Quản lý lực siết bu lông là một trong những công việc quan trọng cần phải chú ý trong công việc tháo, lắp bu lông. Điều này giúp đảm bảo mối nối được siết chặt đúng tiêu chuẩn, tránh tình trạng mối nối siết quá chặt có thể làm gãy bulong trong quá trình siết hoặc khi có tải trọng làm việc. Nếu siết không đủ lực, bulong sẽ chịu tải trọng theo chu kỳ (fatigue load), gây hỏng bulong do mỏi. Để tránh tình trạng như mô tả ở trên, bài viết này sẽ giúp bạn hiểu về lực siết (tightening) và tầm quan trọng của lực siết bu lông.

Nội dung bài viết:

#Lực siết (snug tightening) bu lông là gì? Tầm quan trọng của lực siết bu lông

#Một số phương pháp siết bulong vào mối nối

#Tiêu chuẩn của lực siết bu lông

#Phương pháp siết chặt bulong

#Công cụ dụng cụ xiết bu lông

>>> Xem thêm: Hình ảnh bu lông ốc vít chuẩn chất lượng và những thông tin liên quan có thể bạn chưa biết

Lực siết (snug tightening) bu lông là gì? Tầm quan trọng của lực siết bu lông

Trong các mối liên kết chịu tải trọng, bulong được siết chặt để đảm bảo ghép các bộ phận lại với nhau. Đối với mối nối có gioăng, mục đích là chống rò rỉ, đối với với mối nối truyền tải trọng, mục đích là ngăn các bộ phận tách rời hoặc trượt khỏi vị trí.

Tất cả các loại bulong, về cơ tính vật liệu đều có tính đàn hồi nhẹ, để tạo được một lực kẹp (clamp) các bộ phận lại với nhau, chúng cần phải được kéo căng một lượng nhỏ để phát triển lực kẹp, tuy nhiên nếu kéo căng quá mức, vượt quá giới hạn đàn hồi (yield strength), bulong sẽ bị biến dạng vĩnh viễn, để tránh trường hợp này, chúng ta cần đảm bảo rằng, ứng suất trong bulong không bao giờ vượt quá dưới hạn đàn hồi cả trong quá trình lắp ráp và chịu tải trọng trong quá trình làm việc.

Để tránh rủi ro này, chúng ta cần xác định tải trọng đối chứng (proof load), ứng suất làm việc của bulong sẽ nhỏ hơn proof load, để đảm bảo rằng bulong sẽ làm việc ở vùng an toàn không bị biến dạng dưới tác dụng của lực siết và tải trọng trong quá trình làm việc.

Thông thường lực lực kẹp (clamp load), hay lực siết (snugging load) được tính toán bằng 75% tải trọng proof load, tuy nhiên con số này là tham khảo, giá trị có thể cao hơn hoặc thấp hơn tùy vào yêu cầu ứng dụng và tính toán của nhà thiết kế.

Một số phương pháp siết bulong vào mối nối

Các phương pháp siết bulong với độ chính xác.

Theo bảng trên ta có 6 phương pháp, tương ứng ưu nhược điểm đi cùng. Việc quyết định phương pháp nào phụ thuộc vào mức độ quan trọng của mối nối. Phương pháp càng chính xác chi phí càng tăng lên, đối với phương pháp đo độ căng (strain gages) chỉ được sử dụng trong phòng thí nghiệm.

Hiện nay, lực siết bu lông đã được quy định theo một tiêu chuẩn trong xây dựng và sản xuất. Vì vậy, khi xiết bu lông thì người kỹ thuật cần phải chú ý đến lực siết và tính toán sao cho phù hợp nhất.

>>> Xem thêm: Bu lông liên kết là gì? Báo giá bu lông liên kết

Tiêu chuẩn của lực siết bu lông

Tại việt nam, tiêu chuẩn lực siết bu lông được quy định trong 2 văn bản dưới đây:

• Tiêu chuẩn ISO 898-1: Mechanical properties of fastener part 1
• Tiêu chuẩn EN 15048-1:  Bolts made of austenitic stainless steel: 50, 70, 80;
• Tiêu chuẩn TCVN 1916:1995 về bulông, vít, vít cấy và đai ốc – yêu cầu kỹ thuật.

Lực siết bulong được lấy bằng 75% tải proof load cho ở bảng dưới đây.

Lực siết bulong được xác định theo công thức sau: T = KDF. Trong đó:

• T: Momen xoắn cần đạt được Nm
• D: Đường kính bulong (m)
• F: Lực siết cần đạt đươc (N)
• K: Hệ số được xác định như sau, K= 0.15 đối với bulong có một lớp dầu mỏng trên bề mặt, K = 0.2 nếu bulong khô, không có lớp bôi trơn, K = 0.3. 

Và đó chính là công thức và bảng tra lực siết bulong được chế tạo từ thép carbon hoặc thép hợp kim. Còn với bulong inox thì chúng tôi mời quý bạn đọc xem tiếp ở bảng 2.

>>> Xem thêm: Các thông số kỹ thuật bu lông nở cần lưu tâm khi chọn mua sản phẩm

Phương pháp siết chặt bulong

Bulong được lắp trên mặt bích dạng tròn hoặc oval.

Phương pháp siết bu lông dạng cross/star được áp dụng cho khớp nối tròn: Bulong số 1 được siết chặt đầu tiên, bulong thứ 2 sẽ di chuyển hướng thẳng 180°, bulong thứ 3 sẽ di chuyển 1 góc 90°, bulong thứ 4 sẽ di chuyển hướng thẳng 180°. Phương pháp như vậy sẽ được lặp đi lặp lại cho đến khi bulong được siết đủ lực. Với trường hợp bulong có số lượng lớn, ta sẽ chia nhóm ra như hình 2, và phương pháp siết như hình 1

Bulong được lắp trên mặt liên kết dạng vuông trong liên kết khung đỡ kết cấu.

Trong mối nối kết cấu có dạng chử nhật, với nhiều hàng bulong. Việc siết chặt mối nối phải thực hiện một cách có hệ thống. Đầu tiên chúng ta cần phải bắt đầu từ phần tâm của mối nối và đi dần ra ngoài theo vòng tròn hoặc zích zắc.

Lưu ý: Trước khi dùng dụng cụ bắt siết, đai ốc sẽ được siết chặt bằng ngón tay. Và sau đó được vặn đều, việc siết chặt được tiến hành theo trình tự ở trên cho các dạng mối nối. Nên thực hiện tối thiểu 3 lần siết chặt theo tỉ lệ lực 30/30/40, tương ứng mỗi lần có 1/3 mô men xoắn cần siết (xem bảng 3 và 4).

Phương pháp siết bằng thủy lực (Hydraulic tensioner)

Phương pháp này thường dùng cho các size bulong lớn, thường được kết hợp với dụng cụ đo độ giãn dài để thi công. Độ chính xác cao, tuy nhiên chi phí thi công và thời gian cao và thời gian tốn kém hơn các phương pháp trên.

Ngoài các phương pháp trên, ta có thể sử dụng lông đền chỉ lực (DTI washer), hoặc đai ốc momen xoắn được sản xuất theo tiêu chuẩn ISO 2320, với độ chính xác cao.

>>> Xem thêm: BULONG HÓA CHẤT HILTI

Công cụ dụng cụ xiết bu lông

Cờ lê thường

Cờ lê là dụng cụ tháo lắp bu lông đai ốc, các loại cờ lê có cấu tạo thích hợp dành cho các loại bu lông có hình lục giác. Cờ lê được chia làm 2 loại cơ bản là:

• Cờ lê có đầu cố định: loại cờ lê này được sản xuất ra chỉ ứng dụng tháo lắp cho duy nhất một loại bu lông, đai ốc có kích cỡ cố định. Khi dùng cờ lê cố định để xiết bu lông, đai ốc thì cần chú ý đến kích thước của đai ốc, bu lông để chọn cờ lê cho phù hợp.
• Cờ lê có đầu hiệu chỉnh: loại cờ lê này có thể điều chỉnh kích thước cho vừa với bu lông đai ốc. Ngoài cái tên là cờ lê có đầu hiệu chỉnh thì nó còn được gọi là mỏ lết.

Phương pháp này được sử dụng rất phổ biến do dễ thực hiện và nhanh chóng. Thường dùng cho các mối nối không quan trọng, mối nối chỉ chịu tải trọng tĩnh. Việc siết chặt bằng phương pháp này phụ thuộc rất nhiều vào kinh nghiệm của người thợ.

Máy xiết bu lông 

Máy xiết bu lông hay còn được gọi là súng vặn bu lông là dụng cụ được ưa chuộng trong ngành công nghiệp vì tính tiện dụng. Máy xiết bu lông còn được sử dụng nhiều ở các tiệm sửa chữa xe máy, xe ô tô, tiệm sửa chữa các loại nông cơ.

Máy xiết bu lông có đa dạng kiểu đầu xiết phù hợp với từng loại bu lông, đai ốc hình lục giác hoặc các bu lông lục giác chìm.

Ưu điểm vượt trội của loại máy này chính là người thợ không phải dùng sức để vặn bu lông mà chỉ cần bóp cò thì máy sẽ tự động vẵn hoặc tháo cho người sử dụng. Công việc tháo lắp trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn.

Cờ lê lực

Phương pháp này áp dụng momen xoắn được tính toán ở bảng 3,4 và rất phổ biến, được ứng dụng cho các mối nối quan trọng (thường đường kính đai ốc ≤39mm).

Hy vọng những thông tin mà CTEG cung cấp trên đây sẽ giúp cho bạn có thêm hiểu biết thêm về lực siết bulong và có những sự lựa chọn hợp lý đối với nhu cầu sử dụng.