Gần đây có một câu hỏi được đặt ra là liệu một đai ốc lỏng có thể tác động ngược lại trọng lực và xoay ra khỏi bu lông hay không ?
Tác động của độ rung động lên Bu lông ốc vít
Không ít những tại nạn, hư hỏng xảy ra vì hiện tượng lỏng bu lông ốc vít trong quá trình vận hành. Những sự cố như vậy xảy ra như vậy có thể vì tải trọng động, tức là bu lông chịu một mức độ rung động nào đó. Quá trình siết chặt ốc vít thường được kiểm soát rất kỹ nhưng trong quá trình khi Motor hoạt động tạo ra rung động ở một mức độ báo đó. Điều đó khiến hiệu ứng giãn nở có thể xảy ra (như lão hóa, giảm căng và mài mòn) trong đó lực căng tạo ra bởi quá trình siết bị mất đi hoặc mất một phần mà không cần ốc xoay. Tự lỏng là khi xoay ốc dẫn đến việc mất lực căng. Cơ chế thông thường cho hiện tượng tự lỏng là chuyển động liên kết ngang. Một khi lực căng bị mất, câu hỏi là tại điểm nào ốc sẽ bị tách ra khỏi đinh vít? Tai nạn có thể xảy ra khi ốc bị tách ra và liên kết tan rã.
Các nhà nghiên cứu đã quan sát các điều kiện có thể gây ra việc xoay ốc trên đinh vít sau khi lực căng bị mất đi. Vào năm 1996, các nhà nghiên cứu đã thực hiện các phản ứng của các bu lông ren đối với rung động điều hòa trục. Họ phát hiện rằng hướng xoay của một bu lông theo hướng tháo hoặc siết chặt, phụ thuộc vào tần số và biên độ của đầu vào rung động. Các thử nghiệm được thực hiện trên ren 1/4 – 28 UNF bị lỏng, tức là không có lực căng hiện diện. Các ốc vít trong lỗ ren được sử dụng thay vì một ốc vít trên một bu lông nhưng có những điểm tương đồng rõ ràng. Sau khi thực hiện thí nghiệm, các kỹ sư đã có được một bản lý thuyết cơ bản bằng cách hoàn thành một phân tích động học về sự xoắn của các thành phần ren chịu tải trọng trọng lực và chịu tác động của rung động dọc từ trục điều hòa (axial harmonic). Các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng khi biên độ rung cao vít sẽ quay lên trên ngược với trọng lực và ở biên độ thấp, vít sẽ quay xuống dưới. Thử nghiệm này cho thấy một con ốc có thể bị tách ra khỏi một bu lông khi nó chịu tác động từ độ rung từ motor. Về cơ bản, các ốc vít trong lỗ ren được sử dụng thay vì một ốc vít trên một bu lông nhưng có những điểm tương đồng rõ ràng trong thí nghiệm sử dụng bu lông và đai ốc thay vì ốc vít.
Có thể hơi bất ngờ khi thấy một con ốc vít tự xoay ngược trọng lượng rồi rơi ra khỏi ren bu lông. Video dưới đây cho thấy một thực nghiệm tình huống như vậy. Bu lông có một động cơ nhỏ gây ra rung động, động cơ được kích hoạt khi nó gần với một từ trường. Giống như một trò ảo thuật, nhưng điều đó giúp bạn thấy được cách ốc vít hoạt động. Thông thường, khi bu lông được giữ ở đầu hoặc được đặt trên đầu của bu lông, con ốc sẽ quay về phía cuối ren bu lông bất kể hướng của trọng lực. Hướng quay của ốc có thể được thay đổi bằng cách thay đổi biên độ rung động mà nó từng tải. Điều này có thể đạt được bằng cách giữ bu lông ở cuối ren thay vì ở đầu. Giống như thực nghiệm trước đã chỉ ra, giảm biên độ rung động giúp đảo ngược hướng quay.
Nhiều ứng dụng trong thế đã chỉ ra, nếu một bu lông đang trải qua rung động hoặc bu lông ốc vít đó trải qua nhiều biên độ rung khác nhau thì sớm muộn gì cũng dẫn việc ốc vít bị tách ra, bất kể ốc vít đó có phải chịu qua trọng tải hay không
Nếu các ốc vít đó được giữ trên bu lông, các bu lông có thể bị hỏng do bị mài mòn khớp ren do di chuyển hoặc mỏi của chính bu lông hoặc các bộ phận của khớp nối. Thông thường, việc hỏng hóc như vậy cần thời gian để có thể phát hiện ra những vị trí có ốc vít lỏng và khắc phục vấn đề. Khi các con ốc bị tách ra dẫn đến những hư hỏng nghiêm trọng một cách đột ngột. Nhưng tại nạn do hư hỏng như vậy đã xảy ra rất nhiều lền trong các ngành công nghiệp.
Ví dụ: Bánh xe rơi khởi xe tải, và những vụ tai nạn đường sắt do các ốc vít bị tách ra khỏi bulong như tai nạn tai nạn Potters Bar năm 2002 và tai nạn Greyrigg năm 2007. Cả hai vụ tai nạn đường sắt này đều do ốc vít bị bung ra khỏi bu lông dẫn đến việc tàu bị trật bánh và gây thiệt hại nghiêm trọng cả người và kinh tế của nước Anh.
Trong một số ngành công nghiệp, ngay cả khi chỉ cần thết kế khớp nối là đủ, nhưng vẫn có những lo ngại về việc các ốc không được siết chặt đúng cách. Ngay cả với những thiết kế đã được chứng mình, nếu các ốc không được siết chặt đủ, các ốc vẫn có thể bị lỏng và sau đó bị tách ra. Ốc vít có đai xoắn thường được ưu tiên sử dụng trong nhiều ứng dụng để giúp ngăn ngừa việc ốc bị tách ra. (Ốc vít có đai càn có lực xoắn để vặn ốc xuống ren trước khi các bộ khớp tạo ra liên kết chặt chẽ). Loại ốc này đôi khi được gọi là ốc tự khóa. Tên gọi này gây nên một sự hiểu lầm vì những loại ốc như vậy không khóa ốc vào bu lông và do đó không nhất định có thể ngăn ngừa việc tự lỏng của ốc vít. Dưới thử nghiệm rung động Junker, loại ốc này có xu hướng tự lỏng (quay) rồi dừng lại, và giữ dao động tải ở mức nhỏ. Về cơ bản, mô-men xoắn ưu tiên đang cân bằng mô-men xoắn làm lỏng được tạo ra bởi sự trượt ngang đang được trải nghiệm. Có hai loại chính của ốc mô-men xoắn ưu tiên; chèn nylon và toàn kim loại. Ốc chèn nylon, thường được gọi là ốc ‘nyloc’, có một vòng nhựa tạo ra mô-men xoắn ưu tiên. Ốc toàn kim loại tạo ra mô-men xoắn ưu tiên thường bằng cách biến dạng các ren ở đỉnh của ốc. Một cảnh báo sẽ xuất hiện, nếu khớp nối chịu tải trọng trục cũng như tải trọng ngang, nếu khớp nối không được tải trước đầy đủ, các tấm khớp nối có thể bị kéo ra, buộc một con ốc mô-men xoắn ưu tiên ra khỏi ren bu lông.
Cách hiệu quả nhất để giữ ốc trên bu lông và ngăn ngừa các vấn đề về bu lông là đảm bảo rằng các ốc được siết chặt để đạt được tải trước thiết kế tối thiểu. Yêu cầu tải trước thiết kế tối thiểu có thể được thiết lập bằng phân tích khớp nối, với sự trợ giúp của phần mềm như instrument manager và thử nghiệm tiếp theo để đảm bảo rằng các giả định được đưa ra là hợp lệ. Nếu phương pháp này được áp dụng, việc khóa ốc vào bu lông được thực hiện bằng ma sát. Trong những điều kiện như vậy, tải trước được cung cấp bằng cách siết chặt ốc sẽ tồn tại trong suốt vòng đời của sản phẩm. Bạn có thể xem clip dưới để thấy được đai khóa nào hiệu quả nhất.
Bạn cần tìm máy đo độ rung hay cảm biến rung chính hãng, uy tín
Lidinco là công ty cung cấp các loại máy đo và phân tích độ rung và cảm biến rung, giải pháp đo độ rung uy tín nhập khẩu trực tiếp với giá cạnh tranh. Các sản phẩm đều được bảo hành theo chính sách hãng, tư vấn kỹ thuật tận tình.
Ngoài ra, Lidinco còn cung cấp các loại thiết bị phân tích, đo lường viễn thông, vật tư nhà máy, công nghiệp, thiết bị giáo dục, thiết bị SMT và các loại thiết bị chuyên dụng khác.
Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com
