đề tài khảo sát việc sử dụng hệ thống thủy lực của máy ủi d60, sửa chữa và phục hồi xi lanh lực nâng hạ ben của máy ủi komasu của nhật và thiết kế giá thử cho hệ thống thủy lực

Trang 1

LOI NOI DAU

Trong công cuộc phát triển đất nước theo hướng công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước Xây dựng dân dụng và công nghiệp, thủy lợi, không thể thiếu được máy xây dựng, đặc biệt với các cơng trình thuỷ lợi rất cần thiết có máy móc vì cơng trình thuỷ lợi thường có khối lượng lớn, vốn đầu tư nhiều, đòi hỏi thi công đúng tiến độ thời vụ, có tầm quan trọng với sự phát triển kinh tế nông nghiệp, du lịch

Những cơng trình thuỷ lợi địi hỏi phải có công tác đất, xử lý nền móng rất khắt khe Điều đó dẫn tới sự cần thiết của máy xây dựng như

máy ủi, san, đào trong đó máy ủi được sử dụng rộng rãi

Em đã được nhận đề tài “Khảo sát việc sử dụng hệ thống thủy lực của máy ủi D60, sửa chữa và phục hồi xi lanh lực nâng hạ ben

của máy ủi KOMASU của Nhật và thiết kế giá thử cho hệ thống

thủy lực" Sau 6 tuần thực tập ở Nhà máy 250 của bộ Thủy Lợi với sự

hướng dẫn tận tình của thầy giáo hướng dẫn và kỹ sư phụ trách cùng các thầy cô giáo trong khoa; nay đồ án của em đã hoàn thành Mặc dù vậy, đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót, em mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo

Trang 2

Phan |

GIGI THIEU CHUNG VE HE THONG THUY LUC MAY XAY DUNG

| Khái quát về truyền động thuỷ lực thể tích

Hệ thống trong đó bơm thuỷ lực và động cơ thuỷ lực là 2 khâu chính của quá trình biến đổi năng lượng gọi là hệ thống truyền động

thuỷ lực Trong truyền động thuỷ lực có 2 loại là truyền động thuỷ lực

thể tích và truyền động thuỷ động Khi bơm và động cơ thuỷ lực trong hệ thống thuộc loại máy thuỷ lực thể tích, chúng ta có truyền động thuỷ lực thể tích Khi bơm và động cơ thuỷ lực trong hệ thống thuộc loại máy thuỷ lực cánh dẫn, chúng ta có truyền động thuỷ động

Hệ thống thuỷ lực máy xây dựng, phần lớn là hệ thống truyền động thuỷ lực thể tích Vì hệ thống truyền động thuỷ lực thể tích có ưu

điểm là lưu lượng nhỏ nhưng vẫn tạo được áp suất lớn Sau đây sẽ giới thiệu qua khái niệm một số loại truyền động và yêu cầu riêng của chất

lỗng làm việc trong máy thuỷ lực thể tích và truyền động thuỷ lực thể

tích

1 Các loại truyền động

Sự phát triển của công nghiệp đặt ra nhu cầu phải truyền tải năng lượng trên những quãng đường khác nhau Tuỳ theo công suất và khoảng cách vận chuyển, người ta có thể áp dụng các loại truyền động nhau Sau đây sẽ giới thiệu khái niệm về ba loại truyền động để tiện so

sánh: Truyền động cơ khí, truyền động điện và truyền động thuỷ lực a Truyền động cơ khí

Một hệ truyền động cơ khí gồm các bộ phận chính sau:

- Bộ phận nối (trục truyền động, khớp nối )

Trang 3

Truyền động cơ khí có những đặc điểm là cho phép truyền những công suất tương đối lớn, hiệu suất cao, những cồng kềnh, khoảng cách

truyền hạn chế, độ nhạy và độ chính xác kém

b Truyền động điện

Các bộ phận chủ yếu của truyền động điện bao gồm:

- Máy phát điện làm nhiệm vụ biến đổi cơ năng thành điện năng

- Động cơ điện (cơ cấu chấp hành) làm nhiệm vụ chuyển đổi lại từ

điện năng sang cơ năng

- Các khâu trung giản như dây nối, công tác, bộ đáp ứng, cơ cấu,

phân phối, cơ cấu an toàn và thiết bị kiểm tra

Đặc điểm truyền động điện là cho phép truyền công suất ở khoảng cách xa, điều chỉnh vận tốc với độ chính xác cao

c Truyền động thuỷ lực

Trong truyền động thuỷ lực, cơ năng được truyền thông qua môi

chất là chất lỏng Một hệ thống, truyền động thuỷ lực gồm các bộ phận

chính sau:

- Bơm thuỷ lực làm nhiệm vụ biến đổi cơ năng thành thuỷ năng - Động cơ thuỷ lực làm nhiệm vụ biến đổi thuỷ năng thành cơ năng của khâu ra của truyền động, thuỷ lực

- Hệ thống đường ống và cơ cấu lọc chất lỏng

- Các phần tử thuỷ lực (cơ cầu phân phối, cơ cấu an toàn, cơ cấu điều chỉnh)

- Các thiết bị kiểm tra các thong số nhiệt độ, áp suất, mức nước

Truyền động thuỷ lực có ưu điểm là công suất truyền lớn, truyền

động êm, phịng được tình trạng quá tải, độ nhạy và độ chính xác cao,

truyền động vô cấp và cho phép đổi chiều chuyển động Hiệu suất của truyền động điện, nhưng không cao bằng hiệu suất của truyền động cơ khí và khi khoảng cách truyền lớn thì truyền động điện ưu việc hơn về

Trang 4

Mỗi loại truyền động đều có những ưu nhược điểm của nó tuỳ

theo phạm vi ứng dụng Việc lựa chọn sử dụng một trong ba loại truyền động trên yêu cầu sự kết hợp hài hoà về các yếu tố hiệu suất, khả năng thực thi và giá cả phù hợp

2 Truyền động thuỷ lực thể tích và yêu cầu về chất lỏng làm việc a Các khâu cơ bản của truyền động thuỷ lực thể tích

m n O O JIIIII| <

Hình 1: Cac khâu cơ bản của truyền động thủy lực

- Động cơ điện M - Bơm thuỷ lực P

- Bộ lọc dầu f - Áp kế m

Trang 5

- Van một chiều n

- Cơ cấu phân phối chất lỏng D - Bộ điều chỉnh lưu lượng R - Xy lanh lực V (động cơ thuỷ lực)

Đây là sơ đồ một hệ thống truyền động thuỷ lực đơn giản nhất

Truyền động thuỷ lực thể tích là truyền động thuỷ lực trong đó hai khâu chính của truyền động là bơm thuỷ lực thể tích và động cơ thuỷ lực thể

tích

b Yêu cầu chất lỏng làm việc và chế độ bảo dưỡng

Đặc điểm trao đổi năng lượng của máy thể tích với chất lỏng dưới dạng thủy tinh đòi hỏi một số yêu cầu riêng về chất lỏng như sau:

- Tính khơng nén được của chất lỏng

- Tính bơi trơn là một yêu cầu nhằm đảm bảo cho hệ số ma sát

nhỏ nhất Tính bôi trơn của chất lỏng liên quan đến độ nhớt phân tử Nhiệt độ càng cao thì độ nhớt của chất lỏng càng giảm

- Tính dưỡng oxy hoá và ổn định về mặt hoá học biểu thị khả

năng chống oxy hoá của chất lỏng, phụ thuộc vào bản chất của chất lỏng và cả điều kiện vận hành của thiết bị như nhiệt độ, phân bố vận tốc, độ hoà tan khí

