Заклепки расчет длины: Расчет длины заклепки онлайн калькулятор

Заклёпки. Как рассчитать требуемую длину заклёпки

Заклёпка — один из простейших видов крепежа для создания неразъёмных соединений. В общем случае — это стержневая или трубчатая деталь, имеющая на одном конце опорную «закладную» головку определённой формы. Устанавливается в соединении, как следует из названия, методом клёпки (а также усадки, вальцовки, протяжки, взрыва).

По форме заклёпки можно условно разделить на несколько основных типов:

  • Заклёпки с замыкающей головкой (бывают полнотелые, пустотелые  и полупустотелые)
  • Заклёпки с протяжкой (называют также — отрывные или вытяжные)
  • Заклёпки резьбовые (также называют — гайки клепальные)

Заклёпки с замыкающей головкой

Исторически первыми были изобретены заклёпки с замыкающей головкой — поэтому они получили наибольшее распространение. Такие заклёпки имеют с одной стороны закладную головку. Вторая головка, называемая замыкающей, формируется с помощью вальцовочного или клепального инструмента: клепальный молоток, клещи.

По форме головки заклёпки с замыкающей головкой делятся на:

Также конструктивно они отличаются наличием отверстия внутри заклёпки:

  • Полнотелые заклёпки — отверстие отсутствует
  • Пустотелые заклёпки — трубчатые — имеют сквозное отверстие
  • Полупустотелые заклёпки — под развальцовку — имеют глухое отверстие

Материалы для заклёпок

Заклёпки с замыкающей головкой могут быть изготовлены из разнообразных металлов и сплавов, которые хорошо поддаются пластической деформации.

Наибольшее распространение получили следующие материалы:

  • Стали — в основном, используются пластичные высококипящие стали 03кп, 05кп, 08кп, 10кп, 15кп, 20кп
  • Нержавеющие стали — аустенитные стали 12Х18Н9, 08Х18Н10, 03Х18Н11, 12Х18Н10Т
  • Алюминиевые сплавы — наиболее применимы сплавы АД, АД1,  алюминиево-магниевые сплавы АМг2, АМг5, АМг5П, АМг6, сплавы АМц, В94, В65, также используют дюралюминиевые сплавы Д1, Д16, Д16Т, Д18, Д18П, Д19П
  • Латунные сплавы — в основном, сплав Л63
  • Медь — марки МТ, М3

Маркировка заклёпок по материалам

Заклёпки могут быть маркированы на головке — для последующей идентификации. Маркировка может быть выпуклой или вогнутой (клеймение).

Далее приведена таблица с принятой маркировкой основных материалов в виде точек или штрихов.

Алюминиевые сплавы

Сталь

Медь и латунь

В65Д18ПД19ПАМг5АМцАД120ГА10, 20, 12Х18Н10ТМ3, Л63
без меткибез меткибез метки

Определение длины заклёпки

Правильная установка заклёпки предусматривает создание полной формы замыкающей головки и отсутствие при этом каких-либо избыточных зазоров и наплывов. Для правильной установки заклёпки необходимо определить длину тела заклёпки, зависящую от толщины склёпываемых материалов и типа заклёпки.

«Справочник конструктора-машиностроителя» под редакцией Анурьева В.И. предлагает пользоваться одной универсальной формулой для всех форм головок заклёпок. Здравый смысл подсказывает, что такой подход ошибочный — поэтому воспользуемся формулами из другого источника: «Основы конструирования» под редакцией Орлова П.И., 1988 года.

Конструкция заклёпкиПрипуск «Н» для заклёпок без зазораПрипуск «Н» для заклёпок с зазором
H=1,2dH≈1,2d+0,1S

H=0,54dH≈0,5d+0,1S

H=0,6dH≈0,5d+0,1S

H=0,8dH≈0,7d+0,1S

H=dH≈0,9d+0,1S
H=1,2dH≈1,1d+0,1S

Вычислив по формуле необходимый размер припуска, можно определить длину заклёпки L, прибавив к толщине склёпываемых материалов S значение припуска H. Затем необходимо выбрать ближайшее значение длины заклёпки из стандартного ряда длин. Для заклёпок утверждён стандартный ряд длин, согласно которого они и производятся (в мм):

  • 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42, 45, 48, 50, 52, 55, 58, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180

Пример расчёта длины заклёпки

Например, нам необходимо склепать несколько листов общей толщиной 32 мм; склёпывать будем без зазора заклёпками с полукруглой головкой Ø6 мм (1-я конструкция в таблице).

d = 6 мм

S = 32 мм

H = 1,2d = 1,2 x 6 = 7,2 мм

Таким образом, необходимо использовать заклёпку с длиной стержня

L = S + H = 32 + 7,2 = 39,2 мм

Выбираем ближайшую длину из стандартного ряда — это 40 мм.

В итоге, мы выяснили, что для склёпывания пакета листов толщиною 32 мм нам понадобится заклёпка размера Ø6х40 мм.

Заклёпки с протяжкой

Заклёпки с протяжкой изготавливают пустотелыми, с головкой на одном конце, внутрь заклёпки вставляется подвижный расширительный стержень, который при установке протягивается через заклепку, расширяет её, формирует вторую замыкающую головку и стягивает скрепляемые листы материала. После затяжки стержни обламываются или протягиваются полностью через заклепки.

Такие заклёпки часто называют отрывными или вытяжными — по технологии установки. Заклёпки с протяжкой в последнее время становятся всё более и более популярными. Это происходит по нескольким причинам:

  • технологическая простота установки заклёпок;
  • достаточно иметь доступ к монтажу только с одной стороны конструкции;
  • не требуется поддержка заклёпки с обратной стороны;
  • дешевизна и компактность инструмента для установки заклёпок;
  • высокая производительность при установке заклёпок
  • разнообразие видов заклёпок

Так как отрывные заклёпки пустотелые, то после установки внутри заклёпки остаётся отверстие, в которое можно проложить провода, установить другой крепёж — например, винты. Диаметр нормальной головки таких заклёпок приблизительно равен двум диаметрам заклёпки D ≈ 2d. Наряду с нормальной головкой заклёпки могут иметь увеличенную головку с диаметром равным трём диаметрам заклёпки D ≈ 3d.

Выпускается также специальный тип водо- и газонепроницаемых  заклёпок с протяжкой  — глухие или герметичные заклёпки, после установки которых соединение получается герметичным.

