1. Giới thiệu
Standoff và Spacer (vòng đệm/ống đệm) là 2 bộ phận được sử dụng phổ biến trên các cơ cấu của FTC. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tạo khoảng cách giữa các tấm kim loại, đảm bảo các bộ phận không va chạm vào nhau và tạo không gian cho các thành phần khác như bánh răng, động cơ hoạt động.
2. STANDOFFS (TRỤ NGĂN CÓ REN)
Standoffs là loại trụ có ren bên trong, thường được bắt bu-lông vào từ cả hai đầu. Chúng được sử dụng để tạo khoảng cách cố định giữa các tấm kim loại trong khi vẫn cho phép tháo lắp dễ dàng.
Đặc điểm chính của Standoff:
- Cấu trúc: Có ren bên trong, cho phép bắt vít từ hai đầu
- Chất liệu phổ biến:
- Đồng (dẫn điện tốt)
- Inox (bền, chống gỉ)
- Nhựa (nhẹ, cách điện)
- Nylon (cách điện tốt, chống rung)
- Hình dạng:
- Hình lục giác (dễ sử dụng cờ lê)
- Hình trụ tròn (tiết kiệm không gian)
2.1. Phân loại Standoff theo kiểu kết nối
| Kiểu kết nối | Mô tả | Ứng dụng |
|---|---|---|
| Nam-Nữ (Male-Female) | Một đầu có ren ngoài (nam) để vặn vào tấm, một đầu có ren trong (nữ) để bắt vít từ phía đối diện | Phổ biến nhất, dùng cho hầu hết các ứng dụng thông thường |
| Nữ-Nữ (Female-Female) | Cả hai đầu đều là ren trong, cần bu-lông xuyên suốt hoặc vặn từ hai phía | Khi cần kết nối hai tấm từ cả hai phía |
| Nam-Nam (Male-Male) | Cả hai đầu đều là ren ngoài, hoạt động như một thanh nối | Ít phổ biến hơn, dùng cho các kết nối đặc biệt |
3. SPACERS (ỐNG ĐỆM KHÔNG REN)
Spacers là loại ống đệm không có ren, được thiết kế để bu-lông xuyên qua hoàn toàn. Về mặt kỹ thuật, phương pháp này thường tốt hơn sử dụng standoff vì bạn có thể siết dự tải (preload)* cụm lắp ráp và tận dụng được độ bền tăng thêm từ bu-lông thép.
Ưu điểm của Spacer so với Standoff:
- Khả năng chịu tải tốt hơn: Lực được truyền trực tiếp qua bu-lông thép thay vì ren của standoff
- Dự tải (Preload) tốt hơn: Cho phép siết chặt tạo lực ép giữa các tấm
- Độ cứng vững cao: Kết cấu chắc chắn hơn, ít bị lỏng do rung động
- Đa dạng kích thước: Có sẵn nhiều độ dày khác nhau
Chất liệu Spacer phổ biến:
- Đồng: Dẫn điện tốt, dễ gia công
- Inox: Độ bền cao, chống ăn mòn
- Nhựa/Nylon: Nhẹ, cách điện, giá thành thấp
- Nhôm: Nhẹ, độ bền tốt
4. PHƯƠNG PHÁP KẾT HỢP TẤM KIM LOẠI VỚI TRỤ NGĂN (PLATE AND STANDOFF CONSTRUCTION)
Đây là một trong những phương pháp lắp ráp phổ biến nhất cho drivetrain và các cụm cơ khí trong FTC. Kết cấu này thường được sử dụng nhất trên các hộp số, thường dùng để đỡ các đầu trục và tạo khung cho các cụm lắp ráp.
4.1. Ưu nhược điểm của phương pháp Plate and Standoff
| Tiêu chí | Ưu điểm | Nhược điểm |
|---|---|---|
| Tốc độ & Lắp ráp |
|
|
| Trọng lượng & Không gian |
|
|
| Độ chính xác & Vận hành |
|
|
| Độ bền kết cấu |
|
|
5. THUẬT NGỮ KỸ THUẬT
Preload (Dự tải/Lực siết trước)
Lực ép được tạo ra khi siết chặt bu-lông, giúp các tấm liên kết chặt chẽ hơn, chống rung động và biến dạng tốt hơn so với việc chỉ dùng ren của standoff. Preload đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng chịu tải động như drivetrain robot.
Torsion (Biến dạng xoắn)
Hiện tượng xoắn hoặc biến dạng của kết cấu dưới tác dụng của mô-men xoắn. Trong plate and standoff construction, nếu số lượng standoff không đủ hoặc bố trí không hợp lý, toàn bộ cụm lắp ráp có thể bị xoắn khi chịu tải.