Đồ án tốt nghiệp cơ khí Công nghệ chế tạo cánh tay cần cẩu.

MỤC LỤC 4 CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT TRONG ĐỒ ÁN 6 LỜI NÓI ĐẦU 7 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN 9 1.1. Khái niệm. 9 1.2. Công dụng. 9 1.3. Phân loại. 9 1.3.1. Cần trục tháp. 9 1.3.2. Cần trục tự hành. 10 1.3.3. Cần trục theo kiểu cầu 14 CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ HÀN TAY CẦN CẨU. 18 2.1. Lựa chọn vật liệu cơ bản của liên kết hàn. 18 2.1.1. Thành phần hóa của vật liệu cơ bản. 18 2.1.2. Cơ tính của vật liệu cơ bản. 19 2.1.3. Các chú ý đặc biệt về công nghệ hàn của vật liệu chế tạo cẩu: 19 2.2. Lựa chọn quá trình hàn. 20 2.2.1. Các liên kết hàn chủ yếu. 20 2.2.2. Lựa chọn phương pháp hàn. 22 2.2.3. Đặc điểm của các phương pháp hàn. 23 2.3. Lựa chọn vật liệu hàn. 24 2.3.1. Lựa chọn vật liệu hàn hồ quang tay 24 2.3.2. Lựa chọn vật liệu hàn cho hàn bằng điện cực lõi bột. 25 2.4. Chuẩn bị chi tiết hàn. 26 2.4.1. Nắn phôi trước khi cắt. 27 2.4.2. Chế tạo phôi hàn. 29 2.5. Quá trình gá lắp và hàn đính kết cấu hàn. 29 2.5.1. Thiết kế đồ gá phôi hàn. 29 2.5.2. Kỹ thuật gá lắp, định vị và cố định phôi hàn trên đồ gá. 30 2.5.3. Kỹ thuật hàn đính 34 2.6. Quy trình hàn hoàn thiện. 35 2.6.1. Tính toán các thông số chế độ hàn cho các mối hàn trên toàn bộ kết cấu. 35 2.6.2. Lựa chọn thiết bị hàn phù hợp. 45 2.7. Lập bảng thông số quy trình hàn. 49 2.7.1. Bản quy trình WPS SMAW SW01. 49 2.7.2. Bản quy trình WPSFCAW FW01 52 GVHD: TS. Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2.7.3. Bản quy trình WPSFCAWFW02 2.7.4. Bản quy trình WPSFCAWFW04 2.8. Đề xuất phê chuẩn thợ hàn. 2.9. Quá trình xử lý sau khi hàn. 2.10. Kiểm tra chất lượng và thử tải tay cần cẩu. 2.10.1. Phân tích và chọn phương pháp kiểm tra không phá hủy. 2.10.2. Thử tải tay cần cẩu

TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN

ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Trình độ đại học; Khóa 2007 – 2011

Họ và tên sinh viên: Đàm Thanh Thịnh

Lớp : HK5

Ngành đào tạo :Công nghệ kỹ thuật cơ khí

Tên đề tài: Công nghệ chế tạo cánh tay cần cẩu.

Điều kiện cho trước:

- Bản vẽ thiết kế cánh tay cẩn cầu dài 36 m

- Tải trọng nâng cho phép là 20 T

- Thời gian hoạt động là 20 năm (175200 chu kì)

- Môi trường hoạt động trên giàn khoan

- Tài liệu chuyên ngành liên quan

Nội dung hoàn thành:

1 Thuyết minh:

- Tổng quan về máy nâng chuyển

- Quy trình chế tạo cánh tay cần cẩu

2 Bản vẽ:

- Bản vẽ các chi tiết hàn phục hồi, khổ A4

- Bản vẽ thiết kế cánh tay cần cẩu, khổ A0.

- Bản vẽ đồ gá hàn, khổ A0

- Bản vẽ Weld map, khổ A0

Ngày giao đề tài:… tháng……năm 2011

Ngày hoàn thành:…….tháng… năm 2011

TRƯỞNG KHOA TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

PGS.TS.Trần Vĩnh Hưng Th.s Lê Văn Thoài TS.Nguyễn Đức Thắng

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Hưng Yên, ngày…….tháng… năm…….

Giáo viên hướng dẫn

Hưng Yên, ngày…….tháng… năm…….

Giáo viên phản biện

MỤC LỤC

CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT TRONG ĐỒ ÁN

************

AWS Hội Hàn Mỹ.

