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
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐH SPKT HƯNG YÊN KHOA CƠ KHÍ ******************* Số: ……/TN-CK CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc 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 A 4 . - Bản vẽ thiết kế cánh tay cần cẩu, khổ A 0. - Bản vẽ đồ gá hàn, khổ A 0 . - Bản vẽ Weld map, khổ A 0 . 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 GVHD: TS. Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hưng Yên, ngày…….tháng… năm……. Giáo viên hướng dẫn NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN GVHD: TS. Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hưng Yên, ngày…….tháng… năm……. Giáo viên phản biện MỤC LỤC GVHD: TS. Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT TRONG ĐỒ ÁN ************ GVHD: TS. Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 4 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP AWS Hội Hàn Mỹ. WPS Bản thông số quy trình hàn. PQR Bản phê chuẩn quy trình hàn. WPQ Chứng chỉ phê chuẩn thợ hàn. ISO Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế. SMAW Quá trình hàn hồ quang tay. FCAW Hàn hồ quang bằng điện cực lõi bột GVHD: TS. Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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. GVHD: TS. Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 6 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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. GVHD: TS. Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN 1.1. Khái niệm. Máy nâng chuyển là các phương tiện cơ giới hóa quá trình nâng và chuyển vật nặng 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 công nghiệp hiện đại. 1.2. Công dụng. Máy nâng dùng để vận chuyển vật liệu xây dựng và lắp ráp các cấu kiện xây dựng nhà dân dụng và công nghiệp, dùng để xếp dỡ và vận chuyển trong các kho, bãi sản 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 dựng nhà máy hay trạm thủy điện, nhiệt điện hay trên các bến cảng, nhà ga, cũng như trong các ngành chế tạo máy, luyện kim giao thông, khai thác mỏ và nhiều lĩnh vực khác của nền kinh tế quốc dân. 1.3. Phân loại. 1.3.1. Cần trục tháp. Cần trục tháp là thiết bị nâng chủ yếu dùng để vận chuyển vật liệu và lắp ráp trong các công trình xây dựng dân dụng công nghiệp, các công trình thủy điện … vì có tính cơ động cao Tải trọng nâng của cần trục tháp thường thay đổi theo tầm với. Do đó thông số đặc trưng cho cần trục tháp là mômen tải trọng. GVHD: TS. Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 8 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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 ngoài trong quá trình làm việc. cần trục tự hành được sử dụng rộng rãi để xếp dỡ trên các kho, bãi hoặc lắp ráp trong xây dựng dân dụng và công nghiệp. Ưu điểm chính của cần tự hành là nó có thể làm việc độc lập ở bất cứ nơi nào mà không phụ thuộc vào nguồn 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 có chiều dài không đổi cần, cần có nhiều đoạn trung gian để tăng chiều dài, cần với các đoạn lồng vào nhau như kiểu angteng. Loại cần với các đoạn trung gian chỉ có thể nối thêm để tăng chiều dài khi không tải, còn loại cần kiểu angten có thể tăng chiều dài khi có tải. GVHD: TS. Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 9 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP a. Cần trục ôtô Cần trục ô tô thường được chế tạo với tải trọng nâng 4-16 tấn. Phần quay của cần trục lắp trên khung gầm của ô tô hai hoặc 3 cầu. Ngoài cần cơ bản, cần trục có thể 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 thường được 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 có thể di chuyển có tải với tải trọng nhỏ, tốc độ di chuyển đến 5km/h trong phạm vi công trường . Hình 1.2. Cẩu trục ô tô. b. Cần trục bánh lốp GVHD: TS. Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 10 [...]...ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Cần trục bánh lốp có tải trọng nâng 25 – 100 tấn Do tải trọng nâng lớn và khoảng không gian phục vụ rộng( chiều cao nâng đến 55 m , tầm với đến 38 m) mà cần 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. .. 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 của các mặt phẳng nên khi chế tạo đồ gá ta gá đặt trên... cần trục cáp khoảng 250 – 400 m , cá biệt có một số cần trục cáp có khẩu độ đến 1000m Cần trục cáp chủ yếu GVHD: TS Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 16 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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 cẩu gồm 3 loại vật liệu chính là: - Thép ống 20MnV6... cần trục bánh lốp thường là giàn không gian với các đoạn cần trung gian để thay đổi chiều dài cần, trên đỉnh cần có cần phụ, loại có điều khiển hoặc không 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 dùng để lắp ráp GVHD: TS Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP... vậy khi gá lắp để hàn đính các mặt của tay cần cẩu chuẩn lắp ráp là thanh chính của tay cần cẩu được thể hiện trên các bản vẽ DATNHK5-05 và DATN-HK5-06 Chọn chuẩn định vị được xác định trên cơ sở của yêu cầu thực tế, khi hàn tay cần 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, đường thẳng tiếp... 31 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 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... 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 diện tích tiếp xúc với phôi tốt là nhiều nhất và tránh tăng biến dạng khi nắn Tốt nhất là dùng máy ép có đường kính trong bằng đường kính ngoài của phôi GVHD: TS Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 26 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Nguyên công. .. có khoảng không gian phục vụ lớn Cần của loại cần trục này có thể là giàn không gian 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 bị vận tải chuyên dùng hạng nặng GVHD: TS Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP d Cần trục máy kéo Cần trục máy kéo thường dùng để xếp dỡ trong... phổ biến hơn c Cần trục cáp GVHD: TS Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hình 1.7 Cần trục cáp Cần trục cáp gồm các tháp có kết cấu ống hoặc giàn không gian cáp treo nối với đầu của các tháp Dùng để vận chuyển vật liệu và các cấu kiện trong địa hình hiểm 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... phôi bằng lực tác dụng ngược với chiều uốn của ống Khi nắn nên tạo 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 2 đường cong bậc 2 được 1 đường cong bậc 4, do vậy nhất thiết phải dùng dưỡng để cắt tạo được giao tuyến như yêu cầu Do thép ta chế tạo chi tiết là thép 20MnV6, Fe510 và Fe430 có thành phần cácbon . ASTM A106-B. Loại thép C Si Mn P S Fe430 <0,2 0, 1- 0 ,5 1, 5 <0,045 0, 01 5-0 ,04 Bảng 2.3 Thành phần hóa học của thép Fe430 ASTM A106-B. Loại thép C Si Mn P S Fe 510 <0,22 0, 1- 0 ,35 0 ,17 <0,05. từ 2 .1 – 2.3. Bảng 2 .1 Thành phần hóa học của thép 20MnV6. Loại thép C Si Mn P S V 20MnV6 0 ,1 6- 0,22 0, 1- 0 ,35 1, 3 – 1, 6 0 – 0,03 0,0 2-0 ,04 0,0 8- 0 ,15 Bảng 2.2 Thành phần hóa học của thép Fe 510 . tháng 05 năm 2 011 . Sinh viên thực hiện: Đàm Thanh Thịnh. GVHD: TS. Nguyễn Đức Thắng SVTH: Đàm Thanh Thịnh – Hk5 Trang 7 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁY NÂNG CHUYỂN 1. 1. Khái niệm. Máy