Заклепка представляет собой цилиндрический стержень с выштампованной закладной головкой из круглой калиброванной стали. Формы головок бывают: полукруглая, полу потайная, коническая. В процессе клепки на втором конце стержня формируется замыкающая головка.
По назначению заклепочные соединения подразделяются на прочные, плотные и прочноплотные. Прочные соединения применяют при сборке и монтаже колонн, ферм, балок; плотные — цистерн, резервуаров; прочноплотные — для изготовления емкостей, находящихся под давлением.
Заклепочные соединения применяют при изготовлении тяжелых подкрановых балок, мостов, элементов пролетных и других конструкций, для которых необходимо обеспечить высокую вибрационную прочность. Чаще всего используют заклепки диаметром 12-30 мм, которые ставят в отверстия, диаметр которых на 1-1,5 мм больше диаметра заклепки.
За расчетный диаметр заклепки принимают диаметр отверстия, так как при образовании замыкающей головки стержень головки осаживается и утолщается.
Длину заклепки выбирают с учетом толщины соединяемого пакета и длины стержня, идущей на образование замыкающей головки и заполнение зазора между отверстием и стержнем.
В самих заклепках и в заклепочных соединениях возникают срезывающие, сжимающие и изгибающие напряжения; наиболее опасны из них срезывающие и сжимающие.
Клепку выполняют горячим и холодным способами. Горячую клепку производят, как правило, в заводских условиях. Для этого применяют электрические или пневматические клепальные скобы. Заклепку, нагретую до 900-1100°С (оранжевый цвет), вставляют в отверстие соединяемых элементов. При остывании заклепка укорачивается и плотно стягивает склепанный пакет. В условиях монтажной площадки клепку ведут холодным способом с применением пневматических клепальных молотков. Операции выполняют в такой последовательности: изготовление деталей с отверстиями; установка в часть отверстий временных болтов (не менее 1/3 от числа всех заклепок); рассверливание (при необходимости) отверстий в сборных деталях; непосредственно клепка. При установке заклепок их удерживают ручными поддержками.
Заклепки располагают в один или несколько рядов. Расстояние между осями продольного ряда заклепок, т.е. установленных вдоль прилагаемого усилия, называют шагом, а в поперечном ряду — дорожкой. В зависимости от числа заклепок в соединении и их расположения монтажную клепку подразделяют на узловую и рядовую. Узловой считают клепку, если в узле не более 15 заклепок, рядовой — клепку при числе заклепок в узле более 15.
Сварные соединения
... электродов, имеющих форму роликов, которые катятся в направлении сварки. Точечную и роликовую сварки применяют в соединениях внахлестку, преимущественно для листовых деталей толщиной не более ... от точечной роликовая сварка образует герметичное соединение Рис. 3.2 Все рассмотренные способы контактной сварки — высокопроизводительны, их широко применяют в массовом производстве для сварки труб, арматуры, ...
Для рассверливания отверстий применяют пневматические сверлильные машины.
Качество поставленных заклепок проверяют внешним осмотром, замерами и остукиванием. При внешнем осмотре удостоверяются, что нет перекосов, а при остукивании, что отверстие целиком заполнено стержнем. Для этого применяют контрольный молоток массой 0,3-0,4 кг. Удары наносят по боковой поверхности головок в направлении, перпендикулярном ее оси.
Слабые заклепки заменяют. Чтобы извлечь заклепку, одну из ее головок срубают зубилом или срезают кислородным резаком, после этого выбивают стержень заклепки пневматическим молотком и выколоткой. Чтобы заклепка легче выходила из отверстия, его со стороны срубленной головни заливают керосином.
Заклепки в конструкциях из алюминиевых сплавов изготовляют из сплавов тех же марок, что и соединяемые элементы, и ставят только в холодном состоянии. Контакт алюминиевых сплавов с другими металлами недопустим, так как в местах соприкосновения возникает электрохимическая коррозия.
При клепке на высоте следят за устойчивостью и прочностью подмостей. При работе на деревянных подмостях на них должно быть ведро с водой или песком.
1. Заклёпочное соединение
Заклёпочное соединение — неразъёмное соединение деталей при помощи заклёпок. Обеспечивает высокую стойкость в условиях ударных и вибрационных нагрузок. На современном этапе развития технологии уступает место сварке и склеиванию, обеспечивающим большую производительность и более высокую прочность соединения. Однако, по-прежнему находит применение в следующих случаях: в соединениях, где необходимо исключить изменение структуры металла, коробление конструкции и перегрев расположенных рядом деталей; соединение разнородных, трудно свариваемых и не свариваемых материалов; в соединениях с затруднительным доступом и контролем качества; в случаях, когда необходимо предотвратить распространение усталостной трещины из детали в деталь. Большинство соединений в самолётах по-прежнему выполняется клёпкой.
