Trong các mối nối nhiều bu lông, trình tự siết chặt cũng quan trọng như cấp độ bu lông. Tôi đã thấy những chiếc bu lông tốt bị cho là nguyên nhân gây ra hư hỏng thực sự là do tải trước không đồng đều. Các phần đã đúng. Chất liệu đã đúng. Lớp phủ đã đúng. Nhưng trình cài đặt đã siết chặt hoàn toàn một bên trước khi bên đối diện được lắp vào.
Điều đó đủ để tạo ra rò rỉ, biến dạng, bu lông bị lỏng, mặt bích bị nứt hoặc hư hỏng do mỏi.
Đối với máy móc, kết cấu thép, mặt bích, bộ phận năng lượng gió, vỏ lớn và đế thiết bị, trình tự siết chặt có kiểm soát là không bắt buộc. Nó là một phần của thiết kế chung.
Tại sao tải trước không đồng đều xảy ra
Tải trước là lực kẹp được tạo ra khi bu lông được siết chặt. Trong mối nối nhiều bu lông, mỗi bu lông ảnh hưởng đến các bu lông khác. Khi một bu lông được siết chặt, bề mặt khớp sẽ nén cục bộ. Các bu lông gần đó có thể mất một phần tải trọng khi các bộ phận đó lắng xuống.
Đây là lý do tại sao việc siết chặt tất cả các bu lông đến mômen xoắn cuối cùng trong một lần thường mang lại kết quả không đồng đều.
Nguyên nhân phổ biến của sự thay đổi tải trước
| nguyên nhân | kết quả |
|---|---|
| Siết chặt các bu lông theo thứ tự xung quanh vòng tròn | Một bên tải trước ghế bên kia |
| Áp dụng mô-men xoắn cuối cùng trong một lần | Phân tán tải trước cao |
| Bề mặt vòng đệm hoặc ổ trục không đồng đều | Mất nhúng cục bộ và tải trước |
| Điều kiện bôi trơn khác nhau | Lực kẹp khác nhau ở cùng một mô-men xoắn |
| Sự thay đổi độ dày lớp phủ | Ma sát ren thay đổi |
| Công cụ chưa được hiệu chỉnh | Độ lặp lại mô-men xoắn kém |
| Bỏ qua tình trạng cứng khớp | Một số bu lông giãn ra sau khi những bu lông khác được siết chặt |
Đối với các lắp ráp quan trọng, người mua nên xem xét phù hợp ốc vít cường độ cao và xác định các yêu cầu thắt chặt trước khi giao hàng.
Quy tắc trình tự thắt chặt cơ bản
Mục đích là để khớp được đặt đều trước khi đạt được tải trước cuối cùng.
Một thực hành tốt là thắt chặt từng giai đoạn. Không đưa một bu lông đến mô men xoắn cuối cùng trong khi các bu lông khác vẫn còn lỏng lẻo.
Các bước thắt chặt thực tế
- Làm sạch các bề mặt tiếp xúc.
- Kiểm tra tình trạng bu lông, đai ốc và vòng đệm.
- Bắt đầu tất cả các bu lông bằng tay.
- Ôm chặt trọn bộ.
- Áp dụng 30% đến 40% mômen xoắn cuối cùng theo hình chữ thập.
- Áp dụng 60% đến 70% mômen xoắn cuối cùng theo cùng một kiểu.
- Tác dụng 100% mô men xoắn cuối cùng.
- Thực hiện một bước xác minh cuối cùng.
- Ghi lại giá trị cho các khớp quan trọng.
Đối với các bộ lắp ráp hoàn chỉnh, người mua có thể xem lại toàn bộ sản phẩm chi tiết siết chặt phạm vi khi kết hợp bu lông, đai ốc, vòng đệm và đinh tán.
Mẫu chéo và mẫu tròn
Tại sao mô hình chéo là phổ biến
Kiểu chữ thập giúp phân phối tải trọng kẹp đồng đều hơn. Nó được sử dụng rộng rãi cho mặt bích, vỏ tròn, vỏ máy và tấm bắt vít.
Kiểu hình tròn có thể nhanh hơn nhưng nó có thể kéo một bên xuống trước khi bên đối diện ngồi xuống.
| Loại khớp | Hướng đề xuất |
|---|---|
| Mặt bích tròn | Họa tiết chữ thập hoặc ngôi sao |
| Bìa hình chữ nhật | Mô hình trung tâm hoặc xen kẽ |
| Chân máy dài | Thắt chặt cân bằng tiến bộ |
| Tấm kết cấu lớn | Trình tự do dự án chỉ định |
| Khớp nối đệm | Mẫu chéo theo giai đoạn có xác minh |
Đối với các mối nối mặt bích, hoạt động của miếng đệm cũng phải được xem xét. Các miếng đệm bị nén trong quá trình siết chặt, do đó tải trước có thể giảm sau lần vượt qua đầu tiên.
Các yếu tố ảnh hưởng đến kết quả thắt chặt
Lớp Bolt và vật liệu
Cấp bu lông cao hơn cho phép tải trước cao hơn nhưng chúng cũng yêu cầu kiểm soát tốt hơn. Các bu lông loại 10.9 và 12.9 không được siết chặt một cách bừa bãi. Cấp đai ốc, độ cứng của vòng đệm và độ bám ren phải phù hợp.
Hoàn thiện bề mặt và bôi trơn
Lớp phủ thay đổi ma sát. Mạ kẽm, mạ kẽm nhúng nóng, loại Dacromet, được phủ PTFE, thép không gỉ và ốc vít trơn không hoạt động giống nhau ở cùng một mô-men xoắn.
Đối với các bộ phận được phủ, hãy xem lại ốc vít tráng và xác nhận xem các giá trị mômen xoắn có giả định ren khô hay ren được bôi trơn hay không.
Độ cứng của vòng đệm
Vòng đệm mềm có thể được nhúng dưới tải trọng kẹp cao. Điều này làm giảm tải trước sau khi cài đặt. Đối với các mối nối có độ bền cao, thường cần đến vòng đệm cứng.
Hiệu chỉnh công cụ
Trình tự siết chặt không thể khắc phục được các dụng cụ kém chất lượng. Cờ lê lực, dụng cụ thủy lực và thiết bị căng phải được hiệu chỉnh và phù hợp với kích thước bu lông.
Những lỗi thường gặp trong lĩnh vực
Những lỗi này xuất hiện nhiều lần trong các cụm lắp ráp nhiều bu lông:
- Siết chặt hoàn toàn một bu lông trước khi cố định các bu lông khác
- Sử dụng các công cụ tác động mà không cần kiểm soát mô-men xoắn
- Trộn ốc vít khô và bôi trơn
- Tái sử dụng đai ốc khóa mà không được phép
- Sử dụng vòng đệm mềm dưới bu lông cường độ cao
- Áp dụng một giá trị mô-men xoắn cho các lớp phủ khác nhau
- Bỏ qua bước xác minh cuối cùng
- Bỏ qua sự nén của miếng đệm hoặc sự lắng đọng của khớp
Nếu mối nối yêu cầu chiều dài bu lông bất thường, lớp phủ đặc biệt, chiều dài ren được kiểm soát hoặc vòng đệm tùy chỉnh, ốc vít phi tiêu chuẩn tùy chỉnh có thể cần thiết.
RFQ Danh sách kiểm tra cho việc lắp ráp nhiều bu lông
Một RFQ tốt không chỉ bao gồm kích thước và số lượng bu lông.
| RFQ Mục | Những gì cần chỉ định |
|---|---|
| Tiêu chuẩn sản phẩm | DIN, ISO, ASTM, ASME, EN, hoặc bản vẽ |
| Kích thước và cấp bu lông | Đường kính, chiều dài, bước ren, cấp độ bền |
| Bộ phận phù hợp | Cấp đai ốc, kích thước vòng đệm, độ cứng của vòng đệm |
| Bề mặt hoàn thiện | Kẽm, HDG, Dacromet, PTFE, trơn, không gỉ |
| Phương pháp thắt chặt | Phương pháp mô-men xoắn, góc mô-men xoắn, lực căng hoặc dự án |
| Tình trạng bôi trơn | Chất bôi trơn khô, bôi dầu, bôi sáp hoặc chỉ định |
| Ứng dụng | Mặt bích, đế máy, vỏ máy, kết cấu, thiết bị |
| Documents | MTC, báo cáo kiểm tra, báo cáo lớp phủ nếu được yêu cầu |
Đối với các bộ phận bằng thép không rỉ, người mua cũng có thể so sánh ốc vít bằng thép không gỉ để ngăn chặn sự ăn mòn không phù hợp.
Lời khuyên cuối cùng
Tải trước không đồng đều không phải lúc nào cũng hiển thị trong quá trình cài đặt. Mối nối có thể trông chặt chẽ nhưng tải trọng có thể được phân bổ kém.
Cách tiếp cận an toàn nhất rất đơn giản: khớp cụm chi tiết siết chặt một cách chính xác, sử dụng các công cụ đã được hiệu chỉnh, siết chặt theo từng giai đoạn, tuân theo trình tự cân bằng và xác minh lần vượt qua cuối cùng. Quá trình này mất nhiều thời gian hơn, nhưng nó ngăn ngừa được những vấn đề tốn kém hơn nhiều trong quá trình bảo trì.