Giải mã lõi: Nguyên tắc cơ học của bu lông neo bộ gõ bằng thép carbon

Trong các lĩnh vực kỹ thuật quan trọng như xây dựng, sửa chữa cầu và lắp đặt thiết bị, độ tin cậy của việc neo là rất quan trọng. Là một bu lông neo cơ học hiệu quả và kinh tế, nguyên tắc làm việc cốt lõi của Neo tấn công bằng thép carbon Bu lông là rõ ràng và đã được thử nghiệm trong thực tế.

Cơ chế cốt lõi: Synergy của cơ học và ma sát
Nguyên tắc cốt lõi của bu lông neo bộ gõ không dựa vào liên kết hóa học, mà dựa trên sự đan xen cơ học thuần túy và ma sát khổng lồ được tạo ra để đạt được tải trọng. Quá trình làm việc của nó có thể được chia thành ba giai đoạn chính:

Chèn và căn chỉnh dọc trục: bu lông neo (thường bao gồm một bu lông chính làm bằng thép carbon cường độ cao và tay áo mở rộng hoặc nêm bao quanh nó) được đưa vào một lỗ cơ chất được khoan trước (thường là bê tông, xây hoặc đá). Đường kính của lỗ phải khớp nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật của bu lông neo để đảm bảo rằng tay áo vừa vặn với tường lỗ sau khi bu lông neo được đặt vào.

Biến dạng do bộ gõ gây ra: Đây là hành động cốt lõi. Sử dụng búa hoặc công cụ khác để gõ trục đầu cuối của bu lông neo (thường là đầu bu lông hoặc đầu bộ gõ đặc biệt). Lực tác động này điều khiển phần tử mở rộng (như nêm thon hoặc tay áo được thiết kế đặc biệt) bên trong bu lông neo để di chuyển xuống dưới trục của bu lông neo.

Mở rộng và khóa xuyên tâm: Phần tử mở rộng di chuyển xuống rất mạnh ép tay áo mở rộng thép carbon ở bên ngoài. Tay áo trải qua biến dạng dẻo được kiểm soát (biến dạng vĩnh viễn) dưới áp suất xuyên tâm mạnh và buộc phải mở rộng triệt để theo mọi hướng, do đó:
Vết cắn cơ học: Vật liệu tay áo mở rộng được ép mạnh vào các lỗ chân lông siêu nhỏ và cấu trúc không đều của thành lỗ cơ chất, tạo thành một khóa liên động cơ mạnh (tương tự như một khóa được chèn vào xi lanh khóa).
Hạn chế ma sát: Áp suất xuyên tâm khổng lồ được tạo ra bởi sự giãn nở gây ra ma sát tĩnh cực cao giữa bề mặt bên ngoài của tay áo và tường lỗ. Ma sát này là một trong những lực chính chống lại bu lông neo bị kéo ra.
Tiếp xúc đầy đủ: Mở rộng đảm bảo rằng bu lông neo và lỗ khoan đạt áp suất tiếp xúc tối đa và đồng đều trên toàn bộ bề mặt tiếp xúc.

Vai trò chính của thép carbon: sự cân bằng giữa sức mạnh và độ bền
Sự lựa chọn của thép carbon cao làm vật liệu cốt lõi không phải là ngẫu nhiên, nó đóng vai trò không thể thay thế:
Độ bền cao: Thép carbon (thường được xử lý nhiệt, chẳng hạn như dập tắt và ủ) có độ bền kéo cao (thường lên tới 400MPa trở lên), có thể chịu được lực gõ lắp đặt khổng lồ và tải trọng kéo và cắt áp dụng cho neo trong quá trình phục vụ để ngăn không cho neo.
Độ dẻo/độ bền cần thiết: Đồng thời, vật liệu phải có đủ độ bền (đạt được bằng cách kiểm soát thành phần chính xác và xử lý nhiệt) để cho phép nó trải qua biến dạng dẻo (mở rộng) có thể kiểm soát được dưới tác động của lực gõ, thay vì nứt nẻ. Sự cân bằng của độ dẻo dai và sức mạnh này là cơ sở của độ tin cậy của neo bộ gõ bằng thép carbon.
Kháng mòn: Kháng mòn tốt đảm bảo rằng các thành phần chính không dễ bị hao mòn quá mức trong quá trình lắp đặt bộ gõ và ma sát với chất nền, ảnh hưởng đến hiệu suất chịu tải.

Nguyên tắc làm việc cốt lõi của neo bộ gõ bằng thép carbon về cơ bản là để chuyển đổi năng lượng động học bộ gõ trục hiệu quả thành năng lượng cơ học mở rộng xuyên tâm và năng lượng hạn chế ma sát. Độ tin cậy của nó xuất phát từ sự xen kẽ cơ học và ma sát mạnh được tạo ra bởi vật liệu thép carbon cường độ cao và cứng trong quá trình biến dạng dẻo được kiểm soát. Hiểu cơ chế vật lý rõ ràng và trực tiếp này là rất quan trọng để các kỹ sư lựa chọn, cài đặt và đánh giá chính xác hiệu suất của các bu lông neo như vậy. Việc neo này, dựa vào khả năng sức mạnh và biến dạng của vật liệu, cung cấp một giải pháp hiệu quả và đáng tin cậy trong nhiều tình huống.