Двухрядное заклёпочное соединение
2. Виды заклепочных соединений
Место соединения деталей заклепками называется заклепочным швом.
В зависимости от характеристики и назначения заклепочного соединения заклепочные швы делят на три вида: прочные, плотные и прочнойлотные.
Прочный шов применяют для получения соединений повышенной прочности. Прочность шва достигается тем, что он имеет несколько рядов заклепок. Эти швы применяют при клепке балок, колонн, мостов и других металлических конструкций.
Плотный шов применяют для получения достаточно плотной и герметичной конструкции при небольших нагрузках.
Соединения с плотным швом выполняют обычно холодной клепкой. Для достижения необходимой герметичности шва применяют различного рода прокладки из бумаги, ткани, пропитанные олифой или суриком, или подчеканку шва.
Прочноплотные швы выполняют горячей клепкой с помощью клепальных машин с последующей подчеканкой головок заклепок и кромок листов.
Типы технических соединений деталей
... – по ГОСТ 25096-82 (СТ СЭВ 2058-79). – резьба прямоугольная (квадратная), применяемая в соединениях, где не должно быть самоотвинчивания под действием приложенной нагрузки. Так как профиль ... цилиндрической, а во втором – конической. Резьба получается путем нарезания на поверхности детали винтовых канавок режущим инструментом (резцами, метчиками, плашками и т.д.). По размещению на поверхности ...
В каждом заклепочном соединении заклепки располагают в один, два и более рядов.
В соответствии с этим заклепочные швы делятся на однорядные, двухрядные, многорядные, параллельные и шахматные (рис. 1).
Различают клепку ручную, механизированную, при которой применяют пневматические клепальные молотки, и машинную, выполняемую на прессах одинарной и групповой клепки.
При ручной клепке применяют слесарные молотки с квадратным бойком, поддержки, обжимки, натяжки и чеканки.
Массу молотка выбирают в зависимости от диаметра заклепки.
Поддержки являются опорой при расклепывании стержня заклепок. Форма и размеры поддержек зависят от конструкции склепываемых деталей и диаметра стержня заклепки, а также от выбранного метода клепки (прямой или обратный).
Поддержка должна быть в 3—5 раз массивнее молотка.
Обжимки служат для придания замыкающей головке заклепки после осадки требуемой формы. На одном конце обжимки имеется углубление по форме головки заклепки.
Рис. 1. Заклепочные швы: а — однорядный в нахлесточном соединении; б — однорядный в стыковом соединении; в — однорядный в стыковом соединении с одной накладкой; г — двухрядные с шахматным расположением заклепок в стыковом соединении с одной накладкой
Натяжка представляет собой бородок с отверстием на конце. Натяжка применяется для осаживания листов.
Чекан представляет собой слесарное зубило с плоской рабочей поверхностью и применяется для создания герметичности заклепочного шва, достигаемой обжатием (подчеканкой) замыкающей головки и края листа.
3. Расчет заклепочного соединения
Рассмотрим основы практических расчетов на срез заклепочных соединений. Более подробно эти вопросы освещаются в курсах деталей машин и конструкций. На рис. 5.5 показано соединение двух листов заклепками (соединение внахлестку).
Соединение разрушается в результате перерезывания заклепок по линии соприкосновения листов. Если разрушение каждой заклепки происходит по одной плоскости среза, то заклепочное соединение называется односрезным, если по двум плоскостям, то соединение называется двухсрезным и т.д.
Учитывая большие трудности, связанные с определением действительного напряженного состояния материала заклепки в зоне разрушения, для упрощения задачи принимаем, что по плоскостям среза действуют только касательные напряжения, которые распределяются по поверхности среза равномерно. Второе допущение устанавливает, что при действии статической нагрузки можно принимать поперечную силу в каждой заклепке равной
где P — сила, действующая на соединение; n — число заклепок.
Рис. 5.5.
Приняв указанные допущения, получим условие прочности заклепок на срез:
где F=рd2/4 — площадь поперечного сечения заклепки диаметром d, [ф]?(0.6ч0.8)[у] — допускаемое касательное напряжение. При двухсрезном или многосрезном заклепочном соединении вместо n в формулу (5.12) следует подставлять общее число срезов заклепок, расположенных по одну сторону стыка.