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với nhịp độ phát triển mạnh mẽ của công nghiệp nước nhà thì ngành công nghiệp dầu khí cũng phát triển rất mạnh Trước sự phát triển mạnh mẽ đó thì yêu cầu việc chế tạo các thiết bị phục vụ cho ngành công nghiệp dầu khí cũng không ngừng tăng lên, một trong những thiết bị đó là tay cần cẩu trên giàn khoan Để có thể nội địa hóa các thiết bị đó cần tìm hiểu thiết kế, công nghệ chế tạo và ứng dụng vào trong thực tế.

Công nghệ hàn có một vai trò quan trọng trong nền công nghiệp, ở nước nước ta nói riêng và thế giới nói chung Hàn được sử dụng nhiều nhất tại các nhà máy kết cấu, xí nghiệp xây dựng với các sản phẩm vô cùng đa dạng và phong phú từ những chi tiết nhỏ lẻ đến những chi tiết lớn các chi tiết phi tiêu chuẩn Việc ứng dụng công nghệ hàn vào chế tạo tay cần cẩu cũng rất quan trọng Đây cũng là nội dung cơ bản của nhiệm vụ em được giao.

Nhiệm vụ đồ án: “Công nghệ chế tạo tay cần cẩu.”

Để giải quyết nhiệm vụ được giao, em đã tiến hành tìm hiểu về công nghệ chế tạo thông qua KS Nguyễn Mạnh Hà là nhân viên tại công ty cổ phần Cơ khí và Xây dựng số 4 Thăng Long.

Các nội dung chính trong đồ án gồm hai chương:

Chương 1: Tổng quan về máy nâng chuyển.

Chương 2: Quy trình công nghệ hàn tay cần cẩu.

Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô bộ môn Hàn và gia công tấm trường Đại học SPKT Hưng Yên đã giúp đỡ em hoàn thành đồ án này Đồng cảm ơn KS Nguyễn Mạnh Hà nhân viên công ty cổ phần Cơ khí và Xây dựng số 4 Thăng Long

đã nhiệt tình giúp đỡ tạo điều cho em tham gia vào quy trình chế tạo.

Em xin chân thành cảm ơn thầy TS Nguyễn Đức Thắng trực tiếp hướng dẫn

và giúp đỡ tận tình để em hoàn thành đồ án này.

Trong quá trình làm đồ án em đã cố gắng vận dụng các kiến thức đã học và thực tế sản xuất để thực hiện, tuy nhiên trong quá trình thực hiện không thể tránh khỏi những sai sót, em mong nhận được sự góp ý của các thầy cô trong bộ môn.

Hưng Yên , tháng 05 năm 2011.

Sinh viên thực hiện:

Đàm Thanh Thịnh.

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN1.1. Khái niệm.

Máy nâng chuyển là các phương tiện cơ giới hóa quá trình nâng và chuyển vậtnặng trong các ngành công nghiệp Nhờ thiết bị này mà lao động được giảm nhẹ,năng suất lao động được nâng cao và chúng không thể thiếu được trong nền côngnghiệp hiện đại

1.2. Công dụng.

Máy nâng dùng để vận chuyển vật liệu xây dựng và lắp ráp các cấu kiện xâydựng nhà dân dụng và công nghiệp, dùng để xếp dỡ và vận chuyển trong các kho, bãisản xuất và chứa các vật liệu, chi tiết, kết cấu xây dựng Máy nâng chuyển còn dùng

để lắp ráp, xếp dỡ và vận chuyển các thiết bị, máy móc trên công trường xây dựngnhà máy hay trạm thủy điện, nhiệt điện hay trên các bến cảng, nhà ga, cũng nhưtrong các ngành chế tạo máy, luyện kim giao thông, khai thác mỏ và nhiều lĩnh vựckhác của nền kinh tế quốc dân

Hình 1.1 Cẩu trục tháp

1.3.2. Cần trục tự hành.

Cần trục tự hành là loại cần trục không cần cung cấp năng lượng từ bên ngoàitrong quá trình làm việc cần trục tự hành được sử dụng rộng rãi để xếp dỡ trên cáckho, bãi hoặc lắp ráp trong xây dựng dân dụng và công nghiệp Ưu điểm chính củacần tự hành là nó có thể làm việc độc lập ở bất cứ nơi nào mà không phụ thuộc vàonguồn năng lượng bên ngoài và tính cơ động cao

Hình dạng và kết cấu của cần có loại cần giàn không gian, cần hộp, cần cóchiều dài không đổi cần, cần có nhiều đoạn trung gian để tăng chiều dài, cần với cácđoạn lồng vào nhau như kiểu angteng Loại cần với các đoạn trung gian chỉ có thểnối thêm để tăng chiều dài khi không tải, còn loại cần kiểu angten có thể tăng chiềudài khi có tải

a. Cần trục ôtô

Cần trục ô tô thường được chế tạo với tải trọng nâng 4-16 tấn Phần quay củacần trục lắp trên khung gầm của ô tô hai hoặc 3 cầu Ngoài cần cơ bản, cần trục cóthể được trang bị thêm các đoạn cần trung gian để nối dài cần, cần phụ hoặc hệ tháp-cần với các đặc tính tải trọng riêng Loại cần trục ô tô dẫn động thủy lực thườngđược trang bị cần hộp nồng vào nhau kiểu angten

Cần trục có thể làm việc với các chân tựa hoặc không có chân tựa cần trục cóthể di chuyển có tải với tải trọng nhỏ, tốc độ di chuyển đến 5km/h trong phạm vicông trường

Hình 1.2 Cẩu trục ô tô.

b. Cần trục bánh lốp

Cần trục bánh lốp có tải trọng nâng 25 – 100 tấn Do tải trọng nâng lớn vàkhoảng không gian phục vụ rộng( chiều cao nâng đến 55 m , tầm với đến 38 m) màcần trục bánh lốp được sử dụng rộng rãi trên các công trường xây dựng công nghiệp

1:Móc cẩu ; 2:Dây cáp nâng hạ vật ; 3:Cần; 4 Hệ thống nâng cần ; 5 Chân

tựa 6: Thiết bị tựa quay ; 7: Buồng lái Hình 1.3 Cần trục bánh lốp

Cần của cần trục bánh lốp thường là giàn không gian với các đoạn cần trunggian để thay đổi chiều dài cần, trên đỉnh cần có cần phụ, loại có điều khiển hoặckhông điều khiển, để tăng khoảng không gian phục vụ của cần trục

c. Cần trục xích.

Cần trục xích thường có 2 loại: cần trục xích dùng để xếp dỡ và cần trục xích

1 Móc cẩu; 2:Dây cáp nâng hạ vật; 3:palăng; 4:Cần ; 5:Hệ thống di chuyển

bằng xích; ; 6:Thiết bị tựa quay;

có kèm theo các đoạn trung gian với các loại cần phụ hoặc hệ tháp – cần

Cần trục xích được vận chuyển đến công trường xây dựng bằng các thiết bịvận tải chuyên dùng hạng nặng

d. Cần trục máy kéo

Cần trục máy kéo thường dùng để xếp dỡ trong điều kiện địa hình chật hẹp,đường sá xấu và điều kiện thời tiết phức tạp Ngoài ra còn có loại cần trục máy kéochuyên dùng để lắp đặt đường ống nước, đường ống dẫn dầu và khí đốt

Hệ thống di chuyển của cần trục phải đảm bảo ổn định ngang và dọc cho máy

và có khả năng làm việc trong điều kiện thời tiết phức tạp và đường sá xấu

1.3.3. Cần trục theo kiểu cầu

a. Cổng trục

Hình 1.5 Cổng trục

Cổng trục được sử dụng rộng rãi trong cơ giới hóa công tác xếp dỡ trong cáckho , bãi vật liệu xây dựng, để lắp ráp kết cấu và các cấu kiện, thiết bị trên côngtrường xây dựng nhà máy thủy điện, nhiệt điện và nhà máy điện nguyên tử.

Cổng trục có 2 loại : cổng trục có công dụng chung và cổng trục dùng để lắpráp Dầm cầu của cổng trục có tải trọng nâng đến 5 tấn thường là dầm hộp hoặc giànkhông gian có tiết diện tam giác với ray theo hình chữ I để palang điện chạy dọc theodầm cầu Dầm của của cổng trục có tải trọng nâng vừa và lớn thường có dạng khônggian với tiết diện hình chữ nhật hoặc hình thang

b. Cầu trục

Hình 1.6 Cầu trục (Double Girder Bridge Crane 120/50 T)

Cầu trục được dùng để xếp dỡ, lắp ráp trên các công trình xây dựng côngnghiệp Khi kết thúc quá trình xây dựng, cầu trục có thể tiếp tục được sử dụng đểphục vụ cho các thiết bị công nghệ của công trình trong quá trình sử dụng

Kết cấu thép của dầm cầu có loại cầu trục một dầm và cầu trục 2 dầm Cầutrục một dầm thường có tải trọng nâng đến 10 tấn, khẩu độ 5 – 17 m và thường sửdụng palăng điện chạy trên ray treo dọc theo dầm thay cho xe con nâng vật Cầu trục

