Bulong bị trượt ren do đâu?

Trượt ren là một trong những hư hỏng phổ biến nhất của mối ghép bulong, đặc biệt ở các kết cấu chịu tải và rung động. Hiện tượng này không xảy ra đột ngột mà hình thành dần trong quá trình lắp ráp hoặc vận hành. Khi trượt ren xảy ra, mối ghép mất khả năng chịu lực dù bulong chưa bị gãy, gây nguy hiểm và khó khắc phục triệt để.

1. Lực siết vượt quá khả năng chịu tải của ren

Nguyên nhân trực tiếp và thường gặp nhất của trượt ren là siết bulong quá lực. Khi mô men siết vượt quá giới hạn chịu tải của cặp ren, vật liệu tại sườn ren bắt đầu chảy dẻo và bị phá hủy.

Điều này thường xảy ra khi:

• Không kiểm soát mô men siết

• Dùng cờ lê lực không đúng thang

• Áp dụng mô men của cấp bền cao cho bulong cấp bền thấp

Trong nhiều trường hợp, trượt ren xảy ra ngay trong lúc siết nhưng không được nhận biết ngay.

2. Cấp bền bulong và đai ốc không tương thích

Ren là cặp làm việc giữa bulong và đai ốc. Nếu đai ốc có cấp bền thấp hơn bulong, phần ren yếu hơn sẽ bị phá hủy trước.

Các tình huống hay gặp:

• Bulong cấp bền cao, đai ốc cấp bền thấp

• Bulong mới, đai ốc tái sử dụng

• Đai ốc vật liệu kém hoặc không rõ tiêu chuẩn

Khi đó, dù bulong còn nguyên vẹn, ren đai ốc đã bị trượt và mối ghép mất tác dụng.

 

3. Chiều dài ăn khớp ren không đủ

Khả năng chịu tải của ren phụ thuộc lớn vào số vòng ren tham gia chịu lực. Nếu chiều dài ăn khớp quá ngắn, tải trọng tập trung vào vài vòng ren đầu tiên và dễ gây trượt.

Nguyên nhân thường gặp:

• Đai ốc quá mỏng

• Ren lắp vào lỗ ren nông

• Thiết kế không đủ số vòng ren làm việc

Trong cơ khí, thiếu chiều dài ăn khớp ren là lỗi thiết kế phổ biến nhưng dễ bị bỏ qua.

4. Vật liệu chi tiết lắp ghép quá mềm

Khi bulong lắp trực tiếp vào lỗ ren trên chi tiết, vật liệu của chi tiết đóng vai trò như “đai ốc”. Nếu vật liệu này mềm hơn bulong quá nhiều, ren trong lỗ sẽ bị phá hủy trước.

Trường hợp thường gặp:

• Bulong thép lắp vào nhôm

• Bulong cường độ cao lắp vào thép mềm

• Ren gia công trên vật liệu chưa xử lý nhiệt

Kết quả là trượt ren xảy ra trên chi tiết, không phải trên bulong.

5. Ren bị hư hỏng trước khi lắp

Ren bị sứt, mòn hoặc bẩn sẽ làm giảm diện tích tiếp xúc thực tế giữa các sườn ren. Khi chịu tải, ứng suất tăng cao tại một số điểm và dẫn đến trượt ren sớm.

Nguyên nhân gồm:

• Ren bị va chạm khi vận chuyển

• Dính bụi, gỉ hoặc dị vật

• Tái sử dụng bulong, đai ốc đã mòn ren

Đây là nguyên nhân thường bị xem nhẹ trong thực tế lắp ráp.

6. Ma sát ren thay đổi so với tính toán

Mô men siết không trực tiếp tạo ra lực kẹp, mà thông qua ma sát tại ren và mặt tì. Khi ma sát thay đổi, lực kẹp thực tế có thể vượt hoặc thấp hơn dự kiến.

Ví dụ:

•  

• 

  Ren được bôi trơn nhưng vẫn dùng mô men siết khô

• Bề mặt ren không đồng đều

• Có lớp mạ hoặc phủ làm thay đổi ma sát

Trong trường hợp lực kẹp vượt giới hạn chịu tải của ren, trượt ren sẽ xảy ra dù mô men “đúng theo bảng”.

7. Hậu quả của trượt ren trong mối ghép

Khi trượt ren xảy ra, mối ghép gần như mất hoàn toàn khả năng làm việc. Bulong không thể siết chặt lại, lực kẹp không duy trì và nguy cơ lỏng, rung, gãy chi tiết tăng cao.

Đáng chú ý là:

• Trượt ren khó sửa chữa triệt để

• Thường phải thay bulong, đai ốc hoặc gia công lại ren

• Dễ gây hư hỏng lan sang chi tiết khác

Bài viết liên quan

• Xử lý nhiệt thép hợp kim là gì?

• Thép đen 12.9