Кроме расчета на срез заклепочные соединения рассчитывают также на смятие. Проверяют напряжения смятия по площади соприкосновения соединяемых листов и заклепок. С целью приближенного расчета истинная эпюра распределения сжимающих напряжений смятия заменяется приближенной равномерной эпюрой (рис. 5.6).
Методы обработки отверстий
... в основном для окончательной обработки отверстий в закаленных деталях и деталях с поверхностями неравномерной твердости, когда отверстие нельзя обработать другим способом (тонкостенных деталях, глухих отверстиях, шлицевых и шпоночных канавках и ...
Площадь смятия одной заклепки принимают равной Fсм=dt, где t — толщина соединяемых листов.
Рис. 5.6.
Условие прочности на смятие имеет следующие вид:
где [усм]?(0.5ч0.6)[у] — допускаемое напряжение на смятие.
В случае склепывания внахлестку двух листов различной толщины надо принимать t=tmin.
Кроме расчета на срез и смятие составляют также условие прочности листа на разрыв
где F1 — площадь сечения листа по ряду заклепок в направлении, перпендикулярном линии действия силы P; n1 — число заклепок в этом сечении; b — ширина листа
4. Способы образования отверстий и гнезд под заклепки
Технологический процесс выполнения соединений заклепками состоит из ряда последовательно выполняемых операций. Начинается этот процесс с образования отверстий под заклепки. Расположение отверстий в шве, размеры и качество поверхности отверстия в значительной степени определяет прочностные показатели и трудоемкость выполнения клепаного шва.
Отверстия в шве располагаются в соответствии с чертежом и техническими условиями на узлы и агрегаты. Диаметры отверстий, допуски на них и чистота поверхностей отверстий зависят от типа заклепки.
Для обычных — стержневых — заклепок отверстия образуют пробивкой или сверлением; чистота поверхности отверстия — 4, 5. Для заклепок с высоким сопротивлением срезу применяются три вида посадки стержня в отверстие (А/Пл, А3/C 3, А4/С4); отверстия после сверления зенкуют, развертывают или протягивают.
Так же обрабатывают и отверстия под болт-заклепки и обычные болты. Метод образования отверстий в значительной степени влияет на прочность клепаных соединений при статических, повторно-статических и вибрационных нагрузках.
При расчете соединения нагрузку, разрушающую шов при срезе заклепок, определяют по формуле
Рз = inѓcфp,
т.е. распределение усилий по заклепкам принимают равномерным. В
действительности усилия по заклепкам распределены неравномерно, что снижает фактическую прочность шва, определяемую при испытании.
Характер распределения усилий по заклепкам зависит от механических свойств и толщины соединяемых элементов, характера размещения силовых точек в шве, технологического процесса выполнения соединения, а также от совпадения отверстий в соединяемых элементах.
Отверстия под силовые точки в соединяемых элементах можно сверлить раздельно для каждой детали или одновременно для всех соединяемых листов, т.е. пакета.
В зависимости от способа образования отверстий, оснастки и оборудования получается различная точность размещения силовых точек по шагу и рядам. Так, например, при одновременном сверлении пакета отверстия во всех листах хорошо совпадают, при раздельном — добиться совпадения отверстий можно только при применении одинаковых высокоточных кондукторов или при последующей совместной протяжке или развертывании пакета. Даже незначительное несовпадение отверстий или волнистость в одном из соединяемых листов приводит к неравномерной работе силовых точек и понижению прочности соединения.
На рисунке показаны два наиболее типичных случая несовпадения отверстий в соединяемых листах. Волнистость одного из листов (см. рис., б) приводит к тому, что при нагружении соединения нагрузка первого листа (д1) передается (см. рис., в) на второй лист (д2) через силовую точку (заклепку) 1. Это продолжается до тех пор, пока первый лист (д1) не выпрямится или не уничтожится зазор Д1 (см. рис., а), после чего в работу вступит силовая точка 2 (см. рис., г).
Технологический процесс восстановления головки блока цилиндров автомобиля ЗИЛ
... головки блока цилиндров. Предлагается метод заварки трещин в головке блока цилиндров. Проанализированы общие методы ремонта головки блока цилиндров автомобиля ЗИЛ -130 ... ремонта 1.1 Анализ условий работы Общие сведения назначения головки блока цилиндров. Головка цилиндров закрывает цилиндры сверху. На ней размещены детали газораспределительного механизма, камеры сгорания, выполнены отверстия ...
Момент включения в работу силовой точки 2, а также начальная нагрузка на точку 1 зависят от прогиба Д2 (или зазора Д1) и прочности листов.
