
книги из ГПНТБ / Лачинов, Н. В. Клепка и чеканка стальных конструкций учеб. пособие
.pdfпроизводительность пневматической клепки в 1,5 и бо лее раз выше;
стоимость работ в 1,5 — 2 раза ниже; количество рабочих меньше;
качество шва значительно выше; это объясняется бо лее сильными и частыми ударами при пневматической клепке по сравнению с ручной; процесс клепки заканчи вается при 800 — 600° С (красный — темно-красный цвета каления), что обеспечивает лучшее сжатие и сцепление деталей при остывании заклепки;
большая приспособляемость к неудобным и тесным местам, где отсутствует пространство для размещения мо лотобойцев и размаха кувалдой;
значительно меньшая утомляемость клепальщиков; возможность клепать заклепки больших, чем при руч
ном способе, диаметров.
Производительность .пневматического молотка (по сведениям завода «Красный котельщик») для бригады клепальщиков в составе: один рабочий 5-го разряда и
двое 3-го разряда приведена в табл. |
4. |
|
|
|||
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 4 |
|
|
Производительность пневматического молотка |
|
||||
|
|
Норма постановки заклепок в шт ,’ч при |
||||
Способ постановки заклепки |
|
диаметре заклепок в мм |
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
12 |
15 |
18 |
22 |
25 |
28 |
Рядовой |
89 |
84 |
76 |
67 |
57 |
46 |
Групповой |
76 |
70 |
66 |
57 |
49 |
42 |
Подборный |
57 |
52 |
48 |
42 |
36 |
29 |
Для пневматического молотка, предназначенного кле пать заклепки диаметром до 14 мм, применяют шланги диаметром 1/2". Более мощные молотки оснащают шлан гами диаметром 3/4".
Вопросы для повторения
1.Как выполняется клепка молотками и кувалдами? Назовите
еенедостатки.
2.Когда и как удаляют окалину с заклепок?
3.Как производится клепка пневматическими молотками, сколько требуется рабочих для клепки?
4.Какие преимущества клепки пневматическим молотком по
сравнению с клепкой кувалдами?
110
§ 27. Машинная клепка
О б щ и е с в е д е н и я. Машинная клепка выполняется с помощью специальных клепальных машин (рис. 43). Процесс клепки происходит в следующем порядке. Разо гретую заклепку вставляют в совмещенные отверстия со бранных деталей и закладной головкой подводят на не подвижную поддержку на открытом конце машины (рис. 43, а, б). С противоположной стороны на выступаю щий конец стержня опускают подвижную обжимку, укре пленную на другом открытом конце машины. Под давле-
Рис. 43. Клепальная машина н схема ее работы:
а — клепальная машина (скоба), б —схема |
клепки: / — заклепка встав |
||||||
лена и пакет подводится к неподвижно/! |
поддержке, |
// — прижимное |
|||||
кольцо машины сжимает |
детали |
пакета, |
/// — подвижная обжимка |
||||
штампует |
замыкающую |
головку |
и выдерживает |
ее |
под давлением, |
||
I V — прижимное кольцо |
и обжимка |
подняты и готовая заклепка осво |
|||||
бождена; |
/ — нижняя щека скобы, |
2 — нижняя |
обжимка, 3 — верхняя |
||||
обжимка, |
4 — верхняя щека скобы, |
5 — рабочий |
цилиндр, 6 — лапа ско |
||||
бы для крепления к фундаменту, 7 — листы пакета, |
8 — заклепка, 9 — |
прижимное кольцо машины
нием подвижной обжимки стержень осаживается и фор мируется замыкающая головка.
Для машинной клепки требуется один клепальщик, которому в некоторых случаях дается подручный; нагре вает заклепки один нагревальщик.
