Thanh khoan bị gãy và kẹt trong bộ chuyển đổi trục khoan? Đừng cố gắng lấy nó ra!
Âm thanh phát ra không thể nhầm lẫn — một tiếng rắc sắc bén từ đầu cần khoan, và đột nhiên cần khoan quay tự do nhưng không xuyên thấu được. Cần khoan đã gãy, và phần gãy còn dính chặt vào khớp nối trục. Cả nhóm vây quanh. Có người đề nghị dùng dụng cụ gỡ gãy. Người khác thì đề nghị hàn một con ốc vào phần gãy. Và tình hình tồi tệ sắp trở nên nghiêm trọng hơn.
Dưới đây là lý do tại sao việc cố gắng tháo một thanh bị gãy ra khỏi khớp nối trục hầu như luôn là một quyết định sai lầm — và điều bạn nên làm thay vào đó.
Điều gì thực sự xảy ra khi thanh kim loại bị gãy ở phần ren?
Một thanh khoan bị gãy tại chỗ nối với bộ chuyển đổi chuôi hầu như luôn bị gãy ở chân ren — phần tiết diện hẹp nhất trong mối nối và là điểm tập trung ứng suất cao nhất. Bề mặt vết gãy cho biết điều đó: một phần do mỏi (tối màu, bị oxy hóa, có vết xước), một phần do gãy cuối cùng (sáng màu, mới, dạng tinh thể). Thanh khoan đã bị nứt một thời gian trước khi cuối cùng bị gãy hẳn.
Mảnh vỡ còn sót lại bên trong bộ chuyển đổi trục bị kẹt vào các ren do lực căng dư từ lần siết chặt cuối cùng. Nó không bị lỏng. Nó sẽ không xoay ra được chỉ với một lực vặn nhẹ. Các mặt ren tiếp xúc hoàn toàn với nhau dưới tải trọng, và bạn càng cố gắng xoay mảnh vỡ, các ren càng bị mài mòn vào nhau.
Vì sao các nỗ lực tháo rời thường kết thúc bằng việc làm hỏng bộ chuyển đổi trục
Những dụng cụ mà mọi người thường dùng khi gặp phải tình trạng gãy đầu vít – kìm tháo vít, mũi khoan ren ngược, đai ốc hàn – đều là những biến thể của cùng một nguyên tắc: tác dụng lực xoắn lên đầu vít và hy vọng nó sẽ tự tháo ra. Vấn đề là những phương pháp này không làm giảm tải trọng lên ren trước. Chúng chỉ làm tăng thêm lực xoắn lên trên bất kỳ ứng suất dư nào đã làm kẹt ren.
Một dụng cụ tháo vít bị kẹt vào lỗ khoan ở giữa đầu vít sẽ tạo ra lực hướng tâm ra ngoài khi nó ăn sâu vào, làm cho đầu vít giãn ra và ép chặt vào ren của bộ chuyển đổi thân vít. Sự giãn nở đó làm cho ren bị siết chặt hơn chứ không phải lỏng ra. Kết quả là dụng cụ tháo vít bị trờn ren, đầu vít bị hỏng và bộ chuyển đổi thân vít bị xước ren bên trong đến mức không thể sử dụng được nữa.
Việc hàn một đai ốc vào phần bị gãy sẽ truyền nhiệt vào một chi tiết đã được tôi cứng và xử lý nhiệt. Các ren của bộ chuyển đổi cán đã được tôi cứng chính xác thông qua quá trình thấm cacbon hoặc thấm nitơ. Nhiệt hàn cục bộ làm mềm vùng xung quanh mối hàn, làm mềm các ren và giảm tuổi thọ mỏi của chúng xuống chỉ còn một phần nhỏ so với ban đầu. Ngay cả khi việc tháo gỡ thành công — điều thường không xảy ra — bộ chuyển đổi cán cũng bị ảnh hưởng về mặt luyện kim và có khả năng sẽ bị hỏng ở vùng bị mềm trong vài ca làm việc tiếp theo.
Và đây là cách tính toán chi phí thực tế: việc cố gắng tháo gỡ mất hàng giờ. Máy khoan nằm im. Cả nhóm chờ đợi. Nếu thành công — điều mà đôi khi vẫn xảy ra, dù rất hiếm — bạn đã tiết kiệm được chi phí của một bộ chuyển đổi trục. Nếu thất bại, bạn vẫn mất bộ chuyển đổi trục, cộng thêm hàng giờ chết máy, cộng thêm bất kỳ thiệt hại nào khác xảy ra trong quá trình cố gắng (lỗ gioăng bị xước, trục răng bị hỏng, pít-tông bị va đập mạnh khi ai đó đang vật lộn với dụng cụ tháo gỡ).
Cách tính này không hợp lý. Hãy thay thế bộ chuyển đổi chuôi, tiết kiệm thời gian ngừng hoạt động và tiếp tục khoan.
Làm thế nào để ngăn ngừa sự cố ngay từ đầu
Một thanh kim loại bị gãy ở phần ren nối với trục đã "nói chuyện" với bạn một lúc trước khi nó gãy. Chỉ là bạn không lắng nghe mà thôi.
Kiểm tra ren cần câu mỗi khi tháo cần câu ra khỏi dây. Tìm kiếm những dấu hiệu mỏi sớm nhất: các vết nứt nhỏ ở chân ren, sự đổi màu xung quanh ren đầu tiên ăn khớp (nơi chịu ứng suất cao nhất), bất kỳ sự biến dạng nào của đỉnh ren. Cần câu có bất kỳ dấu hiệu nào trong số này đều sắp hết tuổi thọ mỏi. Hãy thay thế nó trước khi nó bị gãy — chứ không phải sau khi nó đã gãy.
Kiểm tra hiện tượng thắt cổ - sự giảm đường kính rõ rệt ngay phía sau phần ren. Thắt cổ có nghĩa là thanh đã bị biến dạng dẻo ít nhất một lần, và tuổi thọ mỏi còn lại của nó ngắn và không thể dự đoán được. Một thanh bị thắt cổ là một thanh dễ bị gãy.
Tránh bắn không có mũi khoan. Việc vận hành máy khoan ở công suất tối đa mà không có lực cản — như dùng búa hơi hoặc bắn không có mũi khoan — sẽ truyền toàn bộ năng lượng va đập qua cần khoan mà không có đá để hấp thụ. Mỗi cú đánh sẽ phản hồi ngược trở lại qua các mối nối dưới dạng sóng ứng suất kéo. Các ren sẽ chịu tải nặng nhất. Bắn không có mũi khoan đá giống như dùng búa đập vào đục giữa không trung — năng lượng không có chỗ nào để thoát ra ngoài ngoài việc phản hồi ngược trở lại dụng cụ.
Giữ áp suất cấp phôi phù hợp với đá. Áp suất cấp phôi quá cao lên một thanh ren đã chịu tải trọng xoắn do quay sẽ tạo thêm ứng suất nén, kết hợp với tải trọng va đập, có thể đẩy chân ren vượt quá điểm chảy. Một khi ren bị chảy, tuổi thọ mỏi sẽ giảm mạnh.
Và hãy giữ cho mũi khoan thẳng hàng. Một mũi khoan đẩy thanh vào lỗ ở một góc nghiêng — ngay cả một góc nghiêng nhỏ — sẽ tạo ra ứng suất uốn cong tuần hoàn trong mối nối ren với mỗi vòng quay. Uốn cong cộng với va đập cộng với xoắn là mối đe dọa kép gây mỏi vật liệu. Chân ren sẽ không có cơ hội chống chọi được.