- Nhiệt độ ngưng tụ thấp (nhiệt độ ngưng tụ là nhiệt độ mà dưới

mức đó, chất lỏng đã được nóng lên rồi nguội đi trong điều kiện bình

thường ngừng chảy)

- Khả năng chống hồ tan khí vào nước

- Tính ổn định về Môđun đàn hồi và trọng lượng riêng

- Tính không độc hại

Thông thường với những phương pháp chế biến đặc biệt, dầu

khoáng dùng trong truyền động thuỷ lực thể tích có những tính chất tự

Trang 6

- Tính chống ăn mịn

- Tính ổn định độ nhớt theo nhiệt độ

Dầu sử dụng trong hệ thống cần lưu ý một điểm sau

+ Dầu đưa vào hệ thống cần qua bộ lọc

+ Kiểm tra dầu và bổ sung dầu thường xuyên trong bể chứa + Cần phải thay dầu theo định kỳ, 500 giờ đối với các thiết bị có tần số lưu thơng dầu lớn, 2000-5000 giờ đối với các thiết bị có tần số lưu thông dầu không lớn Nếu sự thay dầu này được tiến hành trong thời gian quy định, thì không cần thiết phải rửa hệ thống

+ Tuyệt đối không dùng lẫn các loại dầu khác nhau

+ Không để dầu làm việc ở nhiệt độ quá giới hạn cho phép

Sau đây trình bày tính chất một số loại dầu thông dụng:

Giới hạn Trọng lượng > Nhiét do , Độ nhớt ở nhiệt độ

Loại dầu | riêng ở 20°C ngưng tụ

Trang 7

động

Trên thị trường Việt Nam hiện có một số loại dầu thông dụng của hãng PB như C822, HLP32 có độ nhứt khoảng 32 cst ở nhiệt độ 40°C

và CS46, HLP46 có độ nhớt khoảng 46 cst ở nhiệt độ 400C c Sự cần thiết phải lọc dầu đối với máy thuỷ lực thể tích

Bụi bẩn lẫn vào dầu theo những con đường khác nhau (theo khe

hở thơng với bên ngồi, do sự ma sát của kim loại với kim loại, hay giữa kim loại với vật liệu làm kín ) thường gây lên nguy hiểm cho máy: khía hoặc làm mịn bề mặt làm việc của các chỉ tiết như: bơm, động cơ,

bộ phân phối Để phòng ngừa hiện tượng này, người ta thường dùng

các biện pháp sau:

Thay dầu

Phương pháp này tốn kém nhất là khi áp dụng với dung lượng bể

lớn và thay thường xuyên

Lọc dầu liên tục

Trong hệ thống được lắp các bộ phận lọc dầu Bộ phận lọc dầu có thể được lắp như sau:

+ Bộ lọc dầu ở cửa hút của bơm

Với kiểu lắp này, độ tinh học dầu bị hạn chế (chỉ từ 100 — 300um)

Vì tổn thất áp suất qua bộ lọc sẽ ảnh hưởng đến khả năng hút của bơm

Thông thường, vận tốc hút của bơm được hạn chế khoảng 0,2 +1m/s + Bộ lọc dầu lắp trên đường hồi

Bộ lọc dầu lắp trên đường hồi dầu trành được sự gây ra tổn thất

áp suất ở cửa hút của bơm, nên độ tinh lọc dầu trong trường hợp này

cao hơn (25+70 im) Kiểu lọc dầu này dùng khá phổ biến và giá thành không cao lắm

Trang 8

Bộ lọc dầu nay được lắp giữa bơm va các cơ cấu được bảo vệ Độ tinh lọc của loại bộ lọc này cao (15-10-5-2 ¡m)

II Hệ thống điều khiển thuỷ lực trong máy xây dựng 1 Khái niệm chung về hệ thống điều khiển

Hệ thống điều khiển dùng để điều khiển quá trình làm việc của

máy

Hệ thống điều khiến của máy xây dựng của máy rất khác nhau sơ đồ của chúng phụ thuộc vào độ phức tạp của máy và công dụng của hệ thống

Theo cấu tạo và phương pháp truyền năng lượng hệ thống điều khiển có thể phân ra làm 2 loại:

- Hệ thống điều khiển trực tiếp

- Hệ thống điều khiển có cơ cấu khuyếch đại (cơ cấu trợ lực)

Trong hệ thống điều khiển này, người ta có thế dùng cơ cấu trợ lực kiểu

cơ học, thuỷ lực điện, khí nén

Theo phương pháp điều khiển người ta có thể phân hệ thống điều khiển ra làm 2 loại:

- Hệ thống điều khiển thông thường - Hệ thống điều khiển tự động

Theo loại truyền động, hệ thống điều khiến có thể phân thành 5 loại: - Hệ thống điều khiển cơ học

- Hệ thống điều khiển thuỷ lực - Hệ thống điều khiển khí nén - Hệ thống điều khiển tổng hợp

Hệ thống điều khiển là một trong những hệ thống quan trọng của

Trang 9

- Nhẹ nhàng, hợp với sức khoẻ của người bình thường Lực điều khiển của ta không quá 30+40N, hành trình khơng lớn hơn 0,25m góc

quay khơng lớn hơn 359 Lực điều khiển của chân không lớn hơn

80N, hành trình khơng lớn hơn 0,2m, góc quay khơng lớn hơn 600

- Cường độ điều khiển phải bình thường, dung hoà với phản ứng của người lái Số lần, điều khiển ở các máy cỡ nhỏ sau một chu kỳ ở điều kiện bình thường 12 lần, mỗi giờ không quá 2500 lần

- Đơn giản, thuận tiện Số cần, bàn đạp điều khiển sao cho ít nhất các cần điều khiển thường xuyên dùng được bố trí gần nhất phía tay

phải, các bàn đạp bố trí gần nhất phía tay phải, các bàn đạp bố trí sao cho người cái khơng cần nhìn cũng đạp đúng vị trí ghế ngồi cần phải

êm, điều chỉnh được để hợp với khổ người và có thể bao quát được hiện

trường thi công

- Điều khiển cần êm, bảo đảm độ nhạy cần thiết Độ nhạy đảm

bảo năng suất và tránh lưu động tác động mạnh, thời gian điều khiển

vào khoảng 0,25+0,3s đối với máy cỡ nhỏ, 0,3 +0,4s Máy cỡ vừa; 1+2s Máy cỡ lớn

- Các chỉ tiêu kinh tế phải tốt, bền, dễ điều chỉnh sửa chữa

- Làm việc phải an toàn Đảm bảo máy hoạt động trong môi

trường nhiệt độ từ 0°C+50°C, ẩm dưới trười mưa đồng thời có xét đến

trường hợp dần mỡ lọt vào phanh, ly hợp

2 Hệ thống điều khiến thuỷ lực trong máy xây dựng

Hệ thống điều khiển thuỷ lực được phát triển trong những năm

gần đây và được sử dụng rộng rãi trên các máy xây dựng vì các đặc tính ưu việt của nó

