Заклепкові з’єднання Конструкції заклепкових з’єднань та області використання
З
аклепкове
з’єднання здійснюють за допомогою
спеціальної деталі –
заклепки, яку
вставляють у отвори з’єднуваних деталей.
Заклепка має циліндричний стержень і
закладну головку на одному кінці. Після
пластичного деформування другого кінця
утворюється замикаюча головка, і таким
чином маємо з’єднання деталей. Для
зручності вставляння заклепки діаметр
отвору
у з’єднуваних
елементах дещо більший, ніж діаметр
:стержня
заклепки. Під
час клепання (щоб мати замикаючу головку)
стержень заклепки збільшує свій діаметр
і щільно заповнює отвір. у готовому
заклепковому з’єднанні діаметр заклепки
дорівнює діаметру отвору під заклепку.
Заклепки стягують
Рисунок1. Форма та розміри основних видів заклепок
з’єднувані деталі, завдяки чому частина навантаження з’єднання передається за рахунок сил тертя у площині стику, а частина сприймається стержнем заклепки.
Отвори у деталях під заклепки дістають свердлінням або продавлюванням. Свердління менш продуктивне, але підвищує міцність заклепкового з’єднання.
Клепання виконується ручним або машинним способом. Машинне клепання дає з’єднання кращої якості, оскільки забезпечує однорідність посадки заклепок і збільшує сили стиску деталей. Сталеві заклепки малого діаметра (до 12 мм) та заклепки з кольорових металів ставлять холодним способом, а сталеві заклепки діаметром більше за 12 мм – гарячим способом (для полегшення формування замикаючої головки). Якість заклепкового з’єднання гарячим способом вища, бо досягається краще заповнення отвору та підвищений натяг у з’єднанні.
Форма та розміри основних видів заклепок стандартизовані. Широке застосування мають заклепки із напівкруглою (рис.1 а), потайною (рис.1 б) та напівпотайною (рис.1 в) головками. Крім цих заклепок із суцільним стержнем у машино- та приладобудуванні використовують трубчасті пістони, що виготовляють точінням або штампуванням (рис.1 г, д, е).
Матеріал заклепки повинен бути достатньо пластичним, щоб забезпечити формування головок при виготовленні і клепанні заклепок. Заклепки бувають сталеві, алюмінієві, латунні, мідні та ін. Сталеві заклепки виготовляють із вуглецевих сталей Ст0, Ст2, Ст3, 10кп, 20кп, а для спеціальних з’єднань – із легованої сталі, наприклад 09Г2.
З’єднання
елементів машини чи споруди, утворене
групою заклепок, називається заклепковим
швом. За
конструкцією заклепкові шви (рисунок)
поділяють на
такі: напускові
(рис.2 а),
стикові з однією накладкою (рис.2
б)
і з
двома накладками (рис.2
в).
Товщина
накладок
,
де
– товщина
основних з’єднуваних елементів. Діаметр
заклепок у з’єднанні
при
мм,
при
мм.
Заклепкові шви
бувають одно-,
дво- та
багаторядні
з рядним
або шаховим розміщенням заклепок.
Відстань
між
заклепками по довжині шва називається
кроком
заклепкового шва
у більшості
випадків
=
(3...4)
.
Відстань між
рядами у заклепковому шві беруть
= (2.5...3)
,
а відстань
заклепок до краю з’єднуваних елементів
= (1,5...2)
і
.
Рисунок 2. Заклепкові шви
За призначенням заклепкові шви поділяють на міцні, щільно-міцні та щільні. Щільно-міцні та щільні шви призначені для з’єднання елементів котлів, резервуарів та трубопроводів високого або низького тиску. Крім достатньої міцності, до цих швів ставлять вимоги забезпечення їхньої герметичності. На сьогодні такі конструкції виконують зварними, і тому не має потреби у цих заклепкових з’єднаннях. Міцні або силові заклепкові шви використовують головним чином у різних металевих конструкціях, що сприймають інтенсивні вібраційні або ударні навантаження (ферми, обшивка літаків).
Взагалі заклепкові з’єднання застосовують у конструкціях, що не допускають зварювання через небезпеку викривлення деталей або відпускання загартованих деталей, яке може відбутись при нагріванні, а також у конструкціях, частини яких виготовляються з матеріалів, що не можуть зварюватись. Заклепкові з’єднання досить трудомісткі, вимагають великих витрат матеріалу, мають малу продуктивність при виготовленні та високу вартість.