intTypePromotion=1
ADSENSE

Báo cáo tổng kết đề tài KH-CN: Nghiên cứu công nghệ và chế tạo bộ răng gầu máy xúc thủy lực BL365 trong khai thác mỏ

Chia sẻ: Minh Nguyet | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:43

103
lượt xem
15
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài "Nghiên cứu công nghệ và chế tạo bộ răng gầu máy xúc thủy lực BL365 trong khai thác mỏ" được thực hiện nhằm thay thế ngoại nhập cho các đơn vị khai thác có ý nghĩa thực tiễn, phục vụ sản xuất kịp thời. Việc nghiên cứu lựa chọn vật liệu, công nghệ chế tạo đạt kết quả tốt sẽ mở rộ để sản xuất các loại răng gàu máy xúc thủy lực cung cấp cho khai thác mỏ vad các ngành kinh tế khác. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Báo cáo tổng kết đề tài KH-CN: Nghiên cứu công nghệ và chế tạo bộ răng gầu máy xúc thủy lực BL365 trong khai thác mỏ

  1. Bé C«ng th−¬ng Tæng C«ng ty M¸y ®éng lùc vµ m¸y n«ng nghiÖp ViÖn C«ng nghÖ B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi KH-CN M∙ sè: 244.07.RD/H§-KHCN Tªn ®Ò tµi: nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gÇu m¸y xóc thñy lùc bl365 trong khai th¸c má C¬ quan chñ qu¶n: Bé C«ng th−¬ng C¬ quan chñ tr×: ViÖn C«ng nghÖ Chñ nhiÖm ®Ò tµi: kS. TrÇn tù tr¸c 6798 12/4/2008 Hµ Néi, 3-2008
  2. Bé C«ng th−¬ng Tæng C«ng ty M¸y ®éng lùc vµ m¸y n«ng nghiÖp ViÖn C«ng nghÖ B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi KH-CN M∙ sè: 240.07.RD/H§-KHCN Tªn ®Ò tµi: nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gÇu m¸y xóc thñy lùc bl365 trong khai th¸c má C¬ quan chñ tr× Chñ nhiÖm ®Ò tµi ViÖn C«ng nghÖ KS. TrÇn tù tr¸c Hµ Néi, 3 - 2008
  3. Nh÷ng ng−êi tham gia ®Ò tµi: 1. TrÇn Tù Tr¸c ViÖn C«ng nghÖ 2. §Æng Thµnh C«ng ViÖn C«ng nghÖ 3. TrÇn Träng NghÜa ViÖn C«ng nghÖ 4. Vâ Thanh S¬n ViÖn C«ng nghÖ 5. Th¸i V¨n An ViÖn C«ng nghÖ 6. Hoµng ThÞ Mai ViÖn C«ng nghÖ 7. NguyÔn Thanh Tïng ViÖn C«ng nghÖ 8. NguyÔn Cao Minh ViÖn C«ng nghÖ 9. NguyÔn §øc Chung ViÖn C«ng nghÖ
  4. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. môc lôc trang Lêi nãi ®Çu 3 PhÇn 1. Tæng quan 4 1.1. Thùc tr¹ng sö dông r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365 4 1.2. Nhu cÇu sö dông r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365 trong khai th¸c má 5 1.3. T×nh h×nh nghiªn cøu, s¶n xuÊt vµ cung cÊp r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc 5 BL365 1.4. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu vµ môc tiªu cña ®Ò tµi 6 PhÇn 2. lùa chän vËt liÖu 7 2.1. Nghiªn cøu vËt liÖu 7 2.1.1. TÝnh chèng mµi mßn cña thÐp 7 2.1.2. Nh÷ng ®Æc tÝnh c¬ b¶n cña thÐp chÞu mµi mßn va ®Ëp 8 2.1.3. Mét sè lo¹i thÐp chÞu mµi mßn va ®Ëp. 10 2.1.4. L−¹ chän vËt liÖu chÕ t¹o r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 10 2.2. C¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn tÝnh chÊt cña thÐp hîp kim 11 2.2.1. ¶nh h−ëng cña thµnh phÇn ho¸ häc 11 2.2.2. ¶nh h−ëng cña c«ng nghÖ ®óc 13 2.2.3. ¶nh h−ëng cña qu¸ tr×nh xö lý nhiÖt 13 PhÇn 3. c«ng nghÖ chÕ t¹o 15 3.1. S¬ ®å tæng thÓ quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o 15 3.2. C«ng nghÖ ®óc 17 3.2.1. ThiÕt kÕ c«ng nghÖ ®óc 17 3.2.2. C«ng nghÖ chÕ t¹o khu«n ®óc 19 3.3. C«ng nghÖ nÊu luyÖn thÐp Γ13 20 3.3.1. TÝnh to¸n phèi liÖu nÊu luyÖn 20 3.3.2. C«ng nghÖ nÊu luyÖn vµ ®óc rãt 23 3.4. C«ng nghÖ nhiÖt luyÖn thÐp Γ13 25 3.4.1. X¸c ®Þnh chÕ ®é gia nhiÖt 25 3.4.2. ThiÕt bÞ vµ ®å g¸ 26 ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 1
  5. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. 3.4.3. Thao t¸c nhiÖt luyÖn 27 Ph©n 4. KÕt qu¶ chÕ t¹o 28 PhÇn 5. KÕt luËn 29 Phô lôc 1. B¶n vÏ thiÕt kÕ r¨ng gÇu m¸y xóc thñy lùc BL365 30 Phô lôc 2. KÕt qu¶ ph©n tÝch thµnh phÇn ho¸ häc r¨ng gÇu xóc 32 Phô lôc 3. KÕt qu¶ kiÓm tra c¬ tÝnh vËt liÖu chÕ t¹o r¨ng gÇu xóc 33 Phô lôc 4. ¶nh kim t−¬ng vËt liÖu chÕ t¹o r¨ng gÇu xóc 34 Tµi liÖu tham kh¶o 37 ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 2
  6. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. Lêi nãi ®Çu Trong nh÷ng n¨m 1975-2004 c¸c lo¹i m¸y xóc ch¹y ®iÖn (EKΓ 4,6, EKΓ 5A vµ 8И) nhËp khÈu tõ Liªn X« cò ®ãng vai trß chñ ®¹o trong viÖc bèc xóc ®Êt ®¸ t¹i c¸c c«ng tr−êng khai th¸c má. Tõ n¨m 2004 ®Õn nay s¶n l−îng khai th¸c t¨ng hµng n¨m, ®iÒu kiÖn khai th¸c ngµy cµng khã kh¨n (hÖ sè bèc ®Êt ®¸/than t¨ng tõ 3/1 ®Õn 6/1) dÉn ®Õn c¸c lo¹i m¸y xóc ch¹y ®iÖn kh«ng ®¸p øng ®−îc yªu cÇu bèc xóc ®Êt ®¸. Tr−íc t×nh h×nh ®ã c¸c ®¬n vÞ khai th¸c má ®· nhËp khÈu m¸y xóc thuû lùc ®Ó phôc vô s¶n xuÊt. M¸y xóc thuû lùc BL365 lµ mét trong c¸c lo¹i m¸y xóc thuû lùc cã dung tÝch gµu xóc 3,65 m3 ®−îc c¸c ®¬n vÞ khai th¸c má nhËp khÈu tõ Mü. R¨ng gµu lµ mét chi tiÕt trong côm gµu xóc th−êng xuyªn ph¶i thay thÕ do bÞ mµi mßn víi ®Êt ®¸ trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. Mét vµi ®¬n vÞ c¬ khÝ trong n−íc b−íc ®Çu chÕ t¹o r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365 dïng cho khai th¸c má nh−ng chÊt l−îng ch−a ®¸p øng ®−îc yªu cÇu sö dông. §Ó phôc vô s¶n xuÊt, c¸c ®¬n vÞ khai th¸c má ®· nhËp khÈu r¨ng gµu tõ nhiÒu n−íc víi gi¸ thµnh kh¸ cao. §Ò tµi “Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365 trong khai th¸c má” nh»m thay thÕ nhËp ngo¹i cho c¸c ®¬n vÞ khai th¸c cã ý nghÜa thùc tiÔn, phôc vô s¶n xuÊt kÞp thêi. ViÖc nghiªn cøu lùa chän vËt liÖu, c«ng nghÖ chÕ t¹o ®¹t kÕt qu¶ tèt sÏ më réng ®Ó s¶n xuÊt c¸c lo¹i r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc cung cÊp cho khai th¸c má vµ c¸c ngµnh kinh tÕ kh¸c gãp phÇn tiÕt kiÖm ngo¹i tÖ, t¹o viÖc lµm vµ chñ ®éng trong s¶n xuÊt. Trong b¸o c¸o tæng kÕt nµy, nhãm t¸c gi¶ tr×nh bµy c¸c néi dung nghiªn cøu ®· thùc hiÖn vµ c¸c kÕt qu¶ ®¹t ®−îc trong qu¸ tr×nh nghiªn cøu vµ chÕ t¹o. ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 3
  7. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. PhÇn 1 tæng quan 1.1. Thùc tr¹ng sö dông r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc cat bl 365 1.1.1. §iÒu kiÖn lµm viÖc Bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365 gåm 5 chi tiÕt l¾p ë gµu xóc. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc r¨ng gµu chÞu t¸c dông cña lùc ®Èy thñy lùc vµ bÞ va ®Ëp, chµ s¸t víi vËt liÖu cÇn bèc xóc rÊt m¹nh. VËt liÖu bèc xóc lµ ®¸, sái, b×a b¾p, ®Êt... ®Òu rÊt cøng nªn r¨ng gµu bÞ mµi mßn nhanh, thËm chÝ g·y, vì… Khi phÇn mòi mßn tíi giíi h¹n quy ®Þnh, ph¶i tiÕn hµnh thay thÕ. 1.1.2. Thùc tr¹ng sö dông R¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365 do c¸c ®¬n vÞ khai th¸c má nhËp ngo¹i cã chÊt l−îng sö dông æn ®Þnh vµ ®¸p øng yªu cÇu s¶n xuÊt. S¶n l−îng xóc ®Êt ®¸ trung b×nh cho 01 bé (5 c¸i) víi ®é cøng f = 10-12 lµ 65.000-70.000 m3. R¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365 cña c¸c ®¬n vÞ c¬ khÝ trong n−íc chÕ t¹o cã chÊt l−îng sö dông rÊt thÊp. Sè liÖu kh¶o s¸t t¹i C«ng ty than Cao S¬n, Cäc S¸u, §Ìo Nai thÊy r»ng: - R¨ng gµu hay bÞ g·y trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. - S¶n l−îng xóc ®Êt ®¸ trung b×nh cho 01 bé: 30.000-35.000 m3 ®Êt ®¸. §é bÒn, hay tuæi thä (nãi c¸ch kh¸c s¶n l−îng xóc ®Êt ®¸) cña r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc phô thuéc vµo c¸c yÕu tè sau: - Lùa chän thµnh phÇn hîp kim phï hîp víi ®iÒu kiÖn lµm viÖc, nÊu luyÖn hîp kim ®¹t thµnh phÇn ho¸ häc chÝnh x¸c. - ThiÕt kÕ c«ng nghÖ ®óc vµ chÕ t¹o khu«n chuÈn x¸c ®Ó vËt ®óc kh«ng cã khuyÕt tËt, tæ chøc ch¾c ®Æc, h¹t nhá mÞn. - NhiÖt luyÖn ph¶i ®¶m b¶o tæ chøc kim lo¹i cña r¨ng gµu thuÇn austenÝt. - §iÒu kiÖn sö dông mµ yÕu tè chñ yÕu lµ ®Æc ®iÓm thæ nh−ìng, t¶i träng va ®Ëp lín hay nhá vµ ¸p suÊt t¸c dông lªn r¨ng gµu cao hay thÊp. ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 4
  8. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. 1.2. Nhu cÇu sö dông r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365 vµ c¸c lo¹i kh¸c trong khai th¸c má C¸c ®¬n vÞ khai th¸c má cña vïng Qu¶ng Ninh hiÖn nay ®ang sö dông 80 m¸y xóc thuû lùc nhËp khÈu tõ Mü, Hµn Quèc, NhËt B¶n cã dung tÝch gµu xóc tõ 2-12 m3 ®Ó phôc vô s¶n xuÊt. C¸c lo¹i m¸y xóc thuû lùc bao gåm: PC400-6; PC 750; BL365; CAT 5090; CAT 320; CAT 1250. Sè liÖu kh¶o s¸t t¹i c¸c ®¬n vÞ khai th¸c má Qu¶ng Ninh sö dông r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc cho thÊy mçi n¨m mét m¸y xóc sö dông 30 bé r¨ng gµu. Mét bé r¨ng gµu cã 05 c¸i, träng l−îng trung b×nh cña 01 r¨ng gµu: 35-40 kg. Tæng träng l−îng r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc cã nhu cÇu 01 n¨m t¹i c¸c ®¬n vÞ khai th¸c má lµ: ( 80 m¸y x 30 bé ) x (5 c¸i x 40 kg ) = 480.000 kg. Nh− vËy ®Ó cung cÊp cho c¸c ®¬n vÞ khai th¸c má khu vùc Qu¶ng Ninh hµng n¨m cÇn cã 480 tÊn s¶n phÈm r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc víi gi¸ trÞ kho¶ng 17-18 tû ®ång. 1.3. T×nh h×nh nghiªn cøu, s¶n xuÊt vµ cung cÊp r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365. C¸c ®¬n vÞ s¶n xuÊt c¬ khÝ trong n−íc ®· chÕ t¹o r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365 vµ mét sè lo¹i kh¸c cung cÊp cho khai th¸c má tõ n¨m 2005. Kh¶o s¸t t¹i c¸c ®¬n vÞ c¬ khÝ ®· vµ ®ang chÕ t¹o r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc cung cÊp cho khai th¸c má thÊy r»ng: - ViÖc lùa chän vµ khèng chÕ thµnh phÇn hîp kim trªn c¬ së thÐp Γ13 trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt ®Ó chÕ t¹o r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc ch−a ®−îc khoa häc vµ phï hîp víi ®iÒu kiÖn lµm viÖc. - C«ng nghÖ ®óc ch−a ¸p dông c«ng nghÖ tiªn tiÕn ®¸p øng ®−îc yªu cÇu vËt ®óc kÕt tinh cã tæ chøc nhá mÞn. - C«ng nghÖ nhiÖt luyÖn cßn mang tÝnh thñ c«ng, ch−a gi¸m s¸t ®−îc c¸c th«ng sè cña qu¸ tr×nh