2 dầm có tải trọng nâng lớn, dầm cầu có tiết diện hình chữ nhật và là dầm hộp hoặcgiàn không gian Loại dầm hộp được sử dụng phổ biến hơn

c. Cần trục cáp

Hình 1.7 Cần trục cáp

Cần trục cáp gồm các tháp có kết cấu ống hoặc giàn không gian cáp treo nốivới đầu của các tháp Dùng để vận chuyển vật liệu và các cấu kiện trong địa hìnhhiểm trở như qua sông qua rừng, đồi nơi mà các cần trục khác không làm được việc

Khẩu độ trung bình của cần trục cáp khoảng 250 – 400 m , cá biệt có một sốcần trục cáp có khẩu độ đến 1000m Cần trục cáp chủ yếu

CHƯƠNG II: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ HÀN TAY CẦN CẨU.

2.1. Lựa chọn vật liệu cơ bản của liên kết hàn.

Vật liệu chế tạo kết cấu tay cần cẩu đã được chọn tại phần thiết kế tay cẩugồm 3 loại vật liệu chính là:

- Thép ống 20MnV6 Ø114,3 (mm) dày 12,5 (mm)

- Thép ống Fe510 Ø88,9 (mm) dày 8 (mm)

- Thép ống Fe430 Ø48,9 (mm) dày 4,05 (mm)

2.1.1. Thành phần hóa của vật liệu cơ bản.

Thành phần hóa học của các vật liệu cơ bản được thể hiện ở các bảng từ 2.1 –2.3

2.1.2. Cơ tính của vật liệu cơ bản.

Cơ tính của các vật liệu cơ bản được thể hiện trong các bảng từ 2.4 – 2.6

Bảng 24 Cơ tính của thép 20MnV6.

Loại thép Giới hạn bền σb (MPa) Giới hạn chảy σ0,2 (Mpa) Độ giãn dài tương

đối δ (%)

Bảng 2.5 Cơ tính của thép Fe510 ASTM A106-B

Loại thép Giới hạn bền σb (MPa) Giới hạn chảy σ0,2 (Mpa) Độ giãn dài tương

đối δ (%)

Bảng 2.6 Cơ tính của thép Fe430 ASTM A106-B

Loại thép Giới hạn bền σb (MPa) Giới hạn chảy σ0,2 (Mpa) Độ giãn dài tương

đối δ (%)

2.1.3. Các chú ý đặc biệt về công nghệ hàn của vật liệu chế tạo cẩu:

Với vật liệu 20MnV6 là thép hợp kim vi lượng khi hàn thì có những chú ýsau:

- Khi hàn bằng hồ quang tay thì không giới hạn năng lượng đường , nhưngphải sử dụng que hàn bazơ chứa ít hydro Với các loại quá trình sử dụng năng lượngđường cao cần có biện pháp hạn chế năng lượng đường

- Có thể dùng các nguyên công cắt kim loại nói chung để cắt thép hợp kim vilượng khi chuẩn bị mép liên kết hàn Nếu cắt bằng ngọn lửa oxi khí cháy nên mài lớpngoài cùng của vết cắt trước khi hàn

- Khi hàn thép hợp kim vi lượng thì không cần nung nóng sơ bộ

Với các vật liệu còn lại (Fe510 và Fe430 ) là dạng thép kết cấu hợp kim thấpthì tính hàn của các loại thép này tốt, khi thực hiện công nghệ hàn đảm bảo các yếu

Các liên kết hàn chủ yếu của kết cấu cần cẩu được thể hiện từ hình (2.1)–(2.4)

Hình 2.1 Liên kết hàn giáp mối ống chính tay cần cẩu.

Hình 2.2 Liên kết chữ T 2 ống tại đầu cần.

Với liên kết hàn giáp mối giữa 2 ống chủ thì vật liệu là thép hợp kim vi lượng

và cần phải đảm bảo chất lượng cao khi hàn Nên khi chọn quá trình hàn quan tâmtới nhiệt đưa vào liên kết hàn chọn quá trình hàn hàn có năng lượng đường thấp được

ưu tiên Vị trí hàn khó khăn với các phương pháp hàn tự động Số lượng mối hàn ítchỉ có 8 mối hàn ngắn và sản suất đơn chiếc vì vậy ta chọn quá trình hàn hồ quangtay

Với các liên kết hình khác vật liệu hàn là thép kết cấu hợp kim thấp và yêucầu chất lượng cao, tư thế hàn khó, dạng sản suất là đơn chiếc nên phương pháp hàn

tự động không phù hợp Để nâng cao năng suất và chất lượng mối hàn thì ta dùngphương pháp hàn bằng điện cực lõi bột có sử dụng khí bảo vệ là CO2

a. Các thông số của chế độ hàn hồ quang tay bao gồm :

2.2.3. Đặc điểm của các phương pháp hàn.

a. Phương pháp hàn hồ quang tay.