Установка заклёпок с протяжкой осуществляется с помощью специального инструмента — пистолета для заклёпок — заклёпочника. Производятся заклёпочники механические ручные и высокопроизводительные пневматические и аккумуляторные электрические.

Принципиальная схема установки заклёпки с протяжкой показана на видео:

Материалы для заклёпок с протяжкой

Исходя из способа установки заклёпок с протяжкой, логичным представляется, что заклёпка в сборе состоит из двух материалов, и материал стержня должен быть прочнее, чем материал самой заклёпки — иначе как стержень разожмёт и спрессует заклёпку раньше, чем разрушится сам. В таких заклёпках используются или пара разных материалов или однотипные материалы, но с различной прочностью. Приведём наиболее распространённые пары материалов для заклёпок с протяжкой:

  • Алюминиевая заклёпка + стальной оцинкованный стержень (на самом деле заклёпка сделана не из алюминия, а из алюминиево-магниевого сплава АМг, который может иметь различное процентное содержание магния (Mg): 1%; 2,5%; 3,5%; 5% — соответственно сплавы АМг, АМг2, АМг3, АМг5 — чем больше содержание магния (Mg), тем прочнее заклёпка) — обозначают Al/St
  • Алюминиевая заклёпка окрашенная + стальной оцинкованный стержень (заклёпка сделана из алюминиево-магниевого сплава АМг, и снаружи окрашена порошковой краской в определённый цвет из цветовой раскладки RAL) — обозначают Al/St 0000, где 0000 — четырёхзначный номер цвета раскладки RAL
  • Алюминиевая заклёпка + алюминиевый стержень (заклёпка и стержень сделаны из алюминиево-магниевых сплавов АМг, но с различным процентным содержанием магния — стержень прочнее) — обозначают Al/Al
  • Алюминиевая заклёпка + нержавеющий стержень — обозначают Al/A2
  • Нержавеющая заклёпка + нержавеющий стержень (и заклёпка и стержень изготовлены из нержавеющей стали, но различных марок, и стержень прочнее) — обозначают A2/A2 или A4/A4
  • Медная заклёпка + стальной оцинкованный стержень — обозначают Cu/St
  • Медная заклёпка + бронзовый стержень — обозначают Cu/Br
  • Медная заклёпка + нержавеющий стержень — обозначают Cu/A2
  • Стальная оцинкованная заклёпка + стальной оцинкованный стержень (заклёпка и стержень из стали, но различных марок и стержень прочнее) — обозначают St/St

Определение длины заклёпки с протяжкой

Длину заклёпки с протяжкой можно определить с помощью следующей таблицы, в зависимости от толщины скрепляемых материалов (производитель настоятельно не рекомендует применять заклёпки для склёпывания материалов толщиною менее нижнего рекомендуемого предела и выше верхнего предела).

Заклёпки резьбовые

Резьбовые заклёпки, хотя и были изобретены почти одновременно с заклёпками с протяжкой, но широкое распространение получили только в последнее время.

Резьбовая заклёпка представляет собой гибрид пустотелой заклёпки и гайки, поэтому второе название таких заклёпок — гайки клепальные. Вообще-то единства в названии нет — называют также гайка-заклепка, заклепка с резьбой, заклёпочная гайка. Такой кавардак с названиями объясняется отсутствием стандарта ISO или DIN на данный вид крепежа. Конструктивная особенность клепальных гаек обуславливает их двойное назначение: с их помощью можно как склёпывать между собой листовые материалы, так и просто создавать точки резьбового крепления на тонкостенных элементах конструкции. Удобство установки заклёпок связано с отсутствием необходимости доступа с обратной стороны конструкции — так называемая «установка вслепую». При установке не повреждается уже обработанная поверхность детали, например, с покрытием, окраской.

По форме бурта (головки) гайки клепальные делят на:

  • с плоским цилиндрическим буртом (нормальным и уменьшенным)
  • с потайным буртом (нормальным и уменьшенным)

По конструкции заклёпки резьбовые разделяют на открытые — со сквозным отверстием, и глухие — закрытые с одной стороны.

По форме наружной поверхности резьбовые заклёпки делят на:

  • гладкие
  • рифлёные
  • шестигранные
  • полушестигранные

Установка, как и в случае с заклёпками отрывными (вытяжными) осуществляется с помощью специализированного инструмента — щипцов для клепальных гаек — заклёпочника. Производятся заклёпочники механические ручные и высокопроизводительные пневматические.

Материалы для резьбовых заклёпок

В настоящее время европейские производители изготавливают резьбовые заклёпки из следующих материалов:

  • Алюминиево-магниевые сплавы
  • Сталь оцинкованная
  • Нержавеющая сталь

Как выбрать длину заклёпки резьбовой

Подбор правильной длины заклёпки осуществляется в зависимости от вида резьбовой заклёпки и толщины листовой конструкции на которую устанавливается заклёпка. Длина заклёпки при одинаковой резьбе варьируется в зависимости от вида заклёпки. Многие виды резьбовых заклёпок бывают нормальной длины и удлинённые. Выбирать длину заклёпки необходимо руководствуясь

Таблицами с размерами и параметрами заклёпок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципиальная схема установки резьбовой заклёпки показана на видео:

Как измерить толщину материала для установки заклепок

Определение длины заклепки

Глухие заклепки, часто называемые заклепками POP, служат простой цели в мире крепления: скреплять материалы вместе, имея доступ только с одной стороны. Вот почему они стали известны как «слепые заклепки», поскольку вы прикрепляете заклепку к чему-либо, что может быть на другой стороне вашей заготовки. Несмотря на свою эффективность, этот тип установки может вызвать проблемы при выборе заклепки.

Почему проблема с доступом к одной стороне материала?

Длина заклепки определяет диапазон ее эффективного захвата или количество материала, которое она может эффективно удерживать. Доступ к обеим сторонам материала позволяет пользователю легко установить и измерить размер нужного ему крепежа. Если у вас нет доступа к противоположной стороне материала для установки заклепки, выбор правильной заклепки может оказаться настоящей проблемой.

Проблемы, вызванные просмотром только одной стороны установочного материала
  1. Невозможно использовать традиционные гайку и болт
  2. Невозможно определить толщину материала, так как толщина материала глухой стороны неизвестна
  3. Часто приводит к тому, что пользователи пытаются использовать рукоятки разной длины, пока не найдут подходящий.

