nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ phục hồi trục máy xẻ đá bằng phương pháp hàn đắp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ VĂN TN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ PHỤC HỒI TRỤC MÁY XẺ ĐÁ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN ĐẮP LUẬN VĂN THẠC SĨ HÀ NỘI, 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM LÊ VĂN TUÂN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ PHỤC HỒI TRỤC MÁY XẺ ĐÁ BẰNG PHƯƠNG PHÁP HÀN ĐẮP CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT CƠ KHÍ MÃ SỐ : 60.52.01.03 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TỐNG NGỌC TUẤN HÀ NỘI, NĂM 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết quả, số liệu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình Tác giả luận văn Lê Văn Tn Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page i LỜI CÁM ƠN Trong suốt q trình thực luận văn, tơi nhận giúp đỡ cộng tác nhiệt tình nhiều tập thể cá nhân ngồi Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Đến luận văn tơi hồn thành, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Tống Ngọc Tuấn trực tiếp hướng dẫn, bảo cho tơi suốt q trình thực hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cám ơn Thầy giáo, Cô giáo Khoa Cơ điện, Ban đào tạo sau đại học, đặc biệt Bộ môn Công nghệ Cơ khí Học viện Nơng nghiệp Việt Nam đóng góp ý kiến, tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình thực hồn thành luận văn Tôi xin chân thành cám ơn tập thể cán giáo viên Khoa Cơ khí trường Cao đẳng nghề Cơng nghiệp Thanh Hóa, Phịng thí nghiệm Nhà máy Z111 Bộ Quốc Phòng giúp đỡ, tạo điều kiện sở vật chất, trang thiết bị cho triển khai thực hoàn thành luận văn Nhân dịp cho gửi lời cảm ơn tới Thầy giáo, Cô giáo giảng dạy truyền đạt cho kiến thức khoa học suốt thời gian học tập lớp Cao học Kỹ thuật khí khóa 22, Học viện Nơng nghiệp Việt Nam Tôi xin chân thành cám ơn ! Tác giả luận văn Lê Văn Tuân Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page ii MỤC LỤC TT Trang LỜI CAM ĐOAN i LỜI CÁM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG v vi DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Máy xẻ đá hư hỏng máy xẻ đá 1.1.1 Một số loại máy xẻ đá 1.1.2 Cấu tạo nguyên lý làm việc máy xẻ đá 1.1.3 Tình trạng hư hỏng tuổi thọ máy xẻ đá 1.1.4 Trục máy xẻ đá 1.1.5 Điều kiện làm việc trục máy xẻ đá 1.1.6 Tuổi thọ máy xẻ đá 1.1.7 Tình hình hư hỏng trục máy xẻ đá 1.2 Thực trạng phục hồi trục máy xẻ đá 10 1.2.1 Gia công phục hồi trục máy xẻ đá hàn đắp 10 1.2.2 Tình hình chung phục hồi chi tiết máy 11 1.3 Công nghệ làm bền nâng cao tính bề mặt cổ trục 18 1.3.1 Công nghệ làm bền bề mặt 18 1.3.2 Lựa chọn công nghệ làm bền 19 1.4 Thực trạng phục hồi chi tiết máy nước ta 20 1.4.1 Thực trạng phục hồi máy xẻ đá 20 1.4.2 Yêu cầu kỹ thuật trục máy xẻ đá sau phục hồi 21 1.4.3 Những khó khăn gia công phục hồi trục máy xẻ đá 21 1.4.4 Quy trình chung hồi phục trục máy xẻ đá hàn đắp 21 1.5 Kết luận chương 22 Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Đối tượng nghiên cứu 24 2.1.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 24 2.1.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm 24 2.1.3 Phương pháp kiểm tra 28 2.1.4 Địa điểm nghiên cứu 28 2.1.5 Thời gian nghiên cứu 29 2.2 Vật liệu 29 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page iii 2.2.1 Vật liệu chế tạo trục máy xẻ đá Chương 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3.1 Nghiên cứu vật liệu yêu cầu tính cổ trục máy xẻ đá 3.1.1 Vật liệu chế tạo trục máy xẻ đá 3.1.2 Yêu cầu tính cổ trục 29 30 30 30 31 3.2 Nhiệt luyện nâng cao tính bề mặt cổ trục sau hàn phục hồi 3.2.1 Các phương pháp nhiệt luyện 3.3.2 Nhiệt luyện phương pháp cao tần 32 32 34 3.3 Phương pháp đo độ cứng mẫu thử Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1 4.2 Kết nghiên cứu mòn cổ trục máy xẻ đá Xác định chế độ tiện tinh lớp hàn đắp thực nghiệm 4.2.1 Mơ hình hóa q trình cắt tiện 4.2.2 Tối ưu hóa q trình cắt tiện 4.3 Hàn phục hồi thử nghiệm trục xẻ đá 39 42 42 44 44 44 49 4.4 Đánh giá chất lượng chi tiết chạy thử 65 4.5 Sơ đánh giá hiệu kinh tế 65 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC 71 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page iv DANH MỤC BẢNG Tên bảng Một số loại thép thông dụng chế tạo trục giới Cơ tính thép 40Cr Thành phần hóa học thép hợp kim Crơm 40Cr [14] Cơ tính thép hợp kim Crơm 40Cr qua nhiệt luyện [14] Nhiệt độ nung nóng cao tần với số mác thép [16] Màu xác định nhiệt độ nung Chiều sâu lớp phụ thuộc nhiệt độ tốc độ nung Trang Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Bảng 3.3 Bảng 3.4 Bảng 3.5 Bảng 3.6 Bảng 3.7 Bảng 3.8 Bảng 4.1 Bảng 4.2 Tốc độ làm nguội trung bình để đạt độ cứng 50 HRC Tốc độ làm nguội thép môi trường khác [16] Lượng kim loại cần đắp tối thiểu Hàm phân phối TN lượng KL cần đắp tối thiểu 29 29 30 30 37 37 38 38 38 39 42 43 Bảng 4.3 Bảng 4.4 Bảng 4.5 Bảng 4.6 Các giá trị thông số đầu vào Thành phần hóa học vật liệu hàn (%) Chế độ cắt tiện thô phần cổ trục Chế độ cắt tiện tinh phần cổ trục 46 50 57 58 Tốc độ làm nguội trung bình tiết điện nung nóng đến t0 tơi Bảng 4.7 Điều kiện thực nghiệm nhiệt luyện với trục phục hồi 59 Bảng 4.8 Kết đo độ nhám bề mặt mẫu thử trục máy xẻ đá Bảng 4.9 Kết đo độ cứng mẫu thử trục máy xẻ đá 62 63 Bảng 4.10 Bảng so sánh công nghệ phục hồi trục máy xẻ đá 66 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page v DANH MỤC HÌNH Tên hình Hình 1.1 Máy xẻ đá tự động CNC Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 1.7 Hình 1.8 Máy xẻ đá trụ đứng tự động CNC Máy xẻ đá tự động trục nghiêng Máy xẻ đá hành trình điều chỉnh thủy lực Máy xẻ đá tự động trụ Máy xẻ đá trụ Hỏng dây đai Hỏng dẫn hướng bàn máy Trang 3 4 6 Hình 1.9 Hỏng bánh xe goong Hình 1.10 Hỏng ổ bi Hình 1.11 Trục máy xẻ đá Hình 1.12 Bản vẽ chế tạo trục máy xẻ đá 7 Hình 1.13 Dạng hỏng trục máy xẻ đá Hình 1.14 Nguyên lý hàn hồ quang tay Hình 1.15 Sơ đồ nguyên lý máy hàn tự động 14 15 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 2.4 Dụng cụ đo kiểm tra độ mòn trục Máy đo độ nhám Máy đo độ cứng Máy tiện TIPL – 410 (hàn Quốc) 25 25 25 26 Hình 2.5 Hình 2.6 Hình 2.7 Hình 3.1 Máy mài trịn ngồi MA1320 Lị tơi cao tần MODEL: HD - 45 Sơ đồ nguyên lý thiết bị máy phát cao tần Kiểm tra độ cứng trục máy xẻ đá 26 27 27 31 Hình 3.2 Giản đồ chuyển biến đẳng nhiệt ostenit Hình 3.3 Giản đồ chuyển biến đẳng nhiệt ostenit thép C Hình 3.4 Sơ đồ cao tần liên tục – liên tiếp 32 33 35 Hình 3.15 Đầu đo độ cứng Hình 4.1 Hàm phân phối TN lượng KL cần đắp tối thiểu Hình 4.2 Sơ đồ lựa chọn thơng số thí nghiệm Hình 4.3 Biểu đồ ảnh hưởng chiều sâu cắt t đến chất lượng bề mặt 39 43 46 46 Hình 4.4 Đồ thị ảnh hưởng s tới Ra gia cơng lớp hàn đắp Hình 4.5 Biểu đồ ảnh hưởng v tới Ra gia cơng lớp hàn đắp Hình 4.6 Làm trục máy xẻ đá 47 48 49 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page vi Hình 4.7 Trục máy xẻ đá sau loại cong vênh, nứt, gãy Hình 4.8 Tiện trịn phần cổ trục bị mịn Hình 4.9 Máy hàn điện R3R - 400 K1285-16 Hình 4.10 Kết cấu que hàn điện 49 49 50 51 Hình 4.11 Tủ sấy que hàn Hình 4.12 Quá trình hàn đắp trục máy xẻ đá Hình 4.13 Trục máy xẻ đá sau hàn 51 52 55 Hình 4.14 Mối liên hệ nhiệt độ ứng suất dư Hình 4.15 Tiện thơ cổ trục Hình 4.16 Tiện tinh cổ trục Hình 4.17 Tôi phần cổ trục máy xẻ đá 56 57 58 58 Hình 4.18 Mài tinh phần cổ trục Hình 4.19 Trục máy xẻ đá sau hồi phục Hình 4.20 Đo kiểm tra kích thước trục hồi phục Hình 4.21 Kiểm tra độ đảo cổ trục 60 60 61 61 Hình 4.22 Ảnh máy đo độ nhám Hình 4.23 Biểu đồ độ nhám bề mặt sau hồi phục so với mẫu chuẩn Hình 4.24 Đo độ cứng trục máy xẻ đá 61 62 63 Hình 4.25 Biểu đồ độ cứng sau hồi phục cổ trục so với trục mẫu 64 Hình 4.26 Trục máy xẻ đá sau chạy thử 65 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page vii MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, kinh tế đất nước chuyển sang kinh tế thị trường, sản xuất cơng nghiệp nói chung ngành cơng nghệ chế tạo máy nói riêng nước ta phát triển mạnh Cùng với phát triển công nghệ chế tạo, nhu cầu vật liệu (chủ yếu vật liệu kim loại) ngày tăng số lượng chất lượng Với đặc thù ngành khai thác đá sau đá khai thác từ núi xuống vận chuyển đến máy xẻ đá để xẻ thành hình dạng kích thước mong muốn làm ngun vật liệu cho bước gia công Trong qúa trình làm việc thường xảy hư hỏng đột ngột làm ảnh hưởng đến suất thời gian sử dụng máy (trục đầu mang đá) Do mà việc phục hồi chi tiết nước có ý nghĩa vô to lớn, phục hồi chi tiết máy thi gia cơng khí đóng vai trị quan trọng Việc gia cơng khơng địi hỏi phục hồi lại kích thước hình học tính làm việc chi tiết trục mà phải đảm bảo chất lượng tuổi thọ chi tiết sau phục hồi Thực tế có nhiều trục sau phục hồi có chất lượng bề mặt tốt chi tiết song để đạt điều cần lựa chọn phương pháp chế độ gia công phù hợp với dạng trục Việc xử lý nhiệt sau gia công biện pháp công nghệ phổ biến áp dụng để khắc phục ứng suất dư kim loại lớp hàn đắp kim loại (có thể khử ứng suất dư 70 ÷ 90%), có tác dụng ổn định tổ chức kim loại, tăng độ cứng độ bền chi tiết, nâng cao chất lượng mối hàn đắp Đây yếu tố ảnh hưởng định đến chất lượng tuổi thọ lớp kim loại đắp trình làm việc lâu dài, nâng cao chất lượng sản phẩm Vấn đề phục hồi máy đá nói chung trục máy xẻ đá nói riêng chưa quan tâm mức Vì lí nên việc lựa chọn đề tài “ Nghiên cứu xây dựng quy trình Cơng nghệ phục hồi trục máy xẻ đá phương pháp hàn đắp” giải số yếu tố kỹ thuật để phục hồi chi tiết nhằm nâng cao chất lượng chi tiết sau phục hồi Đây đề tài thực tế, có tính ứng dụng cao Trong q trình thực có nhiều cố gắng, thời gian điều kiện hạn chế, luận văn tơi cịn nhiều thiếu sót, mong nhận góp ý thầy, bạn đồng nghiệp Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page Môi trường làm nguội nhanh môi trường nước với nhiệt độ nước 20 C Nguyên công ram Nung cổ trục nhiệt độ 1500C đến 2000C giữ nguyên nhiệt độ (thời gian giữ nhiệt tùy theo kích thước vật liệu cổ trục) sau làm nguội mơi trường khơng khí thời gian 02h Bảng 4.7 Điều kiện thực nghiệm nhiệt luyện với trục phục hồi TT Ký hiệu mẫu Phương pháp nhiệt luyện Nhiệt độ nung T01 Tôi cao tần + ram 8000C ÷ 8500C T02 nt 8000C ÷ 8500C T03 nt 8000C ÷ 8500C T04 nt 8000C ÷ 8500C T05 nt 8000C ÷ 8500C Ghi Bước Mài * Chế độ cắt mài trục máy xẻ đá: Đá mài: Sử dụng đá mài kim cương có kích thước sau - Đường kính lỗ đá 85mm - Đường kính ngồi đá + 400mm cho chi tiết có đường kính nhỏ 50mm + 750mm cho chi tiết có đường kính lớn 50mm - Tưới dung dịch làm mát suốt trình mài - Phương pháp mài theo hai bước Bước 1: Mài thô: + Loại đá mài: 125 ÷ 150 hạt + Tốc độ quay đá: 2500 vịng/phút + Tốc độ quay chi tiết: 25 ÷ 75 vòng/phút + Lượng ăn đá: ≤ 0,0127mm Bước 2: Mài tinh: + Loại đá mài: 380 ÷ 400 hạt + Tốc độ quay đá: 2500 vòng/phút + Tốc độ quay chi tiết: 25 ÷ 75 vịng/phút + Lượng ăn đá: ≤ 0,005mm Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 59 Hình 4.18 Mài tinh phần cổ trục * Kết hồi phục: Hình 4.19 Trục máy xẻ đá sau hồi phục Sau thực đầy đủ bước trục máy xẻ đá hồi phục theo nguyên trạng ban đầu (hình dáng hình học) lý tính (kết đo kiểm tra độ cứng, độ nhám bề mặt) Trục hồi phục lắp chạy gia công máy xẻ đá Bước 10 Đánh giá chất lượng chi tiết Trục máy xẻ đá sau gia công xong tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm với số nội dung sau: Bước 10.1 Kiểm tra kích thước Dùng thước cặp độ xác 0,02mm kiểm tra kích thước chiều dài phần cổ trục Dùng panme đo ngồi (50 ÷ 75) độ xác 0,01mm kiểm tra kích thước đường kính cổ trục ∅45 khoảng kích thước giới hạn Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 60 Hình 4.20 Đo kiểm tra kích thước trục hồi phục Hình 4.21 Kiểm tra độ đảo cổ trục Gá chi tiết lên đồ gá kiểm tra độ đồng tâm, dùng đồng hồ so độ xác 0,01mm quay chi tiết quay trịn Điều chỉnh cho kim đồng hồ tiếp xúc phần cổ trục ∅45 quan sát kim đồng hồ dịch chuyển giới hạn cho phép trục máy xẻ đá đạt yêu cầu Bước 10.2 Kiểm tra độ nhám Hình 4.22 Ảnh máy đo độ nhám Sử dụng máy đo độ nhám SJ-201 Mitutoyo, Nhật Bản để kiểm tra độ nhám bề mặt Sử dụng máy đo độ nhám để đo độ nhám bề mặt cổ trục sau gia công mài, độ nhám cổ trục phải đạt giá trị độ nhám trung bình Ra = 0,63µm Học viện Nơng nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 61 Kết kiểm tra độ nhám bề mặt chi tiết sau mài tròn phần cổ trục tổng hợp bảng 4.8 biểu thị hình 4.23 Bảng 4.8 Kết đo độ nhám bề mặt mẫu thử trục máy xẻ đá Tên mẫu Kết đo độ nhám Ra Độ nhám Lần đo Lần đo Lần đo Lần đo trung bình (Ra) Mẫu 0,63 0,63 0,32 0,63 ≈ 0,55 Mẫu 0,32 0,63 0,63 0,63 ≈ 0,55 Mẫu 0,63 0,32 0,32 0,63 ≈ 0,47 Mẫu 0,63 0,32 0,63 0,63 ≈ 0,55 Mẫu 0,63 0,16 0,32 0,63 ≈ 0,43 Mẫu chuẩn 0,63 KẾT QUẢ ĐO ĐỘ NHÁM BỀ MẶT CỔ TRỤC SAU NHIỆT LUYỆN 0.7 0.6 0.5 Độ nhẵn bề mặt phục hồi Ra Ra 0.4 Ra (mẫu chuẩn) 0.3 0.2 Ra max (mẫu chuẩn) 0.1 0 Mẫu chi tiết đo Hình 4.23 Biểu đồ độ nhám bề mặt sau hồi phục so với mẫu chuẩn Nhận xét: Qua biểu đồ nhận thấy cổ trục sau hồi phục cho kết chất lượng bề mặt đáp ứng yêu cầu chất lượng bề mặt trình bày mục 1.1.4.2 Trên đồ thị ta thấy đường biểu thị chất lượng bề mặt sau hồi phục nằm giới hạn đường Ramin đường Ramax Bước 10.3 Kiểm tra độ cứng Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 62 Độ cứng xác định cách đo mức độ chống lại lựa ấn mũi đâm có dạng chuẩn lên bề mặt vật liệu Độ cứng kim loại kim loại mối hàn phụ thuộc vào thành phần hóa học, q trình nóng chảy đơng đặc hàn, biến cứng, nhiệt luyện nhiều yếu tố khác Kết kiểm tra: 48 ÷ 52 HRC đạt yêu cầu Hình 4.24 Đo độ cứng trục máy xẻ đá Sử dụng máy đo độ cứng để kiểm tra độ cứng trục máy xẻ đá kết thu bảng 4.9 Sau tiến hành đo độc lập mẫu thử vị trí khác ta thấy: - Mẫu trục có độ cứng trung bình 49,84 HRC - Mẫu trục có độ cứng trung bình 49,96 HRC - Mẫu trục có độ cứng trung bình 48,96 HRC - Mẫu trục có độ cứng trung bình 49,09 HRC - Mẫu trục có độ cứng trung bình 50,02 HRC Kết đo độ cứng trung bình tổng hợp theo bảng 4.9 sau: Bảng 4.9 Kết đo độ cứng mẫu thử trục máy xẻ đá Kết đo độ cứng (HRC) Tên mẫu Mẫu Độ cứng Lần đo Lần đo Lần đo Lần đo Lần đo 48,3 51,4 49,0 52,0 48,5 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật trung bình (HRC) 49,84 Page 63 Mẫu 49,0 48,8 50,4 51,4 50,2 49,96 Mẫu 49,5 49,2 48,8 48,6 48,7 48,96 Mẫu 48.95 49 48,7 48,8 50,0 49,09 Mẫu 48,5 50,1 51,0 49,5 51,0 50,02 Mẫu chuẩn 48 - 52 ĐỘ CỨNG CÁC CỔ TRỤC SAU NHIỆT LUYỆN (HRC) Độ cứng HRC 52.5 52 51.5 51 50.5 HRC (phục hồi) 50 49.5 HRCmin (mẫu chuẩn) HRC max (mẫu chuẩn) 49 48.5 48 47.5 Mẫu thử Hình 4.25 Biểu đồ độ cứng sau hồi phục cổ trục so với trục mẫu * Một số nhận xét: Qua bảng kết đo độ cứng ta nhận thấy chi tiết trục phục hồi hàn đắp sau trình nhiệt luyện khử ứng suất nhiệt luyện để đảm bảo tính phần cổ trục độ cứng tương đương với chi tiết Tuy nhiên độ cứng mầu thử cịn có chưa đồng 48,3 HRC 52 HRC chứng tỏ trình hàn khử ứng suất dư chưa triệt để bề mặt chi tiết có tượng bị biến cứng - Tính chống mài mịn Với phương pháp hàn đắp que hàn UTP … đảm bảo đạt thành phần hoá học tương đương với lớp kim loại đắp que hàn T-590 T- 620 Liên Bang Nga (theo GOST) có tính chống mài mịn cao gấp lần thép 40Cr cao tần Với điều kiện sở vật chất thời gian có hạn, luận văn chưa xác định tiêu Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 64 Bước 10.4 Đánh giá chất lượng chạy thử Được trình bày kỹ mục 4.4 Bước 11 Đưa chi tiết vào sử dụng theo dõi kết Sau hồi phục trục máy xẻ đá (quy trình trình bày mục 4.3) đưa vào sử dụng thời gian sử dụng 01 tháng với định mức thời gian 08h/1 ngày x 30 ngày = 240h Máy hoạt động bình thường khơng có dấu hiệu bất thường Bước 12 Đánh giá hiệu kinh tế Chỉ tính tốn sơ trình bày mục 4.5 4.4 Đánh giá chất lượng chi tiết chạy thử Trục máy xẻ đá sau hồi phục kiểm tra thong số kỹ thuật thay lắp vào máy xẻ đá trụ để tiến hành chạy gia công cơng ty khí Phương Thắng – Thanh Hóa (khai thác Yên Lâm – Yên Định – Thanh Hóa) sau thời gian 01 tháng chạy thử nghiệm với chế độ làm việc 08h/1 ngày có số nhận xét sau: - Máy làm việc êm, ổn định - Năng suất cắt ổn định - Bề mặt cổ trục nói chung bề mặt khác trục nói riêng vần giữ hình dáng chất lượng bình thường, khơng xuất dấu hiệu tượng mài mịn hay cong vênh Hình 4.26 Trục máy xẻ đá sau chạy thử Qua kết chạy thử qua kết qủa thực tế chi tiết phục hồi hàn đắp đưa kết luận bước đầu là: Thời gian sử dụng (độ bền) chi tiết phục hồi không chi tiết nhiều 4.5 Sơ đánh giá hiệu kinh tế * Mục đích đánh giá hiệu kinh tế Cũng với phương thức sản xuất khí khác chi phí sản xuất hàn bao gồm ba yếu tố chi phí lao động, chi phí vật tư chi phí chung Việc tính tốn chi phí hàn nhằm ba mục đích sau đây: Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 65 - Dự tốn phục vụ cho cơng tác đấu thầu gia cơng (hàn, tiện, mài) Trong điều kiện cạnh tranh có yếu tố thị trường ngày công ty chế tạo thường xuyên phải tiến hành hoạt động đấu thầu Việc đưa chào thầu mang tính cạnh tranh phụ thuộc đáng kể vào chi phí Vì dự tốn xác yếu tố giúp nhà thầu thành công - Đưa định mức nội Tính tốn chi phí hàn giúp phát lĩnh vực có tiềm tiết kiệm, nhằm đưa biện pháp nâng cao hiệu sản xuất - Để so sánh hàn với phương pháp chế tạo khác trước lựa chọn Các phương án chế tạo khác có ưu nhược điểm cụ thể Việc đánh giá chi phí giúp chọn cơng nghệ thích hợp cho trường hợp chế tạo sản phẩm cụ thể Như hình dung sơ chi phí phục hồi trục máy xẻ đá tổng chi phí: Chi phí hàn đắp bù lớp mài mịn + chi phí tiện lớp hàn đắp + chi phí nhiệt luyện phần cổ trục chi phí mài cổ trục Trên sở tổng hợp bước gia công công giá tiền bước kết hợp với so sánh công việc gia công trục giá trục để lập nên bảng 4.10 Bảng 4.10 Bảng so sánh công nghệ phục hồi trục máy xẻ đá VẬT TƯ VÀ NGUYÊN CÔNG I Vật tư (135.000đ) TRỤC TRỤC MỚI CŨ Mới Cũ VẬT TƯ VÀ NGUYÊN CÔNG I Vật tư (40.000đ) II Nguyên công II Nguyên công * Chuẩn bị * Chuẩn bị Bước 1: Chuẩn bị phơi có khơng Bước 2: Chuẩn bị mủi tâm có có Bước 2: Chuẩn bị tâm giả Rửa, làm trục khơng có Rửa, làm trục Hàn đắp khơng có Hàn đắp * Nguyên công tiện Bước 1: Tiện thô phần đầu trục * Ngun cơng tiện có khơng Bước 1: Tiện thơ phần đầu trục từ ∅50 ÷ ∅45,5 L = 125mm từ ∅50 ÷ ∅45,5 L = 125mm Bước 2: Tiện thô phần đầu trục Bước 1: Chuẩn bị phơi có khơng Bước 2: Tiện thơ phần đầu trục Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 66 từ ∅45,5 ÷ ∅32 L = 60mm từ ∅45,5 ÷ ∅32 L = 60mm Bước 3: Tiện thô phần đầu trục có khơng từ ∅50 ÷ ∅45,5 L = 125mm từ ∅50 ÷ ∅45,5 L = 125mm Bước 4: Tiện thơ phần đầu trục có khơng Bước 6: Tiện ren M32x2LH Bước 4: Tiện thô phần đầu trục từ ∅45,5 ÷ ∅32 L = 60mm từ ∅45,5 ÷ ∅32 L = 60mm Bước 5: Tiện cổ trục Bước 3: Tiện thơ phần đầu trục Dễ, Khó, êm va đập có khơng Ngun cơng nhiệt luyện Bước 5: Tiện cổ trục Bước 6: Tiện ren M32x2LH Nguyên công nhiệt luyện Bước 1: Tơi cổ trục có có Ngun công mài Bước 1: Tôi cổ trục Nguyên công mài Bước 1: Mài thơ cổ trục có Bước 2: Mài tinh cổ trục có Bước 1: Mài thơ cổ trục Bước 2: Mài tinh cổ trục Giá mua mới: 855.000đ Giá phục hồi: 590.000đ * Một số nhận xét: Qua bảng 4.10 - bảng so sánh công nghệ phục hồi trục máy xẻ đá nhận thấy so với chế tạo ngun cơng/bước giảm nhiều phơi cũ (trục hỏng) có sẵn bề mặt Cơng việc phục hồi gia công phần cổ trục ∅45 đạt yêu cầu kỹ thuật (kích thước, độ nhẵn bề mặt, độ trụ, độ đồng tâm …) Về giá thành trục phục hồi có giá trị thấp trục Tuy nhiên phục hồi đơn chiếc, trường hợp phục hồi hàng loạt chi phí phục hồi giảm thêm khoảng 15% nên thực tế nên tiêu kinh tế đáp ứng yêu cầu Trong nhiều trường hợp đáp ứng yêu cầu mặt tiến độ sản xuất thời gian chờ thay trục dài phải chuyển từ nước chẳng hạn chi phí phục hồi đắt giá mua thay chấp nhận lý suất tiến độ sản xuất KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ Kết luận Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 67 Hiện nước ta nhu cầu phục hồi trục máy xẻ đá bị hỏng mịn lớn, giá thành chế tạo trục máy xẻ đá cao, bên cạnh trục khơng có sẵn nên thời gian chế tạo phải chờ đợi lâu, không đáp ứng kịp thời nhu cầu sản xuất thời gian tiến độ Do vậy, đề tài nghiên cứu công nghệ hồi phục trục máy xẻ đá phương pháp hàn đắp cần thiết giải nhu cầu phục hồi trục mang lại hiệu kinh tế cao Trong giai đoạn nay, với phát triển mạnh mẽ ngành hàn thiết bị, công nghệ với điều kiện sở vật chất có sở việc lựa chọn cơng nghệ hồi phục hàn đắp mơi trường khí bảo vệ để phục hồi cổ trục bị hao mịn thích hợp Việc phục hồi bề mặt chi tiết máy có độ cứng tính chống mài mịn cao thường thực phương pháp hàn đắp phun phủ Khi hồi phục hàn thường gặp khó khăn lớn tính hàn hạn chế kim loại kim loại đắp, đặc biệt tính hàn kim loại đắp trường hợp sau hàn đắp đạt độ cứng cao mà không cần nhiệt luyện dễ xuất khuyết tật nứt nguội rỗ Để khắc phục khó khăn này, đề tài lựa chọn công nghệ hàn đắp để phục hồi trục máy xẻ đá bị hao mòn mài mòn sử dụng lớp kim loại lót có tính dẻo cao kết hợp với kim loại đắp độ cứng cao cho phép phục hồi chi tiết máy đạt tiêu tính cao khắc phục có hiệu khuyết tật nứt hàn phục hồi trục máy xẻ đá Với điều kiện làm việc trục máy xẻ đá sau hàn phục hồi cần cao tần không cần thấm Cacbon đáp ứng nhu cầu tính trục Nhiệt luyện lớp kim loại hàn đắp nhiệt độ từ 8000C đến 8300C sau hàn hồi phục cao tần, độ cứng đạt từ 48 – 52 HRC, khả chống mài mòn lớp kim loại đắp tương đương với vật liệu làm cổ trục, làm tăng độ bền nâng cao chất lượng bề mặt sau phục hồi * Nội dung luận văn giải vấn đề chủ yếu sau đây: - Khảo sát tổng quan trục máy xẻ đá - Nghiên cứu, lựa chọn công nghệ hàn đắp phục hồi hợp lý sở đánh giá tính hàn kim loại kim loại đắp - Lập quy trình cơng nghệ gia cơng phục hồi gia cơng khí đảm bảo yêu cầu kỹ thuật có tính khả thi cao Học viện Nơng nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 68 * Điểm đề tài thể qua số nội dung đây: - Xác định ảnh hưởng thông số chế độ hàn chủ yếu (cường độ dịng điện hàn) đến hình dạng kích thước mối hàn hàn đắp thép hợp kim cao, số liệu sở cho việc lựa chọn chế độ hàn hợp lý bước bổ sung cho ngành hàn Kết luận văn có ý nghĩa thực tiễn cao, đề tài triễn khai ứng dụng thử nghiệm số sở khai thác đá tỉnh Thanh Hóa Đề nghị Kết nghiên cứu đề tài có ý nghĩa lý thuyết thực tế, nhiên để công nghệ hàn đắp phục hồi trục máy xẻ đá sớm triển khai ứng dụng rộng rãi thực tế sản xuất, cần tiếp tục nghiên cứu bổ sung tính chống mài mịn Trong lĩnh vực cơng nghiệp Việt Nam nay, cần đến công nghệ hàn đắp phục hồi chi tiết máy có có bề mặt làm việc đa dạng, điều kiện làm việc khắc nghiệt, kích thước lớn, đắt tiền … Do vậy, nội dung đề tài nên đầu tư thời gian sở vật chất tương xứng để nghiên cứu mở rộng sớm đưa vào ứng dụng thực tế, vấn đề cơng nghệ có ý nghĩa mặt kỹ thuật mang lại hiệu kinh tế cao Trong điều kiện thực tế trường Cao đẳng nghề Cơng nghiệp Thanh Hóa, việc áp dụng cơng nghệ hồi phục trục bị hao mòn phương pháp hàn mơi trường khí bảo vệ làm bền phương pháp tơi cao tần sau hàn hồn tồn thực áp dụng sửa chữa nhà trường Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Bình, Nguyễn Mạnh Hồng, Nguyễn Văn Hóa, Nguyễn Văn Bào (1976), kỹ thuật sửa chữa máy kéo ô tô, NXB Nông thôn, Hà Nội [2] Trưởng Ngọc Liên (2004), Ăn mòn bảo vệ kim loại, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [3] B.I.Koxtetxki (Nguyễn Hữu Dũng dịch), Ma sát, bôi trơn hao mịn máy móc, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [4] Đoàn Văn Bảy (1976), Công nghệ hồi phục chi tiết phương pháp hàn đắp, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [5] Nguyễn Văn Thông (1984), Các phương pháp hàn hàn đắp phục hồi chi tiết máy, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [6] Nguyễn Văn Thông (2000), Vật liệu công nghệ hàn, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [7] Phạm Văn Tỳ (2004), Cơng nghệ hàn kim loại, NXB Hải Phịng [8] Đào Quang Kế, Hồng Đình Hiếu (2004), Vật liệu cơng nghệ sản xuất khí, Tập giảng cho Cao học khí, Đại học NNI, Hà Nội [9] Đào Kế Quang cộng (2004), Nghiên cứu số cơng nghệ nâng cao tính chống mịn chi tiết máy nông – lâm nghiệp, đề tài cấp mã số B20132-07 [10] Nghiêm Hùng (1993), Kim loại học nhiệt luyện, NXB Giáo dục, Hà Nội [11] PGS TS Ngơ Trí Phúc, GS TS Trần Văn Địch, sổ tay sử dụng thép giới, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2003 [12] A.A Sm – cova (1973), Sách tra cứu nhiệt luyện, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội [14] Tạ Văn Thất, Nguyễn Huy Sáu (1990), công nghệ thiết bị nhiệt luyện, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội [15] Nguyễn Phú Ấp (1994), Cơng nghệ hóa nhiệt luyện chế tạo máy, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [16] Tạ Văn Thất, Nguyễn Huy Sáu (1990), công nghệ thiết bị nhiệt luyện, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội [17] Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập II NXB KHoa học kỹ thuật tác giả Nguyễn Đắc Lộc; Ninh Đức Tốn; Lê Văn Tiến; Trần Xuân Việt Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 70 Phụ lục Phụ lục 3.1 Kết đo độ cứng mẫu thử trục máy xẻ đá Độ cứng Kết đo độ cứng (HRC) Tên mẫu Lần đo Lần đo Lần đo Lần đo Lần đo trung bình (HRC) Mẫu 48,3 51,4 49,0 52,0 48,5 49,84 Mẫu 49,0 48,8 50,4 51,4 50,2 49,96 Mẫu 49,5 49,2 48,8 48,6 48,7 48,96 Mẫu 48.95 49 48,7 48,8 50,0 49,09 Mẫu 48,5 50,1 51,0 49,5 51,0 50,02 Mẫu chuẩn Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật 48 - 52 Page 71 Phụ lục 4.1 Bảng xác định lượng mòn cổ trục máy xẻ đá TT Số hiệu KT danh nghĩa KT đo thực tế Ghi T 01 ∅ 44,5 Mòn 1/3 chu vi T 02 ∅ 44,7 T 03 ∅ 44,6 T 04 ∅ 44,5 T 05 ∅ 44,82 T 06 ∅ 44,85 T 07 ∅ 44,6 Mòn 1/2 chu vi T 08 ∅ 44,6 Mòn 1/3 chu vi T 09 ∅ 44,7 10 T 10 11 T 11 12 T 12 ∅ 44,6 13 T 13 ∅ 44,55 14 T 14 ∅ 44,7 15 T 15 ∅ 44,6 16 T 16 ∅ 44,7 17 T 17 ∅ 44,83 18 T 18 ∅ 44,75 19 T 19 ∅ 44,84 20 T 20 ∅ 44,5 ∅ 45 +0,025 +0,000 ∅ 44,91 ∅ 44,75 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Mòn 1/3 chu vi Mòn 1/3 chu vi Page 72 Phụ lục 4.2 Ảnh hưởng chiều sâu cắt t tới Ra tiến hành thực nghiệm TT chiều sâu cắt t (mm) 0,02 Vận tốc cắt v(m/phút) 120 Lượng chạy dao s(mm/vòng) 0,125 Ra (µm) 10 0,08 120 0,125 2,5 0,2 120 0,125 0,63 0,35 120 0,125 0,63 0,5 120 0,125 10 0,7 120 0,125 10 Phụ lục 4.3 Ảnh hưởng lượng chạy dao s tới Ra tiến hành thực nghiệm TT Lượng chạy dao S(mm/vòng) 0,01 Vận tốc cắt v(m/phút) 120 Chiều sâu cắt t (mm) 0,15 Ra (µm) 40 0,02 120 0,15 10 0,03 120 0,15 0,05 120 0,15 2,5 0,09 120 0,15 1,25 0,125 120 0,15 2,5 0,3 120 0,15 40 Phụ lục 4.4 Ảnh hưởng vận tốc cắt v tới Ra tiến hành thực nghiệm TT Vận tốc cắt v(m/phút) 20 Lượng chạy dao S(mm/vòng) 0,125 Chiều sâu cắt t (mm) 0,15 Ra (µm) 20 40 0,125 0,15 40 80 0,125 0,15 20 110 0,125 0,15 6,3 120 0,125 0,15 3,2 180 0,125 0,15 3,2 Học viện Nông nghiệp Việt Nam – Luận văn Thạc sỹ Khoa học Kỹ thuật Page 73