Ngăn chặn ren để tối ưu hóa hiệu suất của ốc vít

Nguyên nhân và cách giải quyết

Các vấn đề về ràng buộc chỉ đôi khi có thể phát sinh khi lắp ráp với ốc vít tự nối được làm từ thép không gỉ. Một trong những vấn đề như vậy là galing, đó là sự bắt giữ hoặc mài mòn của các sợi do sự bám dính giữa các bề mặt trượt của các sợi giao phối của dây buộc.

Mặc dù hiện tượng giãn ren thường không phải là một vấn đề phổ biến với ốc vít có ren, nhưng nó có thể gây ra hư hỏng đáng kể cho dây buộc, và thậm chí là hỏng dây buộc. Thậm chí còn gây khó chịu hơn, đôi khi sự ồn ào của các sợi chỉ giao phối sẽ không bị phát hiện khi lắp ráp cho đến khi quá muộn, khi các ốc vít bị gãy trong quá trình tháo lắp vì lý do bảo dưỡng hoặc các lý do khác.

Với hầu hết các phần cứng lỏng lẻo, các chốt bị hỏng có thể được thay thế dễ dàng bằng các chốt mới và hiếm khi hư hỏng lan rộng đến các bộ phận kèm theo. Tuy nhiên, một dây buộc tự siết không thành công có thể yêu cầu phải loại bỏ bảng điều khiển mà nó được lắp đặt vào đó, vì các dây buộc tự siết trở thành các bộ phận cố định của một bộ phận lắp ráp. Sau đó, sản xuất bị gián đoạn và chi phí tăng thêm.

Biết được cơ chế hoạt động của ren, các yếu tố sẽ làm tăng khả năng xảy ra của nó và các phương pháp để giảm hoặc loại bỏ các vấn đề về galing có thể giúp tối ưu hóa hiệu suất của dây buộc trong dịch vụ.

Cơ học của Galling ren

Bề mặt của sườn chỉ không phẳng mà thay vào đó, bao gồm các điểm cao và thấp. Các điểm cao được gọi là asperities. Khi một sườn chỉ được tải ở trạng thái căng thẳng bằng máy kiểm tra độ bền kéo, năng suất kéo dài, nén theo chiều cao và tăng kích thước cho đến khi tổng diện tích tiếp xúc có thể hỗ trợ tải mà không tăng thêm.

Khi một mối nối ren được siết chặt, các phần không được nghiền nát khi tải trọng tăng lên, nhưng cũng có chuyển động trượt giữa các sườn ren. Chuyển động trượt này có thể khiến các đầu của bánh răng cưa bị cắt ra. Trên các kim loại như thép không gỉ và nhôm dễ dàng tạo thành các ôxít trên bề mặt của chúng, việc cắt bỏ lớp ôxít sẽ làm lộ ra kim loại trần.

Với nhiệt lượng thích hợp từ ma sát và áp lực từ tải trọng gây ra, các điểm trần này có thể hàn lại với nhau. Mối hàn loại này được chứng minh là bền hơn cả kim loại cơ bản. Do đó, với mô-men xoắn tăng lên khi tiếp tục siết chặt, bản thân các mối hàn sẽ không bị đứt, mà thay vào đó, các khối kim loại cơ bản sẽ bị kéo ra khỏi kim loại cơ bản yếu hơn.

Điều này bắt đầu phi mã. Khi có nhiều mô-men xoắn siết chặt hơn, diện tích tiếp xúc tăng lên để hỗ trợ tải trọng cảm ứng cao hơn. Điều này tạo ra các mối hàn lớn hơn, mạnh hơn, kéo ra các khối lớn hơn của kim loại cơ bản yếu hơn. Trong trường hợp cực đoan, mô-men xoắn cần thiết để tiếp tục quay tương đối của các ren giao phối có thể vượt quá độ bền xoắn của ren ngoài và khiến nó bị hỏng khi xoắn. Ngay cả trong những trường hợp ít khắc nghiệt hơn, galling làm tăng đáng kể hệ số ma sát trên bề mặt galled; với sự siết chặt có kiểm soát mô-men xoắn thông thường (nghĩa là tất cả các chốt được siết chặt với cùng một mô-men xoắn), tải trước có thể ít hơn đáng kể so với yêu cầu đối với mối nối đáng tin cậy.

Mặc dù vai trò của nhiệt lượng đầu vào đối với hiện tượng phi nước đại chưa được khám phá đầy đủ, nhưng nhiệt lượng đầu vào cao được cho là làm tăng cơ hội tăng tốc phi mã. Nguồn nhiệt trong quá trình siết chặt một cụm ren là ma sát. Các ren trục vít rất kém hiệu quả, chỉ có 10 đến 15 phần trăm mô-men xoắn được sử dụng để tạo tải, và phần còn lại được sử dụng để khắc phục ma sát.

