Nới lỏng bu lông dưới tải trọng động là một trong những vấn đề phổ biến nhất trong máy móc, phương tiện, máy bơm, máy nén, thiết bị khai thác mỏ, hệ thống năng lượng gió và các kết cấu đỡ. Bu lông có thể có kích thước và cấp độ chính xác nhưng khớp vẫn bị lỏng sau khi rung, va đập hoặc chu kỳ tải lặp đi lặp lại.

Từ quan điểm của người mua, điều này thật khó chịu. Chi tiết siết chặt đã vượt qua quá trình kiểm tra, lớp phủ trông đẹp và đai ốc vừa vặn. Sau đó, khách hàng báo cáo rằng bu lông đã được siết lại nhiều lần, có tiếng ồn, rò rỉ hoặc bị gãy.

Vấn đề thực sự thường không phải là một phần. Đó là hệ thống khớp bắt vít đầy đủ.

Tải trọng động có tác dụng gì đối với mối nối bắt vít

Mối nối bắt vít hoạt động vì việc siết chặt sẽ kéo căng bu lông. Sự kéo dài này tạo ra tải trước. Tải trước kẹp các bộ phận lại với nhau và ngăn chặn sự di chuyển.

Tải động thay đổi điều kiện đó. Rung, sốc, cắt xen kẽ và lực căng lặp đi lặp lại có thể làm giảm lực kẹp. Khi khớp bắt đầu di chuyển, việc nới lỏng sẽ trở nên dễ dàng hơn.

Nguồn tải động phổ biến

Đối với các ứng dụng tải cao, người mua nên xem xét ốc vít cường độ cao trước khi lựa chọn cấp độ bu lông và các bộ phận lắp ráp.

Nguyên nhân chính của việc nới lỏng bu lông

Tải trước không đủ

Tải trước thấp là vấn đề đầu tiên. Nếu bu-lông không được siết đủ chặt, khớp có thể di chuyển khi chịu tải.

Nguyên nhân bao gồm:

• Giá trị mô-men xoắn sai
• Công cụ chưa được hiệu chỉnh
• Chủ đề bẩn hoặc bị hư hỏng
• Bôi trơn không đúng
• Vòng đệm mềm
• Trình tự siết chặt không đồng đều
• Ma sát lớp phủ không được xem xét

Chỉ mô-men xoắn không phải là mục tiêu cuối cùng. Lực kẹp là mục tiêu.

Giải quyết chung

Sau khi siết chặt, các bề mặt tiếp xúc có thể bị nén lại. Sơn, lớp phủ, vật liệu đệm, bề mặt gồ ghề hoặc vòng đệm mềm có thể lắng xuống khi chịu tải. Điều này làm giảm tải trước ngay cả trước khi máy bắt đầu hoạt động.

Vòng đệm cứng thường cần thiết ở các mối nối bu lông có độ bền cao. Người mua có thể xem xét sản phẩm vòng đệm khi chỉ định các cụm hoàn chỉnh.

Chuyển động ngang

Chuyển động bên lặp đi lặp lại đặc biệt nguy hiểm. Nó có thể gây ra hiện tượng tự lỏng khi các bộ phận được kẹp trượt nhẹ vào nhau.

Đây là lý do tại sao các ứng dụng rung động nghiêm trọng thường yêu cầu nhiều hơn một vòng đệm lò xo. Mối nối có thể cần đai ốc khóa, vòng đệm khóa nêm, keo khóa ren, đai ốc mặt bích hoặc phương pháp kẹp được thiết kế lại.

Tại sao bu-lông mạnh hơn không phải lúc nào cũng là giải pháp

Loại bu-lông cao hơn có thể tăng khả năng chịu tải nhưng không tự động ngừng nới lỏng. Nếu tải trước không đúng, vòng đệm mềm hoặc phương pháp khóa không phù hợp thì bu-lông mạnh hơn vẫn có thể bị hỏng.

Trong một số trường hợp, việc lạm dụng bu lông cường độ cao sẽ tạo ra những rủi ro mới:

• Yêu cầu mô-men xoắn cao hơn
• Độ nhạy cao hơn với độ cứng của vòng đệm
• Tăng nguy cơ hư hỏng chỉ
• Mối quan tâm về lớp phủ và độ giòn hydro
• Ít dung sai hơn cho việc cài đặt kém

Giải pháp chính xác phải phù hợp với bu lông, đai ốc, vòng đệm, lớp phủ, mô men xoắn và điều kiện làm việc.

Tùy chọn chống nới lỏng

Giải pháp và giới hạn chung

Đối với các lắp ráp thông thường, người mua có thể bắt đầu với ốc vít tiêu chuẩn và chỉ nâng cấp các phương pháp khóa khi ứng dụng yêu cầu.

Kiểm soát lớp phủ và ma sát

Lớp phủ ảnh hưởng đến việc thắt chặt. Các bề mặt mạ kẽm, mạ kẽm nhúng nóng, vảy kẽm, PTFE, oxit đen và thép không gỉ đều tạo ra mức độ ma sát khác nhau.

Ở cùng một mô men xoắn, bu lông được phủ sơn có thể tạo ra tải trước cao hơn nhiều so với bu lông trơn khô. Sợi mạ kẽm thô có thể tạo ra tải trước thấp hơn do mất nhiều mô-men xoắn hơn do ma sát. (PTFE)

Đối với các bộ phận được phủ, hãy xem lại ốc vít tráng khác nhau và xác nhận xem giá trị mô-men xoắn có dựa trên điều kiện khô, bôi trơn hoặc phủ hay không.

Danh sách kiểm tra mua sắm cho các ứng dụng tải động

Trước khi phê duyệt đơn đặt hàng, hãy xác nhận:

1. Loại tải động: rung, va đập, cắt, chu kỳ nhiệt hoặc tải kết hợp
2. Kích thước bu lông, tiêu chuẩn, vật liệu và cấp độ
3. Cấp đai ốc và phương pháp khóa
4. Loại vòng đệm, độ cứng, ID, OD và độ dày
5. Bề mặt hoàn thiện và tình trạng ma sát
6. Yêu cầu mô-men xoắn hoặc tải trước
7. Tình trạng bôi trơn
8. Trình tự cài đặt
9. Quy tắc tái sử dụng đai ốc khóa hoặc ốc vít có lớp phủ
10. Báo cáo thử nghiệm cần thiết và truy xuất nguồn gốc hàng loạt

Đối với các cấu trúc khóa đặc biệt, kích thước khác thường hoặc các bộ phận dựa trên bản vẽ, hãy sử dụng ốc vít phi tiêu chuẩn tùy chỉnh và xác định rõ yêu cầu lắp ráp.

Để tìm nguồn cung ứng rộng hơn, người mua có thể xem lại toàn bộ sản phẩm chi tiết siết chặt phạm vi.

Lời khuyên cuối cùng

Việc nới lỏng bu-lông dưới tải trọng động thường có thể ngăn ngừa được. Giải pháp không chỉ đơn giản là “sử dụng một chiếc bu-lông chắc chắn hơn”. Giải pháp thực sự là tải trước chính xác, đai ốc và vòng đệm phù hợp, phương pháp khóa phù hợp, kiểm soát ma sát lớp phủ và lắp đặt đúng cách.

Một RFQ đáng tin cậy sẽ mô tả điều kiện làm việc rõ ràng như kích thước của chi tiết siết chặt. Bước duy nhất đó giúp ngăn chặn việc bảo trì lặp đi lặp lại, thời gian ngừng hoạt động của thiết bị và sự cố tại hiện trường.