GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG CƠ KHÍ
Tổng quan về giáo trình
Giáo trình "Bảo dưỡng hệ thống truyền động cơ khí" là tài liệu giảng dạy chuyên môn thuộc hệ thống giáo trình đào tạo nghề cấp độ Cao đẳng, do nhóm tác giả gồm ThS. Đàm Văn Tới (Chủ biên), ThS. Trần Đại Dương và ThS. Đinh Văn Mười biên soạn tại Trường Cao đẳng Cơ giới Ninh Bình (trực thuộc Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) vào năm 2021.
CHƯƠNG TRÌNH KHUNG CAO ĐẲNG
Nghề: Bảo trì hệ thống thiết bị cơ khí
[Khối môn học chung & Kỹ thuật cơ sở] [Khối văn hóa bổ trợ]
[MÔ ĐUN CHUYÊN MÔN NGHỀ]
[Mô-đun nâng cao & Tốt nghiệp]
Vị trí môn học trong chương trình đào tạo
Trong khung chương trình đào tạo nghề Bảo trì hệ thống thiết bị cơ khí trình độ Cao đẳng, mô-đun này được xếp vào nhóm môn học/mô-đun kỹ thuật chuyên môn nghề bắt buộc. Học phần đóng vai trò cầu nối kỹ thuật giữa khối kiến thức cơ sở (nhập môn nguội, tháo rời máy cấp chính xác thường) với các mô-đun bảo dưỡng chuyên sâu phức tạp hơn như hệ thống truyền lực thủy lực (mã hiệu M017N7) và khí nén (mã hiệu M018N8).
Mục tiêu học tập (Learning Outcomes)
Sau khi hoàn thành mô-đun, người học cần đạt được các chuẩn đầu ra cụ thể:
- Về kiến thức: Phân tích được cấu tạo, nguyên lý làm việc và đặc tính kỹ thuật của các mối ghép trong hệ thống truyền động cơ khí của máy công cụ; trình bày đầy đủ quy trình các bước chuẩn bị, tháo dỡ, làm sạch, kiểm tra, sửa chữa nhỏ và lắp ráp hoàn thiện.
- Về kỹ năng: Lập được phiếu công nghệ bảo dưỡng; thực hiện đúng thao tác tháo lắp và sửa chữa nhỏ các chi tiết (trục, then, bánh răng, vòng phanh, bộ truyền đai) đảm bảo chỉ tiêu kỹ thuật; vận hành chạy thử và xử lý sai lệch kỹ thuật sau bảo dưỡng.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tuân thủ các quy định an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp và quy trình kỹ thuật tại phân xưởng.
Cấu trúc và cách tiếp cận
Tài liệu được kết cấu thành 6 bài học theo mô hình tích hợp lý thuyết và thực hành. Cách tiếp cận của giáo trình đi theo tuyến tính quy trình công nghệ bảo dưỡng thực tế tại doanh nghiệp: từ khâu chuẩn bị, tháo dỡ, làm sạch, kiểm tra phân loại, gia công sửa chữa nhỏ đến lắp ráp và chạy thử nghiệm thu.
Điểm đặc sắc của giáo trình
Giáo trình sử dụng các đối tượng máy công cụ thực tế làm mô hình đào tạo trực quan, điển hình là hộp tốc độ máy khoan đứng K125 và các bài tập bổ trợ trên máy tiện vạn năng T6M16. Toàn bộ nội dung gắn liền với các biểu mẫu kỹ thuật thực tế (phiếu công nghệ tháo/lắp/bảo dưỡng) và tiêu chí đánh giá định lượng bằng bảng kiểm quan sát.
Nội dung kiến thức cốt lõi
Các chương/chủ đề chính
Cấu trúc giáo trình bao gồm 6 bài học lớn với sự liên kết logic chặt chẽ:
[BÀI 1: Công tác chuẩn bị trước khi bảo dưỡng]
[BÀI 2: Tháo bộ phận truyền động bằng cơ khí]
[BÀI 3: Làm sạch và kiểm tra chi tiết sau khi tháo]
[BÀI 4: Bảo dưỡng, sửa chữa nhỏ và chuẩn bị chi tiết thay thế]
[BÀI 5: Lắp bộ phận truyền động cơ khí]
[BÀI 6: Thử bộ phận truyền động sau bảo dưỡng]
- Bài 1: Công tác chuẩn bị trước khi bảo dưỡng hệ thống truyền động bằng cơ khí (trang 12–19): Phân tích sơ đồ cấu tạo và xích động học của hộp tốc độ máy khoan K125 gồm 3 trục truyền (I, II, III), các khối bánh răng di trượt và cố định. Hướng dẫn thiết lập phiếu công nghệ tháo, lắp và bảo dưỡng.
- Bài 2: Tháo bộ phận truyền động bằng cơ khí (trang 20–30): Hướng dẫn trình tự tháo dỡ cụm hộp tốc độ từ trên cao (độ cao 1800mm) bằng bàn nâng và cẩu nâng nhỏ; quy trình tháo rời các cụm chi tiết: bộ truyền đai thang, bơm dầu bôi trơn, nắp chặn đầu trục hình số 8, trục I (then bằng), trục II (then hoa) và trục III (trục ống then hoa); kỹ thuật lập bảng kê định danh chi tiết.
- Bài 3: Làm sạch và kiểm tra chi tiết sau khi tháo (trang 31–40): Phương pháp làm sạch màng oxit sắt bằng máy mài khí nén gắn bánh chải kim loại ($\varnothing 0.5 - 0.7\text{ mm}$); kỹ thuật tẩy rửa dầu mỡ trong thùng rửa tuần hoàn áp lực phun $100\text{ m/s}$; quy trình thổi khô bằng khí nén; kỹ thuật dùng dụng cụ đo (thước cặp $1/20$, panme) kiểm tra độ mòn, độ đảo, sai lệch hình học để phân loại chi tiết (tái sử dụng, sửa chữa nhỏ, thay thế).
- Bài 4: Bảo dưỡng, sửa chữa nhỏ và chuẩn bị chi tiết thay thế (trang 41–53): Tổng hợp khả năng công nghệ, cấp chính xác và độ nhẵn bề mặt của các phương pháp gia công cắt gọt (tiện, phay, bào, khoan, doa, mài, dũa nguội, cạo rà) và các giải pháp phục hồi (hàn đắp, phụ thêm kích thước từng phần).
- Bài 5: Lắp bộ phận truyền động cơ khí (trang 54–62): Quy chuẩn kỹ thuật lắp ghép các bộ phận trục, bánh răng, then, ổ lăn vào vỏ hộp, đảm bảo định tâm và khe hở ăn khớp.
- Bài 6: Thử bộ phận truyền động sau bảo dưỡng (trang 63–70): Quy trình chạy thử nghiệm thu không tải và có tải; kiểm tra nhiệt độ ổ trục, độ ồn, độ kín khít dầu bôi trơn và xử lý các sai sót kỹ thuật phát sinh.
Kiến thức nền tảng được xây dựng
-
Nguyên lý tính toán và phân tích xích truyền động:
Giáo trình xây dựng công thức tính toán xích truyền động của máy khoan K125 dẫn động từ động cơ điện ($N = 2.7\text{ kW}$, $n = 1440\text{ v/phút}$) qua bộ truyền đai thang ($i_đ = d_1/d_2$) vào trục I:
- Trục I mang khối bánh răng di trượt ($Z_1, Z_2, Z_3$) truyền sang trục II qua 3 tỷ số truyền:
$$i_1 = \frac{Z_1}{Z_4}, \quad i_2 = \frac{Z_2}{Z_5}, \quad i_3 = \frac{Z_3}{Z_7}$$
- Trục II mang khối bánh răng di trượt ($Z_6, Z_7, Z_8$) truyền sang trục III qua các tỷ số truyền:
$$i_4 = \frac{Z_6}{Z_9}, \quad i_5 = \frac{Z_7}{Z_{10}}, \quad i_6 = \frac{Z_8}{Z_{11}}$$
- Tổng hợp xích truyền động tạo ra 9 cấp tốc độ quay khác nhau cho trục chính mang dao khoan.
-
Cơ sở hóa học và chế độ tẩy rửa chi tiết máy:
Bảng thông số pha chế dung dịch tẩy dầu mỡ hóa học theo từng nhóm kim loại:
| Nhóm kim loại |
$\text{NaOH}$ (g/l) |
$\text{Na}_2\text{CO}_3$ (g/l) |
$\text{Na}_3\text{PO}_4\cdot 12\text{H}_2\text{O}$ (g/l) |
$\text{Na}_2\text{SiO}_3$ (g/l) |
Nhiệt độ ($^\circ\text{C}$) |
Thời gian (phút) |
| Kim loại đen |
20 – 60 |
20 – 30 |
10 – 20 |
5 – 10 |
80 – 90 |
20 – 40 |
| Đồng và hợp kim đồng |
— |
10 – 15 |
50 – 60 |
50 – 60 |
80 – 90 |
20 – 40 |
| Nhôm, kẽm, chì |
— |
20 – 25 |
20 – 25 |
5 – 10 |
70 – 80 |
10 – 20 |
- Cơ sở định mức công nghệ gia công phục hồi chi tiết:
Cung cấp bảng đối chiếu cấp chính xác và độ nhám bề mặt ($Ra$) đạt được của các phương pháp gia công:
- Tiện: Tiện tinh đạt cấp 7–9 ($Ra = 1.6 - 3.2\ \mu\text{m}$), tiện mỏng đạt cấp 6 ($Ra = 0.4 - 0.8\ \mu\text{m}$).
- Khoan & Doa: Khoan đạt cấp 12–14 ($Ra = 6.3 - 25\ \mu\text{m}$); Doa tinh đạt cấp 7–8 ($Ra = 1.6 - 3.2\ \mu\text{m}$), doa mỏng đạt cấp 7 ($Ra = 0.4 - 0.8\ \mu\text{m}$).
- Mài: Mài tròn mỏng đạt cấp 5 ($Ra = 0.2 - 0.4\ \mu\text{m}$); Mài rà mỏng đạt cấp 5 ($Ra = 0.1 - 1.6\ \mu\text{m}$).
- Dũa nguội & Cạo: Dũa nguội đạt cấp 8–11 ($Ra = 1.6 - 2.5\ \mu\text{m}$); Cạo tinh đạt cấp 8–9 ($Ra = 0.1 - 0.8\ \mu\text{m}$).
Kỹ năng phát triển
- Kỹ năng kỹ thuật chuyên môn: Thao tác sử dụng dụng cụ tháo lắp cơ khí (clê lục lăng 12, clê dẹt 17-19, búa, tông đồng, ống tháo chuyên dụng); kỹ thuật dùng máy nén khí, thùng rửa chi tiết và thiết bị gia công (máy mài hai đá, máy hàn hồ quang điện).
- Kỹ năng phân tích và lập kế hoạch: Đọc hiểu bản vẽ lắp ráp và sơ đồ khai triển hộp truyền động; xây dựng phiếu công nghệ tháo, lắp, bảo dưỡng; lập bảng kê số lượng và đánh giá tình trạng hư hỏng của chi tiết.
- Năng lực kiểm tra và thử nghiệm: Đo kiểm kích thước bằng thước cặp $1/20$, panme; đánh giá độ đồng tâm, độ đảo trục; kiểm tra hoạt động của cơ cấu định vị bi - lò xo và rãnh chữ V của thanh gạt.
Phương pháp giảng dạy và học tập
PHƯƠNG THỨC ĐÀO TẠO TÍCH HỢP
(Integrated Training)
[PHÒNG HỌC LÝ THUYẾT] [XƯỞNG THỰC HÀNH CƠ KHÍ]
Tiếp cận sư phạm (Pedagogical Approach)
Mô-đun được thiết kế theo hình thức đào tạo tích hợp giữa lý thuyết chuyên môn và thực hành nghề nghiệp. Quá trình học tập chia thành 8 hoạt động cụ thể:
- Hoạt động 1: Học lý thuyết về cấu tạo, nguyên lý, lập phiếu công nghệ và chuẩn bị vật tư.
- Hoạt động 2 đến Hoạt động 8: Luyện tập thực hành từng bước từ lập phiếu công nghệ, chuẩn bị dụng cụ, tháo dỡ, làm sạch, kiểm tra, sửa chữa nhỏ, lắp ráp cho đến chạy thử nghiệm thu.
Bài tập và nghiên cứu tình huống (Case Studies)
- Đối tượng thực hành chính: Cụm hộp tốc độ máy khoan đứng K125. Người học trực tiếp tháo rã hệ thống 3 trục truyền, cụm bơm dầu piston van bi, cơ cấu ngàm gạt định vị rãnh chữ V và tiến hành các bước bảo dưỡng kỹ thuật.
- Bài tập tình huống mở rộng: Thực hiện công tác chuẩn bị, lập phiếu công nghệ, tháo dỡ và bảo dưỡng đối với hộp tốc độ và hộp chạy dao của máy tiện vạn năng T6M16; kiểm tra và hiệu chỉnh cơ cấu ly hợp an toàn trên trục trơn.
Phương pháp đánh giá kết quả học tập
Quy chuẩn đánh giá hoàn thành mô-đun được quy định bằng các tiêu chí định lượng:
- Kiến thức: Trả lời đạt tối thiểu 75% số câu hỏi trắc nghiệm khách quan về cấu tạo, nguyên lý và quy trình bảo dưỡng.
- Kỹ năng thực hành: Đánh giá bằng phương pháp "Quan sát sự thực hiện có bảng kiểm". Học viên đạt yêu cầu khi thực hiện đúng tối thiểu 75% các tiêu chí kỹ thuật trong bảng kiểm.
- Thái độ và chuyên cần: Tham gia tối thiểu 85% thời lượng lý thuyết và 100% thời lượng thực hành; chấp hành các quy định an toàn đạt từ 75% tiêu chí bảng kiểm an toàn.
Hướng dẫn tự học và nghiên cứu
- Tự nghiên cứu sơ đồ kết cấu và bản vẽ khai triển của các loại hộp tốc độ, hộp chạy dao máy công cụ trước giờ thực hành.
- Tự lập thử phiếu công nghệ tháo lắp cho từng cơ cấu máy cụ thể; đối chiếu bảng tra cứu dung môi tẩy rửa và bảng cấp chính xác gia công để lựa chọn phương án phục hồi chi tiết.
Điểm nổi bật và cập nhật
- Kết cấu theo phân tích nghề chuẩn hóa: Chương trình mô-đun được biên soạn dựa trên kết quả phân tích nghề thực tế của nghề Bảo trì hệ thống thiết bị cơ khí, phân chia khối lượng kiến thức theo các nguyên công thực tế ngoài sản xuất.
- Chuẩn hóa quy trình bằng biểu mẫu công nghệ: Giáo trình tích hợp hệ thống biểu mẫu phiếu công nghệ tháo, phiếu công nghệ lắp, phiếu công nghệ bảo dưỡng và bảng kê định danh chi tiết, giúp người học hình thành phương pháp làm việc chuẩn xác.
- Tích hợp các phương pháp làm sạch và gia công phục hồi thực tiễn: Bổ sung các chỉ dẫn cụ thể về thiết bị làm sạch công nghiệp như thùng rửa phun áp lực tuần hoàn ($100\text{ m/s}$), máy mài khí nén cầm tay, công thức tẩy rửa hóa học cho từng nhóm kim loại và giới hạn ứng dụng của phương pháp hàn đắp, phụ thêm kích thước.
- Gắn kết với trang thiết bị xưởng cơ khí hiện hành: Sử dụng dữ liệu kỹ thuật từ các thiết bị công nghiệp điển hình như máy khoan K125 và máy tiện vạn năng T6M16, gắn việc bảo dưỡng với an toàn nâng hạ (bàn nâng, cẩu nâng loại nhỏ, xe vận chuyển).
Đối tượng sử dụng giáo trình
ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG GIÁO TRÌNH
[SINH VIÊN CAO ĐẲNG] [HỌC VIÊN LIÊN THÔNG] [GIẢNG VIÊN DẠY NGHỀ] [KỸ THUẬT VIÊN/THỢ]
Nghề Bảo trì cơ khí Cắt gọt / Chế tạo máy Giáo án tích hợp Tài liệu tra cứu xưởng
Sinh viên và cấp độ đào tạo
- Sinh viên hệ Cao đẳng nghề Bảo trì hệ thống thiết bị cơ khí.
- Sinh viên các ngành kỹ thuật liên quan như: Cắt gọt kim loại, Cơ khí chế tạo, Vận hành và sửa chữa thiết bị cơ khí.
Điều kiện tiên quyết (Prerequisites)
Để tiếp thu nội dung mô-đun, người học bắt buộc phải hoàn thành và thi đạt các môn học/mô-đun tiên quyết trong chương trình:
- Khối các môn học chung.
- Khối kỹ thuật cơ sở.
- Kỹ thuật an toàn và bảo hộ lao động.
- Nhập môn nguội sửa chữa máy công cụ.
- Chuẩn bị cho bảo dưỡng và sửa chữa máy.
- Nâng cao hiệu quả lao động.
- Tháo rời máy có cấp chính xác thường.
Giảng viên và cán bộ kỹ thuật
- Giảng viên chuyên ngành: Sử dụng làm giáo trình giảng dạy chính thức, làm cơ sở xây dựng kế hoạch bài giảng tích hợp, thiết kế bảng kiểm đánh giá thực hành và tổ chức rèn luyện kỹ năng xưởng.
- Kỹ thuật viên tại doanh nghiệp: Sử dụng làm tài liệu tham khảo tra cứu quy trình tháo lắp, định mức kỹ thuật phục hồi chi tiết máy và công thức pha chế dung dịch tẩy rửa bảo dưỡng máy công cụ.
Câu hỏi thường gặp
1. Giáo trình này phù hợp với ai?
Tài liệu được biên soạn phục vụ cho sinh viên trình độ Cao đẳng nghề Bảo trì hệ thống thiết bị cơ khí, đồng thời phù hợp cho học viên các ngành Cơ khí chế tạo, Cắt gọt kim loại và kỹ thuật viên bảo trì tại các xưởng sản xuất.
2. Cần kiến thức nền nào để học?
Học viên cần hoàn thành 7 học phần tiên quyết gồm: khối môn chung, kỹ thuật cơ sở, an toàn - bảo hộ lao động, nhập môn nguội sửa chữa, chuẩn bị bảo dưỡng - sửa chữa, nâng cao hiệu quả lao động và tháo rời máy cấp chính xác thường.
3. Điểm khác biệt của giáo trình so với các tài liệu lý thuyết truyền thống?
Giáo trình thiết kế theo mô-đun tích hợp lý thuyết - thực hành, hướng dẫn chi tiết việc lập các phiếu công nghệ tháo/lắp/bảo dưỡng trên máy cụ thể (máy khoan K125, máy tiện T6M16) và đánh giá tay nghề định lượng qua bảng kiểm quan sát.
4. Làm sao để tự học hiệu quả mô-đun này?
Người học cần phân tích kỹ sơ đồ xích truyền động, nghiên cứu bản vẽ khai triển hộp tốc độ, học thuộc bảng định mức cấp chính xác gia công ($Ra$) và tự thực hiện lập các phiếu công nghệ bảo dưỡng trước khi tiến hành thực hành tại xưởng.
5. Có tài liệu bổ trợ nào kèm theo giáo trình?
Tài liệu tích hợp bản vẽ khai triển hộp tốc độ máy khoan K125, hình ảnh kết cấu hộp tốc độ và hộp chạy dao máy tiện T6M16, bảng tra cứu thành phần hóa học dung dịch tẩy rửa, bảng tra ổ lăn và mẫu bảng kiểm đánh giá kỹ năng thực hành.
Kết luận
Giáo trình "Bảo dưỡng hệ thống truyền động cơ khí" cung cấp hệ thống kiến thức toàn diện và quy trình kỹ thuật chuẩn xác về công tác bảo dưỡng, sửa chữa hệ thống truyền động cơ khí trong máy công cụ. Nội dung tài liệu kết hợp giữa phân tích cơ sở động học và hướng dẫn thực hành thông qua các phiếu công nghệ chi tiết.
LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHỀ NGHIỆP
[Bảo dưỡng HT truyền lực thủy lực] [Bảo dưỡng HT truyền lực khí nén]
[Chẩn đoán, xử lý hư hỏng & Lắp chỉnh máy chính xác cao]
Để hoàn thiện chương trình đào tạo nghề Bảo trì hệ thống thiết bị cơ khí, người học tiếp tục học tập các mô-đun nâng cao theo lộ trình: Bảo dưỡng hệ thống truyền lực bằng thủy lực (M017N7), Bảo dưỡng hệ thống truyền lực bằng khí nén (M018N8), Lắp và điều chỉnh máy có cấp chính xác cao và Chẩn đoán, xử lý các hư hỏng của máy. Quá trình học tập cần kết hợp khai thác các tài liệu tham khảo về bản vẽ kỹ thuật máy công cụ, sổ tay dung sai lắp ghép và quy chuẩn an toàn lao động tại xưởng thực hành.
