книги из ГПНТБ / Лачинов, Н. В. Клепка и чеканка стальных конструкций учеб. пособие

Заклепки с коническим стержнем и повышенной за­ кладной головкой специально предназначены для скле­ пывания пакетов большой толщины: конический стержень плотно заполняет отверстие еще до осадки, что исключа­ ет его изгиб; часть металла повышенной закладной го­ ловки, имеющей объем больше объема полукруглой го­ ловки, под воздействием нормальной обжимки на под­ держке вдавливается в процессе клепки в отверстие и тем самым улучшает заполнение его металлом стержня.

' Ы я * ш

а)

Ft]

Рис. 37. Заклепка с коническим стержнем и повышенной головкой (а), определение дли­ ны заклепки (б):

L — длина заклепки, I — толщина пакета (высота закладной потайной головки входит в длину за­ клепки)

Длина L заклепки зависит от толщины склепываемо­ го пакета и вычисляется по формуле (рис. 37, б)

где А — коэффициент, определяющий длину стержня, необходимую для заполнения зазора в заклепочном от­ верстии; В — длина стержня, необходимая для формиро­ вания замыкающей головки, мм; С — припуск, учитыва­ ющий допускаемое увеличение диаметра отверстия под заклепку, мм; I — суммарная толщина склепываемых де­ талей, мм.

Значения величин А, В и С принимаются по табл. 2. Когда фактический диаметр заклепочного отверстия равен проектному, то припуск С идет на образование

100

Т а б л и ц а 2

Значения Л, В и С для определения длины заклепки

АПолукруглая и потай­

СПолукруглая ff потай­

венчика вокруг полукруглой головки или на возвышение потайной головки над поверхностью склепанного пакета. Такое возвышение снимают шлифовальной машиной или рубильным молотком.

Чтобы отличить заклепки из легированной стали •09Г2 от заклепок из низкоуглеродистой стали, первые маркирует буквой Г на закладной головке в процессе ее штамповки. Заклепки из разных марок углеродистой стали равноценны между собой по прочности, поэтому их не маркируют.

Металл заклепок обязательно проверяют по данным сертификата (паспорта на металл), которые должны удовлетворять требованиям стандартов. Кроме этого, проверяют технологические свойства образцов заклепок, пробой на осадку и расплющивание.

Проба на осадку заключается в осаживании на прессе отрезка стержня в нагретом до температуры 1000— 1150° С состоянии. При этом длина образца берется рав­ ной двум его диаметрам, а степень осадки х определяет­ ся отношением длины осаженного образца h i к его пер­ воначальной длине h, т. е.

k\

х = —— . h

Для образцов заклепок всех марок стали отношение х должно быть равно 0,33.

Расплющивание образцов выполняют на прессе в хо­ лодном состоянии до тех пор, пока диаметр образца не

101

увеличится в два с половиной раза; это требование так­ же относится ко всем маркам заклепочной стали. Дефор­ мации образцов по технологическим пробам превосхо­ дят те деформации, которые заклепки испытывают при расклепывании. Если после проб на осаживание и рас­ плющивание на образцах не окажется трещин, то ма­ териал заклепок считается вполне' пригодным и в про­ цессе их расклепывания трещины не появятся.

Рис. 38. Клепальный инструмент:

а — обжимка для ручной клепки кувалдами, б —

инструментом. Однако форма хвостовика у нее различ­ на для разных видов клепки: для ручной клепки хвосто­ вик, воспринимающий удары кувалд, выполняют массив­ ным, а удерживают обжимку с помощью деревянной ру­ коятки или толстой проволоки; пневматическая клепка требует, чтобы хвостовик был очень хорошо обработан и плотно входил в ствол пневматического молотка; хвос­ товик машинной обжимки незначительно отличается от хвостовика для пневматического молотка.

Рабочий конец обжимки имеет углубление, форма которого соответствует форме головки (см. рис. 7): для полукруглой головки углубление обжимки имеет шаро­

102

Технические характеристики пневматических клепальных молотков '

Вопросы для повторения

1.При каком способе клепки стягивающее склепанные детали усилие меньше и почему?

2.Как лучше клепать длинные швы: ставить ли заклепки подряд или вразбивку между пробками и сборочными болтами, какие пре­ имущества и недостатки того и другого способа?

3.При каком условии снимают сборочные болты и пробки?

4.Какие ограничения для толщины склепываемого пакета, почему введены ограничения?

5.В каких случаях применяют заклепки с коническим стержнем

иповышенной закладной головкой?

6.Как можно удлинить срок службы обжимки?

§ 26. Ручная и пневматическая клепка

Ручная клепка выполняется бригадой 4—5 человек: один клепальщик, один подручный с поддержкой, один или два (в зависимости от диаметра заклепок) молото­ бойца и один нагревальщик.

Процесс клепки происходит в такой последователь­ ности. Нагретую заклепку захватывают специальными клещами и освобождают от окалины и приставших к ее

поверхности посторонних частиц. Последнее достигается сильным толчком, который производит нагревальщик, удерживая заклепку в клещах и ударяя ими о массивный предмет (наковальню, металлоконструкцию и т. п.). Окалина и инородные тела (частицы) отскакивают от заклепки.

Затем заклепку вставляют в отверстие и поджимают поддержкой для плотного прилегания закладной головки к поверхности склепываемого элемента. Клепальщик делает 2—3 удара молотком около выступающего стерж­ ня заклепки, чтобы плотнее было прижатие склепывае­ мых элементов и закладной головки. Затем несколькими ударами молотка клепальщик осаживает стержень пос­ тавленной заклепки, а один или два молотобойца усили­ вают осаживание, ударяя по стержню такими же молотка­ ми на более длинных ручках. Окончательное осаживание стержня заклепки производят молотобойцы, клепальщик своими ударами в основном задает темп работы моло­ тобойцам и лишь незначительно участвует в собственно осаживании.

Когда молотобойцы достаточно сильно осадят стер­ жень и его выступающий конец примет грубую форму головки (см. рис. 7,е), клепальщик наставляет на нее об­ жимку. Затем молотобойцы (один или двое) быстрыми ударами кувалд (массой от 2,5 до 3,5 кг) по обжимке окончательно формируют замыкающую головку за­ клепки.

Этот способ является общепринятым в ручной клепке. Он имеет существенный недостаток: от ударов молотка конец стержня осаживается, а часть его, находящаяся в отверстии, почти не раздается и не заполняет отверстие; кроме того, процесс образования замыкающей головки удлиняется.

В процессе окончательного формирования замыкаю­ щей головки обжимку поворачивают вокруг оси заклепки и обкатывают головку. При этом следят за тем, чтобы го­ ловка не сбивалась в сторону и была правильной формы.

Обкатывая обжимкой головку, стремятся не допус­ тить повреждений поверхности около головки — зарубов, рисок, забоин и т. п.

По мнению некоторых исследователей, целесообраз­ нее не делать предварительного расклепывания молот­ ком, а сразу наставлять обжимку на выступающий конец стержня и по хвостовику ее производить удары двумя

106

кувалдами. В этом случае стержень лучше раздается по всей длине, лучше заполняется отверстие и процесс об­ разования замыкающей головки идет быстрее. Этот спо­ соб возможем при плотном и надежном прижатии закла­ дной головки, иначе заклепка может выйти из отверстия под ударами или закладная головка отойдет от склепы­ ваемой детали.

Окалина на поставленной в отверстие заклепке прино­ сит большой вред, так как препятствует заполнению от­ верстия стержнем или плотному прилеганию закладной головки, а нередко одновременно имеют место оба дефек­ та. Поэтому окалину удаляют и нагревальщик, и кле­ пальщик или его подручный с поддержкой. Лучше осво­ бождать заклепку от окалины дважды: при снятии ее с горна и перед самой установкой в отверстие. При уста­ новке заклепки в отверстие следят, чтобы у закладной головки не получились заплечики — признак излишне толстого диаметра стержня около головки. Предупреж­ дают этот дефект предварительной проверкой стержня заклепки кольцом-калибром.

Н е д о с т а т к и к л е п к и р у ч н ыми м о л о т к а м и и к у в а л д а м и :

большие затраты физического труда; низкая производительность; высокая стоимость работ;

неудовлетворительное заполнение заклепочных отвер­ стий вследствие трудности осаживания стержня по всей длине, особенно для заклепок большого диаметра (бо­ лее 20 мм);

отсутствие стягивания склепываемых деталей в про­ цессе клепки и недостаточное стягивание после клепки;

необходимость обязательной чеканки для прочно-пло­ тных и плотных швов, что является следствием преды­ дущего недостатка;

удары при осаживании стержня и формировании го­ ловки вызывают сотрясения (вибрации) в соседних и близко расположенных готовых заклепках, что снижает плотность шва.

Осаживание стержня и формирование замыкающей головки заклепки в среднем требует 20 ударов молотка­ ми и кувалдами. При этом заклепка постепенно охлаж­ дается и температура ее приближается к опасной, обоз­ начаемой темно-синим цветом каления. Учитывая нерав­ номерность нагрева и остывания различных заклепок, а

главное неравномерность ручного процесса клепки, сле­ дует ожидать, что немалое количество заклепок будут иметь повреждения, характеризуемые низкой температу­ рой окончания процесса высаживания головки.

Пневматическая клепка производится с помощью пневматического молотка, она намного производительнее ручной, требует меньшей затраты физического ' труда и обеспечивает лучшее качество шва. При клепке пневма­ тическим молотком заклепку вставляют в отверстие и

Рис. 42. Схема клепки пневматическим молотком:

а — расклепывание стержня и формирование головки, б — обкатывание головки и се отдел­ ка; / — собранные листы, 2 — поддержка, 3 —

формируемая головка, 4 — пневматический мо­ лоток

прижимают поддержкой. Пневматический молоток с об­ жимкой наставляют на выступающий стержень заклепки. После сильного нажатия на молоток в него пускают сжа­ тый воздух. Под действием ударов клепального молотка сильно прижатая обжимка формирует замыкающую го­ ловку (рис. 42,а).

Пневматическую клёпку выполняет бригада из трех человек: клепальщик, подручный с поддержкой и нагре­ вальщик.

Как и при ручной клепке, вынутую из горна заклепку освобождают от окалины и приставших посторонних тел (частиц), подносят к месту установки и после вторичного

108

встряхивания — удара для отделения окалины — встав­ ляют в отверстие и поджимают поддержкой. Клепальщик остукивает поверхность детали вокруг стержня для луч­ шего прижатия склепываемых элементов и закладной го­ ловки к ним, а затем расклепывает через обжимку высту­ пающий стержень. При этом обжимка должна обкаты­ вать формируемую головку (рис. 42,6), а рукоятка мо­ лотка — описывать окружность.

В процессе клепки следят, чтобы обжимка не сбива­ ла головку с центрального положения, поэтому обкаты­ вание выполняют как отделочный процесс, когда голов­ ка почти готова. До этого молоток должен занимать пер­ пендикулярное положение к поверхности склепываемых деталей, чтобы центрально направленные удары раскле­ пывали стержень, не сбивая головку в сторону.

Сказанное о недопустимости повреждений поверхнос­ ти детали обжимкой при ручной клепке строго соблюда­ ется и здесь.

Рабочий держит за рукоятку пневматический моло­ ток правой рукой и большим пальцем нажимает на курок для пуска сжатого воздуха. Левой рукой клепальщик ох­ ватывает ствол молотка или обжимку, которую удержи­ вает на выступающем конце заклепки.

Пневматический молоток подбирают в соответствии с диаметром заклепки, пользуясь данными табл. 3. Если молоток окажется маломощным, то расклепывание затя­ нется, снизится производительность и йозникнет опас­ ность появления хрупких разрушений головок в процессе их обработки при синем цвете металла: Молоток слиш­ ком большой мощности будет расходовать излишне мно­ го сжатого воздуха.

Для расклепывания заклепки с коническим стержнем и повышенной головкой при использовании вместо (маши­ ны пневматического молотка подручный клепальщика пользуется не поддержкой, а пневматическим молоткам, как и клепальщик. Следовательно, заклепки расклепыва­ ются двумя молотками с обоих концов, это способствует лучшему осаживанию стержня, особенно за счет форми­ рования нормальной головки из повышенной. Повышен­ ную головку нагревают несколько больше стержня.

Пневматическая клепка, как и ручная, основана на принципе удара. Однако она имеет весьма значительные преимущества:

109