Значительные зазоры и волнистость листов могут привести к тому, что силовая точка 1 будет срезана, прежде чем в работу вступит силовая точка 2. Чтобы не допустить этого, необходимо определить допустимый зазор Д1 исходя из условий работы точки 1 (в упругой области) на смятие и листа (д 2) на растяжение на длине t0, т.е.
Д1 ? Д см — ДL (1)
или
Д1 ? ДL — Д см (2)
в зависимость от того, что больше — Дсм или ДL. Д
см — сдвиг от смятия листа (д2) и силовой точки 1; ДL
- удлинение листа (д2) на участке t0.
Зная характеристику соединения, можно определить Д1 и допуск на расстояние t0 между центрами отверстий.
Рассмотрим совпадение отверстий в соединяемых листах 1 и 2 (см. рис.).
Для полной взаимозаменяемости, т.е. сборки без подгонки отверстий, должны быть компенсированы зазоры, т.е.
E ? c1 + c2 ? 0.5(S1 + S2),
где с1 и с2 — смещение каждой из осей; S1 и S2 — зазоры.
Примем, что смещение осей отверстий одинаково: с1 = с2;
- тогда и S1 = S2. По формуле (1)
c1 ? 0.5S1, c2 ? 0.5S2 или S1 ? 2c1, S2 ? 2c2 (3)
Формула (3) показывает, что компенсационный зазор в отверстии должен быть не меньше двойного смещения оси этого отверстия.
Если принять отверстие А за базовое, то смещение отверстия Б по диагонали
сл = (4)
причем наибольшее возможное смещение
сб = сд + 0.5ДD, (5)
где ДD — допуск на отверстие.
Пользуясь формулами (3) — (5), определим диаметр отверстия под силовую точку Б для установки болта или заклепки диаметром d = 6 мм, если допуск на величину шага t0? и t2 по условиям технологии может быть выдержан с точностью с = ±0.05 мм. Смещение сд = мм и зазоры
S1 = S2 ? 2cд = 0.112 мм.
Следовательно, наименьший зазор Smin = 0.11 мм. Зазор Д1 в этом случае 2с = 0.1 мм. Наименьший диаметр отверстия Dmin = d
0 + Smin = 6 + 0.11 = 6.11 мм.
Ближайший размер отверстия по системе вала соответствует 4-му классу: D = мм.
При установке заклепки диаметром 6 мм отверстие под нее согласно существующим нормалям выполняют сверлом диаметра dc = 6.1 мм, т.е. возможна сборка без подгонки отверстий. Зазоры S1 и S2 заполняются стержнем заклепки в процессе образования замыкающей головки. Деформация стержня заклепки при заполнении им зазора несколько компенсирует несоосность отверстий в соединяемых листах и выравнивает распределение усилий по заклепкам.
Степень концентрации напряжений около отверстий зависит не только от диаметра отверстия и расстояния между ними, но и от состояния поверхностного слоя стенок отверстия, обусловленного способом его образования. Состояние этого слоя характеризуется степенью наклепа (упрочнения), направлением штрихов — следов обработки, размером микронеровностей, наличием микро- и макротрещин.
Существует несколько технологических методов снижения концентрации напряжений в зоне отверстия: Снятие поврежденного слоя, упрочнение стенок отверстия или снятие и упрочнение фасок на кромках отверстия.
Организация и технология производства работ восстановительного ...
... регулировок и износа деталей газораспределительного механизма прослушиваются стуки и шум при работе двигателя, он теряет мощность, идет повышенный расход масла и т. д. После проверки технического состояния определяют необходимость ремонта или регулировки механизма газораспределения. 1.3 Технические ...
5. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЗАКЛЕПКАМ
Заклепки должны соответствовать требованиям, установленным техническими условиями.
Поверхность заклепок должна быть гладкой, чистой, не иметь трещин, расслоений, плен, раковин, пузырей, коррозии и прочих дефектов.
По размерам и допускам заклепки должны удовлетворять требованиям соответствующих нормалей на заклепки. Стержни заклепок должны быть прямыми и круглого сечения.
На головках заклепок допускаются лыски, появляющиеся в результате неполного обжатия головок.
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЗАКЛЕПОК
Процесс изготовления заклепок определяется их типом и материалом, из которого они изготовлены. Основными операциями изготовления заклепок являются:
- высадка
- галтовка
- термическая обработка
- нанесение защитных покрытий
- сборка (для заклепок, состоящих из нескольких деталей)
- испытание на расклепываемость и прочность.
Рассмотрим технологию изготовления применяемых в массовом масштабе обычных — стержневых заклепок.