Quá trình hàn hồ quang tay là quá trình hàn điện nóng chảy sử dụng điện cựcdưới dạng que hàn các thao tác đều do thợ hàn thực hiện Phần kim loại cơ bản thamgia vào mối hàn là 15-35% nếu ngoài khoảng này thì có thể ảnh hưởng sự hình thànhcủa mối hàn, kích thước mối hàn phụ thuộc vào chế độ hàn và thường nằm trongnhững khoảng sau: h- chiều sâu ngấu từ 2-5 (mm); b- chiều rộng mối hàn 2-25 (mm);c- chiều cao đắp từ 2-5 (mm) và tỉ lệ b/h ( hệ số hình dạng bên trong) là 5-7 (mm).Đặc điểm cơ bản được thể hiện như sau:

- Hàn được mọi tư thế không gian khác nhau

- Năng suất thấp do cường độ dòng điện hàn bị hạn chế

- Hình dạng kích thước thành phần hóa học mối hàn không đồng đều do tốc độ hàn bịdao động, làm cho phần kim loại cơ bản tham gia vào mối hàn thay đổi

- Chiều rộng vùng ảnh hưởng nhiệt tương đối lớn do tốc độ hàn nhỏ

- Điều kiện thợ hàn mang tính độc hại ( bức xạ hơi, khí độc)

b. Phương pháp hàn hồ quang bằng điện cực lõi thuốc.

Quá trình hàn bằng điện cực lõi bột khắc phục được những nhược điểm vốn

có của hàn hồ quang tay như thời gian có hồ quang thấp, tốc độ đắp thấp, tổn thấtđầu mẩu que hàn, các yếu tố liên quan đến kỹ năng và sự mệt mỏi của thợ hàn Thiết

bị hàn cho phép tự động cấp và điều khiển điện cực một cách tự động để thợ hàn cóthể tập trung vào chuyển động của hồ quang một cách dễ dàng

So với điện cực dạng dây hàn đặc dùng trong hàn môi trường có khí bảo vệđiện cực lõi bột có ưu điểm như mức độ bắn tóe thấp, hình dạng bề mặt mối hànđược cải thiện đáng kể Kim loại mối hàn ít bị rỗ khí và cho kết quả kiểm tra tia xmột cách nhất quán hơn Mức độ tiêu thụ khí bảo vệ thấp hơn nhiều so với hàn trongmôi trường khí CO2 Sản xuất vật liệu dễ dàng hơn

Bảng 2.7 Thành phần hóa học của kim loại mối hàn khi hàn que S-11018.M.

Khì dùng vật liệu hàn S-11018.M lưu ý những điểm sau:

- Sấy que hàn ở nhiệt độ 350-4500 trong vòng 1h trước khi sử dụng

- Giữ chiều dài hồ quang ngắn nhất có thể

- Cường độ dòng điện khi hàn que 2,5 (mm) được nhà sản xuất khuyến cáo từ 55-90(A) (với hàn bằng) và 50-80 (A) ( với vị trí còn lại)

2.3.2. Lựa chọn vật liệu hàn cho hàn bằng điện cực lõi bột.

a. Lựa chọn vật liệu.

Với các liên kết khác chọn quá trình hồ quang điện cực lõi bọc do cơ tính yêucầu của vât liệu cơ bản là không cao ta chọn dây hàn phù hợp là DW - A50 của hãngCobelco đường kính dây hàn là 1,2 (mm) , tiêu chuẩn phân loại của vật liệu là AWSA5.20 E71T-1M Thành phần hóa học của vật liệu và cơ tính được thể hiện ở bảng2.9 và 2.10

Bảng 2.9 Thành phần hóa học của kim loại mối hàn khi hàn dây hàn A50.

0,013-0,03

0,009-Bảng 2.10 Cơ tính của kim loại mối hàn khi hàn dây hàn DW-A50.

l3

Khi dùng vật dây hàn DW-A50 cần lưu ý những điểm sau:

- Dùng khí bảo vệ là CO2

- Nguồn điện 1 chiều cực thuận DC-EP

- Cường độ dòng điện được nhà sản xuất khuyến cáo là: 150-300A

2.4. Chuẩn bị chi tiết hàn.

2.4.1. Nắn phôi trước khi cắt.

Kiểm tra độ lõm của phôi d1≤ 0,8 (mm) hoặc 1% ống, nhưng l3 ≤ 15(mm)như trên hình (2.5) Nếu khuyết tật lớn hơn điều kiện thì không nên sử dụng phôi

Hình 2.5 Kích thước khuyết tật lõm trên phôi.

