Bulong Lục giác thép đen 10.9 M16x50 DIN 931 – Ren lửng

Bu lông lục giác thép đen 10.9 M16x50 DIN 931 ren lửng là cỡ ngắn nhất của dòng M16 ren lửng, và cũng là cỡ dễ chọn sai nhất. Lý do nằm ở tỉ lệ: chiều dài ren theo tiêu chuẩn cố định 38 mm, nên trên thân 50 mm chỉ còn đúng 12 mm là thân trơn. Toàn bộ giá trị kỹ thuật của ren lửng dồn vào đoạn 12 mm ấy.

Vì sao cỡ 50 mm khó dùng hơn các cỡ dài

Với ren lửng, đoạn thân trơn là phần chịu cắt và định vị. Ở M16x50, đoạn này chỉ dài 12 mm. Nghĩa là mặt phân cách giữa hai tấm ghép phải rơi đúng vào một khoảng 12 mm duy nhất trên suốt chiều dài bu lông. Chệch lên thì đai ốc chạy vào thân trơn và không siết được; chệch xuống thì mặt cắt rơi vào phần ren và bu lông mất lợi thế chịu cắt.

So sánh cho dễ hình dung: cùng cỡ ren M16 nhưng bản 150 mm có 106 mm thân trơn, tức dư địa bố trí rộng gần chín lần. Với bản 150 mm, sai số đo vài milimet không ảnh hưởng gì. Với bản 50 mm, sai vài milimet là hỏng cả mối ghép.

Đây không phải khuyết điểm của sản phẩm mà là đặc tính của tiêu chuẩn. DIN 931 quy định chiều dài ren theo đường kính chứ không theo chiều dài thân, nên bu lông càng ngắn thì tỉ lệ ren càng lớn. Người chọn cần biết điều này để đo kỹ trước khi đặt hàng.

Thông số và dải chiều dày kẹp

Ba lỗi hay gặp khi đo chiều dày cụm

Lỗi thứ nhất là đo theo bản vẽ thay vì đo thực tế. Bản vẽ ghi hai tấm 6 mm thành 12 mm, nhưng thực tế có lớp sơn epoxy hai mặt dày 0,3 mm mỗi lớp, cộng tấm căn chỉnh 1 mm ai đó chèn vào lúc lắp. Con số thật thành 13,6 mm. Với dải 12 đến 30 mm thì vẫn lọt, nhưng ở cận dưới thì mọi milimet đều đáng kể.

Lỗi thứ hai là quên long đền. Chiều dày kẹp phải tính cả long đền phẳng dưới đai ốc, thường 3 mm với M16. Nhiều người đo xong hai tấm rồi đặt hàng, tới lúc lắp mới phát hiện thiếu chỗ.

Lỗi thứ ba là đo ở một điểm. Tấm thép cán có dung sai chiều dày, mối hàn có thể làm vênh cục bộ. Nên đo ở ba vị trí quanh lỗ bắt rồi lấy giá trị lớn nhất, vì chính điểm dày nhất quyết định đai ốc có đủ ren để siết hay không.

Khi số đo rơi ra ngoài dải 12 – 30 mm

Nếu cụm mỏng hơn 12 mm, đừng cố dùng cỡ này. Đai ốc sẽ chạm chân đoạn thân trơn và dừng lại. Cờ lực báo mô-men tăng vọt nhưng hai tấm chưa hề bị ép vào nhau. Đây là kiểu hỏng nguy hiểm vì nó tạo cảm giác đã siết chặt. Giải pháp là chuyển sang bản ren suốt DIN 933 cùng chiều dài, hoặc thêm long đền dày để nâng chiều dày cụm lên trên 12 mm.

Nếu cụm dày hơn 30 mm, phần ren nhô ra sẽ không đủ để đai ốc ăn hết chiều cao. Khi đó lên cỡ 55 hoặc 60 mm. Nguyên tắc chọn nhanh: lấy chiều dày cụm cộng 20 mm rồi làm tròn lên cỡ có sẵn gần nhất.

Siết 300 – 340 Nm trên một bu lông ngắn

Mô-men siết không phụ thuộc chiều dài bu lông mà phụ thuộc đường kính và cấp bền, nên M16x50 vẫn siết đúng mức của mọi bu lông M16 cấp 10.9: khoảng 300 đến 340 Nm khi ren và mặt tỳ khô sạch, tạo lực kẹp trước 110 đến 125 kN.

Tuy vậy bu lông ngắn có một khác biệt thực tế: nó giãn ít hơn dưới cùng lực kẹp. Độ giãn đàn hồi tỉ lệ với chiều dài đoạn chịu kéo, nên M16x50 tích trữ ít năng lượng đàn hồi hơn nhiều so với M16x150. Hệ quả là mối ghép nhạy hơn với lún: chỉ cần lớp sơn dày lún đi 0,05 mm là lực kẹp đã tụt đáng kể, trong khi bu lông dài gần như không hề hấn.

Vì vậy với cỡ ngắn, hãy làm sạch mặt tỳ kỹ hơn bình thường, tránh sơn dày dưới đầu bu lông và dưới đai ốc, và nên siết lại một lượt sau vài giờ vận hành đầu tiên.

Cỡ 50 mm thường dùng ở đâu

Trong thực tế cỡ này hợp với các mối ghép hai tấm thép mỏng có tải ngang: nối bản mã với thanh giằng, bắt tai treo, cố định gối trượt, ghép mặt bích mỏng của thiết bị nhỏ. Điểm chung là chiều dày cụm nằm gọn trong 12 đến 30 mm và có thành phần lực cắt đáng kể nên cần thân trơn.

Nếu mối ghép chỉ chịu kéo dọc trục và chiều dày cụm hay thay đổi giữa các vị trí, bản ren suốt DIN 933 M16x50 sẽ tiện hơn: một mã hàng dùng được cho nhiều chiều dày, không phải lo mặt phân cách rơi vào đâu.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao ren dài tới 38 mm trên thân chỉ 50 mm? Vì DIN 931 quy định chiều dài ren theo đường kính: với M16 là 38 mm cho mọi bu lông tới 125 mm. Tiêu chuẩn không rút ngắn ren cho bu lông ngắn.

Cụm của tôi dày đúng 12 mm thì dùng được không? Được nhưng sát mép. Nên đo lại ở ba điểm và cộng cả long đền. Nếu con số thật là 12 mm chẵn, chọn 55 mm sẽ an toàn hơn.

Dùng khẩu số mấy? Khẩu tuýp 24 sáu cạnh thành dày, đầu vuông 1/2 inch. Mô-men 300 đến 340 Nm cần tay nối chịu được trên 450 Nm.

Thép đen để ngoài trời được không? Không nên. Chỉ có lớp dầu bảo quản tạm thời. Ngoài trời dùng bản mạ kẽm, hoặc mạ kẽm nhúng nóng nếu phơi mưa nắng trực tiếp.

Sản phẩm liên quan

• Bu lông M16x55 DIN 931 thép đen – cỡ dài hơn kế tiếp
• Bu lông M16x50 DIN 931 mạ kẽm – dùng nơi ẩm
• Toàn bộ dòng bu lông lục giác thép đen 10.9