Заклепки для конструкций из легких сплавов изготавливаются посредством высадки из проволоки в холодном состоянии. Диаметр проволоки берется немного меньше диаметра готовой заклепки, чтобы заготовка заклепки легко входила в отверстие высадочного инструмента (матрицы).
6. СПОСОБЫ КЛЕПКИ
В конструкциях, изготовляемых из легких сплавов, заклепочные соединения и способы их выполнения значительно отличаются от применяемых в общем машиностроении для черных металлов. Это объясняется рядом причин, из которых основными являются следующие.
1. Различие в физических и механических свойствах легких сплавов и черных металлов.
2. При расчете заклепочных соединений в конструкциях из легких сплавов и при холодной клепке принимают в первую очередь во внимание работу стержня заклепки на срез. При расчете же клепаных швов при горячей клепке учитывают главным образом увеличение сопротивления сдвигу соединяемых листов. Заклепки при холодной клепке должны полностью заполнять отверстие, не вызывая при этом излишнего напряжения в стенках отверстий склепываемых деталей.
3. Для установки заклепок из легких сплавов в холодном состоянии требуются другие методы работы, чем при горячей клепке.
4. На поверхностях деталей из легких металлов не должно быть никаких повреждений в зоне шва, возникающих в результате работы клепального инструмента и оборудования.
5. Если при изготовлении агрегатов самолета детали из легких сплавов соединяют с деталями из пластмассы, кожи, фибры и т. д., то требуется применение специальных заклепок и методов клепки.
Наличие перечисленных выше специфических особенностей привело конструкторов и технологов к разработке и применению в авиационной промышленности специальных видов клепального оборудования и способов клепки.
Клепальные процессы в самолетостроении можно классифицировать по ряду признаков. В зависимости от подхода к месту клепки различают виды клепки:
- а) с двусторонним подходом — доступ к закладной и замыкающим головкам открыт с двух сторон;
- б) с односторонним подходом — доступ с одной стороны, к замыкающей головке, закрыт, для клепки применяют специальные заклепки и инструмент.
Клепка с двусторонним подходом является основным способом, применяемым при производстве самолетов и вертолетов.
Обработка деталей на сверлильных и расточных станках
... при обработке отверстий 44 вин. Различают следующие способы и виды сверления [7,стр. 333-335]: 1. Сверление по разметке (для одиночных отверстий) По разметке сверлятся одиночные отверстия отверстия. Предварительно на деталь ... с наибольшим диаметром сверления 75 мм. Наибольшее распространение имеет одношпиндельные вертикально сверлильные станки. Характерной особенностью вертикально-сверлильных станков ...
Клепка с двусторонним подходом может выполняться с герметизацией или без герметизации шва.
При клепке с двусторонним подходом применяют различные типы закладных и замыкающих головок заклепок, различные методы образования замыкающей головки (см. рис.).
В клепанных соединениях, обтекаемых внешним воздушным потоком, обычно применяются заклепки с потайными головками, на современных самолетах такие заклепки составляют примерно 65-70% общего количества. В то же время необходимо иметь в виду, что потайные заклепки увеличивают трудоемкость соединения в сравнении с заклепками, имеющими выступающие закладные головки.
Учитывая эти соображения, потайную клепку(заклепочное соединение с потайными заклепками) следует применять только там, где это необходимо с точки зрения аэродинамики или по условиям работы того или иного агрегата.
В зависимости от сочетания в заклепочном шве толщин склепываемых деталей гнезда для головок заклепок можно изготовлять одним из следующих способов:
- а) зенкованием, когда гнездо для головки заклепки получают механической обработкой с удалением части материала в виде стружки;
- б) штамповкой, при которой углубление для головки заклепки получают без удаления материала;
- в) зенкованием или штамповкой, причем гнезда для головок заклепок на внешних тонких деталях штампуют, а на внутренних, более толстых, зенкуют.
В соответствии со способами образования гнезд для головки заклепок существует несколько способов потайной клепки: A, B, C, D, и ПЗГ.
Способ А потайной клепки характеризуется тем, что гнездо для закладной головки штампуют матрицей и пуансоном. Применяется способ в тех случаях, когда толщина обшивки д1 меньше высота головки заклепки h и не допускает зенкования в обшивке гнезда, а суммарная толщина пакета склепываемых деталей S не больше диаметра заклепки d, т. е.
д1 < h и S d.
Способ Б потайной клепки, при котором гнездо для головки заклепки штампуют самой заклепкой, когда
д1 < h и S 0,5d.
Технологический процесс клепки включает следующие операции: сборку деталей и предварительное соединение их фиксаторами, сверление отверстий для всех заклепок, штамповку гнезд самой заклепкой и клепку.
Способ С потайной клепки характеризуется тем, что гнезда для головок заклепок в тонкой обшивке штампуют, а в более толстом каркасе — зенкуют. Этот способ применяется когда
д1 < h и S > d.
Способ D потайной клепки, при котором гнездо для головки заклепки зенкуют, применяется при толщине обшивки, превышающей высоту головки заклепки, т. е. когда д1 > h. Зенкование гнезд при толщине обшивки д1 < h приводит к снижению прочности и выносливости клепаного соединения.
При д1 > 0,75d клепка по способу D обеспечивает прочность соединения, равную по прочности соединению, выполненному заклепками с выступающими головками.
Способ ПЗГ, при котором используют заклепку с выступающей головкой, а в процессе клепки образуется замыкающая потайная головка (ПЗГ).
Разработка технологического процесса восстановления головок цилиндров ...
... курсовой работе разрабатывается технологический процесс восстановления головки блока цилиндров дизеля ЯМЗ-240Б для условий специализированного цеха восстановления изношенных деталей. Изменение технического состояния головки цилиндров дизеля ЯМЗ-240Б в условиях работы ... охлаждения, отказа вентилятора или термостата возникает перегрев двигателя. Это приводит к деформации привалочной плоскости, к ...
Применяют такую клепку при д1 < h. Для требуемого качества поверхности шва выступающую часть потайной замыкающей головки удаляют механической обработкой.
Способ ПЗГ позволяет получить большие в сравнении со способом D выносливость и герметичность шва.
Применение того или иного из описанных способов потайной клепки зависит от конструкции шва, сочетания в нем толщины деталей и требований, предъявляемых к соединению по качеству и производительности работ.
Применение потайной клепки со штамповкой гнезд для головок заклепок следует ограничивать, т. к. такой способ малопроизводителен, не допускает групповой клепки и требует разборки изделия после сверления отверстий для штамповки гнезд под головки потайных заклепок.
Необходимо учитывать также, что штамповка гнезд для головок потайных заклепок в прессованных профилях толщиной более 1 мм не рекомендуется из-за возникновения в них трещин. Для таких профилей процесс клепки осложняется вследствие необходимости нагрева штампуемой зоны материала.
Чтобы заменить штамповку гнезд под головки заклепок зенкованием, рекомендуется при малой толщине обшивки делать в ней утолщение в зоне шва (см. рис.).
Такую обшивку получают из толстого листа путем местного глубокого химического травления.
Сравнивая различные методы потайной клепки, следует иметь в виду различную трудоемкость их выполнения. Так, если принять трудоемкость выполнения соединения заклепками с выступающими головками за 100%, то трудоемкость выполнения потайными заклепками будет 120% при зенкованных гнездах, 190% при штампованных и 210% при зенковании гнезд в каркасе и штамповке их в обшивке.
При образовании замыкающей головки стержень заклепки, заполняя отверстие, деформируется неравномерно, причем его диаметр со стороны закладной головки будет меньше, чем со стороны замыкающей. Неравномерное увеличение диаметра стержня вызывает коробление склепываемых деталей, которое можно уменьшить, располагая во всех возможных случаях закладные и замыкающие головки заклепок вразбежку с одной и другой сторон склепываемого пакета. Коробление деталей можно уменьшить, если замыкающие головки заклепок разместить на стороне более толстой детали или детали из более прочного материала.
Для образования замыкающей головки стержень заклепки деформируют (осаживают) ударами пневматических молотков или давлением под прессом.
Прессовая клепка характеризуется тем, что замыкающая головка заклепки формируется при равномерном сжатии стержня. Прессовую клепку различают одиночную и групповую. При одиночной клепке за один ход пресса расклепывается одна заклепка, а при групповой — несколько (см. рис.).
При клепке ударом пневматическим клепальным молотком в зависимости от того, с какой стороны находится молоток по отношению к закладной головке, различают два метода клепки: прямой и обратный.
В процессе прямой ударной клепки массивная поддержка поджимается к поверхности детали и к закладной головке заклепки. При ударах молотка по стержню заклепки усилия направлены вдоль оси заклепки и передаются на поддержку, не вызывая при этом перемещений и деформаций склепываемых деталей.
Применение массивных с большой опорной поверхностью поддержек исключает местные деформации деталей при клепке и обеспечивает хорошее качество внешней обтекаемой воздушным потоком поверхности клепаного шва.
Методы ремонта детали
... и в углекислом газе; сваркой восстанавливают станины и корпусные детали; наплавка - металлизация - электрохимическое покрытие - пластические ... подвергаться переосвидетельствованию и текущему ремонту. 4. ПОДГОТОВКА ОБОРУДОВАНИЯ К РЕМОНТУ Первичная подготовка а)аппарат отключают ... также повреждения целостности неразъемных соединений: сварки, клепки, пайки. Устраняются эти неполадки подтяжкой болтов, ...
В процессе обратной ударной клепки обжимка молотка соприкасается с поверхностью обшивки и потайной головкой заклепки, причем одновременно с деформацией стержня заклепки удары вызывают местные деформации склепываемых деталей. Кроме того, при малейшем наклоне обжимки молотка на поверхности детали при ударах получаются вмятины и повреждается плакирующий слой. В результате чего качество поверхности клепаного потайного шва при обратной ударной клепке будет хуже, чем при прямой.
Развальцовка, как метод образования замыкающей головки заклепки, применяется при клепке деталей из неметаллических материалов. При развальцовке получают требуемые форму и размер замыкающей головки; в то же время при этом не возникает больших усилий на стенках отверстий, а усилия вдоль заклепки не вызывают напряжений и деформаций в соединяемых деталях. При развальцовке специальные обжимки приводятся во вращение специальными механизмами с требуемым крутящим моментом Мкр. В современных самолетах герметизация клепаных швов позволяет поддерживать требуемое давление воздуха в пассажирских кабинах при подъеме на высоту. Клепаные швы герметизируют и при изготовлении отсеков самолетов и вертолетов для непосредственной заливки в них топлива, когда нет специальных баков для него.
Кроме перечисленных способов клепки ее классифицируют и по степени механизации технологических операций. Установлены следующие виды процесса: ручной, механизированный, машинный и автоматический.
Ручной процесс, при котором операции производятся вручную без каких-либо механизмов и машин. Вручную при сборке-клепке выполняется ряд операций: установка деталей в сборочное положение, вставка заклепок и контрольных болтов в отверстия, укладка лент или нанесение кистью уплотнителя, закрепление-затяжка гаек ручными ключами и т. д.
Механизированный процесс, при котором операции процесса выполняются с помощью ручных механизированных инструментов и приспособлений. Исполнитель держит в руках инструмент и перемещает его, прилагая значительные физические усилия, так как руки рабочего воспринимают усилия от подачи инструмента и крутящих моментов. Качество работы, так же как и при ручных процессах, в основном зависит от квалификации исполнителя.
Механизированные процессы широко распространены во всех отраслях машиностроения. В самолето- и вертолетостроении механизированные инструменты в виде ручных пневматических и электрических дрелей и гайковертов, пневматических клепальных молотков, ручных переносных прессов применяются во всех операциях сборочно-клепальных работ.
Машинный технологический процесс, при котором операция выполняется машиной, управляющейся оператором. Работая на машине, оператор включает или выключает соответствующие механизмы, производит различные манипуляции руками по перемещению инструментов и механизмов машины. На управление машиной оператор затрачивает незначительные усилия. Качество работы при этом определяется качеством наладки машины. Производительность работы при работе на машине во многом зависит от квалификации исполнителя, совершенства машины и характеристики собираемого изделия.
Автоматический процесс, при котором операция или комплекс операций производится автоматом; задача оператора в этом случае состоит в загрузке автомата деталями и полуфабрикатами и разгрузке его.
В авиационной промышленности применяют автоматы для сверлильно-зенковальных операций, операций образования замыкающих головок и автоматы, производящие весь комплекс процесса клепки (сверление, Зенкование, вставку заклепок, образование замыкающей головки и обработку головки потайной заклепки).
При автоматическом процессе производительность и качество работы (изделия) полностью зависят от работы автомата; оператор в данном случае почти не влияет на эти показатели.
7. МЕТОДЫ ОБРАЗОВАНИЯ ЗАМЫКАЮЩИХ ГОЛОВОК ЗАКЛЕПОК
Образование замыкающих головок — клепку — производят несколькими методами, наибольшее распространение из которых получили клепка ударом, прессованием, раскатыванием.
Клепка ударом выполняется, как правило, ручными или пневматическими клепальными молотками. Удары молотка А и А? наносит по замыкающей головке один рабочий, в то время как другой прижимает поддержку к закладной головке (см. рис., а).
Клепка прессованием выполняется на специальных клепальных прессах. При этом методе заклепку вставляют в отверстие и включают пресс (см. рис., б).
При работающем прессе автоматически подводится верхний пуансон 5, пакет сжимается прижимом 6 и при помощи нижнего пуансона образуется замыкающая головка; инструменты отходят в исходное положение. Оператор выключает пресс, вставляет следующую заклепку, подводит заклепку под пресс, включает пресс в работу и цикл повторяется. При прессовой клепке работает один оператор, который непрерывно следит за процессом и управляет прессом.
Клепка раскатыванием производится на специальных раскатных станках. Также для этой цели используют универсальные сверлильные станки. Склепываемый пакет устанавливают на опорный пуансон 9 и включают станок. При работающем станке происходит сжатие пакета и раскатывание замыкающей головки заклепки специальным пуансоном-раскатником 8 (см. рис., в).
Оператор в этом случае управляет работой станка и устанавливает изделие в станок.
При клепке указанными методами образуются замыкающие головки различной формы (см. рис.).
Наиболее распространенные плоские замыкающие головки обеспечивают наибольшую прочность соединения, и для их образования можно использовать любой метод клепки. При применении таких головок возможна групповая клепка. Полукруглую 2 и плоско-выпуклую 3 замыкающие головки используют при клепке резервуаров, узлов и панелей вертолетов на прессах одиночной клепки и пневматическими клепальными молотками. Потайная замыкающая головка 4 применяется при двусторонней потайной клепке, т. е. для законцовок крыла, элерона, триммеров и т. д. В ряде случаев потайная замыкающая головка 6 образуется на внешней поверхности панели, обтекаемой воздушным потоком.
Выступающая часть такой потайной головки после клепки обрабатывается до требуемого размера Дh.
При клепке деталей из неметаллических материалов применяют полутрубчатые заклепки, у которых замыкающая головка образуется методом раскатывания (см. 5 форму замыкающей головки на рис.).
При раскатывании диаметр стержня заклепки не увеличивается, и поэтому в соединяемых деталях трещины не образуются. При двойной ударной и прессовой клепке деталей из неметаллических материалов и образовании замыкающих головок остальных типов трещины могут образоваться.
Производительность процесса клепки, усилие, потребное для клепки, степень заполнения отверстий стержнем заклепки и другие характеристики процесса клепки, как прочность, жесткость и выносливость клепаных соединений, зависят от способа клепки и применяемого оборудования.
8. СХЕМА ПРОЦЕССА УДАРНОЙ КЛЕПКИ
В настоящее время в авиационной промышленности слесарные молотки для расклепывания заклепок заменены ручными пневматическими клепальными молотками или стационарными клепальными машинами и автоматами ударного действия.
В процессе клепки ударом панель 1 соединяют потайными заклепками с нервюрой 2. Заклепку вставляют со стороны обшивки, прижимают поддержкой 3 и расклепывают пневматическим клепальным молотком 4. Один рабочий держит поддержку, другой — клепальный молоток и управляет его работой. При включении молотка в работу поршень 8 перемещается внутри цилиндра 7 молотка и наносит удары по обжимке 6, осаживая при этом стержень заклепки 5.
После образования замыкающей головки заклепки наблюдается увеличение диаметра стержня заклепки, вследствие чего не только заполняется отверстие, но и увеличивается его диаметр. В результате увеличения диаметра стержня упрочняется материал соединяемых деталей, а это приводит к повышению выносливости и ресурса соединений. Диаметр стержня заклепки деформируется неравномерно по толщине склепываемого пакета. Стержень приобретает конусность 2-7%; вершина конуса обращена в сторону закладной головки. Неравномерная деформация стержня заклепки приводит к искажению формы соединяемых деталей.
При расположении замыкающих головок с одной стороны, относительно соединяемого пакета, детали деформируются в сторону расположения замыкающих головок. Поэтому рекомендуется там, где это допустимо, располагать закладные и замыкающие головки вразбежку с одной и другой сторон, что в значительной мере уменьшает общую одностороннюю деформацию склепываемых деталей. При склепывании пакета, состоящего из материалов различных марок или одой марки, но различной толщины, замыкающую головку следует располагать со стороны детали из твердого материала, а при одинаковой твердости — со стороны толстого листа.
Литература
[Электронный ресурс]//URL: https://inzhpro.ru/kursovaya/svarochnyie-i-zaklepochnyie-soedineniya/
1. Орлов П.И. Кн. 2 Основы конструирования: Справочно-методическое пособие.
2. Под ред. Ишлинский А. Ю. Новый политехнический словарь.. — М.: Большая энциклопедия конструирования.
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т.. — М.: Машиностроение.
4. Скобейда А. Т., Кузьмин А. В., Макейчик Н. Н. Детали машин и основы конструирования.
