Đề tài Khảo sát việc sử dụng hệ thống thủy lực của máy ủi D60, sửa chữa và phục hồi xi lanh lực nâng hạ ben của máy ủi KOMASU của Nhật và thiết kế giá thử cho hệ thống thủy lực

 

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU

NỘI DUNG

Phần I: Giới thiệu chung về hệ thống thuỷ lực trong máy xây dựng I. Khái quát về truyền động thủy lực thể tích

1. Các loại truyền động

2. Truyền động thủy lực thể tích và yêu cầu về chất lỏng

II. Hệ thống điều khiển thủy lực trong máy xây dựng

1.Khái niệm chung về hệ thống điều khiển

2. Hệ thống điều khiển thủy lực trong máy xây dựng

III. Hệ thống thủy lực của máy ủi D60

1. Đặc tính kỹ thuật của máy ủi D60

2. Hệ thống thủy lực của máy ủi D60

IV. Khảo sát việc sử dụng hệ thống thuỷ lực

1. Sửa chữa bơm bánh răng

2. sửa chữa van phân phối

3. Sửa chữa xi lanh lực

Phần II: Công nghệ sửa chữa xi lanh

I. Rửa ngoài, tháo máy, rửa chi tiết

II. Đặc tính kỹ thuật của xi lanh

III. Kiểm tra xi lanh trước khi sửa chữa

IV. Doa xi lanh

Phần III: Công nghệ chế tạo piston

I. Bản vẽ chi tiết và đặc tính kỹ thuật

II. Phân tích chức năng làm việc của piston

III. Tính công nghệ trong kết cấu của piston

IV. Quy trình công nghệ gia công piston

1. Dạng sản xuất

2. Phân tích chuẩn và chọn chuẩn

3.Thiết lập quy trình công nghệ

4. Thiết kế nguyên công

4.1. Rèn phôi

4.2. Khoả mặt đầu

4.3. Khoan, khoét, vát mép

4.4. Tiện

4.5. Nhiệt luyện

4.6. Mài

4.7. Kiểm tra chi tiết

Phần IV: Thiết kế giá thử xi lanh lực

1. Chọn động cơ

2. Tính chọn khớp nối

3. Chọn van an toàn

4. Chọn cơ cấu phân phối

KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

doc80 trang | Chia sẻ: maiphuongdc | Ngày: 13/12/2013 | Lượt xem: 1715 | Lượt tải: 23download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Khảo sát việc sử dụng hệ thống thủy lực của máy ủi D60, sửa chữa và phục hồi xi lanh lực nâng hạ ben của máy ủi KOMASU của Nhật và thiết kế giá thử cho hệ thống thủy lực, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
lỗ để lấy lại hình dáng hình học và mài bóng bề mặt lỗ. Sau khi mài bóng căn cứ vào kích thước của lỗ tiến hành phân nhóm thân hộp phân phối thành những nhóm kích thước cách nhau 0,004mm. Độ côn và độ ô van của lỗ nhỏ hơn 0,002mm. Con trượt thường được chế tạo bằng thép hợp kim crôm và nhiệt luyện đến độ cứng 56-63HRC. Hao mòn chủ yếu ở bề mặt vành trụ. Biện pháp sửa chữa chủ yếu là mài sau đó chọn lắp với lỗ. Nếu không chọn lắp được phải mạ thép hoặc mạ crôm, sau đó mài đến kích thước quy định, phân nhóm kích thước cách nhau 0,004mm và chọn lắp với lỗ. Cuối cùng mài rà những cặp đã ghép với nhau. Yêu cầu độ côn, độ ô van và sai lệch đường kính trên một con trượt không quá 0,002mm. - Cụm van xả (van thông) gồm van, ổ đặt và lò xo thường bị hao mòn trong quá trình làm việc (khi chuyển con trượt từ thế trung hoà sang thế làm việc). Van xả được chế tạo bằng thép hợp kim crôm và nhiệt luyện đến độ cứng 45-50HRC. Mặt côn thường bị mòn lõm thành vết. ổ đặt của van cũng được chế tạo bằng thép chất lượng cao, độ cứng bề mặt 45-50HRC và được ép vào thân hộp phân phối. Hao mòn ổ đặt xảy ra ở vùng tiếp xúc với mặt côn của van. Hồi phục cặp lắp ghép trên chủ yếu bằng mạ điện, sau đó mài. Tuy nhiên trước khi mạ điện cần sửa hết vết mòn và mép ổ đặt được gia công để có mặt vát với b = 0,25 và a = 450. Lắp ráp và khảo nghiệm: Trước khi lắp cần chọn con trượt với lỗ thuộc cùng một nhóm kích thước. Con trượt có thể dịch chuyển trong lỗ dưới tác dụng của trọng lượng bản thân. Khi lắp phải chú ý đệm làm kín, sau khi lắp phải rửa sạch rồi khảo nghiệm theo các chỉ tiêu sau: - Kiểm tra độ kín của con trượt và lỗ con trượt. Lượng rò dầu phải nhỏ hơn quy định. - Kiểm tra áp suất mở van an toàn - Kiểm tra áp suất mở van tự động của con trượt - Kiểm tra rò dầu qua van thông 3. Sửa chữa xi lanh lực Cần xilanh lực có thể bị cong, mòn. Trường hợp cần bị cong với độ cong lớn hơn 0,1mm trên chiều dài 200mm ta phải nắn lại trên máy ép. Nếu khe hở giữa cần pitston và lỗ của nắp xilanh lực lớn hơn 0,5mm phải mài lại cần, còn lỗ thì doa rộng và ép bạc mới bằng đồng hoặc gang, sau đó gia công đảm bảo khe hở 0,032 - 0,15mm. Nếu phần ren bị hỏng tiến hành hàn đắp và cắt ren mới. Piston và xi lanh thường bị hao mòn không đáng kể và thực tế người ta không sửa chữa. Tuy nhiên nếu bề mặt xilanh có vết xước hoặc bị gỉ ta cần mài cho hết vết mòn. Nếu đường kính xi lanh sau khi mài lớn hơn 0,32m thì ta phải mạ thép bề mặt xilanh và mài bóng đến KTBT. Khe hở giữa piston và xilanh vào khoảng 0,04-0,11mm. Vòng bít thường được thay thế khi sửa chữa xilanh lực. Khi lắp ráp phải để vòng bít nhô lên trên vành định tâm lớn hơn 0,25mm. Đến đây ta kết thúc việc khảo sát chung của hệ thống thủy lực D60. Tuỳ từng trường hợp cụ thể, điều kiện thực tế mà ta áp dụng phương pháp sửa chữa thích hợp. Việc phục hồi sửa chữa các chi tiết cụ thể sẽ được trình bày cụ thể chi tiết ở các phần sau của đồ án này. Phần II. Công nghệ sửa chữa xi lanh I. Rửa ngoài và tháo máy, rửa chi tiết Xy lanh lực nâng hạ ben của máy ủi D60 là loại động cơ thuỷ lực làm việc một chiều có nghĩa là chất lỏng chỉ làm việc ở một phía của piston tức là chỉ có một chiều chịu tải. R Hình 1: Xi lanh lực Sau khi nhận máy tiến hành rửa ngoài sau đó là tháo máy Tháo máy là công việc quan trọng trong quá trình sửa chữa quá trình côn gnghệ chi phí thực hiện quá trình và trình tự tháo phụ thuộc vào tính hao mòn hư hỏng cấp độ sửa chữa với mỗi một loại mối ghép như mối ghép ren, mối ghép chặt mối ghép bằng đinh tán mối ghép then mà ta có qui trình và dụng cụ tháo khác nhau Đối với xy lanh nâng hạ ben của máyD 60 thì mối ghép giữa ống và nắp xi lanh là mối ghép ren vớimối ghép ren ta có thể sử dụng một số dụng cụ thông thường như cờ lê, tuýp, và mỏ lết ở đây ta dùng cờ lê tu úp hoặc cờ lê chuyên dùng để tháo. Hình 2: Tháo nắp xi lanh Cờ lê sử dụng là cờ lê loại 100 và cánh tay đòn 400 (mm). 100 100 450 Hình 3: Cờ lê tháo nắp xi lanh Như vậy, tác động của một công nhân với lưc tác dụng P= 60á80 N tháo được mối ghép ren giữa lắp và ống xy lanh. Sau khi tháo xong ta tiến hành tẩy rửa chi tiết Công việc rửa các chi tiết nhằm nâng cao chất lượng sửa chữa kiểm tra chính xác mặt khác qua đó có thể đánh giá trình độ của xưởng, đối tượng sửa chữa gồm nhiều loại chất bẩn bám vào bề mặt chi tiết lại rất khác nhau về thành phần và tính chất lý hoá kinh nghiệm cho hay chất lượng rửa ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sửa chữa cũng như tuổi thọ của chi tiết. Hiện tại có những phương pháp rửa như cơ học, thuỷ lực, hoá học nhiệt, điện hoá và siêu âm. Việc loại trừ lớp cặn kết tủa của các sản phẩm oxy hoá và các sản phẩm phân hủy nhiệt nhiên liệu và dâù bôi trơn rất phức tạp nên phải dùng dung dịch xút và chất rửa chuyên dùng. Dung dịch rửa gồm dung dịch xút và chất rửa tổng hợp Nước và dung dịch xút dùng để rửa lớp cặn bám vào bề mặt của máy những lớp cặn cán bẩn được loại từ bằng các tia nước nóng 70 á800c nếu bề mặt có lẫn dầu hoặc nhiêu liêụ sử dụng dung dịch xút từ 1á2% để tăng hiệu quả làm sạch có thể tăng hàm lượng lên 6% nhưng điều đó cũng gây ra oxy hoá mạnh bề mặt chi tiết lãng phí xút ngoài ra còn gây ảnh hưởng tới sức khoẻ công nhân. Chất rửa tổng hợp gồm hỗn hợp các muối kiềm và chất hoạt tính bề mặt chất rửa này có thể làm sạch cặn dầu nuôi than, dễ hoà tan vào trong nước và có thể làm sạch được kim loại màu và kim loại đen Các chất dầu mỡ vô cơ không bị phân giải dưới tác dụng của dung dịch kiềm và không hoà tan trong nước dầu mỡ bẩn cùng với xút tạo thành các chất có sức căng bề mặt cao và tính thấm ướt bể mặt kém do vậy ta phải có chất hoạt tính bề mặt để nâng cao khả năng thấm ướt và khuyếch tán giảm sức căng bề mặt và dung dịch dễ bám vào bề mặt chi tiết. Nếu tăng nhiệt độ dung dịch rửa lên sức căng bề mặt giảm xuống diện tích màng dầu tăng lên tới mức làm cho màng dầu đứt đoạn và hình thành những phần tử dầu nhỏ. những phần tử dầu này có khối lượng riêng nhỏ nổi bên bề mặt dung dịch hoặc ở trong trạng thái lơ lửng. Về phương pháp rửa và làm sạch chi tiết có một số phương pháp sau: - Phương pháp hoá lý: Dùng dung dịch rửa có nhiệt độ từ 75á950C phun mạnh vào bề mặt chi tiết. - Phương pháp điện hoá: Dùng dòng điện một chiều hoặc xoay chiều với mật độ dòng điện anốt DA = 3 á10 A/dm2 - Phương pháp siêu âm: Dao động siêu âm được phát ra từ nguồn qua chất lỏng tới bề mặt cầu làm sạch với tần số f = 20á25 KHZ. Dưới tác dụng của sóng siêu âm lớp muội than bị phá huỷ sau thời gian t = 2 á3 phút - Phương pháp nhiệt: Chi tiết cần làm sạch được đưa vào trong lò có nhiệt độ 600 á7000c giữ 2á3 giờ sau đó làm nguôị châm cùng với lò phương pháp này ứng dụng để làm sạch các chi tiết có nhiều muội. - Phương pháp cơ khí: Dùng chổi sắt hoặc phun cát để làm sạch chi tiết. Với lý luận như trên đối với ống xy lanh ta sử dụng phương pháp rửa hoá lý dùng dung dịch xút nồng độ 1á2 % nhiệt độ từ 75á95% 0C phun mạnh vào thành trong xy lanh phương pháp này đơn giản tiết kiệm được thời gian kinh phí mà vẫn đảm bảo được các yêu cầu về tổng rửa chi tiết vì trong quá trình làm việc chất lỏng làm việc đã được qua các bộ lọc và luân chuyển liên tục cho nên ít cặn bẩn bám vào thành xy lanh mặt khác dưới áp lực của vòi phun dung dịch có nhiệt độ cao sẽ làm cho các hạt mài có thể còn nằm trong các vết xước của hành xy lanh ra ngoài đảm bảo cho chi tiết được sạch trước khi vào sửa chữa. ỉ140 ỉ120 1000 II. Đặc tính kỹ thuật của ống xy lanh nâng hạ ben của máy ủi D60. Hình 4: Đặc tính xi lanh Chiều dài ống xi lanh: L = 1000 (mm) Đường kính ngoài: D= 140 (mm) Đường kính trong: d = 120 (mm) Bề dày thành ống: d = 10 (mm) Độ nhẵn bóng bề mặt làm việc (thành trong xi lanh đạt cấp chính xác 8 tương đương Ra= 0.63 mm). Độ lệch tâm cho phép Ê 0.05 mm /100mm chiều dài ống xy lanh có đầy đủ đặc tính kỹ thuật trên mới đảm bảo được các yêu cầu làm việc III. Kiểm tra xy lanh trước khi sửa chữa. Sn Kiểm tra là công việc quan trọng quá trình sửa chữa như đã trình bày ở phần giới thiệu chung trong quá trình làm việc xi lanh bị mòn. Và do đặc tính làm việc của máy ủi trong quá trình cắt và vận chuyển đất là lực tác động của xy lanh lực Sn có thể đạt giá trị lớn nhất khi bắt đầu cắt hay bắt đâù nâng ở cuối quá trình cắt. Hình 5: Lực nâng ben Hoặc trong quá trình làm việc với đất có hệ số tơi xốp không đồng đều hoặc gặp trướng ngại vật vì vậy xảy ra hiện tượng xi lanh mòn không đều và ở đầu xi lanh bị mòn nhiều hơn mặt khác trong quá trình làm việc có xuất hiện hạt mài có thể cõn hạt rắn có trong chất lỏng làm việc hoặc do giăng phớt bị rách nát bề mặt piston chuyển động cọ sát bề mặt xi lanh do đó thành xy lanh bị xước Vì vậy mục đích kiểm tra xy lanh là phát hiện giờ xước độ hao mòn và độ hao mòn không đều của xi lanh Đo kích thước xi lanh Dụng cụ đo gồm pame đo trong và đồng hồ đo trong được bố trí như hình vẽ: Hình 6: Dụng cụ kiểm tra xi lanh 1. Giá để kẹp panme đo trong 2. Panme 3. Đồng hồ so đo trong ở đây ta sẽ đo kích thước của xy lanh ở ba vị trí Vị trí thứ nhất ứng với vị trí mòn lớn nhất khoảng 100 (mm) cách mép đầu ống xi lanh ứng với piston làm việc trong trường hợp lực Sn lớn nhất. Vị trí thứ hai cách mép ông 100mm ở đầu kia của xy lanh. Vị trí thứ ba là vị trí bất kỳ trong khoảng còn lại. Theo lượng mòn lớn nhất xác định được kích thước sửa chữa. Dsc³ Dtt = dmax + (a + b) Trong đó: Dsc: Kích thước sửa chữa gần nhất của xy lanh Dtt: Kích thước tính toán dmax: Đường kính xy lanh phần bị mòn lớn nhất a: Chiều sâu cắt tối thiểu (0.02á0.03)mm b: Lượng dư gia công (0.02á0.03)mm Do hao mòn không đều nên xác định kích thước sửa chữa theo phương pháp trên có thể xảy ra một phần nào đó của xy lanh không được gia công và như vậy vết xước không được khắc phục vì vết xước xuất hiện dọc theo thành ống xy lanh với chiều dài bằng hành trình làm việc của piston nếu hao mòn lệnh về một phía và Dtt= Dsc hoặc khác Dse một lượng 0.05á0.1 mm cần kiểm tra kích thước tính toán theo công thức Dtt =d1+2 (dmax-d1) +2 ( a + b) (2) Trong đó: d1: Kích thước đường kính xy lanh phần không bị mòn Vậy ta sẽ sử dụng công thức (2) để tính toán Theo kinh nghiệm cho thấy chỗ mòn lớn nhất đường kính tăng 0.2 mm khi sửa chữa gia công trên máy doa ta lấy chiều sâu cắt và lượng gia công là 0.03 mm thay vào công thức (2) ta có : Dtt= 120 + 2 (120,2 120 ) + 2 ( 0,03 + 0,03) = 120,55 (mm) Như vậy, ta đã xác định được kích thước sửa chữa với kích thước sửa chữa này ta khắc phục được hiện tượng mòn không đều và các vết xước trên bề mặt của xy lanh. IV. Công nghệ doa. 1. Máy doa và dao doa. * Máy doa Với đặc tính kỹ thuật của ống xy lanh ở đây ta sử dụng máy doa ngang mỗi máy doa khác nhau có đặc tính kỹ thuật khác nhau tuỳ từng chi tiết với các tính kỹ thuật khác nhau yêu cầu và tính chất sửa chữa khác nhau mà ta chọn máy sao cho vừa đơn giản, thuận tiện cho sử dụng vận hành giảm chi phí mà vẫn đảm bảo được yêu cầu đặt ra ta thử so sánh 2 loại máy dưới đây: Máy doa ngang - đặc tính kỹ thuật Máy/ đặc tính kỹ thuật 2615 2620B Đường kính trục 80 90 Côn móc trục N05 N05 Khoảng cách từ tâm trục tới bàn máy (mm) 120 170 Giới hạn chạy dao trục chính (mm) 2.2á1760 2.2á1760 Giới hạn chạy dao của bàn máy (mm) 1.4á1110 1.4á1110 Số cấp tốc độ của trục chính 12 22 Giới hạn vòng quay của trục chính (v/p) 20á1600 12.5á2000 Công suất của động cơ (kw) 5 7.5á10 Kích thước máy (mm) 2735x4300 2895x5470 Độ phức tạp sửa chữa (R) 19 24 Đối với ống xy lanh với đặc tính kỹ thuật và mức độ sửa chữa đã trình bày ở trên ta chọn máy 2615 Dao doaD 1 2 3 4 5 6 7 Hình 7: Dao doa Cấu tạo dao doa Phần 1 là phần làm việc bao gồm. Phần 4 phần cắt phần đầu có góc côn 450 để dẫn hướng. Phần 5 phần chuẩn trụ làm nhiệm vụ hiệu chuẩn và dự trữ cho bộ phận cắt. Phần 6: Phân hiệu chỉnh côn ngược tránh sự trầy sát khi mũi doa đi ra khỏi lỗ và giảm ma sát. Phần 2 là phần chuôi gồm Phần 3 phần cổ Phần 4 phần cán Do công dụng mà mũi doa có cấu tạo phức tạp hơn mũi xoáy và khoan số răng thường Z ³ 5 mũi doa cũng làm liền cán hoặc chắp như mũi xoáy các bộ phận của các lưỡi doa có thể chia như trên hình vẽ: Góc của mũi doa thường là: Mũi doa máy doa lỗ suốt + Doa gang j = 3 0á50 + Doa thép j = 120á150 Mũi doa cầm tay j = 1 0á20 ở đây vì vật liệu chế tạo xy lanh là thép nên ta chọn dao có f = 12 0á150 vì doa ống xy lanh là doa lỗ có đường kính lớn (D ³120mm) nên ở đây ta sử dụng mũi doa lắp ghép có các lưỡi dao rút ngắn, gắn mảnh kim cứng điều chỉnh được đường kính như vậy ta có phần 1+ phần 2 = 100 mm đó là chiều dài toàn bộ mũi doa riêng phần 1 là phần làm việc của mũi doa có chiều dài 58 mm (Các số liệu trên tra trong bảng 4-49 Sổ tay công nghệ chế tạo máy tập I) 2. Doa xy lanh Như phần trên đã trình bày và tính toán kích thước xi lanh sau khi sửa chữa là f 120,55 (mm) để đạt được yêu cầu về độ nhám bề mặt ( Ra= 0.63 mm) khi doa ta tiến hành theo hai bước doa thô sau đó doa tính vì lực cắt khi doa là không lớn ta tiến hành theo hai bước doa thô và doa tinh trên một lần gá tức là một lần định vị và kẹp chặt. a. Định vị và kẹp chặt * Định vị khi sửa chữa xy lanh là ta gia công mặt trụ trong (bề mặt làm việc của xy lanh) mặt trụ ngoài đã được tính toán và gia công đạt yêu cầu kỹ thuật khi sản xuất vì vậy để thống nhất khi chọn chuẩn định vị tránh sai số tính luỹ ta lấy mặt trụ ngoài của ống xy lanh làm mặt chuẩn. Đồ định vị khi chuẩn là mặt trụ ngoài thường là khối V + dụng cụ kẹp chặt khối chữ V gồm có khối V di động và khối V cố định ta sử dụng khối V dài cố định. Hình 8: Gá xi lanh * Tính toán lực kẹp ống xy lanh là chi tiết dạng bạc vì vậy lực w tính toán sao cho chi tiết được kẹp chặt trong đồ gá mà không gây biến dạng. Giá trị lực kẹp lớn hay nhỏ phụ thuộc và các ngoại lực tác dụng. Lực cắt mô men cắt được xác định cụ thể theo phương pháp cắt trong thực tế lực cắt không phải là một hằng số. Ngoài ra có nhiều điều kiện khác không ổn định như bề mặt phôi không bằng phẳng nguồn sinh lực sinh ra lực tác dụng vào cơ cấu kẹp không ổn định để kể đến các yếu tố gây nên sự không ổn định đó khi tính lực kẹp người ta đưa vào hệ số K. Khi đó lực kẹp được tính toán theo công thức sau: (3) Trong đó: K: Hệ số tính đến các yếu tố không ổn định K được tính toán theo công thức: K = K0. K1. K2. K3.K4. K5. K6 (4) Với: K0: Hệ số an toàn trong mọi trường hợp K0=1.5á2 ta chọn K0= 1,7 K1 : Hệ số phụ thuộc vào lượng dư gia công không đều K1=1,2 K2: Hệ số phụ thuộc vào sự mòn dao làm tăng lực cắt K2= 1á1,9 Với doa lực cắt là không lớn ta lấy K2= 1,2 K3: Hệ số phụ thuộc vào lực cắt không liên tục K3= 1,1. K4: Hệ số phụ thuộc vào nguồn sinh lực không ổn định với cơ cấu kẹp bằng tay K4= 1,3 K5: Hệ số phụ thuộc vào sự thuận tiện vị trí tay quay của cơ cấu kẹp khi kẹp bằng tay K 5 =1,2 K6: Hệ số phụ thuộc vào mô men làm lật phôi quanh điểm tựa K6= 1,5 Thay các giá trị của K0áK6 vào công thức 4 ta thu được: K = 1,7.1,2.1,2.1,1.1,3.1,2.1,5 = 6,3 * f: Hệ số ma sát giữa vật liệu phôi và đồ giá vật liệu chế tạo đồ gá là thép ma sát thép, thép: 0.2 (giữa mặt tiếp xúc). * Pz: Lực tiếp tuyến khi doa (lực cắt) khi tính lực cát của doa ta coi mỗi răng của mũi doa như một dao tiện tính theo lực cắt khi tiện như vậy Pz được tính theo công thức sau: Pz = Pn(cos g + m sin g + k . m) Z (5) Trong đó: g: Góc trước của lưỡi cắt mũi doa ằ 0 m: Hệ số ma sát giữa lưỡi cắt và phôi khi cắt thường lấy 0.6 ( theo P côgien be AM). K: Hệ số có phoi = 0.2 Z: Số lưỡi cắt của mũi doa = 2 (dao tuỳ động). Pn: Lực cản cắt Theo nguyên lý cắt gọt kim loại lực cản cát được tính theo công thức sau: Pn= snb. t. s. kme (6) Trong đó: sb: Giới hạn bền của vật liệu, vật liệu chế biến ống xy lanh thép C 45 có sb =580 Mpa (580 N/mm2) t: Chiều sâu cắt khi doa thô được tính theo công thức: S: Bước tiến khi doa được tính theo công thức: S = Cs. D0,7. KLs (mm/v) (7) Với Csvà KLs hệ số và hệ số điều chỉnh bề sâu lỗ doa tra bảng 36 giáo trình nguyên lý cắt gọt ta có Cs= 0,2 Kls= 0,75 D: Đường kính sau khi doa thô 120,5 (mm) thay vào công thức (7) ta thu được: S=0,2 .120,50.7. 0,75 = 4,3 (mm/v) K: Hệ số có phoi 0,2 mc: Luỹ thừa phụ thuộc vào độ nén của kim loại gia công=1,2 (giáo trình nguyên lý cắt gọt kim loại). Thay các giá trị tìm được vào biểu thức ( 6) ta thu được: Pn= 580 . 0,25 .4,3. 0,21,2= 163 (N) Thay vào biểu thức (5) ta tìm được lực cắt khi doa: Pz = Pn.(cos g + m sin g + k . m).Z = 163.(cos 0 + 0,6 sin 0 + 0,2 .0,6).2 =365 (N) Thay tất cả các giá trị tìm được vào biểu thức (3) ta tìm được lực kẹp cần thiết. b. Tính toán chế độ doa. Như đã trình bày ở phần trên do yêu cầu kỹ thuật của ống xy lanh sau khi sửa chữa và đặc tính của lưỡi doa ta tiến hành doa 2 bước doa thô và doa tinh. Bước 1: Doa thô: - Chiều sâu cắt (mm) D Do t Hình 9: Chiều sâu cắt Như trên đã tính toán chiều sâu cắt khi doa thô được xác định: -Bước tiến S (mm/vòng): S = 4,3 (mm/vòng) Tốc độ cắt V (m/phút): Tốc độ cắt khi doa được xác định theo công thức: (8) Trong đó: Các hệ số Cv,q, m, y, x tra bảng 5.29/ sổ tay CNCT tập II với vật liệu gia công thép các bon. Vật liệu lưỡi cắt thép hợp kim cứng T15 K 6 ta được: Cv = 100,6 q = 0,3 x = 0 y = 0,65 m = 0,4 Đường kính mũi doa D = 120,5 (mm) T: Chu kỳ bền dụgn cụ cắt bảng 5.30 (Sổ tay CNCT tập II) T = 140 phút S = 4,3 (mm/vòng) t = 0,25 (mm) K: Hệ số điều chỉnh chung cho tốc độ cắt tính đến các điều kiện cắt thực tế được xác định theo công thức: Kv= Kmv . Kuv. Kiv (*) Trong đó: Kmv hệ số phụ thuộc vào vật liệu gia công bảng 5.1/sổ tay CNCT tập II (**) với Kn, nv các hệ só cho trong bảng 5.2 / sổ tay CNCT tập II Kn= 1 nv= 1 sb: Giới hạn bền vật liệu gia công sb = 580 MPa Thay các giá trị tìm được vào (**) ta thu được: kuv: Hệ số phụ thuộc vào vật liệu dụng cụ chắt bảng 5.6 sổ tay CNCT tập II Kuv=1,15 Kiv: Hệ số phụ thuộc chiều sâu lỗ khoan bảng 5.31 sổ tay CNCT tập II KIV= 1 Thay các giá trị tìm được vào (*) ta được : Kv= 1,34.1,15.1 =1,54 Thay các giá trị đã xác định được ở trên vào công thức (8) xác định được độ cắt Như vậy số vòng quay của trục dụng cụ sẽ là : Với máy 2615 có giới hạn vòng quay trục chính 20á600 vòng / phút có 12 cấp tốc độ như vậy sẽ đảm bảo được yêu cầu trên Công suất cắt: Công suất cắt được xác định theo công thức : (Kw) Trong đó: Mx: Mô men xoắn được xác định theo công thức: (Nm) (*) ở đây Sz: Lượng chạy dao răng (mm/răng) được tính như sau: Sz= S/Z = 4,3 / 2 = 2,15 (mm/răng) Các hệ số mũ x, y tra theo bảng 5.32 sổ tay CNCT II ta được x = 1,2 y = 0,65 Cp: tra bảng 5.32 Sổ tay CNCT II ta được Cp= 67 Thay vào (*) ta được: Thay các giá trị tìm được vào công thức 9 ta xác định được công suất cắt: (Kw) Như vậy khi doa công suất doa là nhỏ với máy đã chọn có công suất là 5 kw thoả mãn. Quá trình tính toán trên có có bảng kết quả của bước doa thô như sau: S n w Hình 10: Doa thô Doa thô 2615 31,5 92 4,3 0,25 Bước công nghệ Máy V(m/p) n(v/p) s(mm/v) t(mm) Bước 2: Doa tinh: Do D Tương tự như trên ta tính toán chế độ cắt cho bước này: Hình 11: Chiều sâu cắt của doa tinh - Chiều sâu cắt t (mm): (mm) - Lượng chạy dao S (mm/vòng): Được xác định theo công thức: S = Cs. D0,7. Kls (10) Với Csvà KLs hệ số và hệ số điều chỉnh bề sâu lỗ doa cho chế độ doa tinh tra bảng 36 giáo trình nguyên lý cắt gọt kim loại. Cs= 0.1 Kls= 0.75 D: Đường kính sau khi doa tinh D = 120,55 (mm) Thay các giá trị tìm được vào biểu thức (10) ta thu được: S = 0,1.,120,550,75.0,75 = 2,1 (mm/v) - Tốc độ cắt V (m/ph): Khi doa tinh tốc độ cắt V sẽ được tính theo công thức: V = Vb. Kmv. KTV (11) Trong đó: Vb : Tốc độ tra bảng 63 (giáo trình nguyên lý cắt gọt kim loại) Vb= 13 (v/ph) Ktv: Hệ số điều chỉnh khi cắt bảng 63 (giáo trình nguyên lý cắt gọt kim loại) KtV=1 KmV: Hệ số điều chỉnh khi cắt: tra bảng 63 (giáo trình nguyên lý cắt gọt kim loại) Kmv= 1,16 Thay vào công thức (11): V = 13.1.1,16 = 15,8 (m/ph) Vậy số vòng quay của trục dụng cụ sẽ là: (v/p) Vậy điều chỉnh tốc độ quay của trục chính là 40(v/ph) Hình 12: Doa tinh S n w Vì công suất cắt của quá trình doa nhỏ ta không cần kiểm nghiệm lại. Ta có bảng sau Doa tinh 2615 15 40 2,1 0,025 Bước công nghệ Máy V(m/p) n(v/p) S(mm/p) t(mm) Đến đây ta kết thúc quá trình sửa chữa ống xy lanh bằng phương pháp doa. Với tất cả các bước tính toán chi tiết, cụ thể như trên ống xy lanh sau khi sửa chữa đạt được những đặc tính thoả mãn các yêu cầu kỹ thuật đặt ra. Phần iii: Chế tạo piston Sau khi sửa chữa xi lanh bằng phương pháp doa, đường kính xi lanh tăng lên do đó khe hở d giữa piston và xi lanh tăng lên. khe hở này phụ thuộc vào cấp độ sửa chữa xi lanh. Nếu như sửa chữa nhiều thì khe hở lớn, khi khe hở d >0,32 (mm) thì không đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật, khi đó dầu dò dỉ sẽ lớn không đảm bảo áp suất làm việc của xi lanh lực. Mặt khác khi khe hở lớn các gioăng nhanh mòn và nát như vậy máy làm việc kém hiẹu quả và không an toàn. Như vậy khi khe hở giữa piston và xi lanh lớn hơn 0,32 (mm) thì cần chế tạo piston để đảm bảo khe hở đúng theo yêu cầu kỹ thuật. 1,5x45° ỉ100 ỉ40 ỉ120 46 70 0,63 I. Bản vẽ chi tiết và các yêu cầu kỹ thuật của piston. Hình 1: Đặc tính kỹ thuật của piston - Vật liệu thép 45 - Nhiệt luyện : tôi ram - Độ không đồng tâm giữa mặt trụ trong và các mặt trụ ngoài không lớn hơn 0,05 mm. - Độ không vuông góc các mặt đầu với trục tâm không lớn hơn 0,02 mm. - Độ côn và độ ô van không lớn hơn 0,01 mm. II. Phân tích chức năng làm việc của piston. Piston có chức năng làm việc thay đổi thể tích làm việc của chất lỏnh trong xi lanh lực, tạo ra áp lực cần thiết khi máy làm việc. Khi làm việc ép chất lỏng tạo ra áp lực cần thiết để nâng ben đổ đất và khi cắt đất. Khi đó có phản lực từ chất lỏng tác dụng vào mặt đầu của piston. Trong thực tế để bảo đảm tính công nghệ trong chế tạo thì kích thước của piston được chế tạo là đủ bền dưới phản lực của chất lỏng tác dụng. Nên ở đây bỏ qua tính bền piston. Hệ thống thuỷ lực nói chung và piston nói riêng đòi hỏi độ chính xác cao. Thứ nhất là độ đồng tâm giữa mặt trụ trong và mặt trụ ngoài. Nếu độ đồng tâm lớn hơn giới hạn cho phép khi làm việc thì gioăng nhanh bị hỏng, tạo ra sự mòn nhanh về một phía của xi lanh và cả piston. Do đó máy làm việc tuổi thọ thấp, làm việc kém hiệu quả và không an toàn. Thứ hai là độ bóng bề mặt làm việc của piston. Bề mặt làm việc của piston là mặt trụ ngoài, độ nhẵn bóng của bề mặt này ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng làm việc của máy. Khi độ nhẵn bóng không đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật (Ra=0,63 mm). Khi làm việc bề mặt làm việc của xi lanh nhanh bị phá hỏng dẫn đến lượng dầu bị dò dỉ lớn không đảm bảo áp lực làm việc. Thứ ba là độ không vuông góc giữa mặt đầu và đương tâm lỗ. Piston khi làm việc chịu lực chiều trục thì độ không vuông góc này cho phép từ (0,02 á 0,03 mm)/100 mm bán kính. III. Tính công nghệ trong kết cấu của piston. Piston trong xi lanh lực nâng hạ ben của máy ủi D60 là chi tiết dạng bạc. Cũng như các chi tiết dạng bạc khác tính công nghệ trong kết cấu của bạc có ý nghĩa quan trọng đối với việc gia công để đạt yêu cầu kỹ thuật cần thiết. Kết cấu piston đơn giản, ở đây dạng sản xuất nhỏ ta dùng phôi rèn tự do, sau đó khoan lỗ tâm dùng lỗ tâm làm chuẩn định vị để gia công mặt ngoài. Khi chế tạo piston cần đảm bảo các điều kiện kỹ thuật cơ bản sau đây: Độ nhẵn bóng bề mặt trụ ngoài, độ đồng tâm giữa mặt ngoài và mặt lỗ, độ vuông góc giữa đường tâm lỗ và mặt đầu. - Về độ nhẵn bóng mặt ngoài ta sử dụng phương pháp mài tinh ở nguyên công cuối cùng sau khi nhiệt luyện sẽ bảo đảm được độ nhẵn bóng theo yêu cầu. - Điều kiện kỹ thuật còn lại sẽ được giải quyết bằng một trong các phương pháp sau: Gia công cả mặt ngoài, lỗ và mặt đầu trong cùng một lần gá. Phương án gia công tất cả các mặt chính trong một lần gá có thể thực hiện khi chế tạo các bạc bằng phôi thanh hoặc phôi ống, với việc cắt đứt ở bước cuối cùng. Đối với các phôi đúc từng chiếc muốn gia công tất cả các mặt chính sau một lần gá cần phải tạo nên các vấu lồi dài thêm để làm chuẩn, điều đó sẽ tăng phế liệu và giảm hệ số sử dụng vật liệu. Phương pháp này được dùng trong sản xuất đơn chiếc. Hình 2: a, b, - Gia công tất cả các mặt chính sau hai lần gá đặt hoặc là sau hai nguyên công trong đó có một lần định vị vào lỗ đê gia công tinh mặt ngoài (hình 2a, 2b). - Gia công tất cả các mặt chính sau ba lần gá đặt hoặc sau ba nguyên công trong đó có một lần định vị vào lỗ để gia công tinh mặt ngoài (hình 3). c, b, a, Hình 3: a. Gia công một phần mặt ngoài, một mặt đầu, gia công thô mặt trong. b. Gia công một phần mặt ngoài và mặt đầu còn lại, gia công tinh mặt trong. c. Gia công tinh mặt ngoài. - Gia công tất cả các mặt chính sau bốn lần gá đặt hay là sau bốn nguyên công. Trong đó có một lần định vị vào mặt ngoài để gia công lỗ (hình 4). a. Gia công một mặt đầu b. Gia công mặt đầu còn lại c. Gia công mặt ngoài d. Gia công mặt trong b, a, d, c, Hình 4: Từ các phương pháp giải quyết độ đồng tâm ở trên ta thấy rằng việc định vị vào lỗ bạc để gia công mặt ngoài có ưu điểm hơn so với định vị vào mặt ngoài để gia công lỗ. Vì

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docXaydung (10).doc