Nới lỏng cơ học là gì? Suy thoái tiến triển • Máy cân bằng di động, máy phân tích rung động "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác Nới lỏng cơ học là gì? Suy thoái tiến triển • Máy cân bằng di động, máy phân tích rung động "Balanset" dùng để cân bằng động máy nghiền, quạt, máy nghiền, máy khoan trên máy gặt đập liên hợp, trục, máy ly tâm, tua bin và nhiều loại rôto khác

Nới lỏng cơ học là gì? Sự suy giảm tiến triển

Được xuất bản bởi admin trên

Hiểu về sự nới lỏng cơ học

Định nghĩa: Nới lỏng cơ học là gì?

Nới lỏng cơ học là sự mất dần lực kẹp, độ căng khớp nối hoặc độ cứng kết cấu trong các kết nối cơ học được lắp ráp đúng cách theo thời gian do điều kiện vận hành, rung động, chu kỳ nhiệt, sự giãn nở của vật liệu hoặc sự mài mòn. Không giống như ban đầu sự lỏng lẻo từ việc lắp ráp không đúng cách, sự lỏng lẻo về mặt cơ học mô tả sự xuống cấp dần dần của các kết nối ban đầu được lắp đặt và siết chặt đúng cách.

Quá trình tiến triển này là một mối lo ngại đáng kể về độ tin cậy vì nó diễn ra chậm trong nhiều tháng hoặc nhiều năm vận hành, thường không được phát hiện cho đến khi độ rung tăng đáng kể hoặc các chốt bị hỏng hoàn toàn. Việc hiểu rõ các cơ chế nới lỏng cho phép triển khai các biện pháp phòng ngừa và quy trình kiểm tra để phát hiện và khắc phục tình trạng nới lỏng trước khi nó gây hư hỏng thiết bị.

Cơ chế nới lỏng cơ học

1. Nới lỏng do rung động

Cơ chế phổ biến nhất trong máy móc quay:

Nới lỏng ốc vít

  • Cơ chế: Rung động gây ra sự trượt cực nhỏ ở các giao diện ren
  • Quá trình: Mỗi chu kỳ rung cho phép đai ốc/bu lông quay nhẹ
  • Tích lũy: Hàng ngàn chu kỳ dần dần tháo rời chốt
  • Các yếu tố quan trọng: Biên độ rung, tần số, tải trọng bu lông, hệ số ma sát
  • Ngưỡng: Biên độ rung > 0,5-1,0 g có thể gây ra hiện tượng nới lỏng theo thời gian

Xoắn ốc tự nới lỏng

  • Rung động ban đầu gây ra sự nới lỏng nhẹ
  • Độ lỏng làm tăng độ rung (hiệu ứng phi tuyến tính)
  • Tăng độ rung sẽ đẩy nhanh quá trình nới lỏng hơn nữa
  • Phản hồi tích cực có thể dẫn đến sự suy giảm nhanh chóng

2. Thư giãn nhiệt

Tác động của nhiệt độ gây mất lực kẹp:

Mở rộng vi phân

  • Bu lông và các bộ phận kẹp có hệ số giãn nở nhiệt hoặc nhiệt độ khác nhau
  • Việc gia nhiệt gây ra sự giãn nở có thể làm giảm độ căng của bu lông
  • Chu kỳ làm mát/sưởi ấm gây ra ứng suất xen kẽ (biến dạng nhiệt)
  • Sự giãn dài vĩnh viễn của bu lông do hiện tượng rão ở nhiệt độ cao

Bộ nén gioăng/phớt

  • Vật liệu gioăng nén dưới tải trọng và nhiệt độ
  • Nén vĩnh viễn làm giảm chiều cao kẹp
  • Độ căng của bu lông giảm khi mối nối ổn định
  • Yêu cầu siết chặt lại định kỳ

3. Nhúng và lắng vật liệu

  • Độ nhám bề mặt nghiền: Các đỉnh vi mô trên bề mặt tiếp xúc bị nén dưới tải trọng
  • Giải quyết ban đầu: Các thành phần được lắp ghép với nhau trong những giờ/ngày đầu tiên hoạt động
  • Biến dạng vĩnh viễn: Biến dạng dẻo nhẹ ở các điểm chịu ứng suất cao
  • Tác dụng: Độ dày mối nối giảm nhẹ, làm giảm tải trọng bu lông

4. Sự mài mòn và hao mòn

  • Chuyển động tương đối ở cấp độ vi mô tại các giao diện (lắc lư)
  • Vật liệu được loại bỏ khỏi bề mặt tiếp xúc
  • Khoảng cách tăng dần theo thời gian
  • Đặc biệt là ở các khớp ép và kết nối có chốt

5. Ăn mòn và tấn công hóa học

  • Sự ăn mòn của các ốc vít làm giảm tiết diện và độ bền
  • Kích gỉ ban đầu có thể làm tăng sức căng, sau đó dẫn đến hỏng hóc
  • Sự ăn mòn ren ngăn cản việc siết chặt lại
  • Ăn mòn điện hóa giữa các kim loại không giống nhau

6. Mệt mỏi

  • Ứng suất thay đổi từ rung động gây ra mỏi bu lông
  • Các vết nứt phát triển, cuối cùng dẫn đến hỏng ốc vít
  • Đặc biệt có vấn đề trong môi trường rung động cao
  • Có thể xảy ra ngay cả khi bu lông không bị lỏng rõ ràng

Phát hiện sự nới lỏng dần dần

Xu hướng rung động

  • Mức độ rung động tổng thể tăng dần theo từng tháng/năm
  • Sự xuất hiện và phát triển của các thành phần hài hòa
  • Tăng độ phân tán pha trong phép đo
  • Thay đổi từ phản ứng rung tuyến tính sang phi tuyến tính

Kiểm tra mô-men xoắn bu lông định kỳ

  • Kiểm tra mô-men xoắn hàng năm hoặc nửa năm
  • Tài liệu và xu hướng giá trị mô-men xoắn
  • Sự giãn mô-men xoắn > 20% cho thấy sự nới lỏng đáng kể
  • Xác định các mẫu (bu lông nào bị lỏng trước/nhiều nhất)

Kiểm tra thực tế

  • Tìm kiếm dấu hiệu chứng kiến cho thấy sự di chuyển
  • Kiểm tra xem sơn có bị mòn ở các mối nối không
  • Quan sát các vệt gỉ sét (chỉ ra chuyển động có hơi ẩm)
  • Tìm kiếm các mảnh vụn gây khó chịu (bột màu đen hoặc đỏ ở các giao diện)

Chiến lược phòng ngừa

Các biện pháp thiết kế

  • Kích thước ốc vít phù hợp: Bu lông lớn hơn chống rung lắc tốt hơn
  • Nhiều ốc vít: Phân phối tải và cung cấp dự phòng
  • Sự tham gia của ren đúng cách: Đường kính bu lông tối thiểu 1×
  • Tối ưu hóa độ cứng: Giảm rung động tại nguồn

Thực hành lắp ráp

Áp dụng mô-men xoắn thích hợp

  • Sử dụng cờ lê lực được hiệu chuẩn
  • Thực hiện theo trình tự siết chặt đã chỉ định (hình ngôi sao, v.v.)
  • Siết chặt nhiều lần cho các mối nối quan trọng
  • Xác minh mô-men xoắn cuối cùng trên tất cả các ốc vít

Phương pháp khóa

  • Hợp chất khóa ren: Keo dán kỵ khí (Loctite, v.v.) ngăn ngừa sự quay
  • Vòng đệm khóa: Vòng đệm chia, vòng đệm hình sao, vòng đệm răng cưa (hiệu quả còn đang tranh luận)
  • Đai ốc khóa: Chèn nylon, sợi biến dạng, đóng cọc
  • Dây an toàn: Khóa tích cực cho các ốc vít quan trọng
  • Tấm/Tay khóa: Tính năng khóa cơ học

Lựa chọn vật liệu

  • Sử dụng các loại ốc vít phù hợp (Cấp 8.8, 10.9 cho tải trọng cao)
  • Vật liệu chống ăn mòn cho môi trường khắc nghiệt
  • Xem xét lớp phủ để cải thiện đặc tính ma sát

Thực hành vận hành

  • Mô-men xoắn lại sau lần chạy đầu tiên: Siết chặt lại sau 24-48 giờ hoạt động đầu tiên
  • Kiểm tra định kỳ: Kiểm tra mô-men xoắn theo lịch trình (tối thiểu hàng năm, hàng quý đối với thiết bị quan trọng)
  • Kiểm soát rung động: Duy trì tốt THĂNG BẰNG and sự liên kết để giảm thiểu lực nới lỏng
  • Tài liệu: Ghi lại giá trị mô-men xoắn và dữ liệu xu hướng

Khi sự nới lỏng chỉ ra những vấn đề sâu xa hơn

Sự nới lỏng liên tục có thể chỉ ra các vấn đề tiềm ẩn:

  • Rung động quá mức: Sự mất cân bằng, sai lệch hoặc cộng hưởng gây ra độ rung cao làm hỏng việc cố định thông thường
  • Thiết kế không đầy đủ: Các ốc vít có kích thước quá nhỏ hoặc không đủ để chịu tải
  • Các vấn đề về nhiệt: Chu kỳ nhiệt độ cực đoan hoặc độ dốc
  • Ăn mòn: Môi trường hung hãn tấn công các ốc vít
  • Mệt mỏi: Tải trọng thay đổi vượt quá giới hạn chịu đựng của ốc vít

Trong những trường hợp này, việc chỉ xử lý tình trạng lỏng lẻo (siết chặt lại) chỉ mang lại hiệu quả tạm thời. Nguyên nhân gốc rễ phải được xác định và khắc phục để có giải pháp lâu dài.

Nới lỏng cơ học là một quá trình âm thầm biến đổi máy móc được lắp ráp đúng cách thành thiết bị rung lắc, không đáng tin cậy theo thời gian. Việc chủ động theo dõi xu hướng rung lắc và kiểm tra vật lý định kỳ, kết hợp với các quy trình lắp ráp và phương pháp khóa đúng cách, sẽ ngăn ngừa tình trạng nới lỏng làm ảnh hưởng đến độ tin cậy và an toàn của thiết bị.

← Quay lại Mục lục chính

Categories:
WhatsApp