Vấn đề bu lông bị nới lỏng và mất tải trước trong quá trình sử dụng luôn là vấn đề bất cập tong mọi ứng dụng và chúng ta cần phải đi tìm hướng khắc phục

Tùy thuộc vào ứng dụng, sự nới lỏng của bu lông có thể có hậu quả sâu sắc. Một bu lông lỏng lẻo có thể khiến cả một nhà máy sản xuất đứng yên và khiến hàng ngàn công ty phải trả giá, trong khi trong các ứng dụng khác, bu lông lỏng có thể gây ra một mối nguy hiểm an toàn đáng kể. Vì vậy, các lý do nới lỏng bu lông là gì? 

Các lý do bu lông bị nới lỏng

Lý do chính khiến bu lông bị nới lỏng là do sự thắt chặt,sốc, rung và tải trọng động

Nới lỏng tự phát, hoặc tự nới lỏng xoay, về cơ bản là khi một bu lông quay lỏng do sốc, rung hoặc tải động. Ngay cả một vòng quay nhẹ cũng có thể đủ để khớp được bắt vít mất hết tải trước. Đây là các nguyên nhân phổ biến nhất của buông lỏng bu lông.

Thắt chặt

Theo định nghĩa, một bu lông được siết chặt đã lỏng lẻo và khớp không có đủ lực kẹp để giữ các phần riêng lẻ lại với nhau. Điều này có thể dẫn đến trượt ngang giữa các phần, đặt ứng suất cắt không mong muốn lên bu lông cuối cùng có thể khiến nó bị gãy.

Rung

Các thí nghiệm trên các khớp được bắt vít dưới sự rung động cho thấy nhiều chuyển động nhỏ ngang của nhau khiến cho hai phần của khớp di chuyển song song với nhau và với đầu bu lông hoặc đai ốc. Những chuyển động lặp đi lặp lại này có tác dụng chống lại ma sát giữa bu lông và các sợi khớp đang giữ khớp với nhau. Cuối cùng, độ rung sẽ làm cho bu-lông thư giãn ra khỏi các sợi khớp và khớp bị mất lực kẹp.

Sốc. 

Tải trọng động hoặc xen kẽ từ máy móc, máy phát điện, tua-bin gió, v.v., có thể gây sốc cơ học – một lực bất ngờ tác dụng lên bu-lông hoặc khớp – làm cho các bu-lông trượt so với các ren của khớp. Cũng giống như với rung động, sự trượt này cuối cùng có thể dẫn đến việc nới lỏng các bu lông.

Các bước để ngăn chặn bu lông bị nới lỏng

Bởi vì bu lông lỏng rất phổ biến, một loạt các thiết bị đáng kinh ngạc đã được phát minh để ngăn chặn chúng xảy ra. Dưới đây là năm loại phương pháp phòng ngừa cơ bản

Vòng đệm

Vòng đệm thường rộng hơn đầu bu lông, với diện tích bề mặt bổ sung thêm ma sát vào khớp để duy trì lực kẹp. 

Một số loại vòng đệm khóa đã được phát triển, với các rãnh, xương sườn hoặc răng đào sâu vào bề mặt khớp trong quá trình thắt chặt, để ngăn chặn sự lỏng lẻo. Điều này có thể gây ra thiệt hại vĩnh viễn cho bề mặt khớp hoặc bề mặt, có thể không được chấp nhận, chẳng hạn như trong các ứng dụng hàng không vũ trụ quan trọng nơi vết lõm bề mặt có thể gây ra căng thẳng mệt mỏi. Nó cũng có thể ngăn chặn việc siết lại khớp với lực căng thích hợp.

Vòng đệm khóa nêm hoạt động theo bộ hai, với mỗi vòng đệm có các nêm đối diện tương tác với nhau và với các bề mặt khớp và đai ốc để ngăn chặn việc tự xoay của bu lông. Các nêm được thiết kế để thêm lực căng (căng) cho khớp được bắt vít nếu bu lông bắt đầu quay do rung hoặc sốc, ngăn ngừa mất lực kẹp.

Đai ốc đôi

Việc sử dụng hai đai ốc, một loại dày và một loại mỏng hơn đã được sử dụng trong hơn 150 năm để ngăn chặn việc nới lỏng các khớp được bắt vít. Một ứng dụng hiện đại là một hệ thống sử dụng hai đai ốc, mỗi đai ốc có các sợi có kích thước khác nhau tiến lên ở các tốc độ khác nhau trên một bu lông có ren kép. Theo cách này, các chuyển động ngang có thể khiến một đai ốc tiến lên sẽ không ảnh hưởng đến đai ốc thứ hai.

Chất kết dính. 

Chất kết dính lỏng, cũng như lớp phủ nhiệt dẻo nóng hoặc miếng dán dính rắn, đã được sử dụng thành công để đảm bảo bu lông trong các ứng dụng nhất định không bị lỏng lẻo. Vấn đề là chúng làm cho việc tháo rời khớp sau này trở nên khó khăn hơn.