nhiÖt luyÖn. §èi víi c¸c n−íc c«ng nghiÖp tiªn tiÕn c«ng nghÖ chÕ t¹o r¨ng gµu c¸c lo¹i ®−îc nghiªn cøu c¬ b¶n vµ ¸p dông réng r·i trong s¶n xuÊt. §©y lµ nh÷ng c«ng nghÖ hoµn chØnh tõ kh©u lùa chän hîp kim cho tõng lo¹i r¨ng gµu lµm viÖc trong c¸c ®iÒu kiÖn kh¸c nhau, nÊu luyÖn hîp kim, ®óc, nhiÖt luyÖn. C¸c c«ng ®o¹n nµy ®−îc tiÕn hµnh trªn nh÷ng thiÕt bÞ c«ng nghÖ tiªn tiÕn ®¶m b¶o tÝnh æn ®Þnh chÊt l−îng s¶n phÈm. C¸c lo¹i r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc nhËp ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 5
  9. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. khÈu cã s¶n l−îng xóc trung b×nh 65.000-70.000m3 ®Êt ®¸ cho 01 bé. Tuy nhiªn gi¸ thµnh cña r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc nhËp khÈu rÊt cao (2.300 USD/ tÊn) vµ kh«ng chñ ®éng ®−îc ®Ó phôc vô cho s¶n xuÊt. 1.4 Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu vµ môc tiªu cña ®Ò tµi 1.4.1. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu - Nghiªn cøu ®iÒu kiÖn lµm viÖc vµ thùc tr¹ng sö dông r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365. - Nghiªn cøu nh÷ng ®Æc tÝnh c¬ b¶n cña thÐp chÞu mµi mßn va ®Ëp. C¸c lo¹i thÐp chÞu mµi mßn va ®Ëp. - Lùa chän vËt liÖu chÕ t¹o r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365. - Nghiªn cøu thµnh phÇn ho¸ häc, c¸c tÝnh chÊt vËt lý, c¬ häc vµ c«ng nghÖ thÐp Γ13. - Nghiªn cøu c¸c yÕu tè ¶nh h−ëng ®Õn tÝnh chÊt cña hîp kim . - Nghiªn cøu lùa chän c¸c biÖn ph¸p c«ng nghÖ qua c¸c c«ng ®o¹n: ThiÕt kÕ c«ng nghÖ ®óc, c«ng nghÖ chÕ t¹o khu«n ®óc, c«ng nghÖ nÊu luyÖn, c«ng nghÖ nhiÖt luyÖn. - KiÓm tra, ®¸nh gi¸ c¸c qu¸ tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o vµ c¸c chØ tiªu cña vËt liÖu. - §¸nh gi¸ c¸c chØ tiªu kü thuËt, kinh tÕ. 1.4.2. Môc tiªu cña ®Ò tµi - Nghiªn cøu lùa chän ®−îc vËt liÖu thÝch hîp ®Ó chÕ t¹o r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365. - §Ò ra quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o phï hîp víi trang thiÕt bÞ c«ng nghÖ hiÖn cã t¹i ViÖt Nam ®Ó chÕ t¹o r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365. - Më réng ®Ó ¸p dông chÕ t¹o c¸c lo¹i r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc hiÖn ®ang sö dông trong khai th¸c má vµ c¸c ngµnh kinh tÕ kh¸c. ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 6
  10. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. PhÇn 2 Lùa chän vËt liÖu 2.1. Nghiªn cøu vËt liÖu 2.1.1. tÝnh chèng mµi mßn cña thÐp C¸c chi tiÕt m¸y bÞ mµi mßn trong qu¸ tr×nh lµm viÖc lµ do sù ma s¸t lÉn nhau gi÷a chóng, do t¸c dông cña m«i tr−êng lµm viÖc hoÆc do sù mµi s¸t cña c¸c h¹t cøng lªn bÒ mÆt cña chi tiÕt. C¬ chÕ mµi mßn trong c¸c tr−êng hîp kh¸c nhau còng kh¸c nhau. Trong tr−êng hîp bÞ mµi mßn do ma s¸t, bÒ mÆt kim lo¹i chç tiÕp gi¸p nhau bÞ biÕn d¹ng dÎo vµ bÞ mßn trãc ®i tõng phÇn mét. Do vËy ®Ó n©ng cao tÝnh chèng mµi mßn ph¶i lµm cho thÐp khã biÕn d¹ng dÎo b»ng c¸ch n©ng cao ®é cøng. §é cøng kim lo¹i cµng cao tÝnh chèng mµi mßn cµng lín vµ tÝnh chèng mµi mßn quyÕt ®Þnh bëi gi¸ trÞ ®é cøng. Tuy nhiªn quy luËt nµy chØ ®óng trong tr−êng hîp hîp kim cã tæ chøc mét pha. Trong tr−êng hîp hîp kim cã hai hay nhiÒu pha tÝnh chèng mµi mßn