy rừng. Theo tại liệu [36], [37],, [42], [44] , ở Mỹ đã nghiên cứu và đưa vào sử dụng xe chữa cháy rừng chuyên dùng "Pzoteus", thiết bị này có thể di chuyển được ở trên địa hình có độ dốc ≤ 150, hệ thống di chuyển bằng xích nên tính ổn định cao, kết quả nghiên cứu đã xác
8 định được khả năng di động của thiết bị trên đường dốc, song tài liệu chưa đề cập đến khả năng di động của thiết bị bánh lốp. Xe xích chuyên dụng chữa cháy rừng của Mỹ được thể hiện trên hình 1.2. Hình 1.2. Xe xích chữa cháy rừng Theo các tài liệu [45], [46], [52]. Trung Quốc, Thái Lan đã nghiên cứu và đưa vào sử dụng xe chữa cháy rừng với nguồn động lực là máy kéo bánh bơm, kết quả nghiên cứu đã xác định được khả năng kéo bám của xe, khả năng di động của xe trên độ dốc dọc là ≤ 170. Máy kéo chuyên dụng chữa cháy rừng của Trung Quốc được thể hiện ở hình 1.3. Hình 1.3. Máy kéo chuyên dụng chữa cháy rừng của Trung Quốc
9 Theo tài liệu [ 37], [57], [58], Ailen đã nghiên cứu và đưa vào sử dụng xe ô tô chữa cháy rừng với hệ thống ủi cây ở phía trước, kết quả nghiên cứu cho thấy xe có thể di động được trên đường với độ dốc dọc ≤ 130, độ dốc ngang 30. Một số nước như: Mỹ, Nga, Thái Lan, Trung Quốc đã có nhiều công trình nghiên cứu về các thiết bị làm băng cách ly đám cháy, nguồn động lực chủ yếu là máy kéo bánh xích, máy ủi, máy cày, [48], [49], [54], [58], kết quả nghiên cứu cho thấy đã xây dựng được cơ sở lý thuyết tính toán quá trình tạo băng cách ly đám cháy. Tác giả David Cebon là người có nhiều công trình nghiên cứu đánh giá động lực học của ôtô trên đường cũng như ảnh hưởng của động lực học đến sự phá huỷ đường. Tóm lại: Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu về động lực học của xe ôtô chữa cháy. Động lực học về các máy kéo chuyên dụng chữa cháy rừng. Nhìn chung các công trình nghiên cứu trên thế giới chỉ chú trọng vào những nội dung chính bao gồm: - Các mô hình dao động của ô tô chạy trên đường. - Các nguồn kích thích dao động. - Các yếu tố ảnh hưởng của động lực học hạn chế hư hỏng trên đường. - Rất ít công trình nghiên cứu về động lực học của xe ô tô khi hoạt động trong rừng. 1.3. Tình hình nghiên cứu động lực học của xe ôtô ở Việt Nam Nghiên cứu động lực học của xe ôtô đã được nhiều tác giả trong nước quan tâm nghiên cứu và đã đạt được những thành tựu nhất định góp phần vào việc hoàn thiện thiết kế và chế độ sử dụng cho ngành Công nghiệp chế tạo xe ôtô ở nước ta. Luận án tiến sỹ của tác giả Nguyễn Phúc Hiểu [7], "Nghiên cứu ảnh hưởng của dao động lên khung xương ô tô khi chuyển động trên đường", công
10 trình đã tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của đường, xác định hàm ngoại lực tác động lên xe cho bài toán tính bền khung xe. Luận án tiến sỹ của tác giả Trần Minh Sơn [25], "Nghiên cứu khả năng chịu tải của khung xương xe ca tự đóng dưới tác dụng của tải trọng mặt đường ngẫu nhiên ở Việt Nam", tác giả đã tập trung giải quyết được độ bền của khung vỏ xe khi chuyển động trên mặt đường mấp mô ngẫu nhiên bằng phần tử hữu hạn. Tác giả Lưu Văn Tuấn [35] “Nghiên cứu dao động xe ca Ba Đình, trên cơ sở đó để tính các biện pháp nâng cao độ êm dịu chuyển động”, đã nghiên cứu tính đàn hồi giữa khung xe và vỏ xe ca, đã