Определение толщины материала

В случае необходимости скрепления одного материала с другим с помощью заклепки, относительно легко определить толщину.Проблема заключается в определении толщины, когда невозможно получить доступ к тыльной стороне обоих материалов.

Многие пользователи прибегают к использованию заклепок с несколькими захватами на этом этапе, так как это лучший вариант для вслепую. Хотя в заклепках с несколькими захватами нет ничего плохого, они не всегда являются лучшим решением и все же не могут покрывать необходимую толщину или подходить для любого применения.

Измерение толщины материала с доступом с обеих сторон

Толщину материала можно легко измерить, если у вас есть доступ с обеих сторон.Все, что вам нужно сделать, это приложить два материала друг к другу и измерить их рулеткой или штангенциркулем, или измерить оба материала по отдельности и сложить их вместе: Материал 1 + Материал 2 = Толщина материала. Например, если оба материала имеют толщину 1/4 дюйма, тогда вам понадобится заклепка, которая может быть толщиной 1/2 дюйма. Определив толщину материала, вы сможете определить, какой хват заклепки вам нужен.

Измерение толщины материала без доступа к обеим сторонам
Что вам понадобится
  • Сверло
  • Карандаш / маркер
  • A Диаметр заклепки
  • Сверло
  • 1 Гвоздь с головкой меньше диаметра сверла.
Определение толщины
  1. Первый шаг — выровняйте материалы и определите, куда вы будете вкладывать заклепку.
  2. Отметьте это место и просверлите сверлом оба материала.
  3. Просверлив отверстие, возьмите гвоздь и вставьте его головкой вперед.
  4. Потяните за гвоздь и начните вытаскивать его. Он зацепится за внутренний материал.
  5. Затем возьмите карандаш / маркер и отметьте открытую часть гвоздя, где он входит в просверленное отверстие.
  6. Теперь прекратите тянуть гвоздь вверх и выньте его из отверстия.
  7. С помощью рулетки или штангенциркуля измерьте расстояние от головки гвоздя до отметки. Это число и есть толщина вашего материала.

Заключение

Используя толщину, мы можем определить хватку, которая нам понадобится. Например, отверстие имеет диаметр 3/16 дюйма, а измерение от гвоздя — 0,30 дюйма. Это означает, что нам понадобится заклепка 6-6 с диаметром 3/16 дюйма и 0.251 — диапазон захвата 0,375 дюйма.

Лучше всего выбирать заклепку с диапазоном захвата, в пределах которого находится общая толщина материала, но не в минимальном или максимальном диапазоне захвата. Следуя приведенному выше примеру, толщина материала 0,30 дюйма удобно лежит в пределах диапазона захвата 0,251–0,375 дюйма выбранной нами заклепки. Такая практика может помочь обеспечить прочность на растяжение и сдвиг глухой заклепки и повысить ее общую долговечность.

В качестве дополнительного бонуса ознакомьтесь с нашим Руководством по измерению заклепок, чтобы узнать о диаметрах и захватах заклепок, чтобы определить необходимое количество заклепок.


Как измерить толщину материала для установки заклепок Стенограмма

Прокрутите вниз, чтобы продолжить чтение

Боб: С возвращением в отдел крепежных изделий округа Олбани — крепежные детали 101. Я Боб, сегодня мы покажем вам, как отмерить два куска материала, чтобы получить заклепку. Итак, приступим.

Итак, все спрашивают: «Как мне измерить материал на месте, на рабочем месте? Как измерить два куска материала для заклепки? » Здесь мы покажем вам, как это сделать.

Давайте посмотрим на это, как будто оно на месте, и вы не увидите обратную сторону, но мы покажем вам обратную сторону. Все, что вам нужно, это гвоздь или винт, винт с плоской головкой. Что-то, на котором есть какая-то губа, которой вы можете ухватиться за зад. Это то, что мы ищем.

Вы вставляете гвоздь в отверстие и просто вытаскиваете его. Затем вы берете фломастер или маркер и просто тянете за него, а затем наносите отметку на ноготь. Понимаете, это отметина. Возьмите штангенциркуль или рулетку, а затем измерьте.Получается около 0,478 ”.

Затем вы можете найти заклепку в пределах этого диапазона захвата. Это 8-8. Этот диапазон захвата составляет от четверти до половины дюйма. Нам потребовалось 0,479 дюйма, что попадает в этот диапазон. Размер этой заклепки составляет от 0,25 дюйма до 0,50 дюйма. Итак, я вставлю его. Возьмите мой инструмент, и я покажу вам, что он будет работать идеально.

Вот и все. Он установлен. Правильный размер. Именно так вы оцениваете продукт, когда не можете перейти на другую сторону.

Спасибо за просмотр.

Bolt Depot — Определение размера глухой заклепки

Вытяжные заклепки, размеры

Размеры глухих заклепок определяются по двум важным параметрам.

Диаметр Это диаметр корпуса заклепки
Диапазон захвата

Grip — это толщина склеиваемого материала.Диапазон захвата — это минимальный и максимальный захват, для которого предназначена заклепка.

Очень важно отметить, что максимальный диапазон захвата НЕ равен длине корпуса заклепки. Подробнее о диапазонах захвата см. Использование заклепок.

В нашем каталоге вы увидите размеры заклепок, обозначенные следующим образом:

Диаметр 1/8 дюйма, 0,251 — 0,312 дюйма

Это заклепка с диаметром корпуса 1/8 дюйма и диапазоном захвата 0.От 251 дюйма до 0,312 дюйма. Эта же заклепка обозначается дробями как:

Диаметр 1/8 дюйма, 1/4 дюйма — 5/16 дюйма

Иногда можно встретить заклепки, относящиеся только к диаметру и максимальному захвату. В нашем примере это может выглядеть так:

Рукоятка 5/16 дюйма диаметром 1/8 дюйма
или
1/8 дюйма x 5/16 дюйма

Торговые размеры / номера деталей

Самый распространенный способ указать размер заклепки — это «торговый размер».Например, 45. Первое число относится к диаметру заклепки в 32-х дюймах. Второе число относится к максимальной длине захвата в 16-х долях дюйма.

Следовательно, заклепка 45 имеет диаметр 4/32 дюйма (1/8 дюйма) с максимальным диапазоном захвата 5/16 дюйма. То же, что и в наших предыдущих примерах.

Для облегчения заказа в нашем каталоге в () вы найдете торговые размеры заклепок.

