Bu lông giữ hai chi tiết lại với nhau nhờ thân bu lông bị kéo căng như một lò xo cứng, ép hai mặt vào nhau, chứ không phải nhờ ren bám. Siết bao nhiêu là đủ tuỳ cấp bền và cỡ bu lông, tra theo bảng của nhà sản xuất; chỗ quan trọng thì dùng cờ lê lực. Và lưu ý rằng ren có dầu hay khô sẽ cho lực kẹp rất khác nhau dù cùng một lực vặn tay.
Chào bạn, đây là Nhà Chế Tạo. Bu lông là thứ nhỏ nhất và bị xem nhẹ nhất trong một cái máy, cho tới khi nó lỏng ra giữa lúc máy đang chạy. Tập này mình nói những điều mà người làm máy lâu năm biết về con bu lông, để bạn không siết theo cảm tính nữa.
Bu lông giữ chặt bằng cách nào?
Khi bạn siết đai ốc, thân bu lông bị kéo dài ra một chút xíu, mắt thường không thấy. Giống như kéo căng một sợi dây thun, nó muốn co lại, và lực co đó ép hai chi tiết vào nhau. Lực ép này mới là thứ giữ mối ghép.
Khi lực ép đủ lớn, hai mặt chi tiết bị kẹp chặt, ma sát giữa chúng chịu phần lớn lực ngang. Bu lông lúc đó hầu như không bị cắt ngang. Nếu lực ép không đủ, hai chi tiết trượt nhẹ trên nhau, bu lông bị cắt và uốn qua lại, lâu dần mỏi và gãy.
Đó là lý do bu lông siết non tay không chỉ dễ lỏng mà còn dễ gãy. Nghe ngược đời, nhưng rất nhiều bu lông gãy vì bị siết thiếu chứ không phải thừa.
Còn siết quá tay thì thân bu lông bị kéo quá giới hạn, giãn vĩnh viễn, ren bị toét, hoặc đứt ngay khi vặn.
Cấp bền trên đầu bu lông nói gì?
Trên đầu nhiều bu lông hệ mét có hai con số cách nhau bằng dấu chấm, như bốn chấm sáu, tám chấm tám, mười chấm chín. Con số đầu cho biết sức bền kéo, con số sau cho biết tỉ lệ giữa giới hạn chảy và sức bền đó. Số càng cao, bu lông càng chịu được lực kéo lớn.
Bu lông không ghi gì, hoặc cấp thấp, thường dùng cho những việc nhẹ. Khung máy, chi tiết chịu rung, chịu tải nên dùng cấp tám chấm tám trở lên, tuỳ thiết kế.
Một cái bẫy hay gặp: thay bu lông cấp cao trong máy bằng bu lông trơn không rõ cấp ngoài chợ vì cùng kích thước. Nhìn thì y hệt, chịu lực thì không.
Bu lông inox thường bền kéo thấp hơn bu lông thép cấp cao, và dễ bị kẹt ren khi siết inox vào inox. Chống gỉ tốt không có nghĩa là mạnh hơn.
Cờ lê lực và cái bẫy của dầu trên ren
Cờ lê lực cho bạn biết mình đang vặn với mô men bao nhiêu. Nhà sản xuất máy móc, động cơ, xe cộ thường ghi mô men siết cho từng bu lông quan trọng. Làm theo con số đó là cách đơn giản nhất để siết đúng.
Nhưng mô men vặn chỉ là cách đo gián tiếp của lực kẹp. Phần lớn công vặn bị tiêu vào ma sát ở ren và dưới đầu bu lông, chỉ một phần nhỏ biến thành lực kéo căng thân bu lông.
Nên khi ren có dầu hoặc mỡ, ma sát giảm, cùng một mô men sẽ tạo ra lực kẹp lớn hơn nhiều, có thể vượt quá giới hạn của bu lông. Bảng mô men của nhà sản xuất thường ghi rõ ren khô hay có bôi trơn. Hãy đọc chỗ đó.
Với mối ghép nhiều bu lông như mặt bích hay nắp máy, siết theo thứ tự chéo, chia làm hai ba lượt tăng dần lực. Siết một con cho chặt hẳn rồi mới qua con khác sẽ làm mặt ghép bị lệch và hở.
Long đen vênh và chuyện chống lỏng
Bu lông lỏng ra dưới rung động chủ yếu vì các chuyển động trượt ngang nhỏ ở mặt ghép và ren. Mỗi lần trượt, đai ốc xoay ngược đi một chút. Lâu ngày, lực kẹp mất dần.
Cách chống lỏng tốt nhất vẫn là siết đủ lực và thiết kế mối ghép không trượt. Bu lông dài hơn, mảnh hơn, đàn hồi nhiều hơn, cũng giữ lực kẹp tốt hơn bu lông ngắn cứng.
Long đen vênh, loại vòng thép bị chẻ và vênh ra, rất phổ biến, nhưng nhiều thử nghiệm trong ngành cho thấy nó không chống lỏng hiệu quả dưới rung ngang như người ta vẫn tin. Nó không có hại, nhưng đừng coi nó là giải pháp.
Những cách đáng tin hơn: keo khoá ren, loại tháo được cho chỗ cần bảo trì; đai ốc có vòng nhựa bên trong; đai ốc kép siết chặn nhau; hoặc chốt chẻ qua đai ốc xẻ rãnh cho chỗ quan trọng.
Những thói quen nhỏ khi làm với bu lông
Chiều dài bu lông nên đủ để thò qua đai ốc vài bước ren. Thò ra quá dài dễ vướng và cắt tay. Ngắn quá, đai ốc không ăn đủ ren.
Dùng long đen phẳng dưới đầu bu lông và dưới đai ốc khi siết lên vật liệu mềm như nhôm, gỗ, nhựa, để chia lực và không làm lún bề mặt.
Dùng đúng cỡ cờ lê. Cờ lê lỏng làm tròn góc đầu bu lông, lần sau không còn chỗ bám. Cờ lê tròng và đầu tuýp sáu cạnh giữ đầu bu lông tốt hơn cờ lê miệng.
Và khi bảo trì máy, đánh dấu một vạch sơn ngang qua đai ốc và mặt chi tiết sau khi siết. Lần sau chỉ cần nhìn xem vạch có lệch không là biết đai ốc đã xoay hay chưa.
Câu hỏi thường gặp
Bu lông gỉ không tháo được thì làm sao?
Xịt dầu thấm và chờ một thời gian cho thấm. Gõ nhẹ vào đầu bu lông giúp phá lớp gỉ. Dùng đầu tuýp sáu cạnh vừa khít. Hơ nóng đai ốc có thể giúp, nhưng không dùng nhiệt gần nhiên liệu, dầu hay chi tiết nhựa.
Có nên dùng lại bu lông cũ không?
Bu lông thông thường không bị kéo quá giới hạn thì thường dùng lại được. Một số bu lông trong động cơ được thiết kế để kéo giãn khi siết, nhà sản xuất yêu cầu thay mới. Bu lông có ren hỏng, gỉ sâu hoặc cong thì thay.
Keo khoá ren màu khác nhau có ý nghĩa gì?
Thường màu phân biệt độ bền: loại tháo được bằng dụng cụ thường và loại gần như vĩnh viễn phải hơ nóng mới tháo. Quy ước màu tuỳ nhà sản xuất, nên đọc nhãn. Chỗ cần bảo trì thì dùng loại tháo được.
Vì sao bu lông inox bị kẹt cứng khi siết?
Inox siết vào inox dễ bị dính ren do ma sát và nhiệt, gọi là kẹt ren. Bôi mỡ chống kẹt lên ren và siết chậm tay giúp tránh. Đã kẹt thì thường phải cắt bỏ.
Không có cờ lê lực thì siết thế nào?
Với bu lông không quan trọng, siết chắc tay bằng cờ lê cỡ phù hợp là đủ; cờ lê cho bu lông nhỏ thường ngắn để bạn khó siết quá. Với chỗ quan trọng như bánh xe, động cơ, khung chịu tải, nên mượn hoặc mua cờ lê lực.