Hệ thống điều khiển thuỷ lực có cấu tạo nhỏ gọn, khơng có hệ

Trang 10

lên điều khiển, bàn đạp và hành trình của chúng nhỏ hơn hệ thống cơ

học rất nhiều do đó người cái đỡ mệt mỏi và nâng cao được năng suất Tuy nhiên đóng mở cơ cấu có hiện tượng giật nên phát sinh tải

trọng động ở các cơ cấu; cần phải dùng dầu đặc biệt và bị tổn thất khi

hệ thống bị rò rỈ Hệ thống điều khiển thuỷ lực có thể phân loại theo nhiều cách khác nhau Theo tính chất tuần hoàn của chất lỏng trong hệ thống ta có thể phân làm 2 loại: Hệ thống điều khiển kín và hệ thống điều khiển hở Theo phương pháp tác động ta có hệ thống điều khiển

bằng sức người, hệ thống điều khiển bán tự động và tự động Theo nguyên lý tác động người ta phân thành 2 loại: Hệ thống điều khiển khơng có bơm và hệ thống điều khiển có bơm

Dưới đây ta nghiên cứu kỹ hai loại điều khiển là: Hệ thống điều khiển thuỷ lực kiểu kín và hệ thống điều khiến thuỷ lực kiểu hở

a Hệ thống điều khiển thuỷ lực kiểu hở

Hệ thống điều khiển thuỷ lực kiểu hở được sử dụng khá rộng rãi

trong máy xây dựng để phanh bánh xe di chuyển, phanh tời Dưới đây

thể hiện sơ đồ hệ điều khiển kiểu hở

Xi TÍN HIỆU VÀO X

X,

X, X | Phần tử m | Phantir | r |Phẩntử | Z | Đối Y

Tín hiệu nhạy điển chấp tượng Tín hiệu

‘vao

Trang 11

Tín hiệu vào X tác động lên đối tượng điều khiển được đo bằng

các phần tử nhạy của hệ, nó xử lý tín hiệu nhận được và truyền lệnh m

cho các phần tử điều hành Các phần tử điều hành khuếch đại lệnh m

và nhờ tác động của lệnh r buộc các phần tử chấp hành phải chuyển động, sau đó tín hiệu Z tác động lên đối tượng điều khiển

Ví dụ về hệ thống điều khiển thuỷ lực kiểu hở

oO AN Da FF WN = 1 —

Hình 3: Hệ thống điều khiển thủy lực kiểu hở Bàn đạp

Trang 12

Người lái tác động lên ban dap 1, chất lỏng công tác từ xy lanh điều khiển 2 theo ống dẫn 3 vào xy lanh công tác 4 và tác động lên tay

phanh 5 làm đai phanh 6 ép vào bánh phanh 7 thực hiện quá trình phanh Khi người lái thôi không tác động lên bàn đạp 1 thì lo xo ở xy lanh công tác 4 sẽ đẩy Piston công tác sang trai va chat long theo ống

dẫn 3 trở về Xylanh điều khiển 2 Hệ thống điều khiển thuỷ lực kiểu hở

có cấu tạo đơn giản, làm việc tin cậy, nhạy nhưng độ chính xác khơng

cao phụ thuộc vào người điều khiển Bởi vậy, những hệ thống này được dùng trong các trường hợp chỉ yêu cầu đủ sao chép lại các tín hiệu cho

trước khơng cần chính xác lắm Trong các trường hợp yêu cầu cao hơn với độ xử lý chính xác các tín hiệu thì người ta dùng hệ thống kín hay cịn gọi là hệ thống điều khiển có mối liên hệ ngược

b Hệ thống điều khiển thuỷ lực kiểu kín

Sơ đồ hệ thống điều khiển kiểu kín

Xi

X ? TU Đối

TÍN HIỆU VÀO tượng TÍN HIỆU RA

điều :

X khiển Y

Y Zz

X,

Phan tir r | Phan tr m | Phần tử

chấp điều nhạy

Trang 13

Trong hệ thống điều khiển thuỷ lực kiểu kín phần tử nhạy khơng cảm thụ tín hiệu vào X nhưng nó cảm thụ trực tiếp theo sự thay đổi tín hiệu ra Y của đối tượng điều khiển và hiệu chỉnh nó phù hợp với lệnh cho trước hay theo chương trình

Hệ thống điều khiển thuỷ lực kiểu kín được sử dụng rộng rãi trong

các máy làm đất như máy đào, máy ủi Phần này được trình bày cụ thể

hơn ở phần sau - phần trình bày về hệ thống thủy lực trên máy ủi D60 lll Hệ thống thuỷ lực trên máy ủi D60

1 Đặc tính kỹ thuật của máy ủi D60 Hình vẽ tổng thể

Hình 5: Máy ui KOMASU

Máy ủi KOMASU D60-A là loại máy bánh xích với lưỡi ben quay nó có cấu tạo như hình vẽ:

Trang 14

7 Bánh bị động

8 Khung đẩy

9 Khớp cầu

Máy ủi D60 là máy đào vận chuyển đất có bộ cơng tác bi động

Là máy ủi bánh xích lên cự ly vận chuyển hiệu quả nhất của nó là từ 60

+ 80m

Máy ủi D60 là loại máy ủi có lưỡi quay được, nó có thể đặc chéo

tới 54° về cả 2 phía so với trục dọc của máy Lưỡi ủi có thể nghiêng một góc đến 120 so với mặt bằng và thay đổi được góc cắt nhờ thay đổi vị trí

thanh chống xiên

Máy ủi D60 được sử dụng rộng rãi trong công tác xây dựng công nghiệp, dân dụng, thuỷ lợi, giao thông, khai thác mỏ, quốc phịng Vì máy có cấu tạo đơn giản, năng suất cao, cơ động và có tính vạn năng trong cơng tác Máy có thể làm cơng tác chuẩn bị như nhổ gốc cây, làm sạch hiện trường, bóc bỏ lớp đất thực vật để khai thác mỏ, đào đắp các cơng trình có độ sâu, độ cao đến 3m, định hình mặt đường, san bằng bề mặt cơng trình, làm phẳng cách mái xoải, vun đống vật liệu xây dựng

2 Hệ thống và nguyên lý hoạt động của hệ thống thuỷ lực máy ủi

D60

a Sơ đồ nguyên lý và nguyên lý hoạt động

Trang 15

f x A Ll Hình 6: Sơ đồ hệ thống thuỷ lực Thùng dầu Bơm Van an toàn

Van phân phối đổ Van phân phối nâng

Trang 16

Quá trình nâng hạ: Dầu từ thùng 1 qua bơm 2 đến van phân phối

5 Khi muốn nâng ben ta gạt cần để đẩy van phân phối 5 về phía trái

khi đó dầu đẩy pitting 7 sang trái quá trình nâng ben xẩy ra Khi muốn

hạ ben ta gạt cần để đẩy van phân phối 5 về bên phải khi đó dầu đẩy

pitting 7 sang phải quá trình hạ ben xẩy ra

Quá trình đổ: Dầu từ thùng 1 qua bơm 2 đến van phân phối 4 Khi

đổ gạt cần của van phân phối 4 sang phải khi đó dầu đẩy pittơng 11 sang phải q trình đổ xảy ra

Như đã trình bày ở phần trên, hệ thống thuỷ lực của máy ủi D60 là hệ thống điều khiển thuỷ lực kiểu kín, đồng thời là điều khiển tự động theo tín hiệu chiều sâu cắt