Khuyết tật do han rỉ hoặc ăn mòn: Độ dày phần khuyết tật của ống thép chỉnên nằm trong 10% độ dày ống thép Ví dụ với ống dầy 4,5 (mm) thì độ dày khuyếttật không lớn hơn 0,45 (mm) Nếu khuyết tật lớn hơn điều kiện trên thì không nên sửdụng phôi

Độ cong của thanh giằng b1≤ 2 (mm) + (l1/4000mm) các kích thước b1 và l1

được thể hiện ở hình (2.6)

Mặt chuẩn

Hình 2.6 Độ cong của phôi.

Từ các điều kiện trên ta xác định được các giá trị giới hạn khuyết tật cho phépcủa phôi khi sử dụng tại bảng 2.11

Bảng 2.11 Khuyết tật của phôi cho phép trước khi cắt.

Chủng loại phôiỐng Φ114,3 dày 12,5mmỐng Φ48 dày 4,05mmỐng Φ88,9 dày 8 mmKhi các chi tiết xuất hiện khuyết tật vượt quá giới hạn cho phép như trên thìcần phải sửa phôi trước khi cắt Với những phôi xuất hiện khuyết tật lõm, ăn mònhoặc han rỉ quá giới hạn cho phép thì phôi phải loại bỏ phần khuyết tật triệt để mớiđược chấp nhận sử dụng Với những khuyết tật như cong thì có thể dùng phươngpháp nắn bằng cơ để làm giảm độ cong của chi tiết

Khi nắn phôi chú ý những điểm sau:

- Do biên dạng phôi là hình tròn do đó má ép của thiết bị phải tạo độ cong để tạo diệntích tiếp xúc với phôi tốt là nhiều nhất và tránh tăng biến dạng khi nắn Tốt nhất làdùng máy ép có đường kính trong bằng đường kính ngoài của phôi

- Nguyên công nắn phôi bằng lực tác dụng ngược với chiều uốn của ống Khi nắn nêntạo biến dạng ngược lớn hơn với biến dạng thực

2.4.2. Chế tạo phôi hàn.

Khi chế tạo phôi hàn cho tay cần cẩu khai triển phôi hàn là giao tuyến giữa 2đường cong bậc 2 được 1 đường cong bậc 4, do vậy nhất thiết phải dùng dưỡng đểcắt tạo được giao tuyến như yêu cầu

Do thép ta chế tạo chi tiết là thép 20MnV6, Fe510 và Fe430 có thành phầncácbon bình thường nên không có yêu cầu về kỷ thuật cắt gì đặc biệt , nên ta chọnphương pháp cắt chi tiết là dùng ôxy và ga (LPG)

Chú ý khi tạo phôi kích thước của các thanh có thay đổi để đảm bảo kíchthước kết cấu: Với các thanh chính khi cắt để lượng dư là +4 (mm) chiều dài để bù

Kết cấu của tay cần cẩu là kết cấu lớn chiều dài là 36 (m) nên không thể dùng

đồ gá tiêu chuẩn phù hợp với giá thành rẻ, nên khi chế tạo kết cấu tay cẩu tự thiết kế

đồ gá Chiều dài của tay cần là 36 (m) nhưng chia làm 4 đoạn: Đầu cần, chân cần dài

6 (m) và 2 đoạn giữa cần dài 12 (m) Khi chế tạo từng đoạn của kết cấu thì phải thiết

kế đồ gá phù hợp với từng đoạn Kết cấu của tay cẩu là giàn không gian kết hợp củacác mặt phẳng nên khi chế tạo đồ gá ta gá đặt trên mặt phẳng chuẩn để đảm bảo độđồng phằng của các chi tiết của kết cấu

Bản vẽ kết cấu của đồ gá được thể hiện trên các bản vẽ từ DATN-HK5-05 đếnDATN-HK5-08.

