Hi, Tieubu lập topic này để mọi người tham gia thảo luận về vấn đề tưởng như đơn giản nhất trong ngành cơ khí nhưng để làm tốt, để mối ghép đảm bảo chất lượng thì Tieubu nghĩ cũng không hề đơn giản.
Theo thống kê thì phần lớn các lỗi là
1. Bu lông tự tháo
2. Bu lông bị phá hủy do mỏi
3. Bị phá hủy ở ngay trong lúc xiết
Phần nhỏ còn lại gồm các nguyên nhân khác như
4. Bu lông bị phá hủy do ăn mòn
5. Phá hủy chậm (phá hủy ở trạng thái bu lông chịu ứng lực tĩnh sau một thời gian dài sử dụng)
6. Phá hủy chưa rõ nguyên nhân (chiếm phần rất nhỏ).
Hệ số ma sát có liên quan gì đến các lỗi của mối ghép bu lông?
Nguyên lý của mối ghép bu lông là lợi dụng lực trượt nhỏ trên mặt nghiêng để tạo ra lực dọc trục lớn ghép chặt các chi tiết lại với nhau (chắc người phát minh ra bu lông học lóm cách của người Ai cập xây kim tự tháp
)
Nguyên lý của mối ghép bu lông là lợi dụng lực trượt nhỏ trên mặt nghiêng để tạo ra lực dọc trục lớn ghép chặt các chi tiết lại với nhau (chắc người phát minh ra bu lông học lóm cách của người Ai cập xây kim tự tháp )
Lực dọc trục và mô men khi xiết bu lông được tính theo công thức
F = 2T/(d･μs/cosα + P/π + dw･μw)
Trong đó: F: Lực dọc trục (lực căng bu lông)
T: Mô men xiết bu lông
d: Đường kính hữu hiệu của bu lông
μs: hệ số ma sát giữa bu lông và đai ốc
μw: hệ số ma sát giữa bề mặt tiếp xúc bu lông với chi tiết ghép.
P: bước ren
π: số pi
α: 1/2 góc đỉnh ren
dw: hệ số đường kính mặt tiếp xúc bu lông.
dw = 2(do3 - dh3)/３(do2 - dh2)
do, dh: đường kính mặt tiếp xúc của bu lông, đường kính lỗ lắp bu lông
do3,dh3 : lũy thừa 3
do2, dh2: lũy thừa 2
Trong công thức trên, các thông số liên quan đến hình dáng bu lông là không đổi (d,α,P,dw)
Do đó, với cùng lực xiết bu lông, khi hệ số ma sát tăng thì lực dọc trục giảm.
Ví dụ:
Bu lông M10, bước ren P= 1.5 -> đường kính hữu hiệu d= 10 - 0.6495P =9.02575 mm
do = 16.27 (bu lông lục giác chìm)
dh = 10.8 (lỗ lắp bu lông)
-> dw = 13.719
cosα = 0.866 (α=60độ)
Lực xiết bu lông T: 40N.m
Khi hệ số ma sát μs,μw = 0.2 -> lực dọc trục F = 15.077KN
Khi hệ số ma sát μs,μw = 0.1 -> lực dọc trục F = 27.664KN
Ví dụ trên cho thấy khi hệ số ma sát thay đổi thì lực dọc trục thay đổi rất lớn, để đảm bảo lực kẹp hay lực dọc trục thì người thiết kế khi chọn bu lông cần phải xác định được một cách tương đối hệ số ma sát của mối ghép bu lông.
Trường hợp xác định hệ số ma sát bị sai lệch (do chọn nhầm bu lông) thì chuyện gì sẽ sảy ra?
Nếu hệ số ma sát thực tế lớn hơn hệ số ma sát thiết kế max thì khi bu lông được xiết với lực xiết lớn nhất sẽ không đảm bảo được lực dọc trục yêu cầu. -> Sảy ra hiện tượng tự tháo. (F thực tế 1)
Nếu hệ số ma sát thực thế nhỏ hơn hệ số ma sát thiết kế min thì khi bu lông được xiết với lực xiết lớn nhất sẽ vượt quá lực dọc trục yêu cầu -> phá hủy bu lông (F thực tế 2)
Do đó có thể thấy phần lớn các lỗi sảy ra trong mối ghép bu lông có liên quan đến hệ số ma sát.
Vậy chúng ta đã có nhà sản xuất bu lông nào cung cấp tương đối chính xác hệ số ma sát cho người sử dụng chưa? Nếu câu trả lời là chưa thì cũng có thể nói chúng ta chưa thể sản xuất được bu lông theo đúng ý nghĩa của nó. Các đơn vi thiết kế (cụ thể là các kỹ sư) khi sử dụng mối ghép bu lông có tính đến hệ số ma sát này chưa? Nếu câu trả lời là chưa thì... hàng VN chưa thể gọi là "chất lượng cao" được. Máy móc thiết bị sau một thời gian ngắn sử dụng sẽ không ổn định, rung lắc, phát sinh tiếng ồn v.v...
Theo thống kê thì phần lớn các lỗi là
1. Bu lông tự tháo
2. Bu lông bị phá hủy do mỏi
3. Bị phá hủy ở ngay trong lúc xiết
Phần nhỏ còn lại gồm các nguyên nhân khác như
4. Bu lông bị phá hủy do ăn mòn
5. Phá hủy chậm (phá hủy ở trạng thái bu lông chịu ứng lực tĩnh sau một thời gian dài sử dụng)
6. Phá hủy chưa rõ nguyên nhân (chiếm phần rất nhỏ).
Hệ số ma sát có liên quan gì đến các lỗi của mối ghép bu lông?
Nguyên lý của mối ghép bu lông là lợi dụng lực trượt nhỏ trên mặt nghiêng để tạo ra lực dọc trục lớn ghép chặt các chi tiết lại với nhau (chắc người phát minh ra bu lông học lóm cách của người Ai cập xây kim tự tháp
)
Nguyên lý của mối ghép bu lông là lợi dụng lực trượt nhỏ trên mặt nghiêng để tạo ra lực dọc trục lớn ghép chặt các chi tiết lại với nhau (chắc người phát minh ra bu lông học lóm cách của người Ai cập xây kim tự tháp
)Lực dọc trục và mô men khi xiết bu lông được tính theo công thức
F = 2T/(d･μs/cosα + P/π + dw･μw)
Trong đó: F: Lực dọc trục (lực căng bu lông)
T: Mô men xiết bu lông
d: Đường kính hữu hiệu của bu lông
μs: hệ số ma sát giữa bu lông và đai ốc
μw: hệ số ma sát giữa bề mặt tiếp xúc bu lông với chi tiết ghép.
P: bước ren
π: số pi
α: 1/2 góc đỉnh ren
dw: hệ số đường kính mặt tiếp xúc bu lông.
dw = 2(do3 - dh3)/３(do2 - dh2)
do, dh: đường kính mặt tiếp xúc của bu lông, đường kính lỗ lắp bu lông
do3,dh3 : lũy thừa 3
do2, dh2: lũy thừa 2
Trong công thức trên, các thông số liên quan đến hình dáng bu lông là không đổi (d,α,P,dw)
Do đó, với cùng lực xiết bu lông, khi hệ số ma sát tăng thì lực dọc trục giảm.
Ví dụ:
Bu lông M10, bước ren P= 1.5 -> đường kính hữu hiệu d= 10 - 0.6495P =9.02575 mm
do = 16.27 (bu lông lục giác chìm)
dh = 10.8 (lỗ lắp bu lông)
-> dw = 13.719
cosα = 0.866 (α=60độ)
Lực xiết bu lông T: 40N.m
Khi hệ số ma sát μs,μw = 0.2 -> lực dọc trục F = 15.077KN
Khi hệ số ma sát μs,μw = 0.1 -> lực dọc trục F = 27.664KN
Ví dụ trên cho thấy khi hệ số ma sát thay đổi thì lực dọc trục thay đổi rất lớn, để đảm bảo lực kẹp hay lực dọc trục thì người thiết kế khi chọn bu lông cần phải xác định được một cách tương đối hệ số ma sát của mối ghép bu lông.
Trường hợp xác định hệ số ma sát bị sai lệch (do chọn nhầm bu lông) thì chuyện gì sẽ sảy ra?
Nếu hệ số ma sát thực tế lớn hơn hệ số ma sát thiết kế max thì khi bu lông được xiết với lực xiết lớn nhất sẽ không đảm bảo được lực dọc trục yêu cầu. -> Sảy ra hiện tượng tự tháo. (F thực tế 1)
Nếu hệ số ma sát thực thế nhỏ hơn hệ số ma sát thiết kế min thì khi bu lông được xiết với lực xiết lớn nhất sẽ vượt quá lực dọc trục yêu cầu -> phá hủy bu lông (F thực tế 2)
Do đó có thể thấy phần lớn các lỗi sảy ra trong mối ghép bu lông có liên quan đến hệ số ma sát.
Vậy chúng ta đã có nhà sản xuất bu lông nào cung cấp tương đối chính xác hệ số ma sát cho người sử dụng chưa? Nếu câu trả lời là chưa thì cũng có thể nói chúng ta chưa thể sản xuất được bu lông theo đúng ý nghĩa của nó. Các đơn vi thiết kế (cụ thể là các kỹ sư) khi sử dụng mối ghép bu lông có tính đến hệ số ma sát này chưa? Nếu câu trả lời là chưa thì... hàng VN chưa thể gọi là "chất lượng cao" được. Máy móc thiết bị sau một thời gian ngắn sử dụng sẽ không ổn định, rung lắc, phát sinh tiếng ồn v.v...