Nếu vị trí khung đẩy của máy ủi phù hợp với đất - trích đo góc phần tử nhạy thì mạch điện từ của van trượt điều khiến bộ phân phối sẽ bị ngắt và van trượt ở vị trí trung gian Khi đó các buồng của xy lanh

công tác (bộ chắp hành) đóng lại, chất lỏng được cung cấp từ bơm

chảy qua bầu lọc về thùng chứa Khi thay đổi chiều sâu cắt góc giữa mặt phẳng và khung đẩy thay đổi, lúc đó đát - trích phát hiện "Tín hiệu

mất thích ứng" Mạch điện từ bên trái và bên phải của van trượt điều khiển được đóng lại, tác động lên van trượt chính Van trượt chính chuyển dịch từ vị trí nào đó đến vị trí tận cùng do đó dầu được cung

cấp từ bơm vào các buồng tương ứng của xy lanh thuỷ lực Đồng thời các buồng khác của xy lanh được thông với đường hồi Lưỡng ủi của

máy ủi sẽ được nâng lên hay hạ xuống phù hợp với tín hiệu nhận được Quá trình tiếp tục cho đến khi tín hiệu "mất thích ứng" khơng cịn nữa, sau đó hộ ngừng hoạt động

Trong trường hợp này tính chính xác của tín hiệu điều khiển về cơ

bản cao hơn hệ thống thuỷ lực kiểu hở và nó quyết định độ nhạy của bộ

điều chỉnh vị trí Tín hiệu điều khiến ở đát trích đo góc báo cho người lái

Trang 17

b Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của các phần tử trong hệ thống *Bơm 1 2 3 4 | „ -°Ð Ñ + [7 140 170 7 6 5 4 Hình 7: Bơm bánh răng 1.Ống hút A 2.Bánh răng bị động 3.Ống đẩy B 4.Vỏ 5.Bọng đẩy b 6.Bánh răng chủ động 7.Bọng hút a

Bơm bánh răng A100 gồm 2 bánh răng chủ động 6 và bị động 2

Trang 18

Nguyên lý: Bánh răng chủ động 6 gắn trên trục chính của bơm ăn khớp với bánh răng bị động 2 Chúng được đặt trong vỏ bơm 2 Phần

giữa ống hút và khoảng không giữa hai bánh răng gọi là bọng hút a Phần giữa ống đẩy và khoảng không giữa hai bánh răng gọi là bọng

đẩy b Khi bơm làm việc bánh răng chủ động quay kéo theo bánh răng

bị động 2 quay theo Chất lỏng chứa đầy trong bọng hút a nó chuyển sang bọng đẩy b theo chiều mũi tên như hình vẽ và qua ống đẩy cung cấp cho các xi lanh Quá trình đẩy và hút xảy ra đồng thời khi bơm làm việc Thể tích chứa chất lỏng trong bọng đẩy b giảm khi các răng của hai bánh răng ăn khớp nên chất lỏng bị chèn ép và dồn vào ống đẩy với

áp suất cao Quá trình này gọi là qúa trình đẩy của bơm Đồng thời với

quá trình đẩy thì ở bọng hút a xẩy ra quá trình hút, thế tích chứa chất

lỏng tăng (khi các răng ăn khớp), áp suất giảm xuống thấp hơn áp suất trên mặt thoáng của bể hút, làm cho chất lỏng chảy qua ống hút 1 vào bơm

* Xy lanh lực

Hình 8: Xi lanh nâng hạ ben

Xi lanh lực nâng hạ ben của máy ủi D60, là một động cơ thủy lực

tác dụng 2 chiêu Khi nâng ta điều khiển cho dâu vào buồng bên phải Dưới tác dụng của áp lực dầu, cần piston di chuyển về bên trái (tương đương với quá trình kéo ben lên) Khi hạ ben ta điều khiển cho dầu ra

Trang 19

khỏi buồng phải, nhờ dòng chất lỏng phụ cộng với trọng lượng của lưỡi ben, lưỡi ben được hạ xuống

IV Khảo sát việc sử dụng hệ thống thuỷ lực máy ủi D60

Hệ thống thuỷ lực bị hư hỏng do hao mon, làm tăng mức dò dầu giảm năng suất và áp suất dẫn đến bơm làm cho hệ thống nâng hạ không hoạt động được Hệ thống thuỷ lực có nhiều chỉ tiết chế tạo cẩn

thận và khá chính xác, vì vậy trong trường hợp cần thiết mới phải tháo và sửa chữa Trước khi tháo phải kiểm tra Nguyên nhân hư hỏng ở hệ thống thuỷ lực chủ yếu do hạt mài cộng với tác dụng của dòng chảy, do ma sát trên bề mặt tiếp xúc hoặc do sai lệch phép điều chỉnh

1 Sửa chữa bơm bánh răng

Bớm bánh răng hao mòn chủ yếu ở các chỉ tiết vở bơm, bánh

răng, nắp và đệm cao su

Vỏ bơm thường bị hao mịn về phía buồng hút đối diện với bạc và bánh răng.Các chỉ tiết bằng nhơm và đồng cịn thấy dấu hiệu hư hỏng do xâm thực Vở bơm bị mịn có thể hồi phục bằng chất dẻo, đặt thêm

bạc hoặc biến dạng dẻo (tóp vỏ bơm)

Trang 20

4.Vỏ bơm

5.Cốt trong 6.Tấm tỳ trên 7.Miếng đệm

8.Chốt tháo

Hồi phục bằng chất dẻo có thể dùng keo epôxi bôi vào mặt trong

vách của vỏ bơm, sau đó gia cơng đến kích thước cần thiết Tuy nhiên

phương pháp dùng keo epơxi cũng gặp phải khó khăn do khó dàn đều lớp keo khi đông cứng thường có xu hướng co kéo bề mặt tạo thành

những vùng loang lổ Ngoài ra có thể dùng phương pháp phun bột poliamit vào bề mặt của vách vỏ bơm được đốt sơ bộ Sau đó làm nóng

chảy lớp bột vừa được phun và gia cơng cơ khí Phương pháp này có

thể tóm lược như sau: Vỏ bơm được rửa cẩn thận và đưa vào lị điện để

nung nóng đến nhiệt độ 5000°C đồng thời giữ ở nhiệt độ nảy trong khoảng 60 -90 phút Sau đó tóp trong đồ giá chuyên dùng

Vỏ bơm được đặt trong cốt ngoài Khi cốt ngoài trượt xuống dười thì cốt trong đi vào trong vỏ bơm Khi tấm tì 6 đè lên cốt ngoài, làm chocốt ngoài dịch xuống dưới theo mặt côn của thân khuôn ép 2 và gây biến dạng vỏ bơm Q trình tóp dùng lại khi nhiệt độ vỏ bơm 440°C

Vỏ bơm sau khi tóp cần được nung nóng đến nhiệt độ 520°C và

giữ ở nhiệt độ này khoảng 1 giờ sau đó thả vào trong nước nóng (60 -

100°C) Sau khi tôi tiến hành ram vỏ bơm ở nhiệt độ 180°C, giữ ở nhiệt

độ này khoảng 30 phút, sau đó làm nguội cùng với lò hoặc làm nguội

ngoài trời Ngoài những phương pháp hồi phục kể trên, để bù lại khe hở giữa đầu răng và vách vỏ bơm người ta có chế tạo bạc mới và làm lệch tâm để dịch bánh răng về phía hao mòn bằng 1/2 khe hở giữa đỉnh răng và vách vỏ bơm

Trang 21

Với bánh răng thường mòn ở mặt mút B; bề mặt tiếp xúc với ngõng trục bánh răng (mặt A), lỗ bạc thường bị mịn một phía do bánh răng bị ép về khoảng hút của vỏ bơm dưới tác dụng của áp suất dầu và

lực hướng tâm do bộ truyền bánh răng gây ra Do vậy khe hở giữa

ngõng trục của bánh răng và bạc tăng lên Bề mặt lưng bạc (mặt E) bị

mòn làm tăng khe hở giữa những mặt lưng của bạc Hao mòn cũng xảy ra ở mức độ nào đó trên bề mặt D tiếp xúc với vỏ và nắp bơm