Отдельные производители заклепок обычно используют свои собственные номера деталей, которые включают размер заклепки, а также собственные коды, указывающие материал, тип заклепки или другую идентифицирующую информацию.Например, номер детали компании может выглядеть примерно как D45AA. Не зная, что обозначают фирменные буквенные коды, вы все равно можете увидеть, что это заклепка 45 размера.

Диаметр заклепки — обзор

S.22.1

Из Ex. 22.1 и отмечая, что есть две заклепки / шаг в двойном сдвиге

b − 3 × 2,5 × 465 = 2 × 2 × π × 324 × 370,

, что дает

b = 12 мм.

Из уравнения. (22.5), совместный КПД составляет

η = 12−312 × 100 = 75%

С.22.2

Нагрузка эквивалентна поперечной нагрузке 15 кН, действующей через центр тяжести группы заклепок, вместе с моментом по часовой стрелке 15 × 50 = 750 кНм. Вертикальная поперечная нагрузка на каждую заклепку составляет 15/9 = 1,67 кН.

Из Исх. 22.2, максимальная нагрузка сдвига из-за момента будет возникать на заклепках 3 и 9. Также

зубцов 1379 = 252 + 252 = 35,4 мм

зубцов 2468 = 25 мм

зубцов 5 = 0

Тогда

∑r2 = 4 × 35,42 + 4 × 252 = 7500

Из уравнения.(22,6)

Smax = 7507500 × 35,4 = 3,54 кН

Следовательно, общая максимальная сила сдвига на заклепках 3 и 9 определяется выражением (см. Пример 22.2)

Smaxtotal = 1,672 + 3,542 + 2 × 1,67 × 3,54 cos45 ° 1/2 = 4,87 кН

Тогда

350 = 4,87 × 103πd2 / 4,

, что дает

d = 4,2 мм.

Толщина листа определяется как

4,87 × 103td = 600

, из которых

t = 1,93 мм.

S.22.3

Значение одиночного сдвига одной заклепки равно

Значение одиночного сдвига = 140 × π × 2024 × 10−3 = 44.0 кН

Значение подшипника для одной заклепки равно

Значение подшипника = 400 × 20 × 15 × 10−3 = 120 кН

Следовательно, сдвиг является критическим условием, а допустимая нагрузка составляет

Безопасная нагрузка = 4 × 44,0 = 176,0 кН.

S.22.4

Угловые заклепки имеют двойной сдвиг, а заклепки косынки — одинарные.

Значение двойного сдвига для одной заклепки диаметром 20 мм составляет

Значение двойного сдвига = 2 × 140 × π × 2024 × 10-3 = 88,0 кН

Несущая способность одной заклепки в косынке толщиной 12 мм в пределах угла

Значение пеленга = 400 × 20 × 12 × 10−3 = 96.0 кН

Следовательно, нагрузка на сдвиг является критической, и общая безопасная нагрузка на угловые заклепки составляет

Заклепки с безопасным углом нагрузки = 3 × 88,0 = 264 кН

Значение одиночного сдвига одной заклепки с косынкой составляет 44,0 кН.

Несущая способность одной заклепки в пластине 10 мм составляет

Несущая способность = 400 × 20 × 10 × 10−3 = 80,0 кН

Следовательно, поперечная нагрузка является критической, и общая безопасная нагрузка составляет

Полная безопасность нагрузка = 4 × 44 = 176,0 кН.

Таким образом, допустимая нагрузка на соединение составляет 176.0 кН, но следует проверить прочность плиты.

Предел прочности листа = 120-20 × 10 × 275 × 10-3 = 275 кН

Следовательно, безопасная нагрузка составляет 176,0 кН.

S.22.5

Общая длина сварного шва 140 мм. Следовательно, сила / мм составляет

Сила / мм = 100 × 103140 = 714,3 Н / мм

Напряжение в сварном шве = 100 = 714,3 / т , что дает т = 7,1 мм. Тогда

Размер сварного шва = 2 × 7,1 = 10,0 мм.

S.22.6

I для угловых швов определяется как

I ′ = 2 × 100 × 1002 + 2 × 200312 = 3.33 × 106 мм3

Изгибающий момент на сварных швах составляет

M = 75 × 500 = 37500 кНмм

Нагрузка / мм при изгибе = 37500 × 103 × 1003,33 × 106 = 1126,1 Н / мм

Нагрузка / мм при прямой нагрузке = 75 × 103600 = 125 Н / мм

Результирующая сила / мм = 1126,12 + 125,02 = 1133,0 Н / мм

Требуемый размер сварного шва = 2 × 1133,0100 = 16 мм.

S.22.7

Ссылаясь на рис. S.22.7, центр тяжести сварного шва определяется с учетом моментов относительно левого вертикального сварного шва.

Рисунок S.22.7.

, т.е.

2 × 150 + 200x ¯ = 2 × 150 × 75,

, что дает

x¯ = 45 мм

Крутящий момент, приложенный к сварному шву, тогда определяется как

T = 50200 + 105 = 15250 кНм

Также

J ′ = Ix ′ + Iy ′

, где

Ix ′ = 2 × 150 × 1002 + 200312 = 3,67 × 106 мм3

Iy ′ = 200 × 452 + 24533 + 14533 = 2,50 × 106 мм3

Тогда

J ′ = 6,17 × 106 мм3

Также

Rmax = 1452 + 1002 = 176,1 мм

Тогда нагрузка / мм из-за крутящего момента равна

Нагрузка / мм крутящий момент = 15250 × 103 × 176.16,17 × 106 = 435,3 Н / мм

Нагрузка / мм из-за прямого напряжения составляет

Нагрузка / мм прямое напряжение = 50 × 103500 = 100 Н / мм

Таким образом, результирующая нагрузка / мм составляет

Результат = 435,32 + 1002 + 2 × 435,3 × 100 × 145176,11 / 2

, т.е.

Результат = 520,7 Н / мм

Тогда требуемый размер сварного шва = 2 × 520,7120 = 6,1 мм

Скажем, размер сварного шва 7 мм.