В отличие от первых двух способов при машинной клепке высаживание заклепки производится очень быстро, равномерным давлением, одинаковым для всех заклепок. При этом давление настолько велико и процесс идет так быстро, что заклепка не только не охлаждается, но даже разогревается еще больше. Это способствует лучшему осаживанию стержня и заполнению не только зазора, но и малейших неровностей заклепочного отверстия. Темпе ратура конца высаживания заклепки при машинном про цессе всегда настолько далека от опасной, что поврежде ний металла заклепки опасаться не приходится.
i l l
Клепка на машинах выполняется так быстро, что мо жет возникнуть отход недостаточно подогнанных друг к другу склепанных деталей, так как пластичность сильно нагретой заклепки весьма велика и последняя не может удержать детали, сжатые .машиной до плотного контакта. Чтобы исключить .возможность появления такого дефекта, сжатие склепанных деталей выдерживают и после того, как заклепка расклепана. Такое сжатие на машине вы держивают до того, как заклепка достаточно остынет (до 600° С) и сможет удержать склепанные детали в сжа том положении.
П р е и м у щ е с т в а ма ши н но . й к л е п к и : высокая производительность труда;
наличие предварительного сжатия склепываемых де талей;
высокое качество клепки в результате лучшего обжа тия стержня и хорошего заполнения отверстия, а также формирования головки безукоризненной формы;
незначительный процент брака (0,5% вместо 3% при ручной и пневматической клепке);
почти полная ликвидация тяжелого физического труда; меньшее число рабочих в бригаде; отсутствие шума, ударов, сотрясений и вибраций.
Клепальные машины изготовляют стационарными (рис. 44) и передвижными (рис. 45). Первые имеют не сколько большую производительность, но им присущи два недостатка:
первый — склепываемое изделие должно перемещаться по мере постановки заклепки, что при громоздких конст рукциях требует устройства специальных рольгангов с механическим приводом, а кроме того, вызывает увели чение производственных площадок;
второй — в некоторых конструкциях не удается поста вить все заклепки даже при кантовке (поворачивании) изделия.
Если применять передвижные клепальные машины — скобы (ом. рис. 45), оба эти недостатка отпадают. Специ альная подвеска 2 позволяет машине (скобе) переме щаться вдоль изделия по балке, наклоняться, повора чиваться. Такая скоба может клепать заклепки не только по вертикальным и горизонтальным рядам, но и по кри вым и наклонным.
Клепальные машины способны выдерживать постав ленную (готовую) заклепку под давлением между обжим-
112
Рис. 44. Гидравлический клепальный пресс:
/ — ремонтная площадка, 2 — система труб, 3 — гидравли ческий цилиндр, 4 — подвиж ная обжимка, 5 — скоба
Рис. 45. Передвижные клепальные скобы:
/ — клепальная скоба, 2 — подвеска, 3 — кран-уко- сина, 4 — кошка, 5 — козелок, 6, 7 — склепываемые балкц
камн, что дает возможность влиять на стягивающее усилиезаклепки, а следовательно, и на сцепление склепанных элементов. В практике некоторых иностранных фирм за клепки выдерживаются под обжимкой только для прочно плотных швов; на остальные ме
|
|
|
|
таллические конструкции заклеп |
|||||||||
|
|
|
|
ки ставятся без выдержки под об |
|||||||||
|
|
|
|
жимкой, что повышает производи |
|||||||||
|
|
|
|
тельность почти в три раза. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Гидравлические |
|
клепальные |
||||||
|
|
|
|
машины являются наиболее доро |
|||||||||
|
|
|
|
гими. Однако простота их устрой |
|||||||||
|
|
|
|
ства, отличное качество клепки и |
|||||||||
|
|
|
|
полная |
бесшумность |
обеспечили |
|||||||
|
|
|
|
широкое применение их для клеп |
|||||||||
|
|
|
|
ки прочно-плотных швов. Станина |
|||||||||
|
|
|
|
их |
представляет стальную |
скобу |
|||||||
|
|
|
|
цельной |
конструкции |
для |
малых |
||||||
|
|
|
|
машин, для крупных машин скоба |
|||||||||
|
|
|
|
выполняется |
составной |
из |
двух |
||||||
|
|
|
|
половин, стянутых болтами. Вы |
|||||||||
|
|
|
|
лет, или глубина зева, скобы ста |
|||||||||
|
|
|
|
ционарных |
машин |
делается |
до |
||||||
|
|
|
|
6 м, передвижные скобы имеют зев |
|||||||||
|
|
|
|
до 3 м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На одном конце скобы укре |
||||||||
|
|
|
|
плена неподвижная |
обжимка под |
||||||||
|
|
|
|
закладную |
головку, |
|
на другом — |
||||||
Рис. 46. Сдвоенные порш |
обжимка |
может |
перемещаться |
||||||||||
ни гидравлического |
ци |
для |
осаживания стержня заклеп |
||||||||||
|
|
линдра: |
|
ки и формирования замыкающей |
|||||||||
1 — канал |
ввода воды |
для |
|||||||||||
перемещения поршня 5, |
2 — |
головки. |
Перемещение |
обжимки |
|||||||||
труба ввода воды для пере |
осуществляется от гидравлическо |
||||||||||||
мещения |
поршня 4, 3 — ци |
||||||||||||
связанный |
с обжимкой, |
5 — |
го |
цилиндра, |
размещенного |
на |
|||||||
линдр, |
4 — большой поршень, |
этом же конце скобы. Гидравличе |
|||||||||||
малый |
поршень, связанный |
||||||||||||
с прижимом склепываемых |
ский цилиндр 3 имеет два поршня |
||||||||||||
деталей, 6 — прижим, 7 — об |
|||||||||||||
|
|
жимка |
|
4, 5 (рис. 46), один из которых |
|||||||||
|
|
|
|
встроен в другой. Вначале |
пере |
мещается малый поршень 5 и давление от него передает ся на склепываемые элементы для их сдавливания; за тем начинает перемещаться большой поршень 4, связан ный с обжимкой. В зависимости от диаметра заклепок
изменяется давление жидкости в гидравлическом цш линдре.
114
П р е иiMу щ е с т в а г и д р а в л и ч е с к и х к л е п а л ь н ы х м а ш и н по сравнению с пневматическими и
электрическими:
герметичность швов даже без зачеканиваиия; простота устройства и обслуживания; бесшумность;
возможность клепать заклепки очень большого диа метра;
а — общий вид, б — схема; |
/ —скоба, 2 |
—подвижная обжимка, 3 — шток, |
4, |
5 —рычаги, в |
— цилиндр |
отсутствие потребности в сжатом воздухе; более высокая экономичность клепки.
Н е д о с т а т к и :
высокая стоимость самой машины; необходимость жесткого трубопровода, что весьма не
удобно для переносных машин; большая масса машины;
загрязнение рабочего места в результате утечек рабо чей жидкости;
необходимость устройства для спуска рабочей жид кости.
Пневматические клепальные машины (рис. 47, а, б) стоят дешевле гидравлических. Они выпускаются пере
115
движными, но могут устанавливаться на специальные башмаки и работать на фундаменте.
Принцип действия пневматических машин аналогичен гидравлическим, но рабочей средой является не жидкость, а газ (воздух). Рабочий цилиндр 6 установлен на одном конце скобы 1 и перемещение поршня передается на об жимку 2 через рычажную систему 4, 5 (см. рис. 47). Дав ление сжатого воздуха перед машиной 6 — 7 ат.
Д о с т о и н с т в а п н е в м а т и ч е с к и х к л е п а л ь ных м а ш и н по сравнению с гидравлическими:
значительно меньшая стоимость; меньшая масса;
не требует устройств для спуска рабочей среды; не загрязняет рабочее место;
не требует жестких трубопроводов, замененных гибки ми шлангами;
применимы для работ при температуре окружающей среды ниже нуля.
Н е д о с т а т к и :
качество клепки несколько ниже, но вполне доста точное, особенно для прочных швов;
необходимость иметь сжатый воздух; ограниченная мощность; малая экономичность.
Электрические клепальные машины (рис. 48) делают главным образом передвижными, но они также могут быть установлены на фундаменте с помощью специаль ных башмаков. На скобе установлен электродвигатель 4, который через червячный редуктор передает вращение кривошипу 6 и далее шатуну, а затем через рычаг сооб щает поступательное движение обжимке 2. Машины имеют устройства для регулирования силы нажатия об жимки в зависимости от диаметра заклепки, а также для выдержки готовой заклепки под давлением обжимки.
Преимущество электрических клепальных машин за ключается в том, что процесс осаживания стержня и фор мирования головки они осуществляют быстрее, чем пнев матические и гидравлические прессы. Поэтому начальная температура заклепки значительно меньше при одной и той же оптимальной температуре конца клепки. При этом меньший начальный нагрев заклепки уменьшает нагрев склепываемых элементов, что приводит к увеличению осевых напряжений заклепки и повышению прочности соединения.
116
В зависимости от размеров заклепки электрические клепальные машины бывают разной мощности, при элек тродвигателе мощностью от 2 до 7,5 л. с. они развивают
давление |
на |
плунжере |
от 25 до |
130 |
Т. |
Длина вылета |
||||||
(зева) |
выполняется от 300 до 4000 |
мм, |
а высота зева от |
|||||||||
400 до 500 мм; масса 'машины от 1 до 20 т. |
|
|
||||||||||
Электрические клепальные машины просты, надежны |
||||||||||||
и удобны в |
работе |
ив |
|
|
|
|
|
|||||
то же время |
обладают |
|
|
|
|
|
||||||
высокой производитель |
|
|
|
|
|
|||||||
ностью: машинное вре |
|
|
|
|
|
|||||||
мя обработки заклепки |
|
|
|
|
|
|||||||
любого |
|
диаметра |
|
со |
|
|
|
|
|
|||
ставляет 1,5 с. Сила |
|
|
|
|
|
|||||||
нажатия |
может |
|
регу |
|
|
|
|
|
||||
лироваться в соответст |
|
|
|
|
|
|||||||
вии |
с диаметром |
зак |
|
|
|
|
|
|||||
лепки. |
Производитель |
|
|
|
|
|
||||||
ность |
|
электрических |
|
|
|
|
|
|||||
машин |
намного |
выше, |
|
|
|
|
|
|||||
чем |
гидравлических |
и |
|
|
|
|
|
|||||
пневматических. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Д о с т о и н с т в а |
|
|
|
|
|
|||||||
э л е к т р и ч е с к и х , |
|
|
|
|
|
|
||||||
к л е п а л ь н ы х |
|
м а |
|
|
|
|
|
|||||
шин |
по сравнению |
с |
|
|
|
|
|
|||||
пневматическими: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
высокая |
производи |
|
|
|
|
|
||||||
тельность; |
|
|
сжа |
Рис. 48. Электрическая клепальная |
||||||||
не |
требуется |
|
|
машина: |
|
|||||||
того воздуха; |
|
|
|
1 — поддержка, 2 — обжимка, 3, 5 — ры |
||||||||
не требуется |
трубо |
чаги кривошипного |
механизма, |
4 — |
||||||||
электродвигатель, |
С — кривошип, |
7 — |
проводов, спускных маховик, S — плита устройств;
не загрязняет помещение. Н е д о с т а т к и :
масса значительно больше массы пневматических; стоимость выше пневматических; не может работать в вертикальном положении;
малое время выдержки заклепки под давлением об жимок.
Необходимо отметить обстоятельство, общее для клеп ки машинами любой конструкции: чрезмерно сильное давление на заклепку весьма вредно, так как слишком
117
сильно осаживается стержень заклепки, вызывая весьма значительное давление на стенки отверстий. При этом го ловни чрезвычайно сильно сдавливают листы, перенапря гая материал на кромках отверстий, чрезмерными усилия ми растягивающего и сдавливающего характера еще до того, когда изделие не имеет рабочей нагрузки, т. е. не сдано в эксплуатацию. Естественно, что такое соединение нельзя считать надежным и оно не может долго служить.
|
/ |
|
|
|
|
Внешним |
признаком |
пере- |
|||||
|
|
|
|
напряжений |
материала |
скле- |
|||||||
|
|
|
|
|
панных деталей иногда служит |
||||||||
|
|
|
|
|
местное |
выпучивание |
кромки |
||||||
|
|
|
|
|
на |
участках, |
|
расположенных |
|||||
|
|
|
|
|
против заклепок (рис. |
|
49, а). |
||||||
|
|
|
|
|
В |
таких |
случаях |
отверстия |
|||||
|
|
|
|
|
могут принять эллипсный вид, |
||||||||
|
|
|
| ^ у -6 |
так как стенка отверстия, обра |
|||||||||
|
|
|
щенная к кромке, смещается |
||||||||||
|
|
|
1.. А т |
под перегрузкой. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
В некоторых случаях внеш |
|||||||||
|
|
|
|
■s |
ним |
признаком |
перегрузки |
||||||
|
|
|
|
склепанного материала служит |
|||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
Рис. 49. Признаки перена |
вдавливание |
в |
него |
головок |
|||||||||
заклепок |
(рис. |
49, |
б) |
и отход |
|||||||||
пряжения |
материала скле |
ближайших кромок от листа. |
|||||||||||
панных деталей: |
|||||||||||||
а — выпучивание кромки на уча |
|
Материал, |
подвергнутый пе |
||||||||||
стках против заклепок, б — вдав |
ренапряжениям, плохо перено |
||||||||||||
ливание |
головок |
заклепок в |
|||||||||||
склепываемые детали; 1 — выпу |
сит нагрузки и слабо сопротив |
||||||||||||
ченные |
участки |
кромки, 2 — |
ляется |
коррозионному |
|
разъе |
|||||||
нижний лист, |
3 — заклепка, 4 — |
|
|||||||||||
верхний |
лист, |
5 — вдавленная в |
данию. Следовательно, чрез |
||||||||||
металл |
детали |
головка, 6 |
|||||||||||
кромка, |
отставшая от листа |
мерные |
давления |
при |
|
клепке |
|||||||
|
|
|
|
|
могут в несколько раз |
снизить |
прочность листов вблизи заклепочных отверстий, а этот участок является и сам по себе ослабленным, так как на нем находятся отверстия. Чтобы избежать чрезмерных давлений, склепываемые элементы- в процессе клепки не пригоняют прижимами клепальной машины, точной пригонки добиваются в процессе сборки.
Изготовление стальных заклепок с закладной голов кой довольно дорого, так как образование головки требу ет нескольких дополнительных операций и специального оборудования. Чтобы снизить стоимость, делались попыт ки использовать машинную клепку для формирования двух головок одновременно, закладывая в заклепочное
118
отверстие стержень соответствующей длины. При этом ожидалось более равномерное осаживание стержня в от верстии, так как усилия прикладывались с обоих кондов. Однако в отечественной промышленности такой способ не привился, так как оказалось затруднительно добиться точной установки склепываемых элементов по высоте между обжимками, вследствие чего головки заклепки по лучались разной величины.
Некоторые отечественные заводы делали успешные по пытки изготовлять головки на обоих концах стержня в процессе клепки на машине. Так, чтобы избавиться от окалины, часто обнаруживаемой под закладной головкой в изделиях, и обеспечить осаживание стержня около го ловки (в готовых изделиях участок стержня у головки всегда сидел в отверстии с зазором),. Барнаульский ваго норемонтный завод изготовил приспособление к прессскобе для удерживания склепываемых деталей в опреде ленном положении относительно нижней и верхней об жимок.
Р а б о т а на к л е п а л ь н ы х м а ш и н а х . Принцип работы пневморычажных прессов основан на том, что давление сжатого воздуха на поршень через систему ры чагов передается подвижной обжимке. При этом даже при небольшой площади силового поршня возможно по лучить значительные усилия на обжимке.
Пневмогидравличеокие прессы сочетают в одном агре гате пневматический и гидравлический цилиндры. Это позволяет сравнительно малое давление сжатого воздуха преобразовывать в значительное давление воды в гидрав лическом цилиндре, которое через систему рычагов пере дается на обжимку.1
Электромеханические прессы используют электриче скую энергию вращения, которую через зубчатую и экс центриковую передачи преобразуют в усилие на обжимке.
За прессами и вспомогательными к ним устройствами обеспечивается надзор и уход не клепальщиком, а налад чиком, который устраняет неполадки и дефекты в работе механизмов.
Наладчик обязан 3 — 4 раза в месяц проводить про филактический осмотр клепальных агрегатов и их вспо могательных устройств, чтобы своевременно заменить из ношенные детали, предупредить возникающие расшаты вание и слабину в узлах и не допустить появления дефектов в работе механизмов и устройств.