Tổng quan về giáo trình

Giáo trình mô đun Bảo dưỡng phanh cữ trong hệ thống thiết bị cơ khí (Mã số mô đun: MĐ 25) do Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình trực thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tổ chức biên soạn và ban hành năm 2021. Ban biên soạn gồm chủ biên Đàm Văn Tới cùng hai tác giả tham gia là Trần Đại Dương và Nguyễn Thị Hạnh. Tài liệu được thiết kế phục vụ chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng cho nghề Bảo trì hệ thống thiết bị cơ khí.

Về vị trí đào tạo, MĐ 25 là mô đun chuyên môn nghề bắt buộc, được bố trí giảng dạy vào năm học cuối của khóa học. Thời lượng thực hiện mô đun gồm 100 giờ đào tạo, trong đó có 15 giờ lý thuyết, 82 giờ thực hành, bài tập, thảo luận và 3 giờ dành cho công tác kiểm tra đánh giá.

Mục tiêu học tập của giáo trình xác định trên ba tiêu chí chuẩn đầu ra:

  • Kiến thức: Người học trình bày được cấu tạo, nguyên lý làm việc và công dụng của các cơ cấu phanh, cữ điển hình trong hệ thống máy móc, thiết bị cơ khí.
  • Kỹ năng: Thực hiện tháo, làm sạch, kiểm tra, sửa chữa nhỏ, thay thế chi tiết, lắp ráp và chạy thử nghiệm hệ thống phanh, cữ trên máy công cụ đúng quy trình kỹ thuật.
  • Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Chấp hành các quy định an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp, thao tác cẩn thận, chính xác và đảm bảo năng suất.

Cấu trúc giáo trình tiếp cận theo chu trình kỹ thuật bảo dưỡng hoàn chỉnh, gồm 1 bài mở đầu và 6 bài học nghiệp vụ. Điểm đặc thù của tài liệu là định hướng đào tạo tích hợp, gắn liền quy trình lý thuyết với kỹ thuật lập phiếu công nghệ và thao tác bảo trì trên các dòng thiết bị công nghiệp thực tế.

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương/chủ đề chính

Nội dung mô đun MĐ 25 được phân bổ tuần tự qua 6 bài học chính:

Bài 1: Công tác chuẩn bị (7h) ➔ Bài 2: Tháo hệ thống (16h) ➔ Bài 3: Làm sạch & Kiểm tra (8h)
➔ Bài 4: Sửa chữa nhỏ & Thay thế (32h) ➔ Bài 5: Lắp hệ thống (24h) ➔ Bài 6: Thử hệ thống (12h)
  • Bài 1: Công tác chuẩn bị trước khi bảo dưỡng hệ thống phanh, cữ (7 giờ): Giới thiệu chức năng, nguyên lý làm việc của cơ cấu phanh (phanh côn, phanh ma sát đĩa trên máy tiện T620, 1A62, 1K62, phanh đai, phanh điện từ kết hợp rơ le tốc độ) và cơ cấu cữ (cữ hạn chế giới hạn dừng cách 3–4 mm, cữ hạn chế kích thước kết hợp cơ – điện – dầu ép chính xác đến $\pm 1,\mu\text{m}$, cơ cấu vấu tỳ, ly hợp trượt, trục vít rơi). Hướng dẫn quy trình lập phiếu công nghệ tháo lắp trên máy tiện T6M16 và quy định an toàn thiết bị nâng hạ (pa lăng thủy lực, bàn nâng, cần trục gắn tường).
  • Bài 2: Tháo hệ thống phanh, cữ (16 giờ): Cung cấp các bước tách cụm, tháo rời chi tiết cơ cấu điều khiển hộp tốc độ, hộp chạy dao máy khoan K125; lập bảng kê số lượng, tên gọi và mã hiệu chi tiết sau khi tháo.
  • Bài 3: Làm sạch và kiểm tra chi tiết sau khi tháo (8 giờ): Hướng dẫn nguyên lý vận hành máy mài cầm tay chạy khí nén có chổi kim loại sợi $\phi 0{,}5\text{--}0{,}7\text{ mm}$ để tẩy màng oxit; kỹ thuật vận hành thùng rửa áp lực phun $100\text{ m/s}$; thông số dung dịch tẩy rửa hóa học; kỹ thuật thổi khô khí nén và đo kiểm phân loại bằng thước cặp $1/20$, panme.
  • Bài 4: Bảo dưỡng, sửa chữa nhỏ và chuẩn bị chi tiết thay thế (32 giờ): Cung cấp thông số công nghệ của 8 phương pháp gia công cơ khí (tiện, phay, bào, khoan, doa, mài, dũa nguội, cạo rà) kèm cấp chính xác và độ nhám bề mặt $R_a$; kỹ thuật hàn đắp phục hồi má phanh bằng thép 45 kích thước $20 \times 25 \times 4\text{ mm}$; công nghệ quấn lò xo thép 60 ($\phi = 0{,}5\text{ mm}$), tôi ở $800^\circ\text{C}$ trong dầu CN30 và ram ở $300^\circ\text{C}$ trong 1 phút; quy trình nắn thẳng trục cầu phanh trên bàn máp.
  • Bài 5: Lắp hệ thống phanh, cữ (24 giờ): Quy định tập hợp chi tiết; tính năng và cách sử dụng dụng cụ cầm tay chế tạo từ thép 45, 50 (chìa vặn dẹt, chìa vặn tuýp, cân lực, súng bắn tuýp, kìm mở vòng phanh) và các loại vam (vam 2 chấu, 3 chấu, vam chặn bi, vam đòn bẩy, vam giật, vam ép); kỹ thuật lắp ráp và bôi trơn cho máy khoan K125.
  • Bài 6: Thử hệ thống phanh, cữ (12 giờ): Quy trình nghiệm thu thử nghiệm ở trạng thái máy chết (không tải động) và trạng thái máy chạy; kiểm tra liên kết mối ghép, độ nhạy cơ cấu và xử lý sai lệch kỹ thuật.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình hình thành hệ thống lý thuyết kỹ thuật thông qua các nội dung:

  • Nguyên lý truyền động và ngắt dẫn động cơ khí: Cơ chế ma sát côn, ma sát đĩa, đai hãm, mạch điện từ hãm ngược bằng rơ le tốc độ và ngắt xích truyền động bằng ly hợp vấu, trục vít rơi.
  • Cơ sở công nghệ gia công kim loại và độ nhám: Định lượng cấp chính xác và độ nhám $R_a$ từ tiện thô ($R_a = 25\text{--}100,\mu\text{m}$), tiện tinh ($R_a = 1{,}6\text{--}3{,}2,\mu\text{m}$), phay mỏng ($R_a = 1{,}6,\mu\text{m}$), cạo tinh ($R_a = 0{,}1\text{--}0{,}8,\mu\text{m}$) đến mài rà mỏng ($R_a = 0{,}1\text{--}1{,}6,\mu\text{m}$).
  • Hóa học tẩy rửa công nghiệp: Định mức dung dịch tẩy dầu mỡ cho từng nhóm kim loại:
    • Kim loại đen: $\text{NaOH}$ ($20\text{--}60\text{ g/l}$), $\text{Na}_2\text{CO}_3$ ($20\text{--}30\text{ g/l}$), $\text{Na}_3\text{PO}_4\cdot12\text{H}_2\text{O}$ ($10\text{--}20\text{ g/l}$), $\text{Na}_2\text{SiO}_3$ ($5\text{--}10\text{ g/l}$) ở $80\text{--}90^\circ\text{C}$.
    • Đồng và hợp kim đồng: $\text{Na}_2\text{CO}_3$ ($10\text{--}15\text{ g/l}$), $\text{Na}_3\text{PO}_4$ ($50\text{--}60\text{ g/l}$), $\text{Na}_2\text{SiO}_3$ ($50\text{--}60\text{ g/l}$) ở $35^\circ\text{C}$.
    • Nhôm, kẽm, chì: $\text{Na}_2\text{CO}_3$ ($20\text{--}25\text{ g/l}$), $\text{Na}_3\text{PO}_4$ ($20\text{--}25\text{ g/l}$), $\text{Na}_2\text{SiO}_3$ ($5\text{--}10\text{ g/l}$).
  • Cơ sở xử lý nhiệt và cơ tính vật liệu: Quá trình tôi, ram thép đàn hồi và xử lý vùng thớ co, thớ dãn khi nắn trục biến dạng bằng đệm kim loại mềm (tôn, đồng, nhôm lá).

Kỹ năng phát triển

Người học được rèn luyện các nhóm năng lực kỹ thuật:

  • Kỹ năng công nghệ: Lập và hiệu chỉnh phiếu quy trình công nghệ tháo lắp cho từng máy cụ thể; thiết lập bản kê danh mục chi tiết; tra cứu dung sai và thông số bôi trơn.
  • Kỹ năng gia công và phục hồi: Thực hiện các nguyên công nguội (cạo, dũa), hàn đắp 4 điểm đính và hàn viền bổ sung kích thước chi tiết má phanh, quấn và nhiệt luyện lò xo cầu phanh.
  • Kỹ năng đo kiểm và chẩn đoán: Sử dụng thành thạo thước cặp $1/20$, panme, bàn máp để xác định độ mòn, sai lệch kích thước, độ không song song và độ không vuông góc của chi tiết máy.

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình triển khai phương pháp giảng dạy tích hợp giữa lý thuyết chuyên môn và thực hành nghề nghiệp, phân bổ cụ thể qua 10 hoạt động đào tạo:

[Học lý thuyết trên lớp] ➔ [Lập phiếu công nghệ] ➔ [Thực hành thao tác tại xưởng] ➔ [Kiểm tra đánh giá bảng kiểm]
  • Tổ chức giảng dạy:
    • Giảng viên sử dụng phòng học chuyên môn hóa, xưởng thực hành cơ khí, máy chiếu, mô hình trực quan vật thật và phần mềm mô phỏng hệ thống phanh cữ.
    • Hướng dẫn sinh viên nghiên cứu bản vẽ lắp, sơ đồ bôi trơn, lý lịch máy và thao tác mẫu theo đúng phiếu quy trình công nghệ.
  • Bài tập thực hành và case study:
    • Lập phiếu công nghệ tháo lắp cơ cấu điều khiển máy tiện T6M16.
    • Tháo rã, làm sạch, phục hồi và lắp ráp cơ cấu phanh cữ trên máy khoan K125 và các máy tiện T620, 1A62, 1K62.
    • Chế tạo chi tiết thay thế: dũa vát mép, hàn ghép tấm thép 45 phục hồi má phanh; tự chế tay quay quấn lò xo thép 60 và tiến hành nung tôi, ram nhiệt luyện.
  • Phương pháp đánh giá:
    • Đánh giá kiến thức: Kiểm tra trắc nghiệm khách quan về cấu tạo, nguyên lý và quy trình bảo dưỡng; yêu cầu đạt từ 75% số câu hỏi.
    • Đánh giá kỹ năng: Đánh giá trực tiếp tại xưởng thông qua phương pháp "Quan sát sự thực hiện có bảng kiểm"; người học được công nhận đạt yêu cầu khi thỏa mãn từ 75% các tiêu chí kỹ thuật trong bảng kiểm.
  • Hướng dẫn tự học: Sinh viên cần chuẩn bị trước tài liệu phát tay về nguyên tắc sắp xếp xưởng, đọc bản vẽ khai triển, ghi nhớ các quy định an toàn nâng hạ, bảo hộ lao động và tra cứu thành phần hóa chất tẩy rửa trước các buổi thực hành.

Điểm nổi bật và cập nhật

Nội dung giáo trình phản ánh các tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng trong công tác bảo trì thiết bị cơ khí công nghiệp:

Nội dung tiêu chuẩn Chi tiết kỹ thuật quy định trong giáo trình
Chuẩn hóa quy trình công nghệ Yêu cầu bắt buộc lập phiếu công nghệ tháo lắp trước khi thao tác; chuẩn hóa bảng kê mã hiệu chi tiết và phân loại vật tư.
Hệ thống dữ liệu kỹ thuật thực nghiệm Cung cấp bảng tra cứu cấp chính xác và độ nhám $R_a$ cho 8 phương pháp gia công; định mức định lượng thành phần dung dịch tẩy dầu hóa học cho 3 nhóm vật liệu kim loại.
Tích hợp cơ cấu điều khiển hiện đại Giới thiệu nguyên lý các cơ cấu cữ vi sai kết hợp Cơ – Điện và Điện – Dầu ép đạt độ chính xác $\pm 1,\mu\text{m}$, mạch phanh điện từ có rơ le tốc độ chống đảo chiều động cơ dị bộ 3 pha.
Quy chuẩn an toàn lao động chi tiết Quy định thiết bị nâng hạ (ba lăng thủy lực, bàn nâng di động, cần trục quay cố định), quy chuẩn ngắt cầu dao treo biển cảnh báo, trang bị bảo hộ chuyên dụng (găng cao su rửa hóa chất, đèn chiếu mũ bảo hộ).

Tài liệu liên kết trực tiếp với các dòng máy công cụ thực tế tại nhà xưởng như máy tiện T620, 1A62, 1K62, T6M16 và máy khoan K125, giúp sinh viên làm quen với trang thiết bị sản xuất.

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình MĐ 25 phục vụ các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống giáo dục nghề nghiệp và sản xuất cơ khí:

  • Sinh viên hệ Cao đẳng: Tài liệu học tập bắt buộc cho sinh viên năm cuối chuyên ngành Bảo trì hệ thống thiết bị cơ khí nhằm hoàn thiện kỹ năng chuyên môn trước khi thực tập tốt nghiệp và tiếp cận môi trường sản xuất.
  • Yêu cầu kiến thức tiên quyết (Prerequisites): Người học cần hoàn thành các mô đun/môn học cơ sở gồm: Vẽ kỹ thuật cơ khí (đọc hiểu bản vẽ khai triển, bản vẽ lắp), Dung sai lắp ghép và đo lường kỹ thuật, Kỹ thuật nguội cơ bản, Công nghệ kim loại và An toàn lao động.
  • Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm căn cứ biên soạn giáo án lý thuyết, thiết kế bài tập thực hành xưởng, lập phiếu hướng dẫn công nghệ mẫu và xây dựng bảng kiểm đánh giá kỹ năng nghề nghiệp.
  • Kỹ thuật viên và công nhân bảo trì: Làm tài liệu tham khảo kỹ thuật tại các phân xưởng cơ khí, phục vụ tra cứu thông số dung dịch tẩy rửa hóa học, phương pháp phục hồi chi tiết mòn và quy trình kiểm tra thử nghiệm máy sau sửa chữa.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với chương trình đào tạo nào?

Tài liệu được biên soạn theo chương trình đào tạo trình độ Cao đẳng nghề Bảo trì hệ thống thiết bị cơ khí, phục vụ mô đun chuyên môn MĐ 25 vào năm cuối khóa học.

2. Người học cần đáp ứng những kiến thức nền nào trước khi tiếp cận mô đun?

Sinh viên cần nắm vững kiến thức về đọc bản vẽ kỹ thuật cơ khí, dung sai lắp ghép, kỹ thuật đo lường (sử dụng thước cặp, panme, bàn máp), các nguyên công nguội cơ bản và nguyên lý gia công cắt gọt kim loại.

3. Giáo trình cung cấp những phương pháp gia công cơ khí nào phục vụ sửa chữa nhỏ?

Bài 4 của giáo trình cung cấp bảng tra cứu cấp chính xác và độ nhám $R_a$ cho 8 phương pháp gia công gồm: tiện, phay, bào, khoan, doa, mài, dũa nguội và cạo rà; cùng kỹ thuật hàn đắp phục hồi và gia công nhiệt luyện lò xo.

4. Tiêu chuẩn đánh giá hoàn thành mô đun được quy định như thế nào?

Người học phải hoàn thành hai phần đánh giá: đạt tối thiểu 75% câu hỏi trong bài kiểm tra trắc nghiệm lý thuyết và đạt tối thiểu 75% các tiêu chí kỹ thuật trong "Bảng kiểm quan sát thực hiện kỹ năng" tại xưởng.

5. Những tài liệu và trang thiết bị học tập bổ trợ nào cần chuẩn bị kèm theo?

Cần trang bị bản vẽ khai triển và sơ đồ bôi trơn của máy cần bảo dưỡng (máy tiện T6M16, máy khoan K125), mẫu phiếu quy trình công nghệ, lý lịch máy, thiết bị nâng hạ (pa lăng, bàn nâng), thùng rửa chi tiết và máy mài chổi kim loại khí nén.

Kết luận

Giáo trình Bảo dưỡng phanh cữ trong hệ thống thiết bị cơ khí (MĐ 25) cung cấp hệ thống kiến thức và quy trình kỹ thuật chuẩn xác về công tác bảo dưỡng, phục hồi các cơ cấu phanh, cữ trên máy công cụ.

Lộ trình học tập của mô đun được thiết lập mạch lạc: $$\text{Chuẩn bị & Lập phiếu công nghệ} \longrightarrow \text{Tháo rã} \longrightarrow \text{Làm sạch & Kiểm tra} \longrightarrow \text{Sửa chữa & Thay thế} \longrightarrow \text{Lắp ráp} \longrightarrow \text{Chạy thử nghiệm}$$

Để đạt chuẩn đầu ra theo yêu cầu của Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình, người học cần kết hợp nghiên cứu lý thuyết trong giáo trình với việc sử dụng hệ thống học liệu bổ trợ gồm bản vẽ lắp, bảng kiểm thực hành và tuân thủ các quy chuẩn kỹ thuật an toàn tại xưởng cơ khí.