Phần 13: Chế tạo cầu thép
VI- Xưởng lắp ráp tổng thể VII- Xưởng sơn
1/ Các con lăn 2/ Bệ máy
13.3 Công tác lấy dấu và gia công thép
Để chế tạo các thanh và bộ phận cầu thép, trước khi gia công cần vẽ hình dạng thanh lên thép hoặc định vị tâm của lỗ đinh. Công tác trên gọi là lấy dấu. Có hai hình thức: lấy dấu trực tiếp và lấy dầu gián tiếp. Lấy dấu trực tiếp tức là căn cứ và hình vẽ chế tạo, trực tiếp vẽ lên thép đường bao cần cắt, tâm các lỗ đinh tán cần khoan. Lấy dấu gián tiếp tức là thực hiện việc đánh dấu lên thép thông qua các bản mẫu chế tạo sẵn.
Khi chế tạo các bản mẫu, cần căn cứ trực tiếp vào bản vẽ nên càng cần phải lấy dÊu trùc tiÕp.
Lấy dấu trực tiếp đòi hỏi công nhân chuyên nghiệp bậc, còn lấy dấu gián tiếp sẽ cho năng suất cao, không cần công nhân lành nghề, nhưng tốn vật liệu chế tạo các bản mẫu. Chi phí về chế tạo bản mẫu càng ít nếu bản mẫu càng được sử dụng nhiều lần. Số lần sử dụng bản mẫu phụ thuộc vào việc chế tạo hàng loạt các kết cấu thép cùng loại và việc tiêu chuẩn hoá kích thước các bộ phận và bản nút trong từng kết cÊu.
Các bản mẫu có thể làm bằng bìa, gỗ dán, bằng thước gỗ hoặc trường hợp đặc biệt có thể làm bằng thép. Đường bao quanh của bản mẫu phải trùng với đường bao của các chi tiết làm bằng thép bản, còn tâm lỗ trên bản mẫu trùng với tâm lỗi của các chi tiÕt.
Khi lấy dấu trực tiếp lên thép hoặc lên bản mẫu cần lưu ý đến độ hao hụt kích
thước do co ngót mỗi hàn và do gia công cơ khí mép tấm. Hao hụt do co ngót của mối hàn có thể lấy như sau:
- Chi 1m chiều dài mối hàn góc 0,05 - 0,1mm.
- Cho mối hàn đối đầu 1mm.
- Cho mỗi cặp sườn tăng cường 0,5 - 1mm.
Sai số do gia công thép phụ thuộc vào phương pháp cắt thép và có thể lấy vào khoảng 2mm khi cắt bằng dao cắt thép cơ học, 3mm khi cắt tự động bằng hơi đốt và 4mm khi cắt thủ công bằng khí cháy.
Phương pháp lấy dấu thép bản hiện đại nhất là chụp ảnh (photocopie). Các chi tiết bản được vẽ chính xác lên giấy rồi chụp, in dán lên thép để định vị các đường tâm bao lỗ cần cắt.
Trong quá trình lấy dấu cần sử dụng một số thiết bị đặc biệt (hình 13.7):
- Kim vạch để kẻ các đường cắt.
- Đột nguội để các lỗ hàn vào thép dọc theo đường bao cần cắt thép, và
để định vị lỗ khoan khi lấy dấu trực tiếp.
- Đột trung tâm dùng để định vị lỗ khi lấy dấu qua bản mẫu. Khi đó,
đường kính d của đột phải ứng với lỗ của bản mẫu.
- Đột kiểm tra dùng để đóng hẳn và thép thành một vòng tròn có đường kính lớn hơn đường kính lỗ tiêu chuẩn khoảng 1 - 2mm để kiểm tra mức độ chính xác của lỗ sau khi khoan.
Hình 13.7: Các dụng cụ để lấy dấu thép
a/ Kim vạch b/ Đột nguội c/ Đột trung tâm
d/ Đột kiểm tra e/ Đột vạch chỉ g/ Thước đo h/ Thước vuông
- Bộ vạch chỉ để vạch các đường tim lỗ đinh lên thép góc và lên các loại thép hình khác.
- Thước đo góc và thước kẹp để tạo hình.
- Thước thép cuộn hoặc thước thẳng để đo chiều dài.
13.3.2. Công tác gia công thép
Công tác gia công thép chủ yếu là cắt thép và gia công mép.
Các phương pháp cắt thép trong nhà máy gồm cắt bằng dao, bằng khí cháy và bằng cưa.
- Cắt bằng dao: là phương pháp cắt dùng nguyên lý cơ học, chủ yếu là dùng để cắt thép bản. Cấu tạo dao cắt gồm lưỡi dưới cố định, lưỡi trên di động và một bộ phận để cố định tấm thép trong quá trình cắt (hình 13.8).
Hình 13.8: Sơ đồ cắt thép bằng dao a/ Cách đặt dao b/ Lưỡi dao
1. Tấm thép cần cắt 2. Đầu ép 3. Lưỡi dao trên 4. Lưỡi dao dưới
Khi cắt, lưỡi dao trên ép lên tấm thép làm cho thép bị cắt đứt hoàn toàn. Theo chiều ngang, hai lưỡi dao đặt gần sát nhau để khi mặt cắt thẳng và ít biến dạng. Theo chiều dọc lưỡi dao có cấu tạo xiên, tạo với thép tấm một góc nghiêng khoảng 2 - 50, như vậy tấm thép sẽ không bọ cắt ngang trên toàn bộ tiết diện, hiện tượng cắt sẽ xảy ra cục bộ rồi lan dần như hiện tượng cắt bằng kéo. Phương pháp cắt cục bộ lan dần làm giảm lực cắt và lực cắt càng giảm khi góc nghiêng càng lớn. Tuy nhiên khi góc nghiên lớn tại vị trí cắt thép bị biến dạng nhiều.
H×nh 13.9:
Khi cần cắt các thanh thép có kích thước nhỏ, thường dùng lưỡi dao có chiều dài nhỏ hơn (từ 0,25 - 0,5m) và có góc nghiên lớn hơn. Còn khi cắt thép góc, thép hình thì thường dùng lưỡi dao có dạng góc (hình 13.9). Cắt thép góc khác với cắt thép bản ở chỗ cần cắt trên toàn tiết diện. Ngoài ra còn có các loại lưỡi dao dùng để cắt thép U và I. Tuy nhiên trong các nhà máy chế tạo cầu thì thép U và I dùng không nhiều. Do đó, việc trang bị các máy cắt thép U và I thường không kinh tế bằng cách cắt theo phương pháp khác.
Cắt bằng hơi đốt: tức là dùng ngọn lửa cháy bằng hơi, đốt thép đến nhiệt độ nóng chảy 10500 và làm cho thép bị cháy trong ngọn lửa khí ôxy. Hỗn hợp khí cháy thường là ôxy và axêtilen, là loại khí cho nhiệt độ nóng chảy cao hơn cả (3100 - 32000C) hoặc các loại khí như mêtan, hơi xăng, hơi than cốc v.v Dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất cao của khí ôxy, thép bị cháy và xỉ thép bị thổi ra ngoài. Tuỳ theo chiều dày của tấm thép bị cắt mà chiều rộng vết cắt có thể từ 2 - 15mm.
Ôxy và axêtilen được cung cấp bằng ống dẫn từ các trung tâm cung cấp hoặc từ các bình chứa. Các ống dẫn hơi tập trung và phun ra tại vòi phun, vòi phun có thể
điều chỉnh lỗ rộng hẹp tuỳ theo chiều dài tấm thép bị cắt.
Tuỳ theo hình thức di chuyển và cung cấp khí mà có thể chia làm ba loại: cắt tự
động, cắt bán tự động và cắt thủ công.
Máy cắt tự động gồm nhiều mũi cắt có thể di chuyển dọc, ngang theo các
đường cố định, có thể cắt được các đường thẳng, đường cong, cắt xiên và cắt theo khuôn mẫu. Máy cắt tự động, trong đó vòi phun được gắn trên một xe nhỏ di chuyển trên tấm thép bị cắt (hình 13.10a).
Khi cắt bằng tay thì vòi phun do tay người di chuyển.
Đặc điểm của phương pháp cắt bằng hơi là đơn giản và dễ cắt, khi cắt bằng máy tự động và bán tự động sẽ cho các đường cắt thẳng và mịn. Cắt bằng hơi còn rất vạn năng, nó có thể cắt được bất kỳ loại thép hình, thép bản, cắt các mép vuông góc, xiên góc, có thể cắt toàn tiết diện hoặc cắt một phần tiết diện.
Thông thường sau khi cắt bằng hơi tự động và bán tự động thì không cần gia công mép. Đặc biệt khi cần gia công mép các chi tiết cho liên kết hàn thì cắt bằng hơi rất dễ tạo các đường cắt nghiêng tại mép thép (hình 13.11).
Hình 13.10: Thiết bị cắt bằng hơi