7.4.1 Chuẩn bị thép
Thép sau khi qua quá trình lựa chọn cần được bảo quản đúng cách:
+ Nên xếp thành đống chắc chắn trong nhà cĩ máy che. Trường hợp phải để ở ngồi trời thì cần xếp nghiêng để ráo nước. Các tấm thép kê lĩt cần tạo gĩc lượn để tránh đọng nước.
Nếu cần đo kích thước của thép thì phải sử dụng thước lá kim cĩ độ chính xác cấp 2 theo TCVN 4111 – 1982 (Dụng cụ đo độ dài và gĩc). Cần chú ý tới lượng dư gia cơng cơ khí và hàn.
Nếu thép lấy về bị biến dạng, phải tiến hành nắn thép. Cần chú ý các yêu cầu sau:
+ Nắn các thanh thép cần tránh tạo vết xước, lõm và các khuyết tật các trên bề mặt.
Đối với thép tấm cho phép dùng mỏ hàn hơi để gia nhiệt.
7.4.2 Pha cắt phơi liệu và tiến hành cắt phơi
Để giảm chi phí cho quá trình chế tạo ta tiến hành pha cắt phối liệu sao cho tiết kiệm vật liệu nhất:
2 1 3 4 5 6 6 7 Hình7.2 Đánh số vị trí thanh
Bảng 1: Thống kê số lượng và chiều dài thanh
Đốt 1(Đầu cần) Đốt giữa cần Đốt 3 ( đuơi cần) Thanh số Chiều dài (mm) Số lượng (thanh) Tổng chiều dài (mm) Thanh số Chiềudài (mm) Số lượng thanh Tổng chiều dài (mm) Thanh số Chiềudài (mm) Số lượng thanh Tổng chiều dài (mm) 1 6000 4 24000 1 6000 28 168000 1 2300 4 9200
Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m 2 5750 1 5750 2 6000 7 42000 2 900 1 900 3 1300 16 20800 3 1300 112 14560 0 3 1300 4 5200 4 1288 5 6440 4 1288 35 45080 4 1288 3 3864 5 2000 4 8000 5 2000 28 56000 5 2000 1 2000 6 1370 2 2740 6 1370 14 19180 6 750 2 1500 7 2000 2 4000
Chiều dài kết cấu: Thanh 1 (Thép gĩc L):201200mm
Thanh 2(Thép ống trịn φ110x δ7):48560mm
Thanh 3,4,5,6,7: Thép ống trịn φ70x δ4:320404mm Do đặc thù của thép bán trên thị trường cĩ chiều dài trung bình là 6m nên ta chọn thép cĩ chiều dài 6m để tiến hành cắt, tạo thuận lợi cho vận chuyển
Trong chế tạo cĩ nhiều phương án pha cắt như: cắt bằng máy hàn oxi-ga, cắt bằng máy cưa, cát bằng máy đột…. Chi phí cắt phơi bằng máy đột là rẻ nhất so với các phương án cịn lại
Bảng 2: Các phương án cắt Thanh loại Phương án cắt (Cắt từ thanh 6000mmm) Số lần lặp lại phương án cắt
Lượng dư sau mỗi lần cắt(mm) 1 900 1 5100 2 5750 1 250 2 2300 2300 2 1400 3 1300 1300 1300 2000 35 100 3 1300 1300 1300 1288 750 2 72 3 1370 1370 1288 1300 8 472 3 1288 1288 1288 1288 8 848 1300 1300 1 3400
Những thanh cắt cịn lượng dư gia cơng lớn cĩ thể được tận dụng để thay thế các thanh bị hỏng khi cần thiết.
7.4.3 Làm sạch vật liệu
Làm sạch vật liệu là cơng việc chuẩn bị đầu tiên trước khi sang các bước tiếp theo. Đây là một giai đoạn quan trọng trong quy trình chế tạo bởi nếu chuẩn
bị vật liệu khơng tốt, bề mặt hàn khơng sạch, cĩ thể gây ra các sai hỏng trong mối hàn do sự nhiễm bẩn của kim loại hàn hoặc ảnh hưởng đến quá trình sơn sau này.
Quy trình làm sạch gồm hai loại:
+ Làm sạch trước khi đem chế tạo (trước quá trình hàn; trước khi tiến hành sơn lĩt chống gỉ cho vật liệu).
+ Làm sạch sau chế tạo (sau khi chế tạo xong và trước khi tiến hành sơn bảo quản).
Quá trình làm sạch trước khi sơn lĩt chống gỉ cho vật liệu: + Làm sạch bụi đật, chất dầu mỡ dính vào thép.
+ Làm sạch các bavia kim loại; gỉ sét. Quá trình làm sạch sau sơn lĩt chống gỉ:
+ Đối với các vị trí sau này tiến hành hàn thì phải làm sạch về 2 phía của mối hàn ít nhất 30mm.
Quá trình làm sạch sau khi chế tạo:
+ Làm sạch bụi đất, chất bẩn, dầu mở, gỉ sét để chuẩn bị cho quá trình sơn bảo quản.
Trong quá trình làm sạch cần chuẩn bị các vật tư sau: + Máy mài, đĩa mài, bàn chải sắt, giẻ khơ.
+ Chất tẩy rửa.
+ Chú ý: chỉ tiến hành mài thép ở những nơi khơng cĩ giĩ lùa, nếu khơng thì phải tiến hành làm ẩm bề mặt thép trước khi mài.
Mức độ làm sạch tuỳ thuộc vào yêu cầu của lớp sơn lĩt chống gỉ cũng như độ bền chống rỉ của kết cấu
Sau khi làm sạch, phải tiến hành dùng khí nén hoặc vải khơ để tiến hành làm sạch bụi bám và phải đảm bảo bề mặt để khơ ráo trước khi bước sang cơng đoạn tiếp theo.
7.4.4 Chuẩn bị mép mối hàn
Mép mối hàn cần phải được chuẩn bị kỹ càng. Gia cơng cơ khí phải thực hiện với độ sâu nhỏ hơn 2mm nhằm loại trừ hết khuyết tật bề mặt, vết xước, nứt của mép. Khi gia cơng bằng máy mài trịn phải mài dọc theo mép của chi tiết.
- Mép của các chi tiết sau khi cắt bằng dao cắt cũng phải tiến hành gia cơng cơ khí. Các mép phải nhẵn, khơng cĩ vết nứt và bavia cĩ độ cao lớn hơn 0,3mm.
Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m
Mối hàn đầu nối cần được vát mép theo yêu cầu trong thiết kế kỹ thuật của đầu nối. Theo đĩ, phần thân đầu nối chỗ cĩ mối hàn với tấm thép bịt đầu cần tiến hành vát mép (10±1)x450.
Bề mặt mép vát cần giữ sạch sẽ, tránh để chất bẩn, dầu bám vào.
Khoảng hở giữa 2 bề mặt tiếp xúc của thân và mặt bích cho phép từ 0,5÷1mm.
- Chuẩn bị mép mối hàn nối thanh biên dưới:
Mối hàn nối thanh biên dưới là một mối hàn quan trọng trong kết cấu thép do lực tác động vào mối hàn này rất lớn. Việc thực hiện tốt đường hàn của mối hàn này đảm bảo độ bền cho kết cấu thép.
- Chuẩn bị mép các mối hàn thép ống trong giàn:
Các thanh thép ống trong giàn được xẻ rãnh để liên kết với bản mã, độ rộng của rãnh xẻ tuỳ thuộc vào bề dày của bản mã. Chiều dài của đường xẻ rãnh tuân theo bản thiết kế kỹ thuật.
Cạnh thép ống sau khi xẻ rãnh cần tiến hành vát mép. Tuân thủ theo yêu cầu sau:
+ Đối với ống cĩ bề dày dưới 5mm thì khơng cần thiết vát mép.
+ Đối với các ống cĩ bề dày trên 5mm thì độ dài mép vát bằng 2/3 chiều cao mối hàn tại mép vát nhưng khơng vượt quá 2/3 độ dày của thép ống tại đĩ.
Chuẩn bị mép vát của thép ống theo tiêu chuẩn như sau: Thép ống Φ70x5,
+ Dung sai cho phép của bề rộng rãnh xẻ là ±1mm. + Dung sai độ lệch gĩc của bề mặt rãnh hai đầu là ±10. + Độ gồ ghề bề mặt rãnh xẻ cho phép đến 0,5mm. + Khơng cần vát mép.
Thép ống Φ110x7,
+ Dung sai cho phép của bề rộng rãnh xẻ là ±2mm. + Dung sai độ lệch gĩc bề mặt rãnh hai đầu là ±10. + Dung sai gĩc vát là ±(2)0
8 10±2 60° ±2 Thép ống ∅ 70x4 Bản mã Hình 7.3 Bản mã gắn thanh bụng
Các bản mã được chuẩn bị theo đúng chủng loại thép và kích thước: độ dày, kích thước hình học theo thiết kế, số lượng.
Phần mép hàn của bản mã cần được chuẩn bị theo phần 3.4. (vát 3x450) Các cạnh sắc của bản mã cần được mài đi để tránh gây nguy hiểm.
7.4.6 Chuẩn bị mặt bằng cơng nghệ
Việc chế tạo giàn cần phải cĩ một mặt bằng chuẩn trên đĩ diễn ra các cơng đoạn: gá đặt, điều chỉnh, kiểm tra, hàn liên kết các thanh trong giàn lại lại với nhau để tạo thành kết cấu giàn.
Mặt bằng cơng nghệ cần được chế tạo trước khi tiến hành chế tạo giàn.Trong khuơn khổ của đồ án, ta xem như đây là một kết cấu cĩ sẵn, khơng tính đến việc chế tạo, chỉ xem xét các đặc tính kỹ thuật yêu cầu của một mặt bằng cơng nghệ cần thiết.
Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m 6167 6167 1306 10000 1 4 2 5 6 Đường chuẩn 3 1 2 3 4
Hình 7.4 Mặt bằng cơng nghệ trong chế tạo kết cấu thép cần
Yêu cầu của một mặt bằng cơng nghệ thích hợp: + Kích thước tối thiểu của mặt bằng: 2000x12000mm
+ Độ phẳng của mặt bằng cho phép sai lệch khơng quá 5mm trên tồn bộ mặt bằng (cĩ thể kiểm tra bằng phương pháp dây rọi).
+ Độ nghiêng cho phép là 20.
+ Mặt bằng cơng nghệ cần đáp ứng vững cho cơng việc gá lắp các phần giàn. + Khơng gian xung quanh mặt bằng cần rộng rãi, thống khí, đủ ánh sáng. + Mặt bằng cơng nghệ cần cĩ độ cao so với mặt đất từ 300÷600mm.
+ Mặt bằng cơng nghệ cần được đặt ở nơi cĩ thiết bị nâng phù hợp. Tốt nhất nên bố trí thiết bị nâng phục vụ riêng cho cơng việc tại mặt bằng cơng nghệ.
+ Nên sử dụng các vật liệu cĩ thể hàn như thép để chế tạo mặt bằng cơng nghệ vì trong quá trình chế tạo cĩ thể phải hàn đính giàn vào mặt bằng.
Chú ý: Sau mỗi bước trên đều phải tiến hành bước kiểm tra yêu cầu kỹ thuật an tồn.Nhằm đảm bảo độ chính xác, yêu cầu kỹ thuật của chi tiết, đối tượng trước khi tiến hành các bước tiếp theo.
Nếu trong bước nào xảy ra sai số lớn hơn sai số cho phép trong yêu cầu kỹ thuật thì phải tiến hành sửa chữa hoặc làm lại bước đĩ cho đảm bảo theo yêu cầu kỹ thuật khi thiết kế.
7.4.7 Tạo thanh biên dưới
Do thanh biên dưới cĩ dạng là 2 thép gĩc đều cạnh ghép với nhau tạo thành nên trước khi thực hiện các nguyên cơng ta phải tạo thanh biên dưới
-Các thanh thép gĩc sau khi được kiểm tra nắn thẳng ở trên tiến hành gá và hàn đính tại 1 số điểm trên đoạn thanh.Cách gá và hàn đính được thể hiện ở hình vẽ sau:
Hình 7.5
Cách tạo thanh biên dưới
- Các thanh được gá trên 2 giá đỡ như
trên và sau đĩ được hàn đính theo thứ tự 1 đến 8 tương ứng như trên hình vẽ.
Sau khi hàn đính kiểm tra độ thẳng, kiểm tra thép, biến dạng tại mối hàn do hiện tượng quá nhiệt.Sau đĩ gõ sạch xỉ hàn và tiến hành hàn liền mạch.Sau đĩ kiểm tra độ thẳng ,nắn sửa khi cần thiết.Trong qúa trình hàn chiều dài mỗi đường hàn khơng quá 150mm để tránh hiên tượng vênh do chênh lệch nhiệt độ
7.5 Trình tự gá lắp, định vị và hàn các chi tiết7.5.1.Các bước nguyên cơng 7.5.1.Các bước nguyên cơng
7.5.1.1 Gá lắp và định vị đầu nối với các thanh biên
Đầu nối các thanh biên là các tai bắt chốt xuyên được hàn với các tấm thép bịt đầu ống.Sau đĩ đầu nối được gá lắp vào đầu thanh biên(thơng qua lõi
ống).Quy trình gá lắp và hàn được thực hiện như hình sau:
19 1 2 3 4 5 6 7 8
Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m a b tai noi tam bit dau ga do thanh bien ga do tai noi thanh bien
Hình 7.6 Gá đặt đầu nối với thanh biên.
Trong đĩ a là khoảng cách của 2 mép trong của tai nối, b là khoảng cách tự tâm của lỗ xuống mạt tiếp xúc của tai nối với giá đỡ tai nối.Gá đỡ thanh biên dưới sử dung loại gá đỡ để tạo thanh biên dưới đã thực hiện ở trên.Gá đỡ thanh biên trên sử dụng các khối V để gá.Chú ý sử dụng khối V phù hợp với độ cao gá. Kiểm tra độ đồng tâm giữa lỗ của tai và tâm của thanh biên.Cơng đoạn này địi hỏi thợ cĩ kinh nghiệm cao vì sẽ ảnh hưởng đến quá trình lắp đặt sau này.Chú ý các gá đỡ thanh biên và gá đỡ tai nối phải được cố định trên nền để tránh sự xê dịch khi gá đặt.
Đầu nối liên kết với thanh biên trên thơng qua mối hàn. Hàn đính trước khi hàn chính thức để đảm bảo độ đồng tâm.Chú ý:
+ Gĩc vát của phần đầu định hướng là 450.
Nếu khơng thể hàn liên tục, thì sau mỗi lần dừng để xoay ống sang vị trí hàn tiếp theo , phải làm sạch xỉ, kim loại bắn toé ở phía cuối mối hàn trước 20mm và mối hàn tiếp theo phài phủ lên mối hàn trước đĩ từ vị trí làm sạch.
7.5.1.2 Gá đặt bản mã vào vị trí trên các thanh biên
Các bản mã được gá đặt vào vị trí trên thanh biên và hàn lại với nhau trước khi tiến hành các thanh bụng vào vị trí của chúng.
Quy trình gá đặt gồm hai bước:
12
45°
Hình 7.7 Định vị và gá đặt bản mã vào thanh biên trên.
Dung sai gá đặt cho phép:
+ Độ lệch tâm cho phép của trục bản mã với tâm ống là 1mm. + Độ khơng vuơng gĩc cho phép của bản mã với trục ống là 1mm + Sai số vị trí bản mã dọc trục cho phép là 2mm.
Khi đã tiến hành gá đặt xong thì cần cố định vị trí của bản mã bằng kẹp bulơng. Sau khi tiến hành quá trình hàn xong thì tiến hành đảo vị trí mặt dưới lên để hàn đường hàn đối xứng.
Đối với bản mã gắn vào thanh biên dưới phải sử dụng các gá đỡ khác nhau để định vị bản mã gắn với thanh bụng dàn ngang và dàn xiên.Cách gá như sau:
Hàn đính bản mã vào thanh biên bằng mối hàn điểm. Số lượng mối hàn thường khơng quá 2 điểm trên mỗi đường tiếp xúc của bản mã với thanh biên. Kích thước mối hàn khơng nên lớn hơn 5mm.
Đồ án tốt nghiệp Tính tốn thiết kế cần trục tháp sức Q= 6/1,3T Lmax 50m 19 ban ma dan ngang Codinh bu long ban ma dan xien
ga ban ma dan xien ga ban ma dan
ngang
co dinh bulong
Hình7.8 Định vị và gá đặt bản mã vào thanh biên dưới.
Chú ý: các bản mã cĩ hình dạng khơng giống nhau nên khi gá đặt cần chú ý vị trí của từng bản mã. Nên xem bản vẽ kết cấu thép để biết vị trí của từng bản mã cũng như kích thước, vị trí của chúng.
7.5.1.3 Gá đặt các thanh biên và thanh bụng
- Gá đặt các thanh biên và thanh bụng của giàn biên trên lên mặt bằng cơng nghệ,
tiến hành lần lượt theo từng đoạn mơđun giàn đã phân ra. + Gá các khối đỡ chữ V lên trên sàn cơng nghệ.
+ Tiến hành căn chỉnh khoảng cách giữa các khối đỡ. + Gá đặt các thanh biên lên khối đỡ.
+ Gá các khối chữ V đỡ thanh bụng. + Căn chỉnh vị trí của khối V.
6000 1315
Hình 7.9 Gá đặt thanh biên và thanh bụng trên mặt bằng cơng nghệ
Số chi tiết gối đỡ thanh biên nên bằng 2 vì sẽ đảm bảo độ ổn định cao nhất cho thanh biên.
Tiến hành đặt các gối đỡ, đo khoảng cách giữa chúng để đảm bảo dung sai cho phép của khoảng cách tâm hai thanh biên là ±1mm. kiểm tra độ song song của đường trục qua thanh biên. Sai lệch cho phép là ±1mm.
Khi đặt thanh biên trên cần điều chỉnh sao cho bản mã cĩ vị trí song song (sử dụng nivơ nước để kiểm tra) mặt bằng cơng nghệ và định vị chúng tại vị trí cố định.
Phương pháp kiểm tra độ song song của hai thanh biên bằng nivơ nước: sử dụng một thanh thép chuẩn đặt lên trên hai thanh biên. Sử dụng nivơ để kiểm tra độ song song của bề mặt thanh thép. Cần tiến hành kiểm tra ít nhất 3 vị trí trên thanh biên: 2 vị trí hai đầu và vị trí ở giữa. Nếu cần thiết cĩ thể bổ sung các tấm thép cĩ độ dày 0,5mm vào phía dưới các gối đỡ để điều chỉnh độ song song. Tiến hành gá đặt các thanh bụng của giàn vào vị trí bản mã. Tiến hành căn chỉnh vị trí của thanh bụng đúng với yêu cầu trong thiết kế. Sử dụng các tấm thép dày 0,5mm chèn vào khe hở của rãnh xẻ với bản mã ở 2 phía của ống thép để