CHƯƠNG 5: CÔNG NGHỆ SỬA CHỮA XY LANH NGHIÊNG GẦU
5.2 Tình trạng hư hỏng của máy, thiết bị và biện pháp khắc phục
- Sửa chữa phục hồi chi tiết hỏng của máy móc thiết bị là điều vô cùng quan trọng đối với các công ty, xí nghiệp. Nó giúp kéo dài khả năng làm việc của chi tiết đồng nghĩa với việc kéo dài tuổi thọ của máy móc thiết bị. Khi máy móc làm việc tốt tuổi thọ của máy cao làm cho đầu tư về máy móc thiết bị của công ty giảm, dẫn đến đầu tư cho thiết bị giảm , khấu hao giá thành trên một đơn vị sản phẩm thấp làm tăng lợi nhuận cho công ty.
- Khi sửa chữa phục hồi chi tiết hỏng trước hết phải đánh giá xem hiệu quả của việc sửa chữa và khả năng làm việc cũng như tuổi thọ, giá thành của chi tiết sửa chữa so với chi tiết mới. Sau đó mới tiến hành sửa chữa phục hồi hay thay thế chi tiết hỏng.
- Khi chi tiết trong cụm chi tiết của máy bị hỏng thường kéo theo việc ngừng làm việc của toàn máy. Giả sử trong kho không còn chi tiết mới để thay thế. Nếu chế tạo một chi tiết mới sẽ tốn thời gian và công sức hơn so với việc sửa lại. Với điều kiện chi tiết
2 4
còn có khả năng sửa chữa phục hồi lại. Nếu thay thế một chi tiết mới sẽ làm tăng khấu hao trên một đơn vị sản phẩm. Nên đưa ra biện pháp sửa chữa luôn được ưu tiên hàng đầu khi một chi tiết bị hỏng.
- Có rất nhiều dạng hỏng của một chi tiết như hỏng do mòn, hỏng do chịu tải trọng quá mức dẫn đến nứt, gẫy, cong, vênh… Mặc dù có rất nhiều dạng hỏng hóc của chi tiết một cách khác nhau, để đơn giản cho việc phân loại chi tiết sửa chữa người ta phân ra hai phương pháp sửa chữa chính đó là phương pháp sửa chữa bằng cách bổ xung kim loại vào vị trí mòn, hai là sửa chữa loại trừ hệ thống mòn cũ.
- Theo [4] trong phương pháp sửa chữa bổ xung kim loại vào vị trí mòn có ba phương pháp sửa chữa.
+ Bổ xung kim loại vào vị trí mòn bằng phương pháp hàn.
+ Bổ xung kim loại vào vị trí mòn bằng phương pháp phun kim loại.
+ Bổ xung kim loại vào vị trí mòn bằng phương pháp mạ.
- Trong phương pháp sửa chữa loại trừ hệ thống mòn cũ có hai phương pháp sửa chữa là.
+ Sửa chữa phục hồi chi tiết mòn theo kích thước sửa chữa tiêu chuẩn.
+ Sửa chữa phục hồi chi tiết mòn theo kích thước tự do.
- Với các phương pháp sửa chữa này thì tuỳ thuộc vào sự cố hỏng hóc của chi tiết mà ta chọn ra phương pháp sửa chữa tối ưu vừa đảm bảo độ tin cậy của chi tiết khi làm việc trở lại, vừa đảm bảo giá thành chi phí sửa chữa thấp hơn so với chế tạo lại chi tiết hoặc mua mới chi tiết.
* Công dụng và điều kiện làm việc của chi tiết.
Hình vẽ 5.1. Cấu tạo xy lanh thủy lực 1.Xy lanh; 2.Píttông; 3.Đầu nối pittông; 4.Vòng đệm
- Xy lanh nghiêng gầu là một chi tiết quan trọng trong cụm bộ phận công tác của máy, nó có tác dụng thay đổi góc nghiêng của gầu để thực hiện công việc xúc, cũng như nghiêng gầu để thực hiện đổ tải lên phương tiện vận tải. Ngoài ra, xy lanh nghiêng gầu còn có tác dụng làm thay đổi góc nghiêng gầu để máy làm các công việc khác như cạo tải, ủi tải ...
* Nguyên nhân gây mòn hỏng của xylanh – pittông.
Xy lanh nghiêng gầu của máy xúc tải bị mòn là do các nguyên nhân sau:
- Do có sự trượt giữa hai bề mặt của pitton và xy lanh. Chính lực ma sát giữa hai bề mặt và nhiệt độ đã gây ra mòn của bề mặt xylanh và pittông. Nhưng ở đây, giữa hai bề mặt này được bôi trơn tốt (bằng dầu làm việc của máy) đã làm hạn chế được lực ma sát và nhiệt độ làm việc của xylanh và pitton không cao, nên độ mài mòn của bề mặt xylanh không đáng kể. Do đó, đây không phải là nguyên nhân chính dẫn đến sự mòn hỏng của chi tiết, ta có thể bỏ qua nguyên nhân này.
-Xylanh đặc biệt mòn nhanh khi dầu lọc không sạch, dầu có lẫn các hạt mài, chất bẩn xâm nhập từ môi trường bên ngoài vào trong dầu gây nên vết xước dọc theo đường sinh, làm giảm áp suất ở ngăn làm việc, tăng tốc độ mòn. Hoặc cũng có thể do lỗi của quá trình gia công, dùng phương pháp gia công mài tinh lần cuối, sau khi gia công phải chú ý tránh không để hạt mài còn lại trên bề mặt của xy lanh. Trong quá trình làm việc của xylanh, hạt mài bị pittông đẩy chuyển động theo và khi đó nó giống như dao cắt, cắt đi một lớp kim loại trên bề mặt của xylanh gây nên xước làm xylanh mòn nhanh. Vì lý do này, khi gia công tinh lần cuối không nên chọn phương pháp mài, nên dùng phương pháp tiện tinh một lớp mỏng bằng dao kim cương sau đó đánh bóng hoặc không cần gia công thêm. Dạng mòn chủ yếu của xylanh thủy lực là mòn theo chiều dài hành trình làm việc. Cường độ mòn theo chiều dài không đều, làm mặt trụ trở thành mặt côn.
- Áp suất dầu thuỷ lực trong xy lanh cũng luôn biến đổi theo chuyển động của pittông, nên độ mòn theo chiều dài hành trình làm việc của xy lanh cũng không đều gây nên hiện tượng côn theo chiều dài xy lanh. Ngoài ra do trọng lượng của pittông luôn tác dụng lên một phía của xy lanh nên xy lanh cũng bị ôvan.
Một nguyên nhân mòn nữa của xy lanh là chất lượng của dầu không tốt làm xy lanh bị mòn gỉ, bề mặt xy lanh có thể bị ô xy hóa nhiều chỗ, nhất là các xy lanh để lây không làm việc.
6
3 4 5
2 2 1
5.3 Biện pháp bổ xung kim loại bằng phương pháp mạ 5.3.1 Giới thiệu phương pháp mạ
Mạ là phương pháp đắp lên bề mặt chi tiết mòn một lớp kim loại mỏng, dựa trên nguyên lý điện phân. Trong quá trình điện phân, dưới tác dụng cuả điện trường gây ra bởi các bản cực 1 (A nốt) và 2 (Ca tốt), các ion dương trong dung dịch điện phân sẽ đến bám vào bề mặt Ca tốt, các ion dương nhận thêm điện tử để trở thành các nguyên tử trung hoà về điện, giải phóng Hidrô khỏi dung dịch. Các nguyên tử kim loại này bị giữ ở Ca tốt tạo nên một lớp kim loại phủ trên bề mặt chi tiết.
Ở phương pháp mạ thường sử dụng điện cực không tan (A – nốt làm bằng hợp kim Chì- Ang ti moan để không bị tan vào đung dịch mạ, ảnh hưởng đến nồng độ của dung dịch). Do có sự hoà tan trở lại của kim loại mạ vào dung dịch, làm giảm lượng kim loại bám trên bề mặt chi tiết. Vì thế chiều dầy lớp kim loại bám trên bề mặt chi tiết ít hơn, nên khi tính toán lượng kim loại mạ phải tính thêm lượng kim loại này.
Hình 5.2: Sơ đồ nguyên lý phương pháp mạ kim loại.
1 . Chi tiêt (Ca-tốt). 2. Điện cực không tan (A-nốt). 3. Dung dịch điện phân.
4. Vỏ trong của bể mạ. 5. Nước (dầu) đun nóng. 6. Vỏ ngoài bằng thép.
5.3.2 Phạm vi sử dụng
0,5
1
- Phương pháp mạ thường được dùng để sửa chữa phục hồi chi tiết mòn gồm các loại mạ: mạ Crôm, mạ Niken, mạ Thép, mạ Đồng, các chi tiết sửa thường là các xylanh, các van của các hệ thống truyền thuỷ lực, truyền động khí nén, dùng trên các loại máy xúc, máy khoan, máy gạt, máy bơm, máy nén khí, ô tô, . . .
5.3.3 Đặc điểm của phương pháp mạ
- Ưu điểm của phương pháp mạ là có thể phủ một lớp kim loại rất mỏng, không làm thay đổi tính chất kim loại của chi tiết, tăng độ cứng, độ mài mòn, độ bóng cho chi tiết, có thể phủ nhiều lớp kim loại khác nhau.
- Chiều dầy lớp kim loại đắp nhỏ, thời gian mạ lâu, thiết bị phức tạp, đòi hỏi thợ có tay nghề cao.