Các yếu tố góp phần vào Galling

Một loạt các yếu tố có thể làm tăng khả năng một số phần trăm các sợi chỉ giao phối sẽ chạy mật khi được lắp ráp.

Chiếc đinh tán có đầu phẳng, tự clinching được lắp đặt này với các sợi chỉ được lắp ráp tạo ra những khó khăn trong việc gắn với phần cứng giao phối (đai ốc ở trên cùng).

Yếu tố kết nối mềm. Các phần tử mềm yêu cầu quay nhiều hơn trong quá trình siết chặt. Điều này làm tăng diện tích bên dưới đường cong mô-men xoắn, khiến năng lượng nhiệt đầu vào từ ma sát nhiều hơn. Theo thuật ngữ kỹ thuật, một phần tử mềm hơn khi nó có độ cứng thấp hơn và kết nối ren có thể chứa một hoặc nhiều phần tử mềm. Mặc dù độ cứng của dây buộc thường được cố định cho một kích thước và vật liệu ren nhất định, nhưng độ cứng sẽ thay đổi theo chiều dài tay nắm, hoặc không gian giữa mặt đai ốc và mặt dưới của đầu vít. Càng bám lâu, độ cứng càng giảm.

Tốc độ cao Thắt chặt. Hành động này có thể tạo ra nhiệt độ rất cao trên các sườn chỉ trước khi nhiệt có thể được tản ra bởi phần còn lại của khối xiết. Tốc độ chậm hơn sẽ cho phép nhiều thời gian hơn để tản nhiệt.

Kết hợp Vật liệu và Hoàn thiện . Nhiều thập kỷ kinh nghiệm đã chỉ ra rằng, trong hầu hết các trường hợp ren, cả hai thành phần ren đều được làm từ thép không gỉ 300 series.

Các vật liệu tạo thành oxit bảo vệ tự nhiên (chẳng hạn như thép không gỉ, nhôm và titan) được phát hiện là dễ bị sâu hơn. Điều này là do màng bảo vệ cung cấp khả năng chống ăn mòn mà không cần bất kỳ lớp mạ hoặc phụ gia nào khác. Các oxit này có xu hướng tạo cho bề mặt một hệ số ma sát cao hơn so với các vật liệu mạ thường được sử dụng trên ốc vít bằng thép. Điều này có nghĩa là cần có mô-men xoắn cao hơn cho một tải kẹp nhất định, có nghĩa là nhiều diện tích hơn dưới đường cong mô-men xoắn và nhiều năng lượng nhiệt đầu vào hơn.

Nếu oxit rất mỏng, nó sẽ bám theo bề mặt nhám trên sườn chỉ và bị loại bỏ hoàn toàn khi cắt đầu nhọn của một sợi chỉ. Hành động này cho thấy kim loại cơ bản tinh khiết với các đặc tính hàn tuyệt vời. Điều này đặc biệt đúng đối với thép không gỉ, nơi lớp oxit crom chỉ dày vài angstrom. Bản chất mài mòn của các ôxít bị cắt ra cũng có thể góp phần làm cho sợi chỉ bị rách.

Các vật liệu cùng loại thường dễ bị co ngót hơn, có thể vì chúng dễ hàn hơn các vật liệu khác nhau. Các vật liệu có cùng độ cứng nói chung cũng sẽ dễ bị vênh hơn, vì sự phá vỡ các đầu nhọn xảy ra ở mức độ gần như nhau trên cả hai vật liệu. Đổi lại, các vật liệu mạ nói chung sẽ ít bị lỗi hơn.

Chủ đề tốt. Sợi mịn có xu hướng lớn hơn sợi thô. Điều này là do các sợi nhỏ dễ bị nứt hoặc các thiệt hại khác do xử lý và các sợi nhỏ có thể góp phần làm tăng tốc độ. Các ren mịn hơn nữa đòi hỏi nhiều vòng quay hơn và mô-men xoắn cao hơn cho cùng một ứng suất trên vùng ứng suất kéo lớn hơn trong quá trình siết chặt, dẫn đến nhiều diện tích hơn dưới đường cong góc mô-men xoắn và năng lượng nhiệt đầu vào nhiều hơn.

Chủ đề hư hỏng. Các chủ đề có lỗ hổng đáng kể hoặc thiệt hại khác có thể gall. Nếu có sự can thiệp giữa các sợi chỉ giao phối, sẽ có một số mức mô-men xoắn thịnh hành trong toàn bộ quá trình thắt chặt. Trong một số trường hợp, hình dạng của khu vực bị hư hỏng có thể bắt đầu phi mã trong vùng lân cận ngay lập tức của thiệt hại.

Mô men xoắn quá mức. Mô-men xoắn siết chặt thích hợp là điều cần thiết để phát triển tải trước cần thiết trong một dây buộc, và tải trước là rất quan trọng để ngăn chặn sự nới lỏng do rung động. Mômen siết không bao giờ được giảm xuống dưới giá trị thích hợp để ngăn chặn hiện tượng tăng ga. Tuy nhiên, mô-men xoắn thắt chặt có thể góp phần làm tăng ga.

Giao phối Phần Alignment. Các bộ phận phối ghép nên được xếp thẳng hàng càng tốt trước khi lắp ráp lần cuối để giảm số lượng dây buộc phải xoay trong quá trình siết chặt. Nếu không, có thể xảy ra hiện tượng co rút sợi.

Sự cố về trình tự thắt chặt . Nếu một dây buộc được siết chặt với đủ lực kẹp để giữ cho các mảnh không di chuyển trước khi tất cả các dây buộc khác được bắt đầu, một số lỗ thông có thể không ở vị trí thích hợp. Điều này có thể gây ra các vít vào một góc.

Trong một số trường hợp, việc siết chặt ở một bên làm cho các thành phần bị hở ở phía đối diện. Các chốt ở phía có ga sẽ cần phải kéo các thành phần có ga lại với nhau, tạo thành một khớp mềm. Một cách tiếp cận tốt hơn là bắt đầu ở giữa phôi và dần dần siết chặt các ốc vít ở các mặt xen kẽ của tâm, hoàn thiện ở các đầu xa.

Chốt chất lượng thấp và chất lượng không phù hợp. Các ren không vuông góc với mặt chịu lực của đai ốc có thể tạo ra các vấn đề giống như các vít đi vào một góc, do các vấn đề về kích thước hoặc vị trí lỗ. Và các dây buộc có cường độ năng suất không nhất quán có thể sinh ra do mô-men xoắn siết quá mức.

Phương pháp giảm Galling

Đôi khi, không thể loại bỏ các đặc điểm thiết kế dây buộc dễ bị lỗi. Tuyến phòng thủ tiếp theo chống lại hiện tượng phi nước đại là kỹ thuật lắp ráp, nhưng ngay cả với các phương pháp lắp ráp tốt nhất, một số trường hợp phi mã vẫn có thể xảy ra. Khi điều này xảy ra, một trong các phương pháp phụ gia sau có thể hữu ích:

• Thêm chất bôi trơn khi lắp ráp. Nhiều chất bôi trơn khác nhau và các hợp chất chống se có sẵn. Một số, chẳng hạn như dầu thầu dầu cấp USP, rất an toàn và vẫn cung cấp khả năng bôi trơn tuyệt vời. Một hợp chất antiseize được khuyến khích cho các sợi không gỉ.
• Chỉ định các chốt bằng chất bôi trơn. Thông thường người ta chỉ định chất bôi trơn màng khô trên tất cả kim loại, đang thịnh hành, nhưng những chất bôi trơn màng khô tương tự này cũng có thể được áp dụng cho các chốt không khóa. Thông thường, chỉ một trong số các chủ đề giao phối cần phải có chất bôi trơn để ngăn chặn sự phóng đại. Khi có thể, tốt hơn hết là bôi chất bôi trơn màng khô lên các sợi chỉ bên ngoài để che phủ hoàn toàn.
• Chỉ định ốc vít với lớp mạ chống gỉ. Một số kim loại lắng đọng bằng cách mạ điện có đặc tính bôi trơn vốn có. Và cũng như với chất bôi trơn, thường chỉ một trong số các sợi chỉ giao phối cần có lớp mạ để ngăn chặn sự chảy nước. Lưu ý rằng hầu hết các sợi dây buộc bằng thép không gỉ và nhôm không được sản xuất với mức cho phép để phù hợp với độ dày lớp mạ. Điều này thường có nghĩa là một nhà sản xuất dây buộc không thể chỉ lấy các bộ phận hiện có từ kho và mạ chúng. Thay vào đó, các bộ phận cần được chế tạo đặc biệt với lượng ren cần thiết.
• Chỉ định dây buộc được làm từ vật liệu chống gỉ. Mặc dù tùy chọn này thường có thể yêu cầu các dây buộc phải được thực hiện theo đơn đặt hàng, nhưng nó đặc biệt khả thi đối với các ứng dụng có khối lượng lớn, tuổi thọ sản phẩm lâu dài.

Công Ty Cổ Phần Thiết Bị và Giải Pháp Cơ Khí Automech – nhà cung cấp các dòng máy gia công kim loại tấm, hàn laser, giải pháp tự động từ những nhà cung cấp nổi tiếng JFY – member of TRUMPF group, Han’s laser, Hawacheon, EKO, Yadon, JQ laser, ABB,…. Automech đã hợp tác với nhiều đối tác thương mại lớn ở trong và ngoài nước nhằm phục vụ nhu cầu sản xuất đa dạng. Hệ sinh thái sản phẩm đa dạng cùng mức giá hợp lí là điểm cộng to lớn giúp Automech ngày càng chiếm được lòng tin của khách hàng.

Thông tin về sản phẩm vui lòng liên hệ

Hotline: 0987.899.347 – Mr.Toàn

Email: info@demowebvn.com

Website: automech.vn