6891

Неразъемные соединения деталей. Клепаные соединения

Доклад

Производство и промышленные технологии

Неразъемные соединения деталей. Клепаные соединения Клепаным называется соединение деталей с применением заклепок - крепежных деталей из высокопластичного материала, состоящих чаще всего из стержня 1 и закладной головки 2 конец стержня расклепы...

Русский

2013-01-08

62.5 KB

23 чел.

Неразъемные соединения деталей. Клепаные соединения

Клепаным называется соединение деталей с применением заклепок —крепежных деталей из высокопластичного материала, состоящих чаще всего из стержня 1 и закладной головки 2; конец стержня расклепывается для образования замыкающей головки 3 .

Клепаное соединение является неразъемным и неподвижным, так как в нем отсутствует возможность относительного движения составных частей.

Клепаные соединения применяют для изделий из листового, полосового материала или профильного проката в конструкциях, работающих в условиях ударных или вибрационных нагрузок (авиация, водный транспорт, металлоконструкции мостов, подкрановых балок и т. д.) при небольших толщинах соединяемых деталей, для скрепления деталей из разных материалов, деталей из материалов, не допускающих нагрева или несвариваемых. В наше время клепаные соединения вытесняются более экономичными и технологичными сварными и клееными соединениями, так как отверстия под заклепки ослабляют сечения деталей на 10—20%, а трудоемкость изготовления и масса клепаной конструкции обычно больше, чем сварной или клееной.

Образование замыкающей головки клепаного соединения производится либо вручную с помощью молотка и поддержки, либо клепальными пневматическими молотками ударного действия (малопроизводительные процессы, качество соединения зависит от квалификации рабочего), либо клепальными машинами (переносные или стационарные прессы, а также автоматы). На автоматах выполняется весь комплекс операций: выравнивание поверхностей и сжатие склепываемых деталей, сверление и зенкование отверстий, вставка заклепок, клепка и перемещение изделия на шаг клепки.

По функциональному назначению клепаные соединения подразделяют на прочные и плотные; последние обеспечивают не только прочность, но и герметичность соединения.

По конструкции клепаные соединения бывают нахлесточные и стыковые с одной или двумя накладками. Ряды поставленных заклепок образуют заклепочный шов, который может быть однорядным и многорядным, односрезным или двухсрезным. На рис. показаны: двухрядный односрезный нахлесточный шов (а), однорядный односрезный стыковой шов с одной накладкой (б), однорядный двухсрезный стыковой шов с двумя накладками (в).

Конструкция и размеры заклепок нормальной точности и повышенного качества стандартизованы. По форме головок заклепки бывают (рис. 2.3) с полукруглой (а), потайной (б) полупотайной (в), плоской (г), полукруглой низкой и другими головками.

В тех случаях, когда нежелательно или недопустима клепаное соединение подвергать ударам, применяют полупустотелые заклепки (см. рис г), замыкающая головка которых образуется развальцовкой.

Для соединения тонких листов и неметаллических материалов, а также, когда в конструкции нужны отверстия для электрических, крепежных или других деталей, применяют пустотелые заклепки (рис.  д).

В случае отсутствия доступа к месту образования замыкающей головки обычными способами (ударами или развальцовкой) применяют специальные, например, взрывные заклепки (типа полупустотелой); в стержень такой заклепки закладывается взрывчатое вещество, которое при нагревании закладной головки взрывается, образуя замыкающую головку.

Заклепки повышенного качества предназначены для соединений- с повышенными требованиями к их надежности.

Заклепки изготовляют из низкоуглеродистых сталей, цветных металлов (например, медь) или их сплавов (латунь, алюминиевые сплавы). Клепка стальных заклепок диаметром до 10 мм, заклепок пустотелых и из цветных или легких металлов и сплавов выполняется в холодном состоянии. Стальные заклепки большего диаметра клепают в горячем состоянии, т. е. конец заклепки предварительно нагревают до 1000...И00° С. За счет тепловой деформации заклепок соединяемые элементы сжимаются с большей силой, чем при холодной клепке.

При выборе материалов желательно, чтобы коэффициенты линейного расширения заклепок и соединяемых деталей были примерно равными (во избежание температурных напряжений). Необходимо, чтобы в соединении не было сочетаний разнородных материалов, образующих гальванические пары (во избежание возникновения гальванических токов, быстро разрушающих соединения); поэтому для медных деталей применяют медные заклепки, для алюминиевых — алюминиевые и т. д. '

Диаметр заклепок для стальных металлоконструкций d=(1,5...2), а толщина накладок  = 0,88 (при одной накладке =1,25), где  —толщина соединяемых деталей.

Подбор заклепок по длине, размеры замыкающих головок и диаметры отверстий под заклепки регламентированы ГОСТ 14802—85.

Отверстия под заклепки продавливают или сверлят; второй способ менее производителен, но обеспечивает более высокую точность и прочность соединений.

В зависимости от диаметра d заклепки и точности сборки диаметр d0 отверстия под заклепку принимают d0 = d+(0,2...2) мм, а длину L заклепок нормальной точности ориентировочно берут равной толщине склепываемых деталей с прибавлением 1,5d на образование головки и округляют до ближайшей стандартной величины. Длину заклепок повышенной точности подбирают по номограмме, имеющейся в справочной литературе.

Расчет прочных клепаных соединений

Основным критерием работоспособности таких конструкций является прочность, причем при расчетах предполагается, что напряжения в сечениях распределены равномерно.

Обычно клепаные соединения нагружены силами, действующими параллельно плоскости контакта соединяемых деталей, поэтому разрушение соединения может произойти в результате следующих причин:

срез заклепок по сечению 1 1 под действием касательных напряжений (см. рис.);

смятие отверстий соединяемых деталей и заклепок под действием напряжений смятия (см. рис.), в результате чего оси заклепок перекашиваются, возникает внецентренное растяжение и может произойти отрыв головок от стержня;

разрыв соединяемой детали по сечению, ослабленному отверстиями под заклепки (см. рис.);

срез соединяемых деталей по двум сечениям 2— 2 (см. рис.).

В процессе клепки материал заклепки осаживается и заполняет отверстие, поэтому расчет соединения ведут по диаметру поставленной заклепки (т. е. по диаметру d0 отверстия под заклепку). Кроме того, предполагается, что нагрузка F распределяется между заклепками шва равномерно, а сила трения, возникающая между склепанными деталями, в расчете на прочность не учитывается. В нахлесточном соединении (см. рис.) внешняя сила F образует пару сил, моментом которой, ввиду малого плеча, пренебрегаем.

Расчетные формулы на прочность клепаного соединения имеют следующий вид:

1. Прочность  заклепок  на  срез  (см.  рис. )

,

где ; I — число плоскостей среза; z — число заклепок шва; Аср — площадь среза заклепки.

2. Прочность  соединения  на  смятие

,

где ;  — меньшая из толщин соединяемых деталей (при расчете на смятие цилиндрических поверхностей в расчет вводится не действительная, а условная площадь смятия, равная площади диаметрального сечения сминаемой части детали).

3. Прочность соединяемых деталей на растяжение (рис. 2.5)

где ;

4. Прочность  соединяемых  деталей  на  срез

где  (здесь длина сечения 2—2 уменьшена на , так как вначале материал сминается на эту величину и лишь затем происходит срез).

Значения допускаемых напряжений, входящих в приведенные выше формулы, имеются в справочниках.

Из условия равнопрочности соединений принимают шаг заклепок p=(3...6)d, расстояние между рядами заклепок берется равным (2...3)d, где d — диаметр заклепки.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72847. Смог (восстановительный и окислительный). Условия образования смога и методы борьбы с ним 62 KB
  Именно жители английской столицы первыми столкнулись с проблемами связанными с загрязнением городского воздуха. Загрязнение воздуха могут вызывать и входящие в состав топлива примеси в первую очередь соединения серы.
72848. Кислотные осадки. Источники образования и негативное воздействие на биологические объекты 60.5 KB
  Химический анализ кислотных осадков показывает присутствие серной (H2SO4) и азотной ( HNO3) кислот. Наличие серы и азота в этих формулах показывает, что проблема связана с выбросом данных элементов в атмосферу.
72849. Озон и его свойства. Механизм образования и разрушения озонового слоя. Защитные свойства атмосферы от действия УФИ 61 KB
  Эти процессы компенсируются быстрыми реакциями обратного соединения атомов в молекулы поэтому концентрации атомов O и N ниже 100 км очень малы. Но лишь примерно со 100 км атомарный кислород становится одним из основных компонентов атмосферы а на высоте около 150 км концентрации...
72850. Взаимоотношения природы и общества. Парниковые газы и парниковый эффект. Возможные последствия (глобальное изменение климата). Киотский протокол 63 KB
  Взаимодействие общества и природы как естественный и объективный процесс необходимое условие существования человека проявляется в двух основных формах. Использование природных ресурсов выступая одной из форм взаимодействия общества и природы обеспечивает экономические интересы общества.
72852. Понятия ареала, заказника, заповедника, национального парка, ботанического сада. Правовой режим особо охраняемых природных территорий (ООПТ). Правовой режим экологически неблагополучных территорий (зоны чрезвычайной экологической ситуации и зоны экологиче 65.5 KB
  Заповедник - особо охраняемая территория или акватория полностью или частично исключённая из хозяйственного использования в целях сохранения природных комплексов охраны видов животных и растений а также наблюдения за природными процессами;...
72853. Ресурсы окружающей среды. Классификация ресурсов. Законодательство об охране земельных ресурсов, флоры и фауны 66 KB
  Природные ресурсы (естественные ресурсы) - элементы природы, часть всей совокупности природных условий и важнейшие составляющие природной среды, которые употребляются (или могут быть использованы) при данном уровне развития производительных сил для ублажения разнообразных...
72854. Государственные органы охраны окружающей среды 60.5 KB
  Государственные органы охраны окружающей среды Государственные органы управления контроля и надзора в области охраны окружающей среды подразделяются на две категории: органы общей и специальной компетенции.