đưa ra giải pháp chống rung cho khung và vỏ xe khi hoạt động trên đường. Luận án tiến sỹ của tác giả Nguyễn Văn Trà [33] "Nghiên cứu ứng dụng hệ thống treo bán tích cực ở sơ đồ 1/4 để nâng cao độ êm dịu chuyển động của ô tô", tác giả đã sử dụng lý thuyết điều khiển để thay đổi thông số của hệ thống treo, để nâng cao độ êm dịu của xe khi chuyển động trên đường. Luận án tiến sỹ "Thiết lập mô hình khảo sát dao động ôtô vận tải nhiều cầu" của tác giả Võ Văn Hường [8], tác giả đã nghiên cứu về dao động, lựa chọn tham số áp lực đường để đánh giá lực động của xe xuống mặt đường. Luận án tiến sỹ của tác giả Đặng Tiến Hoà [11] "Nghiên cứu một số vấn đề động lực học của liên hợp máy kéo cỡ nhỏ hai bánh”. Tác giả đã khảo sát các chế độ động lực học của liên hợp máy kéo nhỏ trong tính toán mô hình tải trọng bậc, tải trọng điều hoà, xác định vùng cộng hưởng có thể của hệ truyền lực, khảo sát quá trình khởi hành và sang số, khảo sát ảnh hưởng của tải trọng kéo và lực cản cày. Công trình nghiên cứu của tác giả Phạm Văn Lang và Nguyễn Huy Mỹ [17] đã sử dụng phương pháp động lực học để xác định các thông số đầu ra đối với liên hợp máy trong quá trình sử dụng, xác định đặc trưng động lực học của máy nông nghiệp để chọn chế độ sử dụng hợp lý.
11 Tóm lại: Nghiên cứu dao động, động lực học của xe ô tô và máy kéo ở Việt Nam đã được nhiều tác giả quan tâm và đã có kết quả nhất định, song việc nghiên cứu dao động và động lực học của xe ô tô chủ yếu là nghiên cứu động lực của xe khi di chuyển trên đường giao thông, chưa có công trình nghiên cứu động lực học của xe ô tô khi di chuyển ở trong khu rừng. 1.4. Tình hình nghiên cứu các thiết bị chữa cháy rừng ở Việt Nam Nghiên cứu các thiết bị chữa cháy rừng nói chung và nghiên cứu xe chữa cháy rừng nói riêng ở Việt Nam còn rất hạn chế. Hầu hết các nghiên cứu về cháy rừng chủ yếu tập trung vào nghiên cứu các giải pháp phòng chống cháy, một số công trình nghiên cứu về thiết bị chủ yếu tập trung vào khâu thiết kế chế tạo và khảo nghiệm, chưa tập trung nghiên cứu sâu về động lực học. Năm 1985, Cục Kiểm lâm đã chủ trì đề tài cấp Nhà nước mã số 04.01.01.07 [14] về các giải pháp phòng và chữa cháy rừng Thông và rừng Tràm, kết quả của đề tài đã đưa ra một số giải pháp phòng chống cháy rừng, chưa đề cập đến thiết bị chữa cháy rừng. Luận án tiến sỹ của tác giả Phan Thanh Ngọ [24], " Nghiên cứu một số biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng Thông ba lá, rừng Tràm ở Việt Nam", tác giả đã đề xuất được thiết bị chữa cháy rừng đó là bình bơm nước đeo vai. Luận văn thạc sỹ của tác giả Lê Đình Thơm [31], "Nghiên cứu hiệu quả dập lửa của một số loại dụng cụ thủ công chữa cháy rừng trồng ở tỉnh Quảng Trị", tác giả đã xác định được hiệu quả chữa cháy rừng của một số loại dụng cụ chữa cháy rừng thủ công như: Vỉ dập lửa, bàn dập, cành cây dập lửa. Đề tài cấp nhà nước của tác giả Vương Văn Quỳnh [25], "Nghiên cứu xây dựng các giải pháp phòng chống và khắc phục hậu quả cháy rừng cho vùng U Minh và Tây Nguyên", tác giả đã đưa ra được một số giải pháp nhằm khắc phục cháy rừng tràm năm 2002, chưa đề cập đến thiết bị chữa cháy rừng. Đề tài cấp Bộ của tác giả Dương Văn Tài [29], "Nghiên cứu khảo nghiệm và cải tiến các thiết bị chữa cháy rừng sử dụng đất cát, không khí và