S.22.8

Ссылаясь на рис. P.22.8, для стыковых швов

IB ′ = 2 × 150 × 1902 = 10,83 × 106 мм3

Момент, воспринимаемый стыковыми швами, равен

MB = 120 × 10.83 × 106 × 20200 × 106 = 130,0 кНм

Следовательно, момент сопротивления угловых швов равен

MF = 200-130 = 70 кНм

Для угловых швов

IF ′ = 2 × 135 × 1802 + 2 × 360312 = 16,52 × 106 мм3

Тогда усилие в угловых швах составляет

FF = 70 × 106 × 18016,52 × 106 = 762,7N

Требуемая толщина углового шва составляет

t = 762,7110 = 6,9 мм

и размер сварного шва = 2 × 6,9 = 9,75 мм.

Скажем, угловой шов диаметром 10 мм.

Направляющая для заклепок — какую заклепку мне использовать?

Заклепки и клещи для потайных заклепок также называют заклепками и заклепками.Они используются для крепления вместе твердых материалов, таких как листовой металл и металлические предметы, когда у вас есть доступ только к одной стороне материала — например, когда вы устанавливаете брызговики на машине или водосточные желоба в доме. Выбранная вами глухая заклепка зависит от среды, в которой она будет использоваться, а также от материалов, с которыми вы будете работать. Итак, вам необходимо выяснить, какая именно глухая заклепка и какого размера вам нужна.

Заклепки отрывные для различных применений

Заклепки нержавеющие

Вытяжные заклепки из нержавеющей стали изготавливаются из нержавеющей стали класса ISO 304.Они дают прочное и прочное соединение. Обычно они служат дольше, чем соединяемые материалы, и подходят для использования на открытом воздухе, например, для крепления номерных знаков или глушителей к автомобилям или для ремонта ржавых металлических поверхностей.

Заклепки глухие водонепроницаемые

Водонепроницаемые глухие заклепки изготовлены как одно целое для предотвращения утечки между композитными материалами. Они хорошо подходят, например, для крепления и ремонта водосточных желобов или сборки душевых панелей.

Заклепки глухие высокопроизводительные

Высокопроизводительные глухие заклепки имеют широкий спектр применения с надежным результатом.Они хороши для крепления вывесок, соединения листовых материалов и для различных ремонтов.

Ссылка на линейку высокопроизводительных заклепок Rapid

Заклепки глухие цветные

Цветные заклепки специально адаптированы для крепления номерных знаков и других аксессуаров к автомобилям. Их можно подобрать под цвет автомобиля, чтобы скрыть их.

Ссылка на серию цветных заклепок Rapid

Заклепка глухая

Вытяжные заклепки

XL имеют очень большую головку, которая обеспечивает большую площадь поверхности для крепления и дополнительное сопротивление.Они хороши для соединения мягких материалов, таких как кожа, резина и пластик, с твердыми материалами.

Ссылка на линейку вытяжных заклепок Rapid XL

Заклепки глухие стандартные

Стандартные глухие заклепки универсальны и обеспечивают надежные результаты в повседневных проектах.

Ссылка на линейку стандартных заклепок Rapid

Выбор правильного размера заклепки

Шаг 1: Измерьте диапазон захвата. Диапазон захвата соответствует общей толщине соединяемых материалов.

Шаг 2: Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы определить длину глухой заклепки. Чем больше диаметр глухой заклепки, тем прочнее соединение.

Пример: Если вы собираетесь соединить две металлические пластины с захватом 13 мм и хотите использовать глухую заклепку диаметром 4,8 мм, длина заклепки должна быть 18 мм.

Ø мм Измеренное вами
Диапазон захвата
Требуемая заклепка
высота (мм)
3,2 От 2 до 4 мм 8
4,0 От 2 до 5 мм 8
4,0 От 6 до 9 мм 12
4,0 От 8 до 10 мм 14
4,0 От 9 до 12 мм 16
4,0 от 12 до 15 мм 18
4,8 От 4 до 7 мм 10
4,8 От 6 до 9 мм 12
4,8 от 8 до 11 мм 14
4,8 От 9 до 12 мм 16
4,8 от 12 до 14 мм 18
4,8 От 14 до 16 мм 20
4,8 Между 19 и 22 мм

25

Подробнее:
Руководство: Как пользоваться плоскогубцами для заклепок?
Руководство: Полезная информация о клещах для потайных заклепок

Установка или заклепка твердых заклепок

Сентябрь 2015 г. — Цель заклепочного соединения в общих чертах можно сформулировать как «соединение, удерживаемое заклепками с правильным приводом, которое максимизирует прочность и улучшает внешний вид соединения.Вы заметите в этом предложении два примечательных компонента — «увеличивает силу» и «улучшает внешний вид». Эти два условия не исключают друг друга, потому что, если выполняется одно условие, обычно следует другое.

Вот чего вы хотите достичь в готовом стыке:

  1. Куски материала прочно скреплены между собой
  2. Материал не деформируется
  3. Головка цеха заклепок, деформированная концентрически относительно своей первоначальной оси
  4. Головка цеха заклепок деформирована с правильными допусками

Трудности

Высокое давление заклепки.Если вы считаете, что деформация должна происходить при значении, превышающем предел текучести заклепки, вы можете рассчитать, что установочное усилие заклепки -3 (диаметр 3/32 дюйма) составляет порядка 345 фунтов и -4 (Диаметр 1/8 дюйма), вес 615 фунтов. Эта осевая сила должна быть приложена к заклепке, чтобы головка цеха концентрически выступала в форме гриба. Любой неаксиальный вектор силы будет скорее изгибать, чем расширять заклепку.

Это первая проблема.

Затем отдельные куски материала должны быть прочно скреплены друг с другом во время этого процесса отверждения, чтобы никакое промежуточное пространство не позволяло заклепке разбухать между материалами.

Наконец, нельзя позволить компонентам перемещаться относительно друг друга во время установки, или заклепка или силы, приложенные к заклепке, будут стремиться деформировать материал, а не заклепку.

Клепальные инструменты

Разработаны две процедуры клепки. Выжиматель заклепок представляет собой инструмент компрессионного типа, который прикладывает постоянное осевое усилие к заклепке, деформируя головку цеха. Пистолет для заклепок — это инструмент ударного типа, который создает повторяющиеся осевые ударные силы (например, молоток) для деформации и закрепления заклепки.

Чтобы использовать выжиматель заклепок , соответствующий штамп для заклепок (универсальный или заподлицо) устанавливается на заводской стороне выжимателя заклепок, а упорный (или заподлицо) штамп устанавливается на стороне заводской головки выжимателя (Рисунок 1 ).

