Ba dấu hiệu cho thấy bu lông dài của máy khoan đá nhà bạn sắp hỏng — và điều gì sẽ xảy ra nếu bạn bỏ qua chúng

Các bu lông dài của máy khoan đá là những bộ phận quan trọng nhất mà không ai kiểm tra. Chúng không di chuyển. Chúng không bị mòn một cách rõ rệt. Chúng chỉ nằm đó, bị kéo giãn đến 70% độ bền kéo, kẹp chặt đầu trước vào xi lanh và đầu sau, và miễn là chúng vẫn làm tốt nhiệm vụ của mình, bạn sẽ không bao giờ nghĩ đến chúng.

Khi các bu lông ngừng hoạt động đúng chức năng, máy khoan sẽ báo hiệu cho bạn — nhưng chỉ khi bạn biết cần lắng nghe những tín hiệu gì. Dưới đây là ba tín hiệu cho thấy các bu lông đang mất lực siết ban đầu, và điều gì sẽ xảy ra tiếp theo nếu bạn tiếp tục khoan xuyên qua chúng.

Dấu hiệu thứ nhất: Dầu rò rỉ từ xung quanh đầu bu lông

Đây là dấu hiệu cảnh báo sớm nhất và thường bị bỏ qua nhất. Một lớp dầu mỏng xuất hiện xung quanh đầu bu lông hoặc đai ốc, lan rộng ra từ lỗ bu lông trên bề mặt đầu trước hoặc đầu sau của chi tiết. Nó không chảy ào ạt. Cũng không phải là nhỏ giọt. Nó chỉ là một vết bẩn. Và vì nó nhỏ nên khi kết thúc ca làm việc, người ta sẽ lau sạch và chẳng ai để ý đến nó.

Điều thực sự đang xảy ra là: bu lông đã mất lực siết ban đầu — do giãn nở, lỏng ren hoặc nén gioăng — và lực kẹp giữ cho khớp nối đóng đã giảm xuống dưới xung áp suất bên trong từ piston. Mỗi khi piston va chạm, xung áp suất bên trong xi lanh đẩy các mặt khớp nối ra xa nhau vài micromet. Dầu bị đẩy ra ngoài qua khe hở. Khi áp suất giảm, khớp nối đóng lại, hút không khí và chất bẩn vào bên trong.

Lớp dầu bạn thấy bên ngoài là triệu chứng. Bụi bẩn và hơi ẩm bị hút vào trong quá trình chuyển động ngược mới là vấn đề. Chúng làm ô nhiễm dầu bên trong, đẩy nhanh quá trình mài mòn của mọi bộ phận chuyển động, và cuối cùng làm xước thành piston và bề mặt van.

Hãy kiểm tra mô-men xoắn của bu lông trước khi cho rằng đó chỉ là rò rỉ bề mặt. Nếu đai ốc xoay được trước khi đạt đến mô-men xoắn quy định — và bạn chưa nới lỏng nó trước đó — thì bu lông đã mất lực siết ban đầu. Nếu bạn siết lại và hiện tượng rò rỉ xuất hiện trở lại trong vòng một ca làm việc, thì bu lông đã bị giãn vĩnh viễn và cần được thay thế.

Tín hiệu thứ hai: Độ rung trở nên tồi tệ hơn khi hoạt động ở công suất tối đa.

Mọi máy khoan đá đều rung. Nó là một cỗ máy tạo xung lực — rung động là điều vốn có. Nhưng một máy khoan có bu lông dài và chắc chắn sẽ có độ rung sắc nét, tần số cao, tập trung dọc theo trục của máy khoan. Một máy khoan có bu lông lỏng lẻo hoặc bị giãn sẽ tạo ra một loại rung động khác: tần số thấp hơn, rộng hơn, giống như một cơn rung giật hơn là tiếng vo ve, và tệ nhất khi hoạt động ở công suất tối đa.

Điều này xảy ra vì khớp nối giữa đầu trước và xi lanh không còn cứng chắc nữa. Hai bộ phận đúc có thể di chuyển tương đối với nhau sau mỗi nhát đập — chỉ vài phần nhỏ của milimét, nhưng những phần nhỏ này, nếu đập 50 nhát mỗi giây, sẽ tích lũy lại thành một sự dịch chuyển đáng kể. Tần số dao động tự nhiên của máy khoan thay đổi khi các khớp nối bằng bu lông mất đi độ cứng, và các sóng hài rung động chuyển sang các dải tần mà các bộ phận bên trong không được thiết kế để triệt tiêu.

Hậu quả thực tế: bộ phận chuyển đổi trục khoan, vốn phụ thuộc vào sự căn chỉnh chính xác giữa bạc lót đầu trước và lỗ piston, bắt đầu chịu tác động ở một góc. Piston va đập lệch tâm. Bộ phận chuyển đổi truyền tác động lệch tâm đó vào cần khoan. Cần khoan bị uốn cong. Mũi khoan chịu tải không đều. Một con bu lông trị giá trăm đô la lại khởi đầu một phản ứng dây chuyền làm hỏng các dụng cụ trị giá hàng nghìn đô la.

Nếu bạn cảm thấy độ rung của máy khoan thay đổi trong suốt ca làm việc — đặc biệt nếu nó chuyển từ tiếng nứt mạnh sang tiếng thịch trầm — hãy dừng lại và kiểm tra mô-men xoắn của bu lông. Sự thay đổi độ rung là dấu hiệu cho thấy máy khoan đang bị lỏng.

Dấu hiệu thứ ba: Ốc vít không chịu siết chặt

Bạn siết chặt đai ốc theo đúng thông số kỹ thuật khi bắt đầu ca làm việc. Đến giữa ca, nó bị lỏng. Bạn siết chặt lại. Ca tiếp theo, nó lại bị lỏng. Đai ốc không bị lỏng ra mà là do bu lông bị giãn.

Bu lông dài được thiết kế để hoạt động trong phạm vi đàn hồi của chúng — chúng giãn ra dưới tác dụng của lực căng và trở lại chiều dài ban đầu khi lực căng được giải phóng. Nhưng nếu chúng liên tục bị chịu tải vượt quá điểm chảy — điều này xảy ra khi chúng bị siết quá lỏng và khớp nối bị đóng mở liên tục — chúng sẽ bị giãn dài vĩnh viễn từng bước. Mỗi lần giãn dài làm giảm lực siết ban đầu, làm tăng chuyển động của khớp nối, từ đó làm tăng độ giãn dài. Đó là một vòng phản hồi kết thúc bằng việc bu lông bị gãy hoặc giãn quá mức đến nỗi không thể chịu được bất kỳ lực siết ban đầu nào nữa.

Một bu lông bị giãn vĩnh viễn cần được thay thế. Siết chặt lại sẽ không giúp ích gì — bạn chỉ đang vặn chặt đai ốc hơn nữa vào một bu lông đã bị biến dạng, và lần tới khi mối nối chịu tải, nó sẽ giãn ra thêm. Nếu bạn có thể thấy hiện tượng thắt cổ rõ rệt — sự giảm đường kính dọc theo thân bu lông — bu lông đang ở giai đoạn cuối của sự phá hủy do lực kéo và có thể bị gãy khi chịu lực tác động tiếp theo.

Lịch bảo dưỡng định kỳ với chi phí thấp hơn cả sửa chữa hư hỏng.

Hỏng bu lông dài là một trong số ít các sự cố khoan có thể được ngăn ngừa gần như hoàn toàn bằng một lịch trình đơn giản:

• Kiểm tra trực quan mỗi ca làm việc: tìm vết dầu loang xung quanh đầu bu lông và đai ốc. Chỉ cần 30 giây, bạn có thể phát hiện ra dấu hiệu cảnh báo sớm nhất.

• Kiểm tra mô-men xoắn sau mỗi 50 giờ: dùng cờ lê lực đã hiệu chuẩn siết chặt từng đai ốc theo giá trị quy định. Nếu bất kỳ vòng quay nào diễn ra trước khi cờ lê phát ra tiếng "cạch", thì bu lông đã bị mất lực siết ban đầu.

• Thay thế định kỳ sau mỗi 400 giờ hoạt động: bu lông dài là vật tư tiêu hao có tuổi thọ mỏi hữu hạn. Hãy thay thế chúng theo lịch trình trước khi chúng hỏng, chứ không phải sau khi chúng hỏng. Chi phí cho bốn bu lông và một giờ ngừng hoạt động là không đáng kể so với chi phí của một bộ phận đầu trước bị nứt do bu lông bị gãy dưới tải trọng.

• Hãy ghi chép lại: ngày lắp đặt bu lông, số giờ hoạt động khi thay thế, giá trị mô-men xoắn khi kiểm tra. Các quy luật sẽ xuất hiện — nếu một bu lông liên tục bị lỏng trước các bu lông khác, điều đó cho thấy có sự không đồng đều trong quá trình lắp ráp hoặc tải trọng, và bạn có thể phát hiện ra vấn đề trước khi nó dẫn đến hỏng hóc.