12 nước ở dạng sương", kết quả của đề tài là đã cải tiến được một số thiết bị chữa cháy rừng cầm tay đó là máy thổi gió và máy phun đất cát và không khí để dập tắt đám cháy. Tác giả Nguyễn Nhật Chiêu trong chuyên đề nghiên cứu cấp Nhà nước [3], "Tính toán dao động và thiết kế hệ thống ổn định của xe chữa cháy rừng đa năng”, kết quả của chuyên đề đã xây dựng được mô hình tính toán dao động của xe chữa cháy rừng đa năng, tính toán ổn định tĩnh của xe ở một số trường hợp, song việc tính toán chưa đầy đủ và toàn diện. Đề tài cấp Nhà nước [30], " Nghiên cứu công nghệ và thiết kế chế tạo các thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng" của tác giả Dương Văn Tài, đã nghiên cứu, thiết kế chế tạo và khảo nghiệm xe chữa cháy rừng đa năng. Đề tài chủ yếu tập trung vào nghiên cứu mô hình, kết cấu của xe, thiết kế các hệ thống trên xe chữa cháy rừng đa năng, đề tài chưa đề cập đến động lực học của xe, chưa nghiên cứu toàn diện và đầy đủ động lực học của xe khi tham gia chữa cháy rừng. Tóm lại: Việc nghiên cứu các thiết bị chữa cháy rừng ở Việt Nam còn hạn chế, đặc biệt các công trình nghiên cứu về xe chữa cháy rừng có rất ít. Đề tài cấp Nhà nước "Nghiên cứu công nghệ và thiết kế chế tạo các thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng” mã số KC07.13/06-10, đã thiết kế chế tạo được xe chữa cháy rừng đa năng, song đề tài chưa đề cập nghiên cứu động lực học của xe. 1.5. Kết luận chương 1 Từ những trình bày ở trên có thể đi đến một số kết luận sau: 1. Việt Nam có nguồn tài nguyên rừng rất phong phú, diện tích khoảng 10 triệu ha, khí hậu nhiệt đới 2 mùa rõ rệt, mùa khô kéo dài, cùng với biến đổi khí hậu ngày càng khắc nghiệt nên nguy cơ xảy ra cháy rừng rất cao. Do vậy cần phải đầu tư nghiên cứu công nghệ và thiết bị để chủ động trong việc chữa cháy rừng.
13 2. Việc chữa cháy rừng hiện nay chủ yếu là vẫn bằng thủ công, một số nơi đã sử dụng một số thiết bị cơ giới nhưng hiệu quả chữa cháy thấp, không phù hợp với địa hình. 3. Trên thế giới có nhiều công trình nghiên cứu về các thiết bị chữa cháy và đã đạt được nhiều thành tựu, góp phần tạo ra các thiết bị chuyên dụng chữa cháy rừng như thiết bị Proteus của Mỹ, xe ôtô chuyên dụng chữa cháy rừng của Ailen, máy kéo chuyên dụng chữa cháy rừng của Trung Quốc và Thái Lan. 4. Ở Việt Nam đã có một số công trình nghiên cứu về động lực học và dao động của ôtô, các công trình này chủ yếu nghiên cứu động lực học của xe ô tô trên đường, chưa có công trình nào nghiên cứu động lực học của xe ô tô di động ở trong khu rừng. 5. Các công trình nghiên cứu về thiết bị chữa cháy rừng nói chung và xe chữa cháy rừng nói riêng còn hạn chế. Đã có công trình nghiên cứu thiết kế chế tạo ra xe chữa cháy rừng đa năng, nhưng chưa đề cập đến động lực học của xe. Để có cơ sở lý thuyết cho quá trình tính toán hoàn thiện xe chữa cháy rừng đa năng, đồng thời là cơ sở khoa học cho việc xác định chế độ sử dụng hợp lý, hiệu quả và an toàn khi sử dụng xe chữa cháy rừng đa năng trong thực tế chữa cháy rừng thì việc thực hiện đề tài " Nghiên cứu khả năng di động của xe chữa cháy rừng đa năng" mà luận văn lựa chọn là cần thiết.
14 Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu Như đã trình bày ở Chương 1 xe chữa cháy rừng đa năng mà luận văn nghiên cứu đã được đề tài cấp Nhà nước mã số KC07.13/06-10 thiết kế chế tạo và đã được thử nghiệm trong thực tiễn. Đối tượng chữa cháy của xe là một số khu rừng ở khu vực Tây Nguyên và Đông Nam Bộ, những khu rừng này có địa hình độ dốc  200, không có đường. Do vậy đối tượng nghiên cứu của luận văn bao gồm có thiết bị nghiên cứu là xe chữa cháy rừng đa năng đã được đề tài KC07.13/06-10 thiết kế chế tạo và đối tượng mà xe chữa cháy hoạt động có là một số khu rừng đặc trưng ở khu vực Tây Nguyên. 2.1.1. Đối tượng của xe chữa cháy hoạt động Xe chữa cháy rừng đa năng được nghiên cứu thiết kế để chữa những đám cháy ở những nơi có điều kiện địa hình thuận lợi, độ dốc  200 , những nơi không có nguồn nước và những nơi không có đường giao thông. Khi hoạt động chữa cháy rừng xe chữa cháy phải di động ở khu vực rừng không có đường, có nhiều vật cản như thực bì, cỏ rác, thảm mục, cây cối, các hố nhỏ, rãnh, khe, sau đây chúng ta xem xét đặc điểm địa hình, rừng nơi xe chữa cháy hoạt động. 2.1.1.1. Đặc điểm về độ dốc địa hình rừng nơi xe chữa cháy rừng đa năng hoạt động Căn cứ vào kết quả điều tra khảo sát ở khu vực Tây Nguyên chúng tôi đưa ra địa hình đặc trưng để nghiên cứu như sau: - Địa hình tương đối bằng, độ dốc  100. Đây là địa hình thuận lợi cho xe chữa cháy rừng hoạt động, với địa hình này xe chữa cháy rừng đa năng do đề tài cấp Nhà nước thiết kế chế tạo hoàn toàn có thể di chuyển được, mặt khác loại địa hình này diện tích rừng có nguy cơ cháy không nhiều, nên loại địa hình này không phải là địa hình đặc trưng để nghiên cứu.
15 - Địa hình có độ dốc từ 10 - 200: Đây là loại địa hình đặc trưng nhất ở khu vực Tây Nguyên. Các khu rừng có nguy cơ cháy cao chủ yếu ở độ dốc 10 - 200, theo kết quả điều tra khảo sát diện tích rừng ở độ dốc từ 10 - 200 chiếm 80% diện tích rừng có nguy cơ bị cháy và thường xuyên cháy, do vậy chúng tôi chọn độ dốc khu rừng đặc trưng để nghiên cứu là từ 10 - 200. 2.1.1.2. Đặc điểm về trạng thái bề mặt đất rừng Đất ở khu vực Tây Nguyên chủ yếu là đất đỏ bazan, về mùa khô độ cứng loại trung bình, khi gặp mưa thì độ cứng của đất rất thấp. Đối với chữa cháy rừng chủ yếu vào mùa khô nên mặt đất cứng đảm bảo cho xe hoạt động không bị trơn trượt. Trên bề mặt mặt đất còn có cỏ rác đã khô (còn gọi là thực bì), thực bì ở khu vực Tây Nguyên chủ yếu là cỏ mỹ, cỏ tranh, cành khô, lá khô, lớp thảm mục ít, những loại thực bì này là vật liệu cháy khi cháy rừng xảy ra, đồng thời là vật cản khi xe hoạt động trong rừng. Khi nghiên cứu tính toán hệ số bám của bánh xe với mặt đất rừng chúng ta phải tính đến vật liệu này. Trên bề mặt đất rừng ngoài vật liệu cháy đã nêu ở trên còn có cây gỗ đổ ngang, gốc cây, mô đá, đống mối, đây là những vật cản làm ảnh hưởng đến khả năng di động của xe trên đường ở trong khu rừng. Một yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến khả năng di động của xe trong khu rừng đó là trạng thái lồi lõm của bề mặt đất rừng. Kết quả điều tra khảo sát trạng thái bề mặt đất rừng ở một số khu vực rừng Tây Nguyên cho thấy đối với rừng trồng thì trạng thái lồi lõm bề mặt đất nhỏ hơn đối với rừng tự nhiên. Trạng thái lồi lõm này được đặc trưng bởi sự mấp mô mặt đất rừng, biên độ mấp mô từ 0,2 đến 0,4m. Một yếu tố có ảnh hưởng đến khả năng di động của xe đó là các rãnh, các khe do nước chảy tạo ra, các rãnh các khe thường nằm ở ngoài lô, kết quả khảo sát các rãnh có chỗ sâu trung bình 0,4m, và chiều rộng 1 - 2m.
16 Tóm lại: Đặc điểm về trạng thái bề mặt đất rừng rất phức tạp khó xác định chính xác, trong quá trình tính toán chúng tôi chỉ lấy ở một giá trị trung bình đặc trưng, không có điều kiện nghiên cứu tất cả các trạng thái, các điều kiện có trong thực tế. Hình 2.1. Thực bì rừng ở khu vực Tây Nguyên 2.1.1.3. Đặc điểm về loại cây rừng nơi xe chữa cháy hoạt động Xe chữa cháy rừng đa năng có nhiệm vụ chặt hạ cây để tạo ra đường băng trắng cách ly khoanh vùng, cô lập đám cháy, do vậy loại cây, mật độ cây, đường kính cây cũng ảnh hưởng rất lớn đến khả năng di động của xe trong khu rừng. Trong quá trình chữa cháy rừng, để tạo băng cách ly thì xe vừa di chuyển, vừa cắt cây, đẩy cây và vừa phải phay cỏ rác ở phía sau, nên đường kính cây, mật độ cây trong khu rừng làm ảnh hưởng đến tốc độ di động của xe khi làm băng trắng cách ly khoanh vùng, cô lập đám cháy.
17 Đối với mỗi khu rừng khác nhau có mật độ cây khác nhau, loài cây khác nhau, trong quá trình tính toán chúng tôi lấy ở một giá trị lớn nhất để tính, nếu thoả mãn được giá trị lớn thì giá trị nhỏ cũng thoả mãn. Đối với khu vực Tây Nguyên và Đông Nam bộ thì loại rừng thường xảy ra cháy nhất là rừng trồng từ 1 - 4 tuổi, loài cây chủ yếu là keo, đường kính cây lớn nhất để tính toán là 20cm, mật độ cây là 1500cây/ha, khu rừng nghiên cứu được thể hiện trên hình 2.2. Hình 2.2. Khu rừng nghiên cứu Tóm lại: Đối tượng rừng để cho xe chữa cháy rừng đa năng hoạt động là rất phức tạp, nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng di động của xe trong khu rừng, những yếu tố này luôn thay đổi khác nhau tuỳ thuộc vào vị trí của khu rừng, loại rừng, loại thực bì rừng. Do thời gian có hạn nên đề tài không nghiên cứu tất cả các giá trị làm ảnh hưởng đến khả năng di động của xe, mà chỉ nghiên cứu các giá trị trung bình đặc trưng nhất. Trong quá trình tính toán chúng tôi lấy ở một giá trị đặc trưng nhất.