Hoạt động của đồ gá được thực hiện bằng tay, do kết cấu sản xuất là đơn chiếc

và kích thước lớn nên được định vị trên những bản đỡ và thanh tỳ như bản vẽ đồ gá.Nguyên lý hoạt động của đồ gá là khi gá lắp ta phải xác định vị trí của thanh cầnchính trên đồ gá dựa vào các thanh tỳ và bản đỡ, Các thanh tỳ được xác định đồ đồngphẳng bằng dụng cụ đo thủy bình Khi các thanh chính của tay cần cẩu đã được định

vị trên đồ gá ta tiến hành kẹp chặt bằng chêm Các thanh phụ được định vị bằng 2khối V ngắn Khi đã xác định vị trí của thanh chính và thanh phụ

2.5.2. Kỹ thuật gá lắp, định vị và cố định phôi hàn trên đồ gá.

Khi cần hoạt động thì các chi tiết chính là phần chịu lực chính và có yêu cầu

về độ chính xác cao nhất, vì vậy khi gá lắp để hàn đính các mặt của tay cần cẩuchuẩn lắp ráp là thanh chính của tay cần cẩu được thể hiện trên các bản vẽ DATN-HK5-05 và DATN-HK5-06

Chọn chuẩn định vị được xác định trên cơ sở của yêu cầu thực tế, khi hàn taycần thì thanh chính của tay cần cần phải được cố định 6 bậc tự do trên đồ gá 6 bậc tự

do trên đồ gá được xác định trên cơ sở của mặt phẳng tạo bởi các thanh tỳ, đườngthẳng tiếp xúc với bản đỡ và một điểm đầu thanh chính chống di chuyển ngang của

đồ gá Các thanh còn lại được xác định vị trí thông qua thanh chính của cẩu cùng vớicác khối V ngắn

• Định vị phôi trên đồ gá được thực hiện theo thứ tự như sau:

- Xác định các kích thước của các chi tiết cần gá trên mặt phẳng gá Kích thước đượclấy tại bản vẽ chi tiết dùng phấn màu để xác định các đường bao của cẩu Từ cácđường bao kích thước của cẩu ta xác định được các vị trí đặt các bản đỡ, thanh tỳ,khối V ngắn …

- Xác định vị trí của thanh tỳ và hàn đính thanh tỳ lên mặt phẳng gá Khi hàn đínhthanh tỳ lên mặt phẳng gá dùng dụng cụ đo thủy bình xác định được cao độ của cácđiểm trên từng thanh tỳ và mối tương quan của chung Sai số tương quan về cao độcủa các thanh tỳ là 1(mm) Khi đã đạt được độ đồng phằng của mặt phẳng thanh tỳthì ta tiến hành hàn đính các chi tiết còn lại theo kích thước đường bao chi tiết và đồ

- Tiến hành hàn đính các thanh phụ với thanh chính

Khi kết cấu hàn chuyển sang giàn không gian không còn là mặt phẳng nữa thì

sơ đồ gá đặt thay đổi các chuẩn định vị cũng thay đổi và được thể hiện trên các bản

vẽ DATN-HK5-05, DATN-HK5-07, DATN-HK5-08

Chuẩn định vị được xác định là mặt phẳng ngoài của phên phẳng khi đã hànxong Để cố định được 6 bậc tự do của phôi ta dùng các thanh tỳ khống chế 2 bậc tự

do của phên, thanh đỡ phên tạo thành mặt phẳng khống chế 3 bậc tự do của phên,một điểm đầu thanh chính chống di chuyển ngang của đồ gá không chế 1 bậc tự do.Các thanh còn lại được xác định vị trí thông qua thanh chính của cẩu cùng với cácbản đỡ phụ và thanh tỳ phụ Với chuẩn định vị cho phép đó ta xác định được vị tríđặt lực kẹp chặt là 2 thanh chính của phên Và lực kẹp chặt được sinh ra bởi chêm

Cơ cấu kẹp chặt được thể hiện trong bản vẽ DATN-HK5-05, DATN-HK5-07,DATN-HK5-08

• Định vị phôi trên đồ gá được thực hiện theo thứ tự sau:

- Xác định các kích thước của các chi tiết cần gá trên mặt phẳng gá Kích thước đượclấy tại bản vẽ chi tiết dùng phấn màu để xác định các đường bao của tay cần cẩu Từcác đường bao kích thước của cẩu ta xác định được các vị trí đặt các bản đỡ, thanhtỳ… đây là kích thước của phên còn lại trong phần kết cấu giàn không gian của taycần cẩu

- Xác định vị trí của thanh tỳ và hàn đính thanh tỳ lên mặt phẳng gá khi hàn đínhthanh tỳ lên mặt phẳng gá dùng dụng cụ đo thủy bình xác định được cao độ của cácđiểm trên từng thanh tỳ và mối tương quan của chúng Sai số tương quan về cao độcủa các thanh tỳ là 1(mm) Khi đã đạt được độ đồng phằng của mặt phẳng thanh tỳthì ta tiến hành hàn đính các chi tiết còn lại theo kích thước đường bao chi tiết và đồ

gá kèm theo Với các thanh đỡ phên khi gá lắp và hàn đính phải đảm bảo độ vuônggóc của thanh với mặt phẳng gá, khi cần thiết có thế dùng dọi để kiểm tra lại độvuông góc