Xe \

Hinh 10: Vi tri hao mon cua bac

Tuỳ theo mức độ đặc trưng hao mòn của bạc mà ta có các biện pháp sửa chữa khác nhau

- Bề mặt ngồi của bạc có thể hồi phục bằng hỗn hợp trên cơ sở

keo epôxi hoặc mạ đồng và gia công cơ tiếp theo sau

Phương pháp hồi phục phổ biến hơn cả là biến dạng dẻo bạc: có thể chồn, tóp và nong bạc Để cải thiện khả năng chạy mài, có thể phủ

lên bề mặt trong của bạc một lớp chì mỏng 1 - 5 wm Sau khi hồi phục, bạc được phân loại thành nhóm kích thước với mỗi nhóm cách nhau 5 um Mỗi cặp bạc giáp lưng nhau phải trong một nhóm kích thước

Bánh răng trong bơm thuỷ lực được chế tạo bằng thép hợp kim

Hao mòn xảy ra ở ngõng trục, mặt nút và đầu răng

Ngoài ra bề mặt răng có thể bị tróc lỗ lớp thấm cacbon bề mặt,

Trang 22

Mon răng theo bề rộng răng hầu như ảnh hưởng không đánh kể tới năng suất bơm ở bề mặt ngõng trục và mặt mút của bánh răng hao mịn đồng đều hơn Đơi khi ở mặt mút của bánh răng có thể thấy vết xước mòn Nguyên nhân chủ yếu là do dầu thuỷ lực không sạch bị lẫn

hạt mài

Mặt mút và ngõng trục bánh răng bị mòn cần mài cho hết vết

mòn Nếu vỏ bơm được tóp lại sẽ phải mài đầu răng cho phù hợp với

kích thước sửa chữa của vách vỏ Sau khi sửa chữa phân nhóm bánh răng theo bề rộng cách nhau 0,004mm

Đối với nắp bơm hao mòn xảy ra ở bề mặt tiếp xúc bánh răng Đôi khi vành gờ giữa vịng hãm có thể bị gãy Phớt dầu có thể bị mòn phần

tiếp xúc với ngõng trục gây ra hiện tượng hở phới Không khí có thể bị

hút qua phần hở này Khi mòn đáng kể phớt mất đi khả năng làm kín và dầu sẽ rò ra

Nắp bơm bị mòn cách sửa chữa chủ yếu là tiện hoặc mài trên

máy Phớt dầu bị mòn sẽ thay thế bằng phớt mới Khi thay phớt mới cần

chú ý làm sạch vị trí lớp ráp

Lắp, rà và khảo nghiệm bơm: trước khi lắp cần chọn bạc theo nhóm kích thước để mỗi cặp bạc nằm cùng nhóm kích thước và chênh lệch theo chiều cao nhỏ hơn 0,002mm Vỏ bơm có KTSC phù hợp với

KTSC của bạc và bánh răng Khảo nghiệm bơm trên bàn chuyên dùng

Đầu tiên cho động cơ điện của bàn khảo nghiệm chạy khoảng 2-3 phút để kiểm tra xem có khơng khí lọt khí hoặc phớt dầu bên bánh răng chủ động hở Rà bơm thường tiến hành trong 2-3 phút cho mỗi khoảng chế

độ tải bằng 0,20,40,60,80 và 100% áp suất làm việc

Trong khì rà, bơm khơng được nóng hoặc chảy dầu ra bất kì vị trí

nào Thơng thường bơm bị quá nóng do rò rỉ dầu bên trong hoặc do ma

Trang 23

Hiệu suất bơm có thể xác định theo công thức sau: — ds q, TỊ Trong đó:

q„ và q„ : Năng suất thực tế và năng suất lí thuyết bơm sau một vòng quay của trục bơm (cm) Năng suất thực tế căn cứ vào số liệu

khảo nghiệm Năng suất lí thuyết căn cứ theo đặc tính kĩ thuật của bơm 2 Sửa chữa ngăn kéo phân phối

Ngăn kéo phân phối nếu có các hư hỏng sau thì phải tháo ra để sửa chữa Nứt ở nắp trên hay nắp dưới, chảy dầu theo rôtuyn của tay phân phối (nếu sau khi siết chặt bulông bắt nắp) Không tác dụng hoặc giữ ở một trong các vị trí làm việc của tay phân phối; cơ cấu tự trả về không làm việc; rò rỉ dầu trong ngăn kéo quá 50cm*/phut; ro ri dau qua

van xả lớn hơn 15l/phút khi đặt một trong các tay phân phối trong vị trí

nâng hoặc hạ với áp suất dầu 1MPa

Sửa chữa: Thân và nắp làm bằng hợp kim nhôm, nếu bị nứt sẽ

loại bỏ Lỗ lắp ráp với con trượt ( ngăn kéo phân phối) có hao mịn ít sẽ

tiến hành chọn lắp và sửa chữa con trượt theo kích thước lỗ Trường hợp hao mòn nhiều cần nhiều do rộng lỗ để lấy lại hình dáng hình học và mài bóng bề mặt lỗ Sau khi mài bóng căn cứ vào kích thước của lỗ tiến

hành phân nhóm thân hộp phân phối thành những nhóm kích thước cách nhau 0,004mm Độ côn và độ ô van của lỗ nhỏ hơn 0,002mm

Con trượt thường được chế tạo bằng thép hợp kim crôm và nhiệt luyện đến độ cứng 56-63HRC Hao mòn chủ yếu ở bề mặt vành trụ

Biện pháp sửa chữa chủ yếu là mài sau đó chọn lắp với lỗ Nếu không

chọn lắp được phải mạ thép hoặc mạ crơm, sau đó mài đến kích thước

Trang 24

Yêu cầu độ côn, độ ô van và sai lệch đường kính trên một con trượt không quá 0,002mm

- Cụm van xả (van thông) gồm van, ổ đặt và lò xo thường bị hao

mịn trong q trình làm việc (khi chuyển con trượt từ thế trung hoà sang thế làm việc) Van xả được chế tạo bằng thép hợp kim crôm và nhiệt luyện đến độ cứng 45-50HRC Mặt cơn thường bị mịn lõm thành vết ổ đặt của van cũng được chế tạo bằng thép chất lượng cao, độ cứng bề mặt 45-50HRC và được ép vào thân hộp phân phối Hao mòn

ổ đặt xảy ra ở vùng tiếp xúc với mặt côn của van

Hồi phục cặp lắp ghép trên chủ yếu bằng mạ điện, sau đó mài

Tuy nhiên trước khi mạ điện cần sửa hết vết mòn và mép ổ đặt được gia

cơng để có mặt vát với b = 0,25 và œ = 450

Lắp ráp và khảo nghiệm: Trước khi lắp cần chọn con trượt với lỗ thuộc cùng một nhóm kích thước Con trượt có thể dịch chuyển trong lỗ

dưới tác dụng của trọng lượng bản thân Khi lắp phải chú ý đệm làm kín, sau khi lắp phải rửa sạch rồi khảo nghiệm theo các chỉ tiêu sau:

- Kiểm tra độ kín của con trượt và lỗ con trượt Lượng rò dầu phải

nhỏ hơn quy định

- Kiểm tra áp suất mở van an toàn

- Kiểm tra áp suất mở van tự động của con trượt

- Kiểm tra rò dầu qua van thông 3 Sửa chữa xi lanh lực

Cần xilanh lực có thể bị cong, mòn Trường hợp cần bị cong với

độ cong lớn hơn 0,1mm trên chiều dài 200mm ta phải nắn lại trên máy

ép Nếu khe hở giữa cần pitston và lỗ của nắp xilanh lực lớn hơn 0,5mm phải mài lại cần, còn lỗ thì doa rộng và ép bạc mới bằng đồng hoặc

Trang 25

hao mòn không đáng kể và thực tế người ta không sửa chữa Tuy nhiên nếu bề mặt xilanh có vết xước hoặc bị gỉ ta cần mài cho hết vết mòn Nếu đường kính xi lanh sau khi mài lớn hơn 0,32m thì ta phải mạ thép

bề mặt xilanh và mài bóng đến KTBT Khe hở giữa piston và xilanh vào

khoảng 0,04-0,11mm Vịng bít thường được thay thế khi sửa chữa xilanh lực

Khi lắp ráp phải để vịng bít nhơ lên trên vành định tâm lớn hơn

0,25mm

Đến đây ta kết thúc việc khảo sát chung của hệ thống thủy lực D60 Tuỳ từng trường hợp cụ thể, điều kiện thực tế mà ta áp dụng phương pháp sửa chữa thích hợp Việc phục hồi sửa chữa các chỉ tiết cụ

Trang 26

PHAN IL

CONG NGHE SUA CHUA XI LANH

I Rua ngoai va thao may, rua chi tiét

Xy lanh lực nâng hạ ben của máy ủi D60 là loại động cơ thuỷ lực làm việc một chiều có nghĩa là chất lỏng chỉ làm việc ở một phía của piston tức là chỉ có một chiều chịu tải

Hình 1: XI lanh lực

Sau khi nhận máy tiến hành rửa ngoài sau đó là tháo máy

Tháo máy là công việc quan trọng trong quá trình sửa chữa q trình cơn gnghé chi phí thực hiện q trình và trình tự tháo phụ thuộc vào tính hao mịn hư hỏng cấp độ sửa chữa với mỗi một loại mối ghép như mối ghép ren, mối ghép chặt mối ghép bằng đỉnh tán mối ghép then ma ta có qui trình và dụng cụ tháo khác nhau

Đối với xy lanh nâng hạ ben của máyD 60 thì mối ghép giữa ống

và nắp xi lanh là mối ghép ren vớimối ghép ren ta có thể sử dụng một

số dụng cụ thông thường như cờ lê, tuýp, và mỏ lết ở đây ta dùng cờ lê tu úp hoặc cờ lê chuyên dùng để tháo

Trang 27

41.) 4€ Hình 2: Tháo nắp xi lanh

Cờ lê sử dụng là cờ lê loại 100 và cánh tay đòn 400 (mm) 100 100 O 450

Hình 3: Cờ lê tháo nắp xi lanh

Như vậy, tác động của một công nhân với lực tác dụng P= 60-80

N tháo được mối ghép ren giữa lắp và ống xy lanh Sau khi tháo xong ta tiến hành tẩy rửa chỉ tiết

Công việc rửa các chỉ tiết nhằm nâng cao chất lượng sửa chữa

kiểm tra chính xác mặt khác qua đó có thể đánh giá trình độ của xưởng,

đối tượng sửa chữa gồm nhiều loại chất bẩn bám vào bề mặt chỉ tiết lại

rất khác nhau về thành phần và tính chất lý hoá kinh nghiệm cho hay chất lượng rửa ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sửa chữa cũng như tuổi

Trang 28

lực, hoá học nhiệt, điện hoá và siêu âm Việc loại trừ lớp cặn kết tủa của các sản phẩm oxy hoá và các sản phẩm phân hủy nhiệt nhiên liệu và dâù bôi trơn rất phức tạp nên phải dùng dung dịch xút và chất rửa chuyên dùng

Dung dịch rửa gồm dung dịch xút và chất rửa tổng hợp

Nước và dung dịch xút dùng để rửa lớp cặn bám vào bề mặt của máy những lớp cặn cán bẩn được loại từ bằng các tia nước nóng 70 +80°c nếu bề mặt có lẫn dầu hoặc nhiêu liêu sử dụng dung dịch xút từ

1+2% để tăng hiệu quả làm sạch có thể tăng hàm lượng lên 6% nhưng điều đó cũng gây ra oxy hoá mạnh bề mặt chỉ tiết lãng phí xút ngồi ra

còn gây ảnh hưởng tới sức khoẻ công nhân

Chất rửa tổng hợp gồm hỗn hợp các muối kiểm và chất hoạt tính bề mặt chất rửa này có thể làm sạch cặn dầu nuôi than, dễ hoà tan vào

trong nước và có thể làm sạch được kim loại màu và kim loại đen

Các chất dầu mỡ vô cơ không bị phân giải dưới tác dụng của

dung dịch kiểm và khơng hồ tan trong nước dầu mỡ bẩn cùng với xút

tạo thành các chất có sức căng bề mặt cao và tính thấm ướt bể mặt kém do vậy ta phải có chất hoạt tính bề mặt để nâng cao khả năng

thấm ướt và khuyếch tán giảm sức căng bề mặt và dung dịch dễ bám vào bề mặt chỉ tiết Nếu tăng nhiệt độ dung dịch rửa lên sức căng bề mặt giảm xuống diện tích màng dầu tăng lên tới mức làm cho màng dầu đứt đoạn và hình thành những phần tử dầu nhỏ những phần tử dầu

này có khối lượng riêng nhỏ nổi bên bề mặt dung dịch hoặc ở trong trạng thái lơ lửng Về phương pháp rửa và làm sạch chi tiết có một số phương pháp sau:

Trang 29

- Phương pháp điện hoá: Dùng dòng điện một chiều hoặc xoay

chiều với mật độ dòng điện anốt DA = 3 +10 A/dm?

- Phương pháp siêu âm: Dao động siêu âm được phát ra từ nguồn

qua chất lỏng tới bề mặt cầu làm sạch với tần số f = 20+25 KHZ Dưới

tác dụng của sóng siêu âm lớp muội than bị phá huỷ sau thời gian t = 2 +3 phút

- Phương pháp nhiệt: Chỉ tiết cần làm sạch được đưa vào trong lị có nhiệt độ 600 +700°c giữ 2:3 giờ sau đó làm nguôi châm cùng với lò phương pháp này ứng dụng để làm sạch các chỉ tiết có nhiều muội

- Phương pháp cơ khí: Dùng chổi sắt hoặc phun cát để làm sạch

chỉ tiết

Với lý luận như trên đối với ống xy lanh ta sử dụng phương pháp rửa hoá lý dùng dung dịch xút nồng độ 1+2 % nhiệt độ từ 75:95% °C

phun mạnh vào thành trong xy lanh phương pháp này đơn giản tiết kiệm được thời gian kinh phí mà van dam bảo được các yêu cầu về tổng rửa chỉ tiết vì trong quá trình làm việc chất lỏng làm việc đã được qua các bộ lọc và luân chuyển liên tục cho nên ít cặn bẩn bám vào thành xy lanh mặt khác dưới áp lực của vòi phun dung dịch có nhiệt độ cao sẽ làm cho các hạt mài có thể cịn nằm trong các vết xước của hành xy

lanh ra ngoài đảm bảo cho chỉ tiết được sạch trước khi vào sửa chữa

II Đặc tính kỹ thuật của ống xy lanh nâng hạ ben của máy ủi D60

Trang 30

Hinh 4: Dac tinh xi lanh

Chiéu dai 6ng xi lanh: L = 1000 (mm)

Đường kính ngồi: D= 140 (mm) Đường kính trong: d = 120 (mm)

Bề dày thành ống: ö = 10 (mm)

Độ nhẵn bóng bề mặt làm việc (thành trong xi lanh đạt cấp chính xác 8 tương đương R,= 0.63 um)

Độ lệch tâm cho phép < 0.05 mm /100mm chiều dài

Ống xy lanh có đầy đủ đặc tính kỹ thuật trên mới đảm bảo được các yêu cầu làm việc

lll Kiểm tra xy lanh trước khi sửa chữa

Kiểm tra là công việc quan trọng quá trình sửa chữa như đã trình

bày ở phần giới thiệu chung trong quá trình làm việc xi lanh bị mòn Và

do đặc tính làm việc của máy ủi trong quá trình cắt và vận chuyển đất là

lực tác động của xy lanh lực S,„ có thể đạt giá trị lớn nhất khi bắt đầu cắt hay bắt đâù nâng ở cuối quá trình cắt

Hình 5: Lực nâng ben

Trang 31

Hoặc trong quá trình làm việc với đất có hệ số tơi xốp không đồng đều hoặc gặp trướng ngại vật vì vậy xảy ra hiện tượng xi lanh mịn khơng đều và ở đầu xi lanh bị mòn nhiều hơn mặt khác trong quá trình làm việc có xuất hiện hạt mài có thể cõn hạt rắn có trong chất lổng làm việc hoặc do giăng phớt bị rách nát bề mặt piston chuyển động cọ sát bề mặt xi lanh do đó thành xy lanh bị xước

Vì vậy mục đích kiểm tra xy lanh là phát hiện giờ xước độ hao mòn và độ hao mòn không đều của xi lanh

Đo kích thước xi lanh

Dụng cụ đo gồm pame đo trong và đồng hồ đo trong được bố trí

như hình vẽ:

Hình 6: Dụng cụ kiểm tra xi lanh

1 Giá để kẹp panme đo trong

2 Panme

3 Đồng hồ so đo trong

Ở đây ta sẽ đo kích thước của xy lanh ở ba vị trí

Trang 32

Vị trí thứ hai cách mép ông 100mm ở đầu kia của xy lanh Vị trí thứ ba là vị trí bất kỳ trong khoảng còn lại

Theo lượng mòn lớn nhất xác định được kích thước sửa chữa

D,„> D, = d„„ + (a + b) Trong đó:

D,„: Kích thước sửa chữa gần nhất của xy lanh

Dự: Kích thước tính tốn

dinax: Đường kính xy lanh phần bị mòn lớn nhất

a: Chiều sâu cắt tối thiểu (0.02+0.03)mm

b: Lượng dư gia công (0.02:0.03)mm

Do hao mịn khơng đều nên xác định kích thước sửa chữa theo phương pháp trên có thế xảy ra một phần nào đó của xy lanh không được gia công và như vậy vết xước không được khắc phục vì vết xước

xuất hiện dọc theo thành ống xy lanh với chiều dài bằng hành trình làm

việc của piston nếu hao mòn lệnh về một phía và D„= D,„ hoặc khác D,„

một lượng 0.05+0.1 mm cần kiểm tra kích thước tính tốn theo cơng

thức

D, =d,+2 (d„.-d,) +2 (a+b) (2)

Trong đó:

d,: Kích thước đường kính xy lanh phần khơng bị mịn

Vậy ta sẽ sử dụng công thức (2) để tính tốn

Theo kinh nghiệm cho thấy chỗ mòn lớn nhất đường kính tăng 0.2 mm khi sửa chữa gia công trên máy doa ta lấy chiều sâu cắt và lượng gia công là 0.03 mm thay vào công thức (2) ta có :

Dạ= 120 + 2 (120,2 120 ) + 2 (0,03 + 0,03) = 120,55 (mm)

Như vậy, ta đã xác định được kích thước sửa chữa với kích thước

Trang 33

IV Công nghệ doa 1 Máy doa và dao doa * Máy doa

Với đặc tính kỹ thuật của ống xy lanh ở đây ta sử dụng máy doa ngang mỗi máy doa khác nhau có đặc tính kỹ thuật khác nhau tuỳ từng chỉ tiết với các tính kỹ thuật khác nhau yêu cầu và tính chất sửa chữa khác nhau mà ta chọn máy sao cho vừa đơn giản, thuận tiện cho sử

dụng vận hành giảm chi phí mà vẫn đảm bảo được yêu cầu đặt ra ta

thử so sánh 2 loại máy dưới đây:

Máy doa ngang - đặc tính kỹ thuật

Máy/ đặc tính kỹ thuật 2615 2620B Đường kính trục 80 90 Cơn móc trục N°5 N°5

Khoảng cách từ tâm trục tới bàn máy (mm) 120 170 Giới hạn chạy dao trục chính (mm) 2.2:1760 | 2.2+1760

Giới hạn chạy dao của bàn máy (mm) 1.4+1110 1.4+1110

Số cấp tốc độ của trục chính 12 22

Giới hạn vòng quay của trục chính (v/p) 20+1600 | 12.5+2000

Cơng suất của động co (kw) 5 7.5+10

Kích thước máy (mm) 2735x4300 | 2895x5470

Độ phức tạp sửa chữa (R) 19 24

Đối với ống xy lanh với đặc tính kỹ thuật và mức độ sửa chữa đã trình bày ở trên ta chọn máy 2615

Trang 34

Cấu tạo dao doa Hình 7: Dao doa

Phần 1 là phần làm việc bao gồm

Phần 4 phần cắt phần đầu có góc cơn 45° để dẫn hướng

Phần 5 phần chuẩn trụ làm nhiệm vụ hiệu chuẩn và dự trữ cho bộ phận cắt

Phần 6: Phân hiệu chỉnh côn ngược tránh sự trầy sát khi mũi doa đi ra khỏi lỗ và giảm ma sát

Phần 2 là phần chuôi gồm Phần 3 phần cổ

Phần 4 phần cán

Do công dụng mà mũi doa có cấu tạo phức tạp hơn mũi xoáy và

khoan số răng thường Z > 5 mũi doa cũng làm liền cán hoặc chắp như

mũi xoáy các bộ phận của các lưỡi doa có thể chia như trên hình vẽ: Góc của mũi doa thường là:

Mũi doa máy doa lỗ suốt

+ Doa gang » = 3 °+5°

+Doa thép = 12°=15° Mũi doa cầm tay ọ = 1 °+29

Ở đây vì vật liệu chế tạo xy lanh là thép nên ta chọn dao có ¿ = 12 °+15° vì doa ống xy lanh là doa lỗ có đường kính lớn (D >120mm)

nên ở đây ta sử dụng mũi doa lắp ghép có các lưỡi dao rút ngắn, gắn mảnh kim cứng điều chỉnh được đường kính như vậy ta có phần 1+

phần 2 = 100 mm đó là chiều dài toàn bộ mũi doa riêng phần 1 là phần

làm việc của mũi doa có chiều dài 58 mm

(Các số liệu trên tra trong bảng 4-49 Sổ tay công nghệ chế tạo

may tap |)

Trang 35

Như phần trên đã trình bày và tính tốn kích thước xi lanh sau khi

sửa chữa là ¿ 120,55 (mm) để đạt được yêu cầu về độ nhám bề mặt (

R,= 0.63 mm) khi doa ta tiến hành theo hai bước doa thơ sau đó doa tính vì lực cắt khi doa là không lớn ta tiến hành theo hai bước doa thô

và doa tinh trên một lần gá tức là một lần định vị và kẹp chặt

a Định vị và kẹp chặt

* Định vị khi sửa chữa xy lanh là ta gia công mặt trụ trong (bề mặt làm việc của xy lanh) mặt trụ ngoài đã được tính tốn và gia công đạt yêu

cầu kỹ thuật khi sản xuất vì vậy để thống nhất khi chọn chuẩn định vị

tránh sai số tính luỹ ta lấy mặt trụ ngoài của ống xy lanh làm mặt

chuẩn

Đồ định vị khi chuẩn là mặt trụ ngoài thường là khối V + dụng cụ

kẹp chặt khối chữ V gồm có khối V di động và khối V cố định ta sử dụng

khối V dài cố định Hình 6: Gá xi lanh

* Tính tốn lực kẹp ống xy lanh là chỉ tiết dạng bạc vì vậy lực w tính toán sao cho chỉ tiết được kẹp chặt trong đồ gá mà không gây biến dạng Giá trị lực kẹp lớn hay nhỏ phụ thuộc và các ngoại lực tác dụng

Trang 36

tố gây nên sự khơng ổn định đó khi tính lực kẹp người ta đưa vào hệ số K

Khi đó lực kẹp được tính tốn theo cơng thức sau:

"

Trong đó:

K: Hệ số tính đến các yếu tố không ổn định K được tính tốn theo cơng thức:

K = Ko Ky Ky K3.Ky Ks Kg (4)

Với:

Kạ: Hệ số an toàn trong mọi trường hợp K,=1.5+2 ta chon K,= 1,7

K,: Hệ số phụ thuộc vào lượng dư gia công không đều K,=1,2

K,: Hệ số phụ thuộc vào sự mòn dao làm tăng lực cắt K;= 11,9

Với doa lực cắt là không lớn ta lấy K,= 1,2

K;: Hệ số phụ thuộc vào lực cắt không liên tục Kạ= 1,1

K„: Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định với cơ cấu

kẹp bang tay K,= 1,3

K,: Hé s6 phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí tay quay của cơ cấu

kẹp khi kẹp bằng tay K ; =1,2

Kg: Hệ số phụ thuộc vào mô men làm lật phôi quanh điểm tựa Kạ¿= 1,5

Thay các giá trị của Kg+K¿ vào công thức 4 ta thu được: K = 1,7.1,2.1,2.1,1.1,3.1,2.1,5 = 6,3

*ƒ: Hệ số ma sát giữa vật liệu phôi và đồ giá vật liệu chế tạo đồ gá là thép ma sát thép, thép: 0.2 (giữa mặt tiếp xúc)

*Pz: Lực tiếp tuyến khi doa (lực cắt) khi tính lực cát của doa ta coi mỗi răng của mũi doa như một dao tiện tính theo lực cắt khi tiện như

vậy Pz được tính theo công thức sau:

Trang 37

Trong đó:

y: Góc trước của lưỡi cắt mũi doa ~ 0

u: Hệ số ma sát giữa lưỡi cắt và phôi khi cắt thường lấy 0.6 ( theo

P côgien be AM)

K: Hệ số có phoi = 0.2

Z: Số lưỡi cắt của mũi doa = 2 (dao tuỳ động)

P,: Luc can cat

Theo nguyên lý cắt gọt kim loại lực cản cát được tính theo công thức sau:

P= o%, t s k™® (6) Trong đó:

ø,: Giới hạn bền của vật liệu, vật liệu chế biến ống xy lanh thép C 45

có 6, =580 Mpa (580 N/mm”)

t: Chiều sâu cắt khi doa thơ được tính theo công thức:

,- P= _ 120,5-120

2 2

= 0,25(mm)

S: Bước tiến khi doa được tính theo cơng thức: S=C, D®’ KL, (mm/v) (7)

V6i C,va K,, hé s6 va hé s6 diéu chinh bé sau 16 doa tra bảng 36

giáo trình nguyên lý cắt gọt ta có C.= 0,2

K,= 0,75

D: Đường kính sau khi doa thô 120,5 (mm) thay vào công thức (7) ta thu được:

S=0,2 120,5°’ 0,75 = 4,3 (mm/v) K: Hệ số có phoi 0,2

Trang 38

Thay các giá trị tìm được vào biểu thức ( 6) ta thu được: P,= 580 0,25 4,3 0,2'?= 163 (N)

Thay vào biểu thức (5) ta tìm được lực cắt khi doa: Pz = P,.(coS y + ki sin y + k H).Z

= 163.(cos 0 + 0,6 sin 0 + 0,2 0,6).2 =365 (N)

Thay tất cả các giá trị tìm được vào biểu thức (3) ta tìm được lực

kẹp cần thiết

_ KP, 63.365

W=—+z= 2f 2.02 =5748(N)

b Tính toán chế dé doa

Như đã trình bày ở phần trên do yêu cầu kỹ thuật của ống xy lanh

sau khi sửa chữa và đặc tính của lưỡi doa ta tiến hành doa 2 bước doa thé va doa tinh

Bước 1: Doa thô:

- Chiều sâu cắt (mm) t Hình 9: Chiêu sâu cắt

Trang 39

D—D, _ 120,5—120 =0,25(mm 2 2 (mm) t= -Bước tiến S (mm/vòng): S= 4,3 (mm/vòng) Tốc độ cắt V (m/phút):

Tốc độ cắt khi doa được xác định theo công thức:

.D1

yo" ke mg (8)

Trong đó:

Cac hé sé C,,q, m, y, x tra bảng 5.29/ sổ tay CNCT tập II với vật liệu gia công thép các bon

Vật liệu lưỡi cắt thép hợp kim cứng T15 K 6 ta được: C, = 100,6

q=0,3 x=0 y =0,65 m=0,4

Đường kính mũi doa D = 120,5 (mm)

T: Chu kỳ bền dụgn cụ cắt bảng 5.30 (Sổ tay CNCT tập II)

T = 140 phut

S = 4,3 (mm/vòng) t= 0,25 (mm)

K: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện

cắt thực tế được xác định theo công thức:

KE Kặy - Kụv- Kụ (*)

Trong đó:

K„„ hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công bảng 5.1/số tay CNCT

Trang 40

750)"

Kựu = «,{7) (**)

Ø,

với K,, n, các hệ só cho trong bảng 5.2 / sổ tay CNCT tập II K,= 1

n= 1

ơ,: Giới hạn bền vật liệu gia công

6, = 580 MPa

Thay các giá tri tim được vào (**) ta thu được: 1

Kw = {2 -134 580

k„: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cu chat bảng 5.6 sổ tay

CNCT tập II

K,=1,15

K„: Hệ số phụ thuộc chiều sâu lỗ khoan bảng 5.31 sổ tay CNCT

tập II

Ky= 1

Thay các giá trị tìm được vào (*) ta được : K = 1,34.1,15.1 =1,54

Thay các giá trị đã xác định được ở trên vào công thức (8) xác định

được độ cắt

0,3

y= =———————.l,54=35.1(0n/ p) 100,6.120,5

140°*.4,3°°.0,25°

Như vậy số vòng quay của trục dụng cụ sẽ là : „- 10007 _ 1000.351

— ZøD 314.120,5

Với máy 2615 có giới hạn vịng quay trục chính 20-600 vòng /

=92(v/ p)

phút có 12 cấp tốc độ như vậy sẽ đảm bảo được yêu cầu trên

Công suất cắt: