Nghiên cứu chế tạo phục hồi gầu công dụng chung của máy xúc komatsu pc220 nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả kinh tế

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO PHỤC HỒI GẦU CÔNG DỤNG CHUNG CỦA MÁY XÚC KOMATSU PC220 NHẰM NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ TRẦN THỊ HUYỀN THANH 11/2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi Trần Thị Huyền Thanh, học viên lớp Cao học K10 – CN CTM Sau hai năm học tập nghiên cứu, giúp đỡ thầy cô giáo đặc biệt giúp đỡ PGS.TS Vũ Quý Đạc đến cuối chặng đường để kết thúc khố học Tơi định chọn đề tài tốt nghiệp là: “Nghiên cứu chế tạo phục hồi gầu công dụng chung máy xúc KOMATSU PC220 nhằm nâng cao chất lượng hiệu kinh tế” Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cá nhân hướng dẫn PGS.TS Vũ Quý Đạc tham khảo tài liệu liệt kê Tôi không chép công trình cá nhân khác hình thức Nếu có tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm Người cam đoan Trần Thị Huyền Thanh Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Phần I MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài Phần II: NỘI DUNG Chƣơng NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ MÁY XÚC VÀ GẦU XÚC CÔNG DỤNG CHUNG KOMATSU PC220 Giới thiệu chung 1.1 Giới thiệu chung loại máy xúc thuỷ lực gầu ngược 1.2 Giới thiệu chung loại gầu xúc Cấu tạo, nguyên lý làm việc máy xúc Komatsu PC220 Nghiên cứu động học động lực học trình làm việc cảu gầu xúc 3.1 Động học động lực học gầu xúc 3.2 Phân tích lực tác động lên gầu xúc Chƣơng NGHIÊN CỨU CƠ CHẾ PHÁ HỎNG VÀ ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN CHẾ TẠO PHỤC HỒI 1.Mòn vật liệu 1.1 Mòn kim loại hợp kim 1.2 Ma sát mòn chất dẻo 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới mòn Các dạng hỏng nguyên nhân 2.1 Đánh giá phân loại dạng hỏng 2.2 Cơ chế phá hỏng nguyên nhân gây với số chi tiết chủ yếu Hiện trạng công nghệ chế tạo phục hồi gầu xúc Việt Nam 3.1 Các số liệu khảo sát từ thực tế 3.2 Nhận xét: Đề xuất giải pháp công nghệ chế tạo phục hồi 4.1 Giới thiệu chung 4.2.Phân loại dạng hỏng 4.3.Đề xuất phương pháp phục hồi chi tiết Kết luận Chƣơng 3.NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHỤC HỒI GẦU XÚC KOMATSU PC220 1.Chọn phương pháp sửa chữa phục hồi chi tiết Phục hồi chi tiết 2.1 Phục hồi hàn đắp 2.2 Phục hồi gia cơng khí 2.3 Đúc gầu Thử nghiệm Kết luận Phần KẾT LUẬN CHUNG TÀI LIỆU THAM KHẢO Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên Trang 3 4 -5-55 -5-6-915 15 29 34 35 36 41 41 47 47 51 60 60 63 66 66 68 70 72 74 74 75 75 79 80 82 82 84 109 http://www.lrc-tnu.edu.vn -2- LỜI NÓI ĐẦU Với sách mở cửa Đảng Nhà nước, năm qua nước ta thu hút nhiều vốn đầu tư nước cho nhiều lĩnh vực, có lĩnh vực xây dựng Điều làm cho số lượng chủng loại máy xây dựng (đặc biệt máy xúc) nước ta vốn đa dạng, lại đa dạng Ngồi máy xúc mang tính thơng dụng truyền thống nhập từ Liên bang Nga, cịn đầu tư nhiều loại máy móc từ nước tư khác Những máy móc có nhiều tính ưu việt thi cơng tính gọn nhẹ, độ bền cao, độ tin cậy làm việc lớn, suất chất lượng sản phẩm cao v.v…, điều gây trở ngại lớn cho việc tổ chức sửa chữa theo hình thức cơng nghiệp đại hóa sửa chữa theo hình thức chun mơn hóa, sử dụng thiết bị chun dùng cho cơng tác sửa chữa, nhập vật tư phụ tùng thay v.v… Xuất phát từ tác giả lựa chọn đề tài "Nghiên cứu chế tạo phục hồi gầu công dụng chung máy xúc KOMATSU PC 220 nhằm nâng cao chất lượng hiệu kinh tế" Đây đề tài khoa học Công nghệ chế tạo máy để hồn thành đề tài nghiên cứu ngồi tài liệu chun ngành Cơng nghệ chế tạo máy tác giả cần nghiên cứu nhiều tài liệu chuyên ngành Máy xây dựng, Cơ học đất ; Do việc tìm tài liệu tham khảo để phục vụ cho luận văn việc nghiên cứu tài liệu tham khảo tác giả gặp nhiều khó khăn cộng thêm thời gian nghiên cứu luận văn có hạn nên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong quan tâm, góp ý Thầy, Cơ đồng nghiệp để đề tài đạt chất lượng cao Để luận văn hoàn thành thời hạn, với nỗ lực thân tác giả nhận nhiều giúp đỡ Trước tiên tác giả xin trân thành cảm ơn PGS.TS Vũ Quý Đạc, người thầy hướng dẫn khoa học giúp tác giả hồn thành luận văn Ngoài xin trân thành cảm ơn Trường Trung cấp nghề số - BQP, Công ty cổ phần Cơ khí Mỏ, Xưởng X79 - Quân khu 1,…đã giúp tác giả trình thực nghiệm để luận văn hoàn thành thời hạn./ Thái Nguyên, ngày tháng 11 năm 2009 HỌC VIÊN Trần Thị Huyền Thanh Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -3- Phần I MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Việc sử dụng thiết bị giới thi cơng đóng vai trị quan trọng việc nâng cao chất lượng công trình, đẩy nhanh tiến độ thi cơng, nâng cao hiệu kinh tế cải thiện điều kiện lao động người Xuất phát từ quan điểm nhiều năm qua, Việt Nam nhập chế tạo thêm nhiều máy xây dựng khác Theo số liệu thống kê Tổng cục Hải quan, tổng kim ngạch nhập máy xây dựng vào nước ta tháng 10/2008 đạt 13,6 triệu USD Trong đó, nhập máy xúc đào tăng 1,8% Theo thống kê nhiều cơng trình xây dựng thấy khối lượng đất, đá, than, quặng … máy xúc đảm nhiệm chiếm 50% tổng khối lượng công việc Trong trình sử dụng gầu máy xúc đào bị mòn chốt, mòn bạc ma sát lẫn nhau, gầu mịn ma sát, bị hỏng mặt ngồi bị tác dụng nhiệt độ cao, số bị biến dạng bị va chạm Ngồi có sử dụng thao tác khơng xác, việc chăm sóc bảo dưỡng khơng chu đáo làm cho gầu chóng bị mịn hư hỏng; có số trường hợp chất lượng thiết kế chế tạo không tốt dẫn đến tượng Máy móc bị mịn hư hỏng điều thường xảy tồn q trình sử dụng vận hành máy Số lượng máy xúc sử dụng nước ta lớn Việc nhập phụ tùng thay nguyên không hiệu kinh tế Vậy đề tài: "Nghiên cứu chế tạo phục hồi gầu công dụng chung máy xúc KOMATSU PC 220 nhằm nâng cao chất lƣợng hiệu kinh tế" cần thiết MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Phân loại đánh giá dạng hỏng gầu xúc, phát nguyên nhân chủ yếu, tìm chế phá hỏng, từ đề xuất phương án chế tạo phục hồi ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU - Răng gầu máy xúc KOMATSU PC 220 - Chốt, bạc gầu máy xúc KOMATSU PC 220 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -4- PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với nghiên cứu thực nghiệm Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI a.Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu ứng dụng thành công phương án chế tạo phục hồi vào trình cải tạo, sửa chữa chi tiết gầu máy xúc đóng góp thêm kiến thức cơng nghệ sửa chữa chi tiết máy Cung cấp thêm kiến thức chế mòn chi tiết gầu máy xúc đào thi công b.Ý nghĩa thực tiễn Với ứng dụng nghiên cứu áp dụng cho gầu máy xúc làm q trình sử dụng cơng suất máy triệt để nhờ cớ sẵn đồ thay thế, làm giảm công sức sửa chữa công nhân mang lại hiệu kinh tế lớn Ngồi lợi ích kinh tế, việc tìm phương án chế tạo phục hồi hiệu làm tăng tuổi thọ gầu xúc Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -5- Phần II: NỘI DUNG Chƣơng NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ MÁY XÖC VÀ GẦU XƯC CƠNG DỤNG CHUNG KOMATSU PC220 GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu chung loại máy xúc thuỷ lực gầu ngƣợc Cơng nghiệp chế tạo máy nói chung, máy làm đất nói riêng cơng nghiệp cịn non trẻ q trình phát triển đồng hành với trình phát triển ngành khoa học cơng nghiệp lồi người Qua phân tích tổng hợp tình hình sử dụng máy làm đất Việt Nam, thấy tranh tổng thể xu hướng phát triển, mua sắm thiết bị làm đất nước ta Trong năm gần đây, đòi hỏi nhu cầu sản xuất, số lượng máy làm đất chế tạo với công nghệ đại nhập vào nước ta ngày nhiều [1] Việc tìm hiểu đặc điểm kỹ thuật sử dụng chúng giúp ích tích cực cho người sử dụng có phân tích, lựa chọn hợp lý mua sắm thiết bị sử dụng chúng ngày hiệu Ngày khơng cịn thấy máy đào dẫn động cáp sản xuất hãng hàng đầu giới Hầu hết máy đào có hệ thống dẫn động công tác thuỷ lực, trừ số loại máy đào gầu kéo, gầu ngoặm phục vụ cơng việc đặc biệt Đa số máy đào có di chuyển xích, máy đào bánh lốp chế tạo với loại công suất nhỏ, phục vụ cơng trình có khối lượng nhỏ, địa bàn thành phố công việc cần di chuyển nhiều Do nhu cầu khác cơng trình địi hỏi ngày cao cơng trình xây dựng Máy xúc nhập vào nước ta ngày nhiều từ thị trường Nhật Bản, Trung Quốc Hàn Quốc hãng hàng đầu giới Caterpillar, Komatsu, Volvo,… chế tạo Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -6- Hình 1.1 Các loại máy xúc 1.2 Giới thiệu chung loại gầu xúc Ngày nay, để đáp ứng yêu cầu công việc điều kiện làm việc khác nhau, nhà sản xuất máy xây dựng, khai thác chế tạo nhiều loại gầu máy chất tải Mỗi loại phù hợp với điều kiện làm việc định Việc lựa chọn gầu máy chất tải khơng phù hợp làm giảm suất dây chuyển bốc xúc vận chuyển tới 30%, làm tăng chi phí vận hành từ 10% đến 20% lớn hơn, làm gầu nhanh mòn, chí làm vỡ gầu, gây thiệt hại kinh tế Vì việc lựa chọn loại gầu máy chất tải phù hợp kết hợp với thao tác kĩ thuật người thợ vận hành mang lại lợi ích rõ rệt, góp phần làm giảm chi phí đơn vị sản phẩm[1] Ở tập trung vào loại gầu máy đào gầu sấp – Đây loại máy chất tải chủ yếu, chiếm khoảng 80% tổng số máy chất tải thực tiễn xây dựng, khai thác Việt Nam Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -7- Để thực công việc khác điều kiện làm việc khác nhau, nhà sản xuất chế tạo nhiều loại gầu [22] Mỗi loại phù hợp với công việc điều kiện làm việc cụ thể Hình 1.2 trình bày loại gầu sử dụng phổ biến Hình 1.2.Các loại gầu máy đào [19] a Gầu cơng dụng chung: để đào loại đất đá có độ đặc thấp, độ mài mịn trung bình đất màu, đất mùn, sỏi sét Loại gầu có đặc điểm là: - Kết cấu nhẹ làm giảm thời gian chất tải tăng khả nâng tải; - Có khoan trước lỗ để bắt bảo vệ thành bên cần; - Dung tích gầu lớn nhất, gầu chi tiết cắt đất tiêu chuẩn b Gầu làm việc chế độ làm việc nặng: dùng với vật liệu mài mòn đất đá hỗn hợp, đá sét Loại gầu có đặc điểm sau: - Cấu tạo chắn loại cơng dụng chung; - Có khoan trước lỗ để bắt bảo vệ thành bên lưỡi cắt cần; - Đáy gầu thành bên dày nên bền hơn; Răng gầu chi tiết cắt đất có kích thước lớn để tăng độ bền hiệu làm việc; c Gầu đào đá, chế độ làm việc nặng: dùng với loại vật liệu có độ mài mịn cao đá cứng đá gra-nít, với đặc điểm bật sau: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn -8- - Các chịu mòn dầy để kéo dài tuổi thọ gầu điều kiện làm việc khó khăn kết cấu gầu vững loại gầu chế độ nặng (b); - Các chống mịn bên kéo dài lên phía để bảo vệ gầu đào đá - Răng gầu chi tiết cắt đất có kích thước lớn để tăng độ bền hiệu làm việc; Dung tích gầu tương đương loại gầu chế độ nặng d Gầu chế độ làm việc nặng: dùng với đất đá có độ mài mòn cao, lực cản đào lớn với loại đất đá hỗn hợp bền chắc, không phù hợp với loại vật liệu kết dính đất sét Đặc điểm loại gầu là: - Bán kính gầu nhỏ, khoảng cách hai chốt lề lớn nên lực đào lớn; So với loại gầu chế độ nặng, chu kì làm việc máy ngắn nhiều hầu hết điều kiện làm việc; - Độ bền tương đương loại gầu chế độ nặng; Có khoan trước lỗ để bắt bảo vệ thành bên lưỡi cắt cần; - Răng gầu chi tiết cắt đất có kích thước lớn để tăng độ bền hiệu làm việc; Dung tích gầu tương đương loại gầu chế độ nặng e Gầu nạo vét rãnh, kênh, mƣơng: để làm rãnh, kênh, mương, tạo mái dốc cơng việc hồn thiện: - Gầu nơng kích thước gọn nên hoạt động dễ dàng khu vực chật hẹp; Có lỗ nước để dỡ tải dễ dàng; - Có thể lắp lưỡi cắt tùy chọn bu-lơng f Các gầu có cơng dụng đặc biệt: có nhu cầu đặc biệt, người sử dụng yêu cầu nhà sản xuất chế tạo gầu theo đơn đặt hàng Tuy nhiên, loại gầu thường có giá thành cao Ví dụ, hình 1.2 f loại gầu chế tạo để bóc mặt đường (ripper bucket) Các loại gầu xúc thiết kế chế tạo có khả hoạt động cao Một máy đào lắp loại gầu khác tuỳ theo yêu cầu công việc Gầu thường chế tạo thép có độ bền lớn, nên đảm bảo độ bền, giảm tự trọng gầu để tăng khả chất tải [22] Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 96 Kết luận * Như phần nhận định điểm mạnh điểm yếu nhà máy khí nước ta tác giả cho quy mơ tổ chức cơng nghệ sửa chữa thích hợp với nhà máy phải tiến tới chun mơn hóa cơng tác phục hồi chi tiết máy Cụ thể giới hạn đề tài tác giả tiến hành phân nhóm dạng hỏng chi tiết tiến hành thiết kế quy trình phục hồi chung cho nhóm dạng hỏng để giảm bớt thời gian thiết kế quy trình cơng nghệ tạo điều kiện chun mơn hóa cơng tác phục hồi Theo hình thức có lượng lớn chi tiết dự trữ dành cho việc thay cần thiết để giảm thời gian chờ máy, nhờ mà đạt hiệu kinh tế cao * Qua khảo sát nhận thấy công nghệ sửa chữa chi tiết máy nước ta cịn nhỏ lẻ, chưa có qui hoạch tổng thể phạm vi nước Tuy động đáp ứng nhu cầu sửa chữa, tương ứng với loại chi tiết có cơng nghệ sửa chữa thích hợp Với dạng hỏng thường gặp gầu xúc, công nghệ phục hồi chọn hàn đắp, đúc gia cơng khí - Hàn q trình công nghệ tạo mối liên kết không tháo chi tiết kim loại người ta đốt nóng cục chi tiết đến nhiệt độ chảy đến trạng thái dẻo chúng hoà trộn liên kết với nhau.[11] Hàn đắp dạng cơng nghệ hàn q trình đắp lớp kim loại lên bề mặt chi tiết Trong đó: + Hàn đắp tay: Tất nguyên công cần thiết để tạo mối hàn người thợ hàn thực tay.[12] + Hàn đắp bán tự động trình hàn mà việc dịch chuyển vật liệu hàn thực giới hoá.[12] + Hàn đắp tự động q trình hàn mà tất ngun cơng giới hóa.[12] Trong lĩnh vực sửa chữa, hàn tay dùng để khắc phục khuyết tật nứt, gãy, tróc, thủng vị trí lắp ráp bị mịn chi tiết thân vỏ các`1 chi tiết thuộc kết cấu thép Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 97 Công nghệ hàn đắp phát triển, có nhiều vật liệu đắp phát mà số que hàn đắp cứng loại vật liệu đắp phục hồi, tạo bề mặt cứng, nâng cao độ bền cho chi tiết thiết bị máy móc khí làm việc điều kiện chịu va đập, mài mòn…Tác giả chọn cho trình phục hồi gầu xúc - Phục hồi phương pháp gia cơng khí: Đây phương pháp phục hồi với thay đổi kích thước ban đầu chi tiết Phương pháp thường áp dụng để phục hồi chi tiết bị mòn Trong thực tế, sửa chữa chi tiết máy bị mòn người ta dùng dụng cụ cắt gọt để gia cơng chi tiết, làm cho kích thước chi tiết thay đổi tạo thành cặp chi tiết lắp ráp Máy móc dùng cho cơng nghệ phục hồi phương pháp gia cơng khí phát triển; xét mức độ yêu cầu kĩ thuật cần đạt tính kinh tế tác giả chọn loại máy gia cơng khí bán tự động Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 98 Chƣơng NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHỤC HỒI GẦU XÖC KOMATSU PC220 1.Chọn phƣơng pháp sửa chữa phục hồi chi tiết Trong trình sửa chữa gầu máy xúc, công tác phục hồi sửa chữa chi tiết đóng vị trí quan trọng, trường hợp chi tiết khơng đủ để cung cấp lại cần thiết Chúng ta cần coi trọng tiết kiệm, song song với việc đẩy mạnh chế tạo chi tiết cần tìm cách sửa chữa phục hồi chi tiết cũ Bời muốn chế tạo chi tiết cần – nguyên vật liệu, sửa chữa chi tiết cũ dùng lượng vật liệu nhiều[9] Do sửa chữa tận dụng chi tiết cũ làm phương châm quan trọng công tác sửa chữa Căn vào yêu cầu nhiều, nhanh, tốt tiết kiệm để chọn phương pháp công nghệ sửa chữa phục hồi chi tiết cách đắn a Các nguyên tắc chọn công nghệ sửa chữa phục hồi chi tiết - Tính hợp lý cơng nghệ: Ngun tắc nhằm mục đích phục hồi cách có hiệu tính làm việc chi tiết - Tính kinh tế: Trong q trình gia công phải thể nguyên tắc nhiều, nhanh, tốt tiết kiệm, bảo đảm giá thành rẻ, tăng tuổi thọ; tiêu chuẩn quan trọng để xác định việc lựa chọn công nghệ sửa chữa phục hồi có hợp lý khơng b Điều kiện chọn phƣơng pháp phục hồi sửa chữa Căn theo hai nguyên tắc trên, kết hợp với điều kiện gia công sửa chữa đơn vị (thiết bị, lực lượng kĩ thuật…) theo hạng mục sau để chọn phương pháp sửa chữa phục hồi chi tiết: - Mức độ mòn hỏng chi tiết - Kết cấu điều kiện làm việc chi tiết (bơi trơn, phụ tải, tính chất lắp ghép…) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 99 - Yêu cầu kĩ thuật (độ xác gia cơng, độ trơn láng, hình dạng hình học, nhiệt luyện…) - Vật liệu chế tạo chi tiết Phục hồi chi tiết 2.1 Phục hồi hàn đắp Răng gầu chốt bị mòn phụ hồi hàn đắp a Hàn đắp lên gầu cũ để phục hồi hình dạng hình học gần Để nâng cao hiệu gầu xúc cách kinh tế, gầu xúc làm việc đến độ mòn đó, tiến hành hàn đắp hợp kim cứng có độ bền mòn cao lên phần bề mặt bị mài mòn lớn Răng gầu bị mòn tiến hành hàn đắp hợp kim chống mòn (trước tiên dùng que hàn thép cácbon thường để hàn đắp, đắp lớp hợp kim chống mòn hàn điện hồ quang) * Chọn que hàn đắp: Que hàn đắp cứng Martensitic FW-8103 Hình 3.1 Que hàn đắp cứng Martensitic FW-8103 - Thành phần hóa học: %C 0.5 %Si 0.6-1.2 %Cr 6.0-7.5 %Mn 1.1-1.5 % Mo 1.1-3.0 - Độ cứng :58 HRC Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 100 Khi đắp cứng trực tiếp lên thép carbon thép hợp kim, lớp đắp tạo khả chống chịu cao trước mài mòn hay mài mòn kim loại với kim loại với trọng tải va đập cao * Tiến hành đắp: - Vệ sinh gầu bàn chải sắt khí - Gá gầu bàn hàn - Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn mức (160-170)A - Gây hồ quàn cách đầu mối hàn (10 – 20)mm, sau phát sinh hồ quang đưa que hàn quay lại điểm bắt đầu đường hàn để hàn - Tiến hành hàn + Điều chỉnh que hàn vng góc với bề mặt vật hàn theo hướng nhìn dọc theo mối hàn nghiêng với hướng hàn góc 7580 [12] + Di chuyển que hàn sang hai bên cạnh hàn, dừng lại chút cạnh.[12] Bề rộng chuyển động que hàn khoảng lần đường kính lõi que hàn Di chuyển que hàn cánh tay với bước dao động khơng đổi Hình 3.2 Bước dao động que hàn hàn đắp + Chiều dài hồ quang khoảng (3 – 4)mm + Hướng đầu que hàn vào phần đầu bề hàn + Đường hàn sau chồng lên đường hàn trước khoảng b/3 – b/2 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 101 - Hình 3.3 Thứ tự thực lớp đắp [11] + Đường hàn sau ngược chiều với đường hàn trước + Các đường hàn có kích thước khơng đổi + Khi hàn đắp nhiều lớp hướng đường hàn lớp sau vng góc với hướng đường hàn lớp trước Hình 3.4 Hướng hàn hàn đắp nhiều lớp [11] + Sau hàn song lớp trước tiến hành gõ xỉ, vật hàn nguội hẳn tiến hành hàn lớp sau Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 102 b Hàn đắp lên chốt gầu cũ để phục hồi hình dạng hình học gần chốt Hình 3.5 Hàn đắp trục [12] * Tiến hành đắp - Trước tiên tháo chốt khỏi cấu Hình 3.5 Cơng nhân tháo chốt khỏi ổ trục - Làm bề mặt chốt - Điều chỉnh cường độ dòng điện hàn mức (150 – 160)A - Tư hàn thoải mái Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 103 - Gây hồ quàn cách đầu mối hàn (10 – 20)mm, sau phát sinh hồ quang đưa que hàn quay lại điểm bắt đầu đường hàn để hàn - Tiến hành hàn + Điều chỉnh que hàn vuông góc với bề mặt vật hàn theo hướng nhìn dọc theo mối hàn nghiêng với hướng hàn góc 7580 + Bề rông mối hàn không đổi không vượt hai lần đường kính lõi que hàn + Chiều dài hồ quang khoảng (3 – 4)mm + Hướng đầu que hàn vào phần đầu bề hàn + Bố trí đường hàn so le đối xứng qua tâm + Đường hàn sau chồng lên đường hàn trước khoảng 1/3 bề rộng mối hàn Hình 3.6 Thứ tự lớp đắp Trục sau hàn đắp gia cơng máy tiện đánh bóng đạt kích kích thước theo yêu cầu kĩ thuật 2.2 Phục hồi gia cơng khí a Chế tạo chốt - Vật liệu phương pháp chế tạo phôi [15] +Vật liệu: thép 45 + Phôi rèn - Gá mâm cặp trấu + Gia cơng thơ mặt ngồi cách cắt lớp (dùng lần gá để gia cơng) [18] + Gia cơng tinh mặt trụ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 104 - Nhiệt luyện: Nhiệt luyện toàn trục dòng điện cao tần - Nắn thẳng sau nhiệt luyện để khắc phục biến dạng - Gia công tinh sau nhiệt luyện: Mài thô tinh cổ trục b Chế tạo bạc - Vật liệu phương pháp chế tạo phôi +Vật liệu: thép 40X + Phôi rèn - Chuẩn định vị [18] + Đảm bảo độ đồng tâm mặt + Đảm bảo độ vng góc mặt đầu với tâm lỗ - Thực nguyên công + Gia thô mặt ngồi + vát mép + Gia cơng mặt đầu + Gia cơng mặt đầu cịn lại, tiện tinh mặt ngồi + Gia cơng lỗ rãnh mỡ - Nhiệt luyện thể tích - Gia cơng tinh sau nhiệt luyện: Mài đường kính ngồi đường kính theo u cầu kĩ thuật [16] 2.3 Đúc gầu * Chọn vật liêu phôi [10] Khi dùng thép ứng dụng chịu mài mịn cao đồng thời có tính va đập cao (như máy nghiền) loại thép thơng thường khơng đạt u cầu Vì sao? - Thép thường (thép bon) tơi cứng để sử dụng Nhưng tồn chi tiết cứng, độ dai va đập thấp, chi tiết dễ bị gãy vỡ - Nếu đem thép thường tơi cao tần u cầu sử dụng thoả mãn (vừa cứng để chống mài mòn lõi vừa dẻo để chịu va đập) Tuy nhiên sau thời gian, lớp tơi cứng bị mài mịn phải đem tơi cao tần lại Có loại thép khắc phục hạn chế khơng? Câu trả lời có! Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 105 Đó loại thép gọi thép Hatfind có ký hiệu 130Mn13Đ (thép hợp kim với 13% Mn) Với loại thép này, chế tạo, người ta khơng tơi cứng tổ chức austenit nhiệt độ thường (giống tổ chức thỏi thép nung đỏ mềm) Điểm đặc biệt là, có lực học tác dụng lên lớp bề mặt biến cứng (tương đương với bề mặt) Chiều dày lớp biến cứng tuỳ thuộc vào độ lớn lực tác dụng, thường lực tác dụng từ vật liệu công tác vật liệu nghiền máy nghiền hay đất đá gầu xúc Do lớp vật liệu lõi dẻo dai nên vật liệu chịu va đập Khi lớp biến cứng bên bị mài mịn, lớp bên lộ tiếp tục biến cứng liên tục Cơ tính thép cụ thể sau:  = 50÷60%; ak = 2.000 KJ/m2; = 400÷ 500 MPa; b = 800÷1.000 MPa; * Tiến hành đúc [14] - Lắp nửa hịm khn - Tạo lớp cát áo để dễ rút mẫu - Tạo lớp cát đệm xung quanh mẫu (đây lớp hỗn hợp làm khn với cát có độ mịn cao để dễ in hình vật đúc) - Đầm cát - Gạt bỏ phần cát thừa - Lật khuôn - Ráp nửa khuôn lại - Định vị hệ thống cấp kim loại lỏng (hệ thống rót, đậu ngót) khí (đậu hơi) - Khuôn sau thực lại bước từ bước đến bước - Tạo rãnh dẫn - Rút mẫu - Ráp nửa khn - Rót kim loại lỏng vào khuôn - Phá dỡ khuôn vật đúc - Vệ sinh vật đúc, loại bỏ phần thừa Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 106 Thử nghiệm Máy xúc Komatsu PC 220 loại máy di chuyển xích có kích thước tương đối lớn , gầu xúc máy làm việc điều kiện tải trọng nặng Như chương tác giả đề cập đến cấu tạo phận công tác máy xúc Komatsu PC220, chúng có kết cấu tương đối phức tạp, kết cấu phận cơng tác tương đối lớn cơng việc tháo lắp phận công tác gặp nhiều khó khăn cần hạn chế tới mức tối đa cơng việc tháo lắp tháo lắp thời gian nhân lực ảnh hưởng đến suất công việc Các chi tiết phận công tác gầu, chốt, bạc lại có tuổi thọ tương đối cao (theo khảo sát thực tế tuổi thọ gầu với cường độ làm việc cơng trình Việt Nam từ 1,5 - tháng, chốt bạc tuổi thọ gấp lần gầu) Trong thời gian dành cho cơng đoạn thử nghiệm gầu xúc sau phục hồi tổng thời gian dành cho công việc nghiên cứu luận văn tốt nghiệp thạc sỹ không đủ để tác giả tiến hành thực nghiệm nhiều lần Tuy nhiên gầu, chốt, bạc chế tạo xong thử nghiệm Trường Trung cấp nghề số - BQP đạt tuổi thọ cao gấp 1,5 lần so với sản phẩm loại sản xuất thị trường Kết luận Có thể nói kế hoạch, vấn đề khoa học xuất phát từ thực tế khách quan thiếu Đối với đề tài nghiên cứu chế tạo phục hồi gầu công dụng chung máy xúc vấn đề thực tế lớn đòi hỏi cần nghiên cứu từ thực tế chế tạo phục hồi gầu xúc nói chung Từ nghiên cứu thực tế có sở khoa học lý luận để vận dụng kiến thức khoa học công nghệ áp dụng vào thực tiễn Chính nội dung luận văn nghiên cứu tổng kết khách quan ảnh hưởng đến tuổi thọ khả làm việc gầu xúc Trong phải kể đến yếu tố lực tác dụng trực tiếp đến phận công tác gầu Từ nghiên cứu thực tiễn với phân tích ưu nhược điểm nhà máy sửa chữa máy xây dựng Việt Nam tác giả xin mạnh dạn đề xuất mơ hình Đơn vị phục hồi gầu xúc theo hình thức chun mơn hóa cao nhằm nâng cao chất lượng công tác phục hồi đạt hiệu kinh tế Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 107 - Mơ hình xƣởng phục hồi gầu chun mơn hóa Các xưởng sửa chữa có nhiệm vụ phục hồi chế tạo phụ tùng thay Số lượng tổ sửa chữa xác định theo đặc tính cơng việc khối lượng sản xuất Sau thành phần xưởng sửa chữa máy xây dựng đề xuất.[9] I Tổ tháo rửa gồm phận: Rửa Tháo máy tổng thành Tẩy rửa Kiểm tra phân loại II Tổ lắp ráp gồm phận: Ghép sửa nguội Lắp máy tổng thành III Tổ chế tạo phục hồi gồm phận: Cơ khí Rèn Đúc Nhiệt luyện Hàn phun đắp Mạ điện III Tổ phụ: Nguội - khí, mài, kho phân phát dụng cụ IV Kho bãi: Kho phụ tùng Kho chi tiết chờ sửa chữa Kho ghép Kho kim loại Kho phế phẩm Kho xăng, dầu, mỡ Kho vật liệu Kho (bãi) để máy tổng thành chờ sửa chữa Kho (bãi) để máy tổng thành sửa chữa Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 108 - Phần KẾT LUẬN CHUNG Bằng phương pháp nghiên cứu, khảo sát từ thực tế làm việc gầu xúc công dụng chung máy xúc Komatsu PC 220 thực tế chế tạo gầu Việt Nam Kết đề tài đánh giá tổng hợp yếu tố ảnh hưởng đến trình làm việc gầu xúc trạng công nghệ phục hồi nói riêng, trình độ cơng nghệ nói chung công tác chế tạo phục hồi Việt Nam Xác định điểm mấu chốt để đề xuất giải pháp phục hồi có hiệu cao Các kết nghiên cứu phân tích yếu tố ảnh hưởng đến mòn gầu, chốt, bạc Từ kết quan sát thấy mịn phận công tác gầu xúc chủ yếu mòn răng, chốt, bạc Cơ chế mòn ma sát bề mặt làm việc với nhau, bề mặt làm việc với vật liệu Mòn khốc liệt mòn mặt sau gầu cần lựa chọn biện pháp công nghệ vật liệu chế tạo để tăng độ cứng bề mặt làm việc chịu mài mòn lớn nhằm giảm mòn ma sát Việc lựa chọn giải pháp chế tạo phục hồi ưu việt chế tạo phục hồi thử nghiệm thành công gầu xúc điều kiện sản xuất Thái Ngun cho thấy hồn tồn có khả chế tạo phục hồi gầu xúc với chất lượng cao hiệu kinh tế nhập ngoại Có thể khẳng định chất lượng gầu xúc phục hồi hoàn toàn đảm bảo yêu cầu sử dụng doanh nghiệp Các nghiên cứu cần tiếp tục để chế tạo phục hồi gầu xúc chất lượng hiệu kinh tế Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Hùng, Giáo trình Máy xây dựng NXB Khoa học Kỹ thuật, năm 2006 [2] Nguyễn Thị Tâm, Máy xây dựng Đại học Giao thông vận tải, năm 1997 [3] Nguyễn Dỗn Ý Ma sát, mịn, bơi trơn NXB Khoa học Kỹ thuật, năm 2008 [4] Nguyễn Đăng Bình, Phan Quang Thế, Một số vấn đề ma sát mòn bôi trơn kỹ thuật, NXB Khoa học & Kỹ thuật, năm 2006 [5] Trần Xuân Hiền, Giáo trình khai thác máy xây dựng NXB Lao động xã hội - Hà Nội 2007 [6] Vũ Thế Lộc, Máy làm đất NXB Đại học trung học chuyên nghiệp – Hà Nội 1974 [7] PGS.TS- Nguyễn Văn Vịnh, Động lực học máy xây dựng [8] PGS.TS Nguyễn Đăng Điệm, Sửa chữa máy xây dựng - xếp dỡ thiết kế xƣởng – NXB Giao thông vận tải Hà Nội 2006 [9] Vũ Thế Lộc, Nguyễn Văn Hợp, Nguyễn Đăng Điệm - Cơ sở kỹ thuật sửa chữa máy thi công - xếp dỡ - ĐH GTVT - Hà Nội 1990 [10] Trần Văn Địch Sổ tay thép giới, NXB Khoa học Kỹ thuật, năm 2006 [11 ] Giáo trình Cơng nghệ hàn, NXB Giáo dục 2004 [12] Công nghệ hàn, Trường Đại học Bách khoa năm 2006 [13] Nguyễn Hữu Dũng, Các phƣơng pháp đúc đặc biệt , NXB Khoa học Kỹ thuật Hà nội năm 2006 [14] Phạm Quang Lộc tập thể, Công nghệ Đúc Trường Đại học Bách khoa năm 2006 [15] Lê Công Dưỡng, Vật liệu học NXB khoa học kĩ thuật - Hà Nội 2000 [16] Lưu Văn Nhang, Kỹ thuật mài kim loại NXB Khoa học kĩ thuật - Hà Nội 2003 [17] Bành Tiến Long, Trần Thế Lục, Trần Sỹ Túy Nguyên lý gia công vật liệu NXB Khoa học kĩ thuật - Hà Nội 2001 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn - 110 [18] Nguyễn Đắc Lộc, Lê Văn Tiến, Ninh Đức Tốn, Trần Xuân Việt Sổ tay Công nghệ chế tạo Máy tập tập NXB Khoa học Kĩ thuật - Hà Nội 2001A [19] Shop manual Komatsu PC 220, hãng KOMATSU [20] Safety operation and maintenance construction machine, NXB Giao thông vận tải 2002 [21] L Guinot, Le Plessis - Belleville - Earthworking Machine adapter for enabling Easy connection of various work tools, Filed Dec 14, 1967 [22] Charles Wayne Hemphill, Excavating Bucket and teeth for a backhoe, Aug 18, 1976 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... đề tài: "Nghiên cứu chế tạo phục hồi gầu công dụng chung máy xúc KOMATSU PC 220 nhằm nâng cao chất lƣợng hiệu kinh tế" cần thiết MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Phân loại đánh giá dạng hỏng gầu xúc, phát... tài tốt nghiệp là: ? ?Nghiên cứu chế tạo phục hồi gầu công dụng chung máy xúc KOMATSU PC220 nhằm nâng cao chất lượng hiệu kinh tế? ?? Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cá nhân hướng dẫn PGS.TS... Chƣơng 3.NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO PHỤC HỒI GẦU XÚC KOMATSU PC220 1.Chọn phương pháp sửa chữa phục hồi chi tiết Phục hồi chi tiết 2.1 Phục hồi hàn đắp 2.2 Phục hồi gia cơng