28. Види заклепок і заклепувальних з'єднань деталей

Конструкції, технологія, класифікація, області застосування

Заклепувальне з'єднання нероз'ємне. У більшості випадків його застосовують для з'єднання листів і фасонних прокатних профілів. З'єднання здійснюють розклепуванням стрижня заклепки, вставленої в отвір деталей – рисунок 28.1, де 1 – обтискач; 2 – притискач при машинному клепанні; 3 - замикаюча голівка; 4 – закладна голівка; 5 – підтримувач.

П ри розклепуванні внаслідок пластичних деформацій утворюється замикаюча голівка, а стрижень заклепки заповнює зазор в отворі. Сили, викликані пружними деформаціями деталей і стрижня заклепки, стягають деталі. Відносному зрушенню деталей чинять опір стрижні заклепок і частково сили тертя в стику.

Отвори в деталях продавлюють чи свердлять. Свердління менш продуктивне, але забезпечує підвищену міцність. При продавлюванні листи деформуються, по краях отвору з'являються дрібні тріщини, а на вихідній стороні отвору утворюється гостра кромка, що може викликати підріз стрижня заклепки. Тому продавлювання іноді поєднують з наступним розсвердленням.

Клепку (осаджування стрижня) можна робити вручну чи машинним (пневматичними молотками, пресами і т.п.) способом. Машинне клепання дає з'єднання підвищеної якості, тому що воно забезпечує однорідність посадки заклепок і збільшує сили стискання деталей. Сталеві заклепки малого діаметра (до 10мм) і з аклепки з кольорових металів ставлять без нагрівання – холодне клепання. Сталеві заклепки діаметром більше 10 мм ставлять гарячим способом – гаряче клепання. Нагрівання заклепок перед постановкою полегшує процес клепання і підвищує якість з'єднання (досягається краще заповнення отвору і підвищений натяг у стику деталей, зв'язаний з тепловими деформаціями при остиганні).

У залежності від конструкції з'єднання застосовують різні типи заклепок, геометричні розміри яких стандартизовані. Основні типи заклепок зображені на рисунку 28.2; а – з напівкруглою голівкою; б – напівпотайна; в – потайна; г – трубчаста. Якщо немає доступу до замикаючої голівки (наприклад, пустотіле крило літака), то застосовують заклепки для однобічного клепання. Наприклад, на рисунку 28.2, д замикаюча голівка утворюється при протяганні конічного оправлення через конічний отвір заклепки і на рисунку 28.2, е – вибухом заряду 1.

За призначенням заклепувальні з'єднання розділяють на міцні (у металоконструкціях); міцноплотні (у котлах і резервуарах з високим тиском); щільні (у резервуарах з невеликим внутрішнім тиском).

Кожна заклепка має свою зону дії D (рисунок 28.3), на яку поширюються деформації стискання у стику деталей. Якщо зони дії сусідніх заклепок перетинаються, то з'єднання буде щільним. Для забезпечення щільності шва іноді виконують карбування (пластичне деформування листів, наприклад, пневматичними молотками) навколо заклепок і по краях листів.

За конструктивними ознаками розрізняють заклепувальні з'єднання внахльост і встик, однорядні і багаторядні, однозрізні і багатозрізні. На рисунку 28.4: а – однорядний однозрізний шов внахльост; б – однорядний двозрізний шов встик із двома накладками.

Заклепувальні з'єднання застосовують для деталей, матеріал яких погано зварюється, і в тих конструкціях, де важливо розтягти в часі розвиток процесу руйнування. Наприклад, руйнування однієї чи декількох із тисяч заклепок крила літака ще не приводить до його руйнування, але вже може бути виявлене й усунуто при контролі і ремонті. У зварених з'єднаннях утворення тріщин супроводжується високою концентрацією напружень, що приводить до прискорення процесу руйнування.