Một bu-lông lỏng lẻo có thể khiến toàn bộ nhà máy sản xuất ngừng hoạt động và khiến công ty thiệt hại hàng nghìn, thậm chí hàng chục nghìn nhân dân tệ. Ngoài ra, bu lông bị lỏng cũng có thể gây mất an toàn trong nhà máy. Vậy nguyên nhân chính khiến bu lông bị lỏng là gì? Nói rộng ra, có những nguyên nhân như lỏng tự phát, lỏng tự động và lỏng do mỏi.
Tài liệu video, WiFi nên xem
5 lý do tại sao bu lông bị lỏng
01
hình ảnh
Đang thắt chặt
Bu lông siết chưa đủ hoặc siết sai vốn có lực siết trước không đủ. Nếu chúng lại bị lỏng, khớp sẽ không có đủ lực kẹp để giữ các bộ phận khác nhau lại với nhau. Điều này có thể gây ra hiện tượng trượt ngang giữa hai bộ phận và bu lông sẽ chịu ứng suất cắt không cần thiết, cuối cùng có thể khiến bu lông bị gãy.
hình ảnh
02
hình ảnh
rung động
hình ảnh
Các thử nghiệm về mối nối bu lông dưới sự rung đã chỉ ra rằng nhiều chuyển động "ngang" nhỏ làm cho hai phần của mối nối chuyển động tương đối với nhau, cũng như với đầu bu lông hoặc đai ốc và bộ phận được nối.
Những chuyển động lặp đi lặp lại này sẽ chống lại lực ma sát giữa bu lông và các bộ phận được kết nối. Cuối cùng, sự rung động sẽ làm cho bu lông "xoay lỏng" trên các ren của nó và khớp nối sẽ mất lực kẹp.
03
hình ảnh
Nhúng
Các kỹ sư thiết kế và phát triển lực căng bu lông cho phép xảy ra một giai đoạn đứt gãy, mất tải trước nhất định, trong thời gian đó các bu lông có thể bị lỏng khi siết chặt.
Sự lỏng lẻo này xảy ra do sự bám chặt giữa đầu bu lông và/hoặc đai ốc, ren và bề mặt tiếp xúc của các bộ phận được kết nối và có thể xảy ra ở các vật liệu mềm (chẳng hạn như vật liệu tổng hợp) cũng như kim loại cứng được đánh bóng.
Nếu mối nối được thiết kế không đúng cách hoặc nếu ban đầu các bu lông không được căng đến độ căng quy định thì việc gắn chặt vào mối nối có thể dẫn đến mất lực kẹp và không đạt được lực kẹp yêu cầu tối thiểu.
Có sự không đồng đều vi mô giữa các bề mặt khớp. Dưới tác dụng của lực siết trước bu lông sau khi siết chặt, các va đập sẽ bị dập nát và biến dạng dẻo vĩnh viễn. Kết quả là chiều dài kẹp của bu lông sẽ bị giảm, cuối cùng dẫn đến lực siết trước của bu lông cũng giảm.
hình ảnh
04
hình ảnh
Gasket Creep và giãn nở nhiệt
Nhiều mối nối bu lông bao gồm một miếng đệm mỏng, mềm giữa đầu bu lông và bề mặt mối nối để bịt kín mối nối và ngăn chặn rò rỉ khí hoặc chất lỏng. Bản thân vòng đệm cũng hoạt động như một lò xo, đàn hồi dưới áp lực của bu lông và bề mặt tiếp xúc.
Theo thời gian, đặc biệt là khi ở gần nhiệt độ cao hoặc hóa chất ăn mòn, miếng đệm có thể “leo”, nghĩa là nó mất đi tính đàn hồi, dẫn đến mất lực kẹp.
Nếu bu lông và khớp nối được làm bằng các vật liệu khác nhau, chênh lệch nhiệt độ quá cao do sự thay đổi nhanh chóng của môi trường hoặc quá trình đạp xe công nghiệp sẽ khiến vật liệu bu lông giãn nở hoặc co lại nhanh chóng, có thể khiến bu lông bị lỏng.
hình ảnh
hình ảnh
05
hình ảnh
sự va chạm
Va đập - Tải trọng va đập lớn hơn sẽ vượt quá lực ma sát khi bu lông được siết chặt trước, gây trượt.
Tải trọng động hoặc xen kẽ từ máy móc, máy phát điện, tua bin gió, v.v. có thể gây ra chấn động cơ học - lực tác động tác dụng lên một bu lông hoặc khớp khiến các bu lông trượt tương đối với nhau.
Cũng giống như rung động, sự trượt này cuối cùng có thể khiến bu lông bị lỏng và thậm chí chấn động thường không được xem xét khi thiết kế các mối nối cho tải trọng lớn như vậy.
hình ảnh
Tải trước là gì?
hình ảnh
Một thuật ngữ có nhiều ý nghĩa trong kỹ thuật. Một là lực căng (tải trọng) do dây buộc tạo ra khi nó được siết chặt ban đầu. Khi bu lông giãn ra, các bộ phận giữa bu lông và đai ốc sẽ nén lại, làm tăng cái gọi là tải kẹp cho đến khi kết thúc quá trình siết chặt.
Mối nguy hiểm của bu lông lỏng lẻo
01
hình ảnh
rò rỉ mặt bích
hình ảnh
02
hình ảnh
Cánh quạt tách khỏi buồng máy và rơi ra
hình ảnh
03
hình ảnh
Bu lông kết nối rung động cơ tàu rơi ra
Các bu lông kết nối rung động của động cơ tàu rơi ra và gây hư hỏng thêm cho thiết bị khi tàu lăn bánh.
Trong mối nối bắt vít, việc siết chặt đai ốc thực sự làm cho bu lông dài ra, giống như kéo một lò xo. Lực kéo hoặc lực căng này tạo ra một lực kẹp ngược chiều giữ chặt hai phần của mảnh được kết nối với nhau. Nếu bu lông bị lỏng, lực kẹp sẽ yếu đi.
Bu lông lỏng lẻo không chỉ là một cơn đau đầu. Nếu các khớp không được siết chặt lại nhanh chóng, chất lỏng hoặc khí có thể bắt đầu rò rỉ, bu lông có thể bị gãy, thiết bị có thể bị hỏng hoặc tai nạn thảm khốc có thể xảy ra.
Tóm tắt
"Cách tốt nhất để ngăn chặn tình trạng lỏng lẻo là đảm bảo lực siết trước đủ và không gây ra các vấn đề như trượt hoặc hở khớp."
Từ phân tích trên, có thể thấy có 3 nguyên nhân dẫn đến lỏng do lực siết trước không đủ hoặc giảm. Vì vậy, cần phải kiểm soát đặc biệt lực siết trước của bu lông để kiểm soát nguy cơ bị lỏng.
Miễn là lực siết trước đủ đáp ứng yêu cầu và miễn là chiều dài kẹp không quá ngắn (chẳng hạn như lk Lớn hơn hoặc bằng 3d), các bu lông nói chung sẽ không tự động nới lỏng ngay cả khi có tải rung động nhất định.
Sự kết hợp giữa thiết kế bu lông tốt, phát triển lực kẹp thích hợp và thiết bị khóa bu lông thích hợp có thể đảm bảo an toàn cho các mối nối bu lông trước nhiều thách thức về nới lỏng được trình bày ở đây.
Một kết nối bắt vít tốt sẽ được thiết kế với các bu lông và đai ốc có kích thước và kiểu dáng phù hợp, đồng thời được xác định với độ căng tối ưu để đạt được lực kẹp cần thiết nhằm duy trì tính toàn vẹn của kết nối.
Lực kẹp thích hợp trong ứng dụng yêu cầu độ căng (tải trước) trong mỗi bu lông phải đạt đến mức chính xác và duy trì ở mức đó trong suốt thời gian sử dụng của nó.
Vì vậy, điều quan trọng là duy trì lực căng thích hợp trên bu lông. Sóng siêu âm có thể được sử dụng để đo lực dọc trục của bu lông trong quá trình thiết kế để đảm bảo lực siết trước của bu lông đáp ứng yêu cầu thiết kế.
