Ứng Dụng Thực Tế Của Vòng Đệm Vuông

Trong kỹ thuật cơ khí và xây dựng, vòng đệm vuông (lông đền vuông) được sử dụng để giải quyết các bài toán về phân bổ lực nén, chống xoay và bù góc nghiêng. Dưới đây là 5 ứng dụng thực tế quan trọng nhất được phân tích theo góc độ kỹ thuật thi công.

1. Ứng dụng trong hệ treo thanh Unistrut (C-Channel)

Đây là ứng dụng điển hình nhất của vòng đệm vuông trong hệ thống Cơ điện (M&E).

  • Vị trí lắp đặt: Nằm bên trong lòng thanh Unistrut hoặc phía trên mặt thanh để cố định ty ren.

  • Tác dụng kỹ thuật: * Kích thước vuông giúp vòng đệm tì sát vào hai cạnh đứng của thanh C, tạo cơ chế chống xoay tự động.

    • Ngăn chặn hiện tượng ty ren bị trượt dọc theo rãnh thanh khi hệ thống ống (PCCC, HVAC) có rung động hoặc giãn nở nhiệt.

    • Tăng diện tích ép lên mép thanh C, chống biến dạng (móp rãnh) khi treo tải trọng nặng.

2. Ứng dụng chống xé bề mặt xà gồ thép (C, Z)

Trong kết cấu nhà thép tiền chế, xà gồ thường có độ dày mỏng (1.5mm – 2.5mm).

  • Vấn đề: Khi chịu tải trọng gió hoặc lực siết bu lông quá lớn, vòng đệm tròn dễ bị kéo biến dạng hoặc làm rách (xé) lỗ xà gồ.

  • Giải pháp: Sử dụng vòng đệm vuông bản rộng (thông số phổ biến 40x40mm hoặc 50x50mm).

  • Hiệu quả: Phân tán lực ép ra diện tích lớn hơn gấp 2-3 lần so với vòng đệm tròn, đảm bảo liên kết giữa bu lông và xà gồ luôn ổn định.

3. Ứng dụng bù góc nghiêng cho thép hình (Dầm U, I)

Các loại thép hình như dầm chữ U, chữ I thường có mặt trong của cánh thép thiết kế vát (độ dốc từ 5% – 8%).

  • Sản phẩm chuyên dụng: Vòng đệm vuông vát (Square Beveled Washer).

  • Nguyên lý: Vòng đệm có một mặt phẳng và một mặt nghiêng. Khi lắp đặt, mặt nghiêng sẽ áp vào bề mặt vát của thép, mặt phẳng tạo điểm tựa vuông góc cho đai ốc.

  • Mục đích: Đảm bảo thân bu lông chịu lực kéo thuần túy, triệt tiêu lực uốn (bending stress) – nguyên nhân chính gây đứt gãy bu lông trong kết cấu thép hình.

4. Ứng dụng trong hệ thống điện mặt trời (Solar)

Vòng đệm vuông là chi tiết bắt buộc trong các bộ kẹp pin năng lượng mặt trời.

  • Chức năng: Kết nối giữa bu lông M8 và các rãnh thanh Rail nhôm.

  • Yêu cầu kỹ thuật: * Phải làm bằng Inox 304 hoặc Nhôm hợp kim để tránh ăn mòn điện hóa khi tiếp xúc với khung nhôm.

    • Kích thước phải khớp chính xác với lòng rãnh Rail (thường là 20x20mm) để thực hiện tính năng tự khóa khi siết.

5. Ứng dụng trong kết cấu gỗ và bu lông neo (Anchor Bolts)

  • Kết cấu gỗ: Vòng đệm vuông ngăn đầu bu lông lún sâu vào thớ gỗ do đặc tính vật liệu mềm, giúp mối nối không bị lỏng khi gỗ co ngót.

  • Bu lông neo: Sử dụng làm tấm đệm tại chân cột, giúp định vị bu lông chính xác trong lỗ bản mã và tăng cường khả năng chịu lực nhổ (uplift force) cho nền móng.

Bảng tra ứng dụng theo kích thước phổ biến

Kích thước bu lông Kích thước vòng đệm vuông Độ dày đề xuất Ứng dụng tiêu biểu
M8 / M10 30 x 30 mm 2.0 mm – 3.0 mm Hệ Solar, thanh Unistrut nhỏ
M12 40 x 40 mm 3.0 mm – 5.0 mm Treo máng cáp, xà gồ C/Z
M16 / M20 50 x 50 mm 5.0 mm – 8.0 mm Kết cấu thép hình, bu lông neo

Lưu ý kỹ thuật khi lựa chọn

  1. Vật liệu: Phải tương thích với môi trường (Mạ kẽm điện phân cho trong nhà; Mạ kẽm nhúng nóng cho ngoài trời; Inox cho môi trường hóa chất/biển).

  2. Độ dày: Không sử dụng loại quá mỏng cho các liên kết chịu tải trọng động hoặc rung chấn mạnh để tránh bị cong vênh (hiệu ứng hình phễu).

  3. Tiêu chuẩn: Ưu tiên sản phẩm đáp ứng tiêu chuẩn DIN 436 để đảm bảo tính đồng bộ về cơ tính.

 

 

Bài viết liên quan