Куски материала прочно скреплены друг с другом, а также прочно закреплены на верстаке или зажимном приспособлении, а выжимной пресс работает плавно и аксиально по отношению к заклепке, чтобы установить или деформировать цеховую головку. Очень важно начинать операцию обжима с заводской головкой заклепки как можно плотнее к материалу, позволяя отрегулировать ее на заводской головке заклепки (Рисунок 2).

РИСУНОК 1

РИСУНОК 2

Выжиматели для заклепок бывают разных типов. В обычных соковыжималках «с ручным управлением» или «с ручным управлением» для отжима используется рычажный механизм, дающий большое механическое преимущество губкам в обмен на большое перемещение рукояток. Этот сжиматель полезен для заклепок -3, а также может использоваться для заклепок -4, но большинству людей трудно достичь больших усилий руки для заклепки -4. В одном из вариантов ручного отжима используется сложное действие, которое увеличивает силы, действующие на заклепку, когда сжимающее движение достигает последней части ее хода, что позволяет относительно легко установить заклепку -4.

«Пневматические» заклепочные прессы (рис. 3) похожи на ручные выжиматели, но в них используется пневматический пневмоцилиндр, обеспечивающий усилия, необходимые для закрепления заклепки.

РИСУНОК 3

Как уже говорилось, заклепочный пистолет использует ударную силу для закрепления заклепки. Для использования заклепочного пистолета в пистолет устанавливается соответствующий набор (Рисунок 4), который фиксируется удерживающей пружиной. Затем набор крепится к заводской головке, и заклепка приводится в движение серией ударных ударов из пистолета по удерживающему противоотражательному стержню, удерживаемому на заводской головке заклепки.Как заклепочный пистолет, так и противооткатный стержень необходимо удерживать так, чтобы ударные силы прикладывались к заклепке в осевом направлении (Рисунок 5).

РИСУНОК 4

РИСУНОК 5

Поскольку ударные силы прилагаются к заводской головке заклепки, ни в коем случае нельзя допускать, чтобы заклепочный пистолет и набор заклепок отрывались от заклепки. Если позволить комплекту «отойти» от заклепки во время последовательных приводов, это гарантирует деформацию заклепки, материала или того и другого.По этой причине метод заклепочного пистолета следует рассматривать как операцию, выполняемую двумя людьми; один управляет пистолетом, а другой держит перекладину.

Опять же, очень важно, чтобы операция начиналась с набора заклепок, плотно прижимающих заводскую головку к материалу, и чтобы давление раскладывающего стержня на заклепку увеличивалось по мере затягивания заклепки.

Сила удара заклепочного пистолета контролируется: 1. Регулировкой регулятора подачи воздуха на подачу воздуха к пистолету, и 2.Пощекотав спусковой крючок пистолета. Хороший пистолет позволит вам контролировать небольшие удары, постукивания, постукивания с небольшим отклонением спускового крючка, а затем вы можете усилить отдачу за счет дальнейшего увеличения давления на спусковой крючок. Я обнаружил, что если я могу начать установку заклепки (обеспечив соблюдение всех условий) с нескольких начальных легких нажатий, то остальная часть процесса будет легко достигнута. Избегайте чрезмерного затягивания заклепки при первых ударах.

Между оператором пистолета и человеком, держащим перекладину, должна быть установлена ​​сигнальная система.(См. Код отвода на рисунке 6.)

РИСУНОК 6

Клепка с обратной стороны

Обратите внимание, что в приведенном выше описании установки заклепок с помощью заклепочного пистолета удар набора заклепочных пистолетов всегда был направлен на заводскую головку заклепки. Вы также легко поймете, что любая неисправность процесса может повредить заводскую головку заклепки или окружающий ее материал. Процесс обратной клепки меняет эту процедуру. Теперь набор заклепочных пистолетов прикладывается к цеховой головке заклепки, а заводская головка поддерживается на стальной пластине (рис. 7) или раскряжевочной балке.Обычно это относится к заклепкам заподлицо (AN426), но заклепки с универсальной головкой (AN470) также могут приводиться в движение таким же образом, просверлив отверстие в задней пластине и вставив в это отверстие правильную матрицу с универсальной головкой. Перед забиванием убедитесь, что заклепка правильно отцентрирована на матрице. Это дает гораздо больше уверенности в достижении эстетически приятной поверхности для вашего проекта.

РИСУНОК 7

Какой метод использовать

Ваш выбор установки твердых заклепок будет зависеть от вашей уверенности в каждом из вышеперечисленных методов.Во многих случаях выбор или метод будет зависеть от физических ограничений или условий сустава. Если возможно, я выберу тот, который дает мне максимальный контроль над желаемыми целями, указанными выше. Следовательно, в моем мире мой выбор будет следовать этой иерархии:

  1. Пневматический отжим
  2. Соковыжималка
  3. Установка заклепочного пистолета с обратной заклепкой на головку цеха заклепки
  4. Пистолет для заклепок с установкой на заводскую головку заклепки

При наличии терпения и практики все вышеперечисленные методы дадут отличные результаты.Использование заклепочного пистолета для установки заклепок является наиболее сложной задачей. Конструктивная стратегия состоит в том, чтобы выкладывать 20 отверстий под заклепки в подручных материалах и забивать эти 20 заклепок каждый день в течение 10 дней. Это простое упражнение вызовет уровень уверенности, необходимый для продолжения вашего проекта.

Заклепки с дефектом

Неисправные заклепки необходимо заменить. Неисправные заклепки появятся в результате:

  1. Неправильный диаметр и / или длина заклепки. Помните, что возможна деформация материала, если диаметр заклепки больше 5.В 5 раз тончайший материал шва. Длина заклепки очень важна. Длина заклепки, выступающей через соединение, должна быть в 1,5 раза больше диаметра заклепки. Когда заклепка установлена, головка магазина должна иметь диаметр 1,5 от первоначального диаметра заклепки, а ее глубина должна быть не менее 0,5 диаметра заклепки. (См. Рисунок 8).

РИСУНОК 8

  1. Заклепка «сброшена». Если длина заклепки, выступающей из материала стыка, больше 1.В 5 раз больше своего диаметра, и особенно если установочные силы не являются идеально осевыми, стержень заклепки будет иметь тенденцию изгибаться, а не концентрически деформироваться.
  2. Заклепка забита под наклоном. Если силы, приложенные к заклепке во время установки, не являются осевыми, части материала соединения будут иметь тенденцию перемещаться относительно друг друга.
  3. Расстояние между материалами стыка. Во время схватывания к стыку необходимо приложить зажимные усилия. Любое пространство между соединительными материалами приведет к разбуханию заклепки в этом месте, и соединение потеряет свой компонент прочности соединения на сдвиг, связанный с трением.
  4. Поврежденная головка заклепки или материал из-за того, что комплект заклепочного пистолета «оторвался» от заклепки во время процесса установки.
  5. Трещины заклепок от затвердевания материала. Заклепки категории AD следует забивать в течение двух-трех секунд. По мере того как эти заклепки забиваются, материал затвердевает. Если видны трещины заклепок, прочность соединения нарушена.

Проверка приводных заклепок

Как указывалось ранее, каждая заклепка является проблемой и заслуживает проверки, чтобы подтвердить ее пригодность.Помимо проверки вышеупомянутых дефектов, вы захотите узнать, соответствует ли он критериям допуска по размеру, указанным в пункте 1 выше. Вам следует построить простой датчик (рисунок 9), который позволит быстро и легко подтвердить правильность установочных размеров.

РИСУНОК 9

Рассмотрим заклепку -4 (т.е. диаметром 1/8 дюйма). Головка установочного магазина должна быть в 1,5 раза больше диаметра или 3/16 дюйма, а ее высота должна быть в 0,5 раза больше диаметра или 1/16 дюйма. На рисунке 9 показан простой калибр с просверленным отверстием № 11 (немного больше 3/16 дюйма) и толщиной 1/16 дюйма (или 0.063 дюйма), что даст вам требуемые параметры. Это отверстие должно точно подходить к установленной заклепке, а высота заклепки должна быть примерно равна толщине материала калибра. Точно так же для заклепки диаметром 3/32 дюйма калибровочное отверстие должно быть примерно 0,144 дюйма или сверлом №27, а толщина должна быть примерно 0,050 дюйма.

Удаление дефектных заклепок

Чтобы удалить неисправную заклепку, выполните следующие действия:

  1. Просверлите отверстие (такого же размера, как у оригинала) в головке заклепки, используя углубление для заклепки, чтобы найти центр.Просверлите только головку (универсальную или заподлицо).
  2. Вставьте пробойник в отверстие и подденьте головку.
  3. Поддержите материал с обратной стороны и с помощью пробойника вытолкните оставшийся стержень заклепки.
  4. Замените заклепку на заклепку того же размера и типа, что и исходная заклепка, при условии, что отверстие не было увеличено.

Я считаю, что он работает примерно в 50% случаев. Если произошло набухание заклепки между материалами соединения или если отверстие просверлено не точно в центре заклепки, этого просто не произойдет.И единственное решение — просверлить заклепку прямо и бороться с большим отверстием.

Крупногабаритные заклепки

Заклепки с большим хвостовиком (NAS1097AD-4) доступны с размером головки, таким же, как у AN426-AD-3, но с диаметром хвостовика 1/8 дюйма. Если отверстие становится слишком большим, просверлите его еще раз сверлом №30 и установите одну из этих заклепок.

Мягкие заклепки

В случаях, когда металлические материалы, такие как алюминий или сталь и стекловолокно, соединяются заклепками, установочные силы заклепок AD (предел прочности при растяжении 36 000 фунтов на квадратный дюйм) будут иметь тенденцию к раздавливанию стекловолокна.Более мягкие заклепки категории «А» (предел прочности на разрыв 16 000 фунтов на квадратный дюйм) помогут решить эту проблему. (AN426A и AN470A.)

На этом наш взгляд на установку (или установку) твердых заклепок завершен. В следующей статье мы рассмотрим использование глухих заклепок при строительстве самолетов любительской постройки.

Вы можете прочитать об интересном эксперименте по проверке прочности заклепок, установленных хорошо и плохо, в статье, написанной Биллом Марвелом здесь.

Ссылка: Standard Aircraft Handbook, Larry Reithmaier, McGraw Hill

Основы листового металла, EAA SportAir Workshops, EAA

Заклепка со сплошным хвостовиком (крепежные детали для авиационных конструкций)

Структурные крепежи, используемые для надежного соединения конструкций из листового металла, бывают тысяч форм и размеров, многие из которых являются специализированными и специфичными для определенных самолетов.Поскольку некоторые структурные крепежные элементы являются общими для всех самолетов, в этом посте основное внимание уделяется наиболее часто используемым крепежным элементам. Для целей данного обсуждения крепежные детали делятся на две основные группы: заклепки со сплошным стержнем и крепежные детали специального назначения, включающие глухие заклепки.

Заклепка со сплошным хвостовиком — наиболее распространенный тип заклепок, используемых в авиастроении. Заклепки со сплошным стержнем, используемые для соединения авиационных конструкций, являются одним из самых старых и надежных видов крепежа. Заклепки со сплошным стержнем, широко используемые в авиастроении, представляют собой относительно недорогие стационарные крепежные детали.Они устанавливаются быстрее, чем болты и гайки, поскольку хорошо адаптируются к автоматическим высокоскоростным установочным инструментам. Заклепки не следует использовать в толстых материалах или при растяжении, так как их прочность на разрыв довольно низкая по сравнению с их прочностью на сдвиг. Чем больше общая длина захвата (общая толщина соединяемых листов), тем труднее становится заблокировать заклепку.

Заклепочные соединения не являются ни воздухонепроницаемыми, ни водонепроницаемыми, если не используются специальные уплотнения или покрытия. Поскольку заклепки установлены постоянно, их необходимо удалить, высверлив их, что является трудоемкой задачей.

Перед установкой заклепка состоит из гладкого цилиндрического вала с заводской головкой на одном конце. Противоположный конец называется бактейлом. Чтобы скрепить вместе два или более куска листового металла, заклепку вставляют в отверстие, немного большее по диаметру, чем сама заклепка. После размещения в этом предварительно просверленном отверстии хвостовик опрокидывается или деформируется любым из нескольких способов — от ручных молотков до отжимных инструментов с пневматическим приводом. Это действие заставляет заклепку расширяться примерно в 11⁄2 раза от первоначального диаметра вала, образуя вторую головку, которая надежно удерживает материал на месте.


Форма головки заклепки

Цельные заклепки доступны в нескольких формах головки, но универсальная головка и головка с потайной головкой 100 ° наиболее часто используются в конструкциях самолетов. Заклепки с универсальной головкой были разработаны специально для авиастроения и предназначены для замены заклепок с круглой и жаровней головкой. Эти заклепки заменили все заклепки с выступающей головкой и используются в основном там, где выступающая головка не имеет значимого аэродинамического значения. У них плоская поверхность на головке, диаметр головки в два раза больше диаметра стержня, а высота головки примерно 42.5 процентов диаметра хвостовика. [Рис. 1]

Рис. 1. Типы заклепок со сплошным хвостовиком

Угол потайной головки может варьироваться от 60 ° до 120 °, но 100 ° был принят в качестве стандарта, потому что этот тип головки обеспечивает наилучший компромисс между прочностью на растяжение / сдвиг и требованиями к гладкости. Эта заклепка используется там, где требуется заподлицо, поскольку заклепка имеет плоскую вершину и поднутрение, чтобы головка могла войти в потайное или углубленное отверстие.Заклепка с потайной головкой предназначена в первую очередь для использования, когда аэродинамическая гладкость имеет решающее значение, например, на внешней поверхности высокоскоростного самолета.

Обычно заклепки изготавливаются из алюминиевых сплавов, таких как 2017-T4, 2024-T4, 2117-T4, 7050 и 5056. Титан, сплавы на основе никеля, такие как Monel® (коррозионно-стойкая сталь), низкоуглеродистая сталь или железные, и медные заклепки также используются для заклепок в определенных случаях.

Заклепки доступны в широком спектре сплавов, форм и размеров головок и имеют широкий спектр применения в конструкции самолетов.Заклепки, подходящие для одной части самолета, часто не подходят для другой части. Поэтому важно, чтобы авиационный техник знал о прочности и приводных свойствах различных типов заклепок, а также о том, как их идентифицировать, а также о том, как ими управлять или устанавливать.

Цельные заклепки классифицируются по форме головки, материалу, из которого они изготовлены, и по размеру. Используемые идентификационные коды получены из комбинации систем Военного стандарта (MS) и Национального аэрокосмического стандарта (NAS), а также более старой системы классификации, известной как AN для армии / флота.Например, префикс MS обозначает оборудование, которое соответствует письменным военным стандартам. Буква или буквы, следующие за кодом в форме головки, обозначают материал или сплав, из которого изготовлена ​​заклепка. За кодом сплава следуют два числа, разделенных тире. Первое число — это числитель дроби, определяющей диаметр стержня в тридцати секундах дюйма. Второе число является числителем дроби в шестнадцатых дюйма и определяет длину заклепки. Формы головок заклепок и их идентификационные кодовые номера показаны на рисунке 2.

Рис. 2. Формы головок заклепок и их идентификационные кодовые номера

Наиболее часто используемой ремонтной заклепкой является заклепка AD, поскольку ее можно установить в полученном состоянии. Некоторые сплавы для заклепок, такие как заклепки DD (сплав 2024-T4), слишком трудно забивать в полученном состоянии, и перед установкой их необходимо отжечь. Обычно эти заклепки отжигаются и хранятся в морозильной камере для замедления затвердевания, что привело к прозвищу «заклепки для льда».«Их вынимают из морозильной камеры непосредственно перед использованием. Большинство заклепок DD заменено на заклепки типа E, которые могут быть установлены в полученном состоянии.

Тип головки, размер и прочность, необходимые для заклепки, зависят от таких факторов, как вид сил, действующих в точке заклепки, тип и толщина склеиваемого материала, а также расположение детали на летательном аппарате. . Тип головки, необходимой для конкретной работы, определяется местом ее установки. Заклепки с потайной головкой следует использовать там, где требуется гладкая аэродинамическая поверхность.Заклепки с универсальной головкой можно использовать в большинстве других областей.

Размер (или диаметр) выбранного стержня заклепки должен в целом соответствовать толщине склеиваемого материала. Если заклепка слишком большого размера используется в тонком материале, сила, необходимая для правильного приведения заклепки в движение, вызывает нежелательное вздутие вокруг головки заклепки. С другой стороны, если для толстого материала выбран слишком малый диаметр заклепки, прочность заклепки на сдвиг не будет достаточно большой, чтобы выдерживать нагрузку на соединение.Как правило, диаметр заклепки должен быть по крайней мере в два с половиной или втрое больше толщины более толстого листа. Заклепки, наиболее часто используемые при сборке и ремонте самолетов, имеют диаметр от 3⁄32 дюйма до 3⁄8 дюйма. Обычно заклепки диаметром менее 3⁄32 дюйма никогда не используются на каких-либо конструктивных элементах, которые несут напряжения.

Заклепки подходящего размера, которые следует использовать для любого ремонта, также можно определить, обратившись к заклепкам (используемым производителем) в следующем параллельном ряду внутри крыла или впереди фюзеляжа.Другой метод определения размера используемых заклепок состоит в умножении толщины обшивки на 3 и использовании следующей заклепки большего размера, соответствующей этой цифре. Например, если толщина обшивки 0,040 дюйма, умножьте 0,040 дюйма на 3, чтобы получить 0,120 дюйма, и используйте заклепку следующего большего размера — 1⁄8 дюйма (0,125 дюйма).

Если заклепки должны полностью пройти через трубчатые элементы, выберите диаметр заклепки, эквивалентный по крайней мере 1⁄8 наружного диаметра трубы. Если одна трубка втулка или насаживается на другую, возьмите внешний диаметр внешней трубки и используйте одну восьмую этого расстояния в качестве минимального диаметра заклепки.Хорошая практика — рассчитать минимальный диаметр заклепки, а затем использовать заклепку следующего большего размера.

По возможности, выбирайте заклепки из сплава того же сплава, что и склепываемый материал. Например, используйте заклепки 1100 и 3003 на деталях, изготовленных из сплавов 1100 и 3003, и заклепки 2117-1 и 2017-T на деталях, изготовленных из сплавов 2017 и 2024 годов.

Размер сформированной головки является визуальным стандартом правильной установки заклепки. Минимальный и максимальный размеры, а также идеальный размер показаны на рисунке 3.

Рис. 3. Размеры заклепочной головки

Схема ремонта

Схема ремонта включает определение количества требуемых заклепок, правильного размера и стиля используемых заклепок, а также их материала , состояние и прочность закалки, размер отверстий, расстояния между отверстиями и расстояние между отверстиями и краями накладки. Расстояния измеряются диаметром заклепки.

Длина заклепки

Чтобы определить общую длину устанавливаемой заклепