Công nghệ chống nới lỏng cho máy móc bền vững? 

Bạn nghe thấy chống nới lỏng và ngay lập tức nghĩ đến locknuts hoặc threadlocker, phải không? Đó là cái bẫy phổ biến. Cuộc trò chuyện thực sự không chỉ là việc ngăn chặn một chiếc bu-lông quay; đó là về việc quản lý sự suy giảm tải của kẹp trong môi trường luân chuyển nhiệt, rung trong suốt vòng đời máy 15 năm. Tính bền vững ở đây không phải là một từ thông dụng—mà là ngăn ngừa hư hỏng sớm, tránh lãng phí năng lượng và vật chất do phải thay thế hoặc vặn lại liên tục, và nói thẳng ra là ngăn chặn dòng thời gian ngừng hoạt động. Hầu hết các cuộc thảo luận đều bỏ sót thực tế rằng dây buộc chỉ là một phần của hệ thống khớp. Nếu thiết kế hoặc lắp đặt có sai sót, ngay cả công nghệ tiên tiến nhất cũng sẽ không cứu được nó.

Vấn đề cốt lõi: Không phải về sự chặt chẽ, mà là về tính nhất quán

Trong thời gian đầu bảo trì máy móc hạng nặng, chúng tôi đã theo đuổi tình trạng lỏng lẻo do rung động bằng cách vặn chặt các bu lông hơn. Một sai lầm kinh điển. Lực siết quá mạnh sẽ làm căng bu-lông, có khả năng gây ra vết nứt ăn mòn do ứng suất hoặc đơn giản là làm mất tính đàn hồi của nó—khả năng hoạt động giống như một lò xo và duy trì lực kẹp. Mục tiêu là tải kẹp ổn định, đáng tin cậy giúp ngăn chặn hiện tượng tự nới lỏng. Tôi nhớ một khung truyền động băng tải tự rung chuyển sáu tháng một lần. Chúng tôi đã thử dùng đai ốc mặt bích có răng cưa và nó hoạt động được… trong khoảng tám tháng. Vấn đề là các bề mặt tiếp xúc được sơn không bằng phẳng tạo ra sự phân bố áp suất không đồng đều. Đai ốc không bị hỏng; thiết kế chung đã làm.

Đó là nơi công việc thực sự bắt đầu. Bạn cần xem xét toàn bộ mối nối: loại thuộc tính của dây buộc, độ phẳng của mặt bích, độ cứng của vật liệu được kẹp. Vòng đệm cứng dưới đai ốc tiêu chuẩn trên vỏ nhôm mềm chỉ yêu cầu khả năng nhúng và giảm tải. Chúng tôi đã học cách xác định sơ đồ mối nối, tính toán đường cong tải trọng - biến dạng. Nghe có vẻ hàn lâm nhưng đó là sự khác biệt giữa khớp sống sót và khớp trở thành cơn đau đầu mãn tính.

Đây là điểm nổi bật của các nhà sản xuất có cách tiếp cận hệ thống. Tôi đang tìm kiếm những nhà cung cấp có thể nói về nhiều thứ hơn là chỉ tiêu chuẩn DIN và tình cờ gặp được Công ty TNHH Sản xuất Fastener Handan Zitai.. Vị trí của họ ở Yongnian, cơ sở sản xuất khổng lồ đó, có nghĩa là họ đã nhìn thấy tất cả. Điều hữu ích không chỉ là danh mục của họ mà còn là các ghi chú kỹ thuật về các kịch bản ứng dụng. Đó là một điều để bán một đai ốc mô-men xoắn phổ biến; đó là một cách khác để đề xuất khi nào nên sử dụng miếng chèn nylon so với sợi bị biến dạng bằng hợp kim kim loại dựa trên phạm vi nhiệt độ và nhu cầu tái sử dụng. Đầu vào thực tế, dựa trên kinh nghiệm đó chính là vàng.

Ngoài hóa chất: Khóa cơ học trong môi trường khắc nghiệt

Khóa ren có vai trò riêng—môi trường kín, hoạt động ở mức thấp đến trung bình. Nhưng trên một máy đào khai thác mỏ hay một mặt bích tháp tuabin gió ven biển? Quên nó đi. Tia cực tím, nhiệt độ khắc nghiệt, nhiên liệu và độ rung lớn sẽ phá vỡ chất kết dính. Để phát triển bền vững, bạn cần một giải pháp cơ học, có thể tái sử dụng. Chúng tôi đã thử nghiệm nhiều lựa chọn khác nhau trên các tổ máy phát điện diesel.

Đai ốc khóa trên có phần ren bị biến dạng hoạt động tốt ở những điểm có thể tiếp cận nhưng lại gây khó chịu ở những không gian chật hẹp. Chúng tôi đã có kết quả lâu dài tốt hơn với hệ thống máy giặt khóa nêm. Nguyên lý rất đơn giản: các cam góc trên vòng đệm đào vào trong, tạo ra lực phản lực chống lại chuyển động quay. Tuy nhiên, điều quan trọng là việc cài đặt đúng cách—chúng chỉ hoạt động theo hướng đã định. Tôi đã thấy các đội đập ngược chúng lại, khiến chúng trở nên vô dụng. Đào tạo là một phần của công nghệ.

Sau đó là khẩu súng lớn: bu lông điều khiển lực căng Hệ thống (bu lông TC) có vòng đệm cứng. Đây là những giải pháp tuyệt vời cho các kết nối mặt bích lớn, như trên kết cấu thép hoặc trục tuabin gió. Bạn sử dụng cờ lê cắt để bẻ đầu chốt ở mức căng chính xác. Nó cung cấp cho bạn bằng chứng trực quan, có/không có về việc cài đặt chính xác. Góc độ bền vững rất rõ ràng: khớp nối được tải trước chính xác sẽ nhận thấy chuyển động tương đối tối thiểu, giảm đáng kể tình trạng mài mòn và mỏi. Nhược điểm? Các dụng cụ chuyên dụng và đơn giá cao hơn. Bạn phải chứng minh điều đó thông qua chi phí vòng đời, không chỉ chi tiêu trả trước.

Lưu ý nhanh về các vấn đề quay tự do

Bạn đã bao giờ có một đai ốc quay tự do nhưng không bao giờ thực sự siết chặt chưa? Nó thường bị coi là một chủ đề xấu. Đôi khi nó là như vậy. Nhưng thông thường, đó là sự biến dạng bước ren của bu lông do lực siết quá mức trước đó hoặc các mảnh vụn nằm trong tính năng khóa của đai ốc. Đó là một chi tiết nhỏ gây khó chịu và có thể khiến cả dây chuyền lắp ráp phải dừng hoạt động. Việc sửa chữa không chỉ là một đai ốc mới; nó đang kiểm tra ren đực bằng thước đo và làm sạch các bề mặt tiếp xúc. Rõ ràng, nhưng thường bị bỏ qua khi vội vàng hoàn thành công việc.

Vũ điệu của vật liệu & lớp phủ

Tính bền vững cũng có nghĩa là chống ăn mòn, ăn mòn vật liệu và tăng ma sát, làm thay đổi mối quan hệ mô-men xoắn-độ căng. Mối nối bị ăn mòn điện sẽ bị kẹt hoặc mất tải kẹp. Chúng tôi đã tiêu chuẩn hóa về mạ kẽm nhúng nóng hoặc phủ dacromet ốc vít cho các ứng dụng bên ngoài, độ ẩm cao. Nhưng đây là điều đáng chú ý: lớp phủ tăng thêm độ dày. Nếu bạn không tính đến điều đó trong thông số mô-men xoắn của mình thì bạn đang siết chặt chưa đủ. Lớp phủ vảy kẽm 15 micron có thể thay đổi đáng kể hệ số ma sát. Chúng tôi đã học cách yêu cầu các nhà cung cấp dữ liệu về lực căng mô-men xoắn cho các sản phẩm được phủ cụ thể của họ chứ không chỉ vật liệu cơ bản. Một số, như Zitai, cung cấp các biểu đồ này một cách dễ dàng, điều này cho thấy họ hiểu ứng dụng chứ không chỉ về sản xuất.

Lựa chọn vật liệu là một đòn bẩy khác. Việc chuyển từ cấp tiêu chuẩn 8,8 sang cấp 10,9 hoặc thậm chí 12,9 cho phép bu lông có đường kính nhỏ hơn cho cùng tải trọng, tiết kiệm trọng lượng và vật liệu. Nhưng loại cao hơn có nghĩa là độ nhạy cảm với hiện tượng giòn hydro cao hơn nếu không được xử lý đúng cách. Bạn đang đánh đổi rủi ro này để lấy rủi ro khác. Chúng tôi đã gặp phải một loạt bu lông cao cấp bị hỏng nghiêm trọng khi vừa ép - hóa ra quá trình mạ đã đưa hydro vào và chúng không được nung đúng cách để thoát khí. Nhà cung cấp đổ lỗi cho mô-men xoắn lắp đặt của chúng tôi. Đó là một bài học lộn xộn về việc kiểm tra toàn bộ quy trình kiểm soát của chuỗi cung ứng.

Cài đặt: Nơi công nghệ tốt nhất biến mất

Đây là hẻm núi lớn giữa lý thuyết và thực hành. Bạn có thể chỉ định bộ vòng đệm Nord-Lock hoàn hảo hoặc miếng dán cố định bằng polymer phức tạp. Nếu người cầm cờ lê tác động không biết quy trình thì nó chẳng có giá trị gì. Cờ lê lực đã hiệu chuẩn là điều bắt buộc, nhưng chúng có được kiểm tra thường xuyên không? Chúng tôi đã triển khai một hệ thống trong đó các mối nối quan trọng (chẳng hạn như giá đỡ hộp số, liên kết cấu trúc) yêu cầu nhật ký mô-men xoắn đã được ký tắt cùng với ID công cụ. Nó có cảm giác quan liêu, nhưng nó đã cắt giảm khoảng 70% những thất bại liên quan.

Trình tự cũng quan trọng, đặc biệt là trên mặt bích nhiều bu lông. Mẫu hình ngôi sao cổ điển được dạy là có lý do - nó đảm bảo độ nén đều của miếng đệm hoặc bề mặt. Tôi đã chứng kiến ​​những người thợ cơ khí dày dạn bỏ qua điều này trên một ống góp thủy lực, dẫn đến sự rò rỉ dai dẳng mà họ đã theo đuổi trong nhiều tuần bằng cách siết chặt một bu lông liên tục. Họ đã làm cong mặt bích. Đôi khi công nghệ chống nới lỏng bền vững nhất là một mảnh giấy: hướng dẫn công việc rõ ràng, minh họa.

Ngoài ra còn có yếu tố cảm nhận của con người. Một người thợ lắp có kinh nghiệm đôi khi có thể phát hiện ra ren ngang hoặc bu-lông bị uốn bằng sự thay đổi điện trở trong quá trình siết chặt, thứ mà cờ lê mô-men xoắn điếc chỉ cần xuyên qua. Phản hồi xúc giác đó là một lớp kiểm soát chất lượng không thể thay thế. Chúng tôi bắt đầu ghép nối những người mới được tuyển dụng với những cựu chiến binh này để thực hiện các nhiệm vụ then chốt quan trọng, nắm bắt những kiến ​​thức ngầm đó.

Nhìn về phía trước: Khớp thông minh?

Người ta đang nói về ốc vít thông minh có gắn cảm biến để theo dõi tải trước. Tôi nghi ngờ về việc sử dụng rộng rãi. Chi phí, độ phức tạp và độ bền trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt là những trở ngại rất lớn. Hiện tại, một cách tiếp cận thông minh thực tế hơn là sử dụng phép đo độ giãn dài của bu lông siêu âm cho các công trình lắp đặt quan trọng, chỉ thực hiện một lần như móng tuabin lớn. Nó cung cấp cho bạn phép đo tải trực tiếp, bỏ qua tất cả các biến ma sát. Nó đắt và chậm, nhưng đối với một mối nối mà bạn không bao giờ muốn hỏng thì đó là bước kiểm tra cuối cùng.

Theo quan điểm của tôi, ranh giới thực sự nằm ở thiết kế để tháo rời và bảo trì. Máy móc bền vững cần được bảo trì. Công nghệ chống nới lỏng có khả năng giữ lại chất rắn sau năm năm (tôi đang nhìn bạn, một số chất khóa ren bằng hóa chất) là đối lập với sự bền vững. Lý tưởng nhất là khớp nối được cố định trong quá trình vận hành nhưng có thể tháo rời bằng các dụng cụ tiêu chuẩn trong quá trình đại tu. Đó là lý do tại sao tôi thiên về các bộ phận khóa cơ học, có thể tái sử dụng. Chúng có thể cần được thay thế sau một vài chu kỳ, nhưng điều đó tốt hơn là cắt hoặc khoan bu lông và làm hỏng vật liệu gốc.

Cuối cùng, đó là một trò chơi hệ thống. Bạn không thể chỉ tập trung vào tính bền vững. Nó bắt đầu với mối nối được thiết kế tốt, chọn công nghệ khóa bền bỉ, phù hợp với môi trường, thực hiện với độ chính xác và lập kế hoạch cho toàn bộ vòng đời. Các công ty cung cấp các bộ phận vật lý Và trí tuệ ứng dụng, giống như nhóm tại Chốt zitai từ cơ sở sản xuất lớn Hàm Đan đó, trở thành đối tác chứ không chỉ là nhà cung cấp. Bởi vì dây buộc bền vững nhất là dây buộc bạn lắp đúng, một lần rồi quên đi suốt đời máy.