- Gá lắp phên lên đồ gá phên định vị trên đồ gá thì ta tiến hành kẹp chặt bằng sơ bộbằng 4 chêm liên kết với bản đỡ

- Kẹp chặt 2 tấm phên với thanh giằng và chêm

- Lắp ráp các thanh phụ của tay cần cẩu theo chuẩn lắp ráp là các thanh chính của taycẩu

- Tiến hành hàn đính các thanh phụ với thanh chính

Thiết bị đo độ đồng phẳng của các thanh tỳ là máy thủy bình Leica NA730

Hình 2.7 Máy thủy bình Leica NA730

Các thông số của máy được thể hiện ở bảng 2.9

Bảng 2.12 Thông số của máy Leica NA730.

Chịu nước, độ ẩm và bụi

Tác động Hoạt động Bảo quản Trọng lượng

• Các nguyên công chính được sử dụng trong quá trình gá lắp là:

- Nguyên công 1: Định vị và kẹp chặt thanh chính của cần cẩu để tạo phên phẳng

- Nguyên công 2: Gá lắp hàn đính các thanh phụ với thanh chính

- Nguyên công 3: Định vị và kẹp chặt phên trên đồ gá

- Nguyên công 4: Hàn đính các thanh phụ của 1 mặt vào đồ gá

- Nguyên công 5: Lật kết cấu và định vị và kẹp chặt khoang khi đã hàn đính 1 mặt

- Nguyên công 6: Hàn đính các thanh phụ vào mặt thứ 2 của đồ gá

2.5.3. Kỹ thuật hàn đính

Do kết cấu của cẩu là các ống liên kết với nhau chiều dài đường hàn đính rấtnhỏ và ở vị trí khó hàn chọn quá trình hàn đính là sử dụng hàn hồ quang tay Do thépđược hàn đính là thép hợp kim vi lượng nên khi chọn vật liệu hàn đính phải chọn quehàn chứa ít hydro

• Chế độ hàn đính:

- Dòng hàn I = 120(A).

- Hiệu điện thế U= a+blhq = 20(V)

- Diện tích đường hàn đính là 25(mm2)

- Vận tốc hàn là:

• Kỹ thuật hàn đính phải tuân theo yêu cầu sau:

- Các mối hàn đính nên được bố trí đối xứng

- Không nên hàn đính tại những chỗ chuyển biến đột ngột của tiết diện, chỗ có gócnhọn và những chỗ tập trung ứng suất

- Khi hàn đính phải hướng hồ quang về ống có chiều dày hơn (ống chính)

- Nếu mối hàn đính bị nứt thì nên đặt một mối hàn khác bên cạnh và đục mối hàn bịnứt đi

2.6. Quy trình hàn hoàn thiện.

2.6.1. Tính toán các thông số chế độ hàn cho các mối hàn trên toàn bộ kết cấu.

Các mối hàn của tay cần cẩu được mã hóa theo bản vẽ DATN-HK5-09 Giải thích cho các mã hóa của mối hàn theo hình (2.8) sau:

FW – HAB - ** - 01

HAB: đầu cần M: giữa cần HE: chân cần

FW: mối hàn góc BW: mối hàn giáp mối

_: không có chú ý CF: ngấu hoàn toàn

Số thứ tự

Hình 2.8 Ký hiệu của mã hóa mối hàn

Các liên kết hàn chính trong kết cấu được lần lượt xét đến dưới đây:

Liên kết giáp mối ngấu hoàn toàn của ống chủ, hình dạng liên kết được thể hiện ở hình (2.9) Nó bao gồm các liên kết được ký hiệu trên bản vẽ là : BW HAB 01 đến

BW HAB 04 Được xây dựng tại bản quy trình hàn WPS -SMAW- SW01

Hình 2.9 Liên kết hàn giáp mối

Liên kết hàn chữ T tại 2 ống của đầu cần, bao gồm các liên kết trên đầu cần

FW HEA CF 01; FW HEA CF 05; FW HEA CF 06; FW HEA CF 07; FW HEA CF 10; FW HEA CF 14; FW HEA CF 15; FW HEA CF 16 và các liên kết chữ T ống chủ

và khớp nối FW M CF 01 đến FW M CF 08; FW HE CF 01 đến FW HE CF 08, FW HAB CF 17 đến FW HAB CF 20 hình dáng và kích thước sơ bộ được thể hiện ở hình (2.10) Được xây dựng tại bản quy trình hàn WPS-FCAW- FW01