"Siết đúng mô men rồi mà vẫn lỏng" là câu than phổ biến nhất trong bảo trì. Nó thường được hiểu là lỗi của người siết hoặc của bulong, trong khi thực tế có sáu cơ chế khác nhau làm mất lực kẹp, mỗi cơ chế có một cách xử lý riêng. Chẩn đoán sai cơ chế thì mọi biện pháp sau đó đều lãng phí.
Các đỉnh nhấp nhô ở ren, dưới mũ bulong, dưới đai ốc và ở mọi mặt phân giới bị nén phẳng dần. Bulong ngắn lại vài micromet, và vì bulong là lò xo rất cứng, lực kẹp giảm theo. VDI 2230 cho công thức:
FZ = fZ / (δS + δP)
với fZ là tổng độ lún, ở bậc vài micromet cho mỗi mặt tiếp xúc khi bề mặt nhẵn. Điểm quyết định nằm ở mẫu số: mối ghép càng ngắn, độ mềm càng nhỏ, tổn thất càng lớn. Một mối ghép ngắn nhiều lớp có thể mất trên 20% lực kẹp chỉ vì lún, trong khi mối ghép dài mất vài phần trăm.
Thép biến dạng chậm dưới ứng suất không đổi khi đủ nóng. Bulong dài ra dần, lực kẹp giảm dần. Ở nhiệt độ phòng, thép hầu như không rão; càng nóng thì càng rõ. Xem bài bulong ở nhiệt độ cao và thấp.
Gioăng cao su, nhựa, giấy amiăng thay thế đều nén và rão nhiều hơn kim loại. Đây là lý do mọi mặt bích có gioăng mềm đều cần siết lại sau một thời gian. Sơn dày trên mặt tiếp xúc có tác dụng tương tự và thường bị bỏ quên.
Bulong và chi tiết bị kẹp nở khác nhau; sau mỗi chu kỳ nóng – nguội, một phần biến dạng không hồi phục hoàn toàn. Với vật liệu khác nhau nhiều, ví dụ bulong inox trên chi tiết thép, cơ chế này rất đáng kể.
Do vi trượt dưới tải ngang dao động, như phân tích ở bài DIN 25201 và chống tự lỏng. Đây là cơ chế duy nhất trong sáu cơ chế mà đai ốc thực sự xoay.
Mặt tựa lún vào vật liệu mềm, lỗ bị ovan hóa do vi trượt, bề mặt bị mòn fretting. Lực kẹp giảm vì đường đi của lực ngắn lại.
Ngay sau khi siết, kẻ một vạch sơn liền mạch qua đai ốc, thân bulong và bề mặt chi tiết. Sau một thời gian vận hành:
| Quan sát | Cơ chế | Hướng xử lý |
|---|---|---|
| Vạch lệch rõ, đai ốc đã xoay | Tự lỏng (e) | Nâng lực kẹp, loại bỏ tải ngang bằng chốt định vị, thêm vòng đệm khóa nêm hoặc keo khóa ren. |
| Vạch thẳng nhưng mối ghép lỏng, xảy ra sớm trong vài giờ đầu | Lún (a) | Siết lại một lượt; nếu tái diễn thì kéo dài chiều dài kẹp hoặc giảm số mặt phân giới. |
| Vạch thẳng, lỏng dần trong nhiều tuần, mối ghép có gioăng | Gioăng (c) | Siết lại theo lịch; cân nhắc gioăng cứng hơn hoặc vòng đệm lò xo đĩa. |
| Vạch thẳng, lỏng dần, mối ghép làm việc nóng | Rão (b) hoặc chu kỳ nhiệt (d) | Đổi vật liệu chịu nhiệt, dùng phần tử đàn hồi, lên lịch siết lại định kỳ. |
| Mặt tựa lõm, lỗ ovan, bề mặt xỉn màu bột nâu đỏ | Mòn fretting (f) | Vòng đệm bản rộng, chốt định vị, xem lại thiết kế mối ghép. |
Không có lịch chung cho mọi mối ghép, nhưng có ba mốc hợp lý được dùng rộng rãi:
Với mối ghép thông thường, siết lại sau khi thiết bị chạy thử là hợp lý — phần lớn tổn thất do lún bề mặt xảy ra trong những giờ và những chu kỳ tải đầu tiên. Với thiết bị nhiệt độ cao, siết lại sau chu kỳ nhiệt đầu tiên khi đã nguội. Mặt bích có gioăng mềm thường cần thêm một lượt nữa sau vài tuần vận hành.
Không. Siết lại chỉ đưa mối ghép về điểm xuất phát của đúng quá trình tự lỏng, và mỗi lần siết lại làm ren mòn thêm, ma sát thay đổi khó lường. Với tự lỏng do rung ngang, phải xử lý nguyên nhân: nâng lực kẹp, loại bỏ tải ngang bằng chốt định vị, rồi mới tính tới vòng đệm khóa nêm hoặc keo khóa ren.
Không. Mô men ban đầu đã được tính để lực kẹp đạt khoảng 85% tải thử; siết mạnh hơn đưa bulong vào vùng chảy dẻo và làm mất chính khả năng đàn hồi mà mối ghép dựa vào. Siết lại phải dùng đúng giá trị ban đầu, đúng trình tự hình sao, và siết cả vòng chứ không chỉ những chiếc nghi lỏng.
Vì tổn thất lực kẹp do lún bề mặt tỉ lệ nghịch với tổng độ mềm của mối ghép. Mối ghép ngắn có bulong cứng, nên cùng một độ lún vài micromet lại làm mất tỉ lệ lực kẹp lớn hơn nhiều. Thêm bạc lót để kéo dài chiều dài kẹp là cách khắc phục đơn giản và rất hiệu quả.