Лекция: Заклёпочные соединения |
|
Кобцев Б.Г. |
|
Заклёпки |
1 |
Основные вопросы
Конструкция типового соединения
Область применения и классификация
Расчет стержня заклёпки
Расчет соединяемых листов
Материалы и допускаемые напряжения
Особенности расчета групповых
соединений |
2 |
Задачи соединения и термины
Соединения применяют в конструкциях летательных аппаратов, металлоконструкциях и других изделиях, в которых внешние нагрузки действуют параллельно плоскости стыка, а применение сварки, пайки и склеивания оказывается невозможным. Основная задача – обеспечение соединения неразъёмных деталей (обычно листовых)
Неразъёмное соединение – соединение, не подвергающееся разборке за весь период службы
Заклепка – закладная деталь в виде стержня с головкой
3
Конструкция типового соединения
1 - обжимка; 2 - прижим при машинной клепке; 3 - замыкающая головка; 4 - закладная головка; 5 - поддержка.
Соединение образуют расклепыванием стержня заклепки, вставленной в отверстие деталей .
При расклепывании вследствие пластических деформаций образуется замыкающая головка, а стержень заклепки заполняёт зазор в отверстии. Силы, вызванные упругими деформациями деталей и стержня заклепки, стягивают детали Относительному сдвигу деталей оказывают сопротивление стержни заклепок и частично силы трения в стыке.
19.06.19 |
Заклёпки |
4 |
Технология клепки
Отверстия в деталях продавливают или сверлят.
Сверление менее производительно, но обеспечивает повышенную прочность. При продавливании листы деформируются, по краям отверстия появляются мелкие трещины, а на выходной стороне отверстия образуется острая кромка, которая может вызвать подрез стержня заклепки.
Клепку (осаживание стержня) производят вручную (молотками) или машинным (прессами и т. п.) способом. Машинная клепка дает соединения повышенного качества, так как она обеспечивает однородность посадки заклепок и увеличивает силы сжатия деталей.
Стальные заклепки малого диаметра (до 10 мм) и заклепки из цветных металлов ставят без нагрева (холодная клепка). Стальные заклепки диаметром больше 10 мм ставят с нагревом - горячая клепка
19.06.19 |
Заклёпки |
5 |
Формы заклепок
а) – с полукруглой головкой; б) – с полукруглой низкой головкой;
в) – пустотелая; г) – с полупотайной головкой; д) – с потайной головкой; е) - с плоской головкой
19.06.19 |
Заклёпки |
6 |
Виды соединений
|
а) - нахлесточное (d = S + 8 мм; t = 2d + 8 мм; l = 1,35 d); |
|
|
б) - стыковое с одной накладкой [d = S + 8 мм; t = 2d + 8 |
|
|
мм; l = (1,35 … 1.5)d; S1 = (1…1,25) S]; |
|
|
в) - стыковое с двумя накладками [d = S + (5…6) мм; S1 = |
|
|
(0,6…0,7) S; t = 2,6d + 10 мм; 1= 1,35 d; l1 = 3d |
7 |
|
|
Критерии работоспособности
Опыт эксплуатации конструкций показал, что отказы заклепочных соединений вызываются обрывом головок, разрушениями стержней, смятием (упругопластическими деформациями) стенок отверстий и стержней заклепок, а также разрушением соединяемых листов, ослабленных отверстиями.
Следовательно, основными критериями работоспособности соединений будут прочность заклепок и листов соединений.
19.06.19 |
Заклёпки |
8 |
Повреждение заклепок и листов
а) – смятие и срез заклепок
б) – разрыв листа и срез его края
19.06.19 |
Заклёпки |
9 |
Расчет стержня заклепки
с |
F |
|
4F |
|
c ; |
|||||||||
A |
n d 2 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
d |
|
|
|
|
|
4F |
|
, |
|
|
||||
|
|
|
n c |
|
|
|||||||||
cM |
|
F |
|
|
|
F |
CM , |
|||||||
|
nds |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|||||
F
d ns CM
F-усилие в плоскости листа
А – суммарная площадь сечения заклепок,
d – диаметр стержня
[ с] [ СМ ] –допускаемые напряжения среза и смятия стержня заклепок
n – число заклепок |
10 |