vÉn cã thÓ cao khi ®é cøng kh«ng cao. Trong tr−êng hîp ®é cøng cña hîp kim tuy thÊp nh−ng tÝnh chèng mµi mßn vÉn ®ñ cao do bÞ biÕn cøng m¹nh khi biÕn d¹ng dÎo trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. Ngoµi ra, sù b«i tr¬n c¸c bÒ mÆt ma s¸t trong qu¸ tr×nh lµm viÖc còng n©ng cao tÝnh chèng mµi mßn. C¸c lo¹i thÐp vµ hîp kim cã tÝnh chèng mµi mßn cao, sö dông trong c«ng nghiÖp gåm cã 03 d¹ng sau: - ThÐp cã ®é cøng cao vµ kh«ng cã ®iÓm mÒm sau khi t«i nh− thÐp æ bi, c¸c lo¹i thÐp ®−îc xö lý ho¸- nhiÖt luyÖn. - ThÐp cã ®é cøng sau nhiÖt luyÖn kh«ng cao nh−ng cã thÓ biÕn cøng bÒ mÆt trong qu¸ tr×nh lµm viÖc, t¹o nªn tÝnh chèng mµi mßn t¨ng cao. §ã lµ thÐp chÞu mµi mßn va ®Ëp. - ThÐp cã ®é cøng thÊp nh−ng cã kh¶ n¨ng tù b«i tr¬n: ThÐp cã tæ chøc graphÝt. R¨ng gµu m¸y xóc lµ chi tiÕt ®iÓn h×nh lµm viÖc trong ®iÒu kiÖn ma s¸t d−íi ¸p lùc lín vµ chÞu va ®Ëp. VËt liÖu chÕ t¹o yªu cÇu ph¶i biÕn cøng trong qu¸ tr×nh lµm viÖc ®Ó cã ®é cøng t¨ng cao, dÉn ®Õn tÝnh chèng mµi mßn tèt. ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 7
  11. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. 2.1.2. nh÷ng §Æc tÝnh c¬ b¶n cña thÐp chÞu mµi mßn va ®Ëp. 2.1.2.1. §Æc tÝnh c¬ b¶n ThÐp chÞu mµi mßn va ®Ëp cã tªn gäi chung lµ thÐp Hadfield lµ lo¹i thÐp cã tÝnh chèng mµi mßn ®Æc biÖt khi lµm viÖc d−íi t¶i träng va ®Ëp cã nh÷ng ®Æc tÝnh c¬ b¶n sau: - Lµ lo¹i thÐp ®óc chøa c¸c bon vµ mangan cao, cã tæ chøc austenÝt, do cã nhiÒu Mn lµ nguyªn tè më réng vïng γ trong gi¶n ®å tr¹ng th¸i s¾t- c¸c bon Fe-C (H×nh1). - Cã ®é cøng ban ®Çu kho¶ng 200 HB vµ cã ®é dÎo cao. - Khi lµm viÖc bÞ ma s¸t d−íi ¸p lùc vµ chÞu t¶i träng va ®Ëp lín, bÒ mÆt cña thÐp bÞ biÕn d¹ng dÎo vµ x¶y ra c¸c qu¸ tr×nh sau: + BiÕn cøng: M¹ng tinh thÓ austenÝt bÞ x« lÖch vµ lµm nhá tæ chøc blèc. + T¹o thµnh m¸ctenxÝt: D−íi t¸c dông cña øng xuÊt cao mét phÇn austenÝt chuyÓn biÕn thµnh m¸ctenxÝt vµ ®−îc gäi lµ m¸ctenxÝt biÕn d¹ng. Do l−îng chøa c¸c bon trong thÐp cao tíi 1,3% nªn ®é cøng cña m¸ctenxÝt t¹o thµnh rÊt cao. KÕt qu¶ lµ líp chÞu biÕn d¹ng dÎo vµ biÕn cøng cã ®é cøng cao tíi 600 HB vµ chèng mµi mßn rÊt tèt. Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc líp ho¸ bÒn nµy kh«ng bÞ mÊt, v× líp cò bÞ mßn ®i th× líp míi tiÕp tôc bÞ biÕn d¹ng dÎo vµ biÕn cøng. §Æc tÝnh nµy lµm thÐp Hadfield kh¸c h¼n c¸c thÐp kh¸c ®−îc t«i bÒ mÆt hoÆc xö lý ho¸ - nhiÖt luyÖn. Do ®ã thÐp Hadfield lµm viÖc ®−îc l©u dµi trong ®iÒu kiÖn bÞ mµi mßn d−íi t¶i träng va ®Ëp. TÝnh chèng mµi mßn cña thÐp Hadfield ®¹t ®−îc gi¸ trÞ cao nhÊt khi nã cã tæ chøc mét pha hoµn toµn lµ austenÝt. Sau khi ®óc ngoµi tæ chøc austenÝt ra vÉn cßn cã c¸cbÝt mangan h×nh thµnh (do l−îng c¸cbon vµ mangan cña thÐp cao). Muèn austenÝt ho¸ ph¶i nung nãng thÐp ®Õn 1050-11500C ®Ó c¸cbÝt hoµ tan hÕt vµo austenÝt råi khi lµm nguéi nhanh trong n−íc tæ chøc austenÝt ®−îc cè ®Þnh l¹i hoµn toµn ë c¶ nhiÖt ®é th−êng. ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 8
  12. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. L+δ D Β δ L NhiÖt ®é (oC) δ+γ γ Β C γ F (γ +Xe) Xª men tit (Xe), Fe C 3 G (γ + Xe) + XeI γ + XeII γ + XeII + (γ +Xe) α+γ K α (F) (P + Xe) +XeI (F +Xe) = P (P +Xe) F+P P + XeII P + XeII + (P +Xe) Q Fe ThÐp gang %C H×nh1. Gi¶n ®å tr¹ng th¸i s¾t- c¸c bon Fe-C 2.1.2.2. Yªu cÇu thµnh phÇn ho¸ häc, c¬ tÝnh cña thÐp chÞu mµi mßn va ®Ëp Thµnh phÇn ho¸ häc vµ c¬ tÝnh cña thÐp Hadfield yªu cÇu theo b¶ng 1 vµ b¶ng 2. B¶ng 1: Thµnh phÇn ho¸ häc c¬ b¶n cña thÐp Hadfield (%). C Si Mn P S 0,9-1,4 0,8-1,0 11,5-14,5
  13. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. 2.1.3 c¸c lo¹i thÐp chÞu mµi mßn va ®Ëp + Tiªu chuÈn Nga: ë Nga chØ cã mét m¸c thÐp Hadfield víi kÝ hiÖu 110 Γ13II (tr−íc ®©y lµ Γ13II hay ®¬n gi¶n lµ Γ13) thµnh phÇn ho¸ häc ®−îc quy ®Þnh theo b¶ng 3. B¶ng 3: Thµnh phÇn ho¸ häc cña thÐp Γ13 theo GOCT 2176-77 (%) C Si Mn P S Cr Ni Cu 0,9-1,4 0,8-1 11,5-15
  14. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. “ D 0,7-1,3 1,0 11,5-14,0
  15. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. J B H H' NhiÖt ®é (O C) N 0 Hµm luîng C, % H×nh 2: Gi¶n ®å S¾t - Cacbon øng dông trong ®iÒu kiÖn thùc tÕ ®èi víi vËt ®óc b»ng thÐp cacbon vµ thÐp hîp kim thÊp 0 H- 1494 C, C-0,07%; J-1494 0C, C- 0,18% B- 1494 0 C, C- 0,51%; N-1394 0C, C- 0,07% §uêng gi¶n ®å b×nh thuêng §uêng gi¶n ®å thùc tÕ øng dông cho vËt ®óc C¸c nguyªn tè hîp kim ®−a vµo thÐp lµm n©ng cao ®é bÒn cña thÐp. Sù c¶i thiÖn tÝnh chÊt lµ do c¸c nguyªn tè hîp kim ¶nh h−ëng ®Õn tÝnh chÊt cña ferit, ®é ph©n t¸n cña pha c¸cbÝt, tÝnh bÒn v÷ng cña m¸ctenxit khi ram, ®é thÊm t«i vµ kÝch th−íc h¹t. C¸c nguyªn tè hîp kim khi hoµ tan vµo ferit sÏ ho¸ bÒn nã. Si, Mn, Ni lµ c¸c nguyªn tè cã m¹ng tinh thÓ kh¸c víi m¹ng tinh thÓ cña Fe, nªn chóng cã t¸c dông lµm t¨ng ®é cøng cña ferit khi th−êng ho¸ hoÆc lµm nguéi chËm. C¸cbon trong thÐp kÕt cÊu lµm t¨ng l−îng xªmentit. Do vËy t¨ng c¸cbon th× ®é bÒn, ®é cøng t¨ng, cßn ®é dÎo vµ ®é dai gi¶m. §é ph©n t¸n cña pha c¸cbÝt ®−îc quyÕt ®Þnh bëi chÕ ®é nhiÖt luyÖn vµ thµnh phÇn cña thÐp. Phèt pho vµ l−u huúnh lµ c¸c t¹p chÊt cã h¹i ®Õn c¬ tÝnh cña thÐp, nã lµm gi¶m ®é bÒn, ®é dai, t¨ng kh¶ n¨ng nøt nãng cho vËt ®óc. ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 12
  16. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. 2.2.2. ¶nh h−ëng cña c«ng nghÖ ®óc. Trong s¶n xuÊt ®óc, cã nhiÒu ph−¬ng ph¸p ®óc: §óc b»ng khu«n c¸t, b»ng khu«n kim lo¹i, ®óc ly t©m, ®óc b»ng khu«n mÉu ch¶y... chÊt l−îng vËt ®óc tuú thuéc vµo ph−¬ng ph¸p c«ng nghÖ chÕ t¹o ra vËt ®óc ®ã. C«ng nghÖ ®óc hîp lý lµm cho vËt ®óc kÕt tinh ®ång ®Òu, tæ chøc h¹t nhá mÞn vµ kh«ng cã c¸c khuyÕt tËt ®óc. §iÒu ®ã thuËn lîi cho c«ng nghÖ nhiÖt luyÖn tiÕp theo, qu¸ tr×nh nung nãng vµ lµm nguéi sÏ Ýt g©y øng xuÊt dÉn ®Õn nøt s¶n phÈm. ThiÕt kÕ ®óc cßn t¹o ®iÒu kiÖn thuËn tiÖn cho viÖc c¾t ®Ëu ngãt vµ lµm s¹ch. C¸c biÖn ph¸p c«ng nghÖ cã t¸c ®éng quyÕt ®Þnh ®Õn chÊt l−îng cña chi tiÕt. VÞ trÝ vËt ®óc khi rãt quyÕt ®Þnh c¸ch thøc ®«ng ®Æc, ®Én ®Õn kh¶ n¨ng bï ngãt tèt hay xÊu. Chi tiÕt khi rãt ë tr¹ng th¸i ®øng sÏ t¹o ®iÒu kiÖn cho vËt ®óc ®«ng ®Æc cã h−íng tõ d−íi lªn. §Ëu ngãt sÏ lµ n¬i ®«ng ®Æc cuèi cïng vµ lµm nhiÖm vô bæ ngãt cho vËt ®óc. Trong tr−êng hîp kh«ng cho phÐp rãt ®øng th× míi rãt ë vÞ trÝ n»m, qu¸ tr×nh ®«ng ®Æc sÏ ®ång thêi trªn toµn chi tiÕt. Do vËy víi tõng chi tiÕt cô thÓ ta chän c«ng nghÖ cho phï hîp. HÖ thèng rãt ph©n tÇng lµ hîp lý nhÊt khi vËt ®óc rãt ë tr¹ng th¸i ®øng v× dßng ch¶y ªm, t¹o ®«ng ®Æc cã h−íng. Tuy nhiªn hÖ thèng rãt kiÓu nµy khã läc xØ, do vËy ph¶i sö dông nåi rãt cã v¸ch ng¨n xØ hoÆc cµo s¹ch xØ tr−íc khi rãt khu«n. Tuú theo vËt liÖu chÕ t¹o, h×nh d¸ng kÝch th−íc cña chi tiÕt vµ c¸c yªu cÇu kh¸c ®Ó lùa chän ph−¬ng ph¸p c«ng nghÖ ®óc cho phï hîp ®¶m b¶o chÊt l−îng vËt ®óc vµ cã hiÖu qu¶ kinh tÕ trong s¶n xuÊt . 2.2.3. ¶nh h−ëng cña qu¸ tr×nh Xö lý nhiÖt NhiÖt luyÖn lµ mét phÇn c«ng nghÖ quan träng quyÕt ®Þnh ®Õn tÝnh chÊt c¬ häc cña c¸c lo¹i hîp kim. Kh¶ n¨ng lµm viÖc cña c¸c chi tiÕt m¸y ngoµi c¸c yÕu tè vËt liÖu, chÊt l−îng vËt ®óc cßn phô thuéc vµo chÕ ®é nhiÖt luyÖn. Tuú theo vËt liÖu chÕ t¹o, h×nh d¸ng kÝch th−íc cña chi tiÕt vµ ph−¬ng ph¸p ®óc mµ lùa chän chÕ ®é nhiÖt luyÖn phï hîp ®Ó ®¹t ®−îc c¬ tÝnh vËt liÖu theo yªu cÇu. C¸c chÕ ®é nhiÖt luyÖn bao gåm: ñ, th−êng ho¸, t«i, ram ... C¸c qu¸ tr×nh xö lý nhiÖt ®Òu ph¶i qua c¸c b−íc: Gia nhiÖt nung nãng, gi÷ nhiÖt vµ lµm nguéi. Ph¶i nghiªn cøu ®Ó thùc hiÖn c¸c nguyªn c«ng cho phï hîp víi mçi lo¹i hîp kim, thµnh dµy vµ ®é phøc t¹p cña tõng chi tiÕt. NÕu thùc hiÖn kh«ng ®óng qu¸ tr×nh nhiÖt luyÖn sÏ g©y nøt vì hoÆc dÉn ®Õn c¬ tÝnh cña vËt liÖu kh«ng ®¶m b¶o. ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 13
  17. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. ChÕ ®é n©ng nhiÖt cña c¸c qu¸ tr×nh nhiÖt luyÖn ®Òu cã nhiÖm vô ®−a tæ chøc ban ®Çu vÒ austenÝt vµ t¹o ra cÊu tróc cã tæ chøc nhá h¹t. Víi thÐp hadfield, qu¸ tr×nh n©ng nhiÖt cßn cã nhiÖm vô hoµ tan c¸cbÝt mangan vµo austenÝt. ChÕ ®é n©ng nhiÖt cña thÐp hadfield cÇn chËm v× ®é truyÒn nhiÖt cña vËt liÖu kÐm, dÔ g©y ra nøt do øng xuÊt khi nung. Thêi gian gi÷ nhiÖt cña c¸c nguyªn c«ng nhiÖt luyÖn cÇn hîp lý, ®¶m b¶o thÊu nhiÖt cho toµn bé chi tiÕt vµ hoµn thµnh qu¸ tr×nh biÕn ®æi pha, nh−ng còng kh«ng ®−îc qu¸ dµi v× sÏ lµm th« h¹t vµ tho¸t c¸c bon bÒ mÆt cña thÐp. ChÕ ®é lµm nguéi sau khi nung cña qu¸ tr×nh nhiÖt luyÖn còng rÊt phøc t¹p vµ phô thuéc vµo chÕ ®é nhiÖt luyÖn ®· chän. Nã bao gåm lµm nguéi chËm theo lß, nguéi ngoµi kh«ng khÝ, nguéi trong m«i tr−êng dÇu, nguéi trong m«i tr−êng n−íc. Mçi chÕ ®é lµm nguéi cho ta c¬ tÝnh kh¸c nhau. V× vËy, víi mçi lo¹i vËt liÖu còng nh− chi tiÕt ph¶i chän chÕ ®é lµm nguéi phï hîp. ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 14
  18. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. phÇn 3 c«ng nghÖ chÕ t¹o 3.1. s¬ ®å tæng thÓ quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o 3.1.1. Yªu cÇu chung ChÕ t¹o r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365 liªn quan ®Õn nhiÒu lÜnh vùc c«ng nghÖ nh−: ThiÕt kÕ c«ng nghÖ ®óc, chÕ t¹o khu«n, nÊu luyÖn, nhiÖt luyÖn. §Ó cã mét c«ng nghÖ tèi −u th× quy tr×nh c«ng nghÖ (QTCN) ph¶i tháa m·n c¸c yªu cÇu: - §¶m b¶o ®é chÝnh x¸c kÝch th−íc h×nh häc cña c¸c chi tiÕt . - §¶m b¶o c¸c yªu cÇu thµnh phÇn ho¸ häc vµ c¬ tÝnh cña vËt liÖu chÕ t¹o. - C«ng nghÖ chÕ t¹o ph¶i phï hîp víi thiÕt bÞ c«ng nghÖ hiÖn cã. - §¶m b¶o n¨ng suÊt lao ®éng, gi¸ thµnh chÕ t¹o phï hîp, ®−îc kh¸ch hµng chÊp nhËn. 3.1.2. Néi dung c¬ b¶n cña viÖc thiÕt lËp QTCN - C¨n cø vµo ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña chi tiÕt ®Ó ph©n tÝch c¸c yªu cÇu kü thuËt, lùa chän ph−¬ng ph¸p c«ng nghÖ ®óc hîp lý ®Ó ®¶m b¶o chÊt l−îng. - X©y dùng s¬ ®å tæng thÓ QTCN chÕ t¹o. - ThiÕt kÕ c«ng nghÖ ®óc. - LËp c¸c QTCN: ChÕ t¹o khu«n ®óc, nÊu luyÖn hîp kim, ®óc rãt, nhiÖt luyÖn. 3.1.3. S¬ ®å tæng thÓ quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o. S¬ ®å tæng QTCN chÕ t¹o r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc 365 BL ®−îc thÓ hiÖn ë h×nh 3. ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 15
  19. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. ChuÈn bÞ vËt liÖu ThiÕt kÕ c«ng nghÖ ®óc nÊu luyÖn hîp kim r¨ng gµu xóc NÊu luyÖn thÐp hîp kim ChÕ t¹o khu«n, ruét Γ13 r¨ng gµu xóc Rãt khu«n ®óc r¨ng gµu xóc LÊy vËt ®óc ra khái khu«n vµ lµm s¹ch NhiÖt luyÖn r¨ng gµu xóc Mµi söa, hoµn chØnh s¶n phÈm KiÓm tra xuÊt x−ëng H×nh 3: S¬ ®å tæng thÓ quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ t¹o r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc 365 BL ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 16
  20. B¸o c¸o ®Ò tµi NCKH Nghiªn cøu c«ng nghÖ vµ chÕ t¹o bé r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL 365 trong khai th¸c má ...........................................................................................................................................................................................................…….... ................................................................................................................................................................................................................….. 3.2. c«ng nghÖ §óc 3.2.1. ThiÕt kÕ c«ng nghÖ ®óc 3.2.1.1. Ph©n tÝch kÕt cÊu cña chi tiÕt. B¶n vÏ chi tiÕt r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc 365 BL ®−îc thÓ hiÖn trong Phô lôc 1. Theo b¶n vÏ, chóng ta thÊy: - Träng l−îng r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365: 48 kg - Chi tiÕt ®−îc sö dông ë d¹ng th« kh«ng qua gia c«ng c¬ khÝ, nh−ng ph¶i ®¶m b¶o viÖc l¾p víi lîi gµu yªu cÇu chuÈn x¸c. - Chi tiÕt cã kÕt cÊu phøc t¹p, cã chiÒu dµy thµnh vËt ®óc kh«ng ®ång ®Òu, rÊt dÔ x¶y ra khuyÕt tËt co ngãt trong vËt ®óc. Yªu cÇu thiÕt kÕ c«ng nghÖ ph¶i ®¶m b¶o vËt ®óc ®«ng ®Æc cã h−íng. 3.2.1.2. ThiÕt kÕ c«ng nghÖ ®óc. B¶n vÏ thiÕt kÕ c«ng nghÖ ®óc r¨ng gµu m¸y xóc thuû lùc BL365 ®−îc thÓ hiÖn trong h×nh 4. + TÝnh to¸n hÖ thèng rãt. -Thêi gian rãt: Thêi gian rãt ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: t = S 3 gG Trong ®ã: g: ChiÒu dµy trung b×nh cña vËt ®óc (mm). G: Khèi l−îng vËt ®óc tÝnh c¶ hÖ thèng rãt ngãt (kg). S: HÖ sè phô thuéc vµo c¸ch dÉn kim lo¹i vµ ®é ch¶y lo·ng cña hîp kim. H×nh 4: S¬ ®å thiÕt kÕ c«ng nghÖ ®óc ...................................................................................................................................................................................................................... .....................................................................................................................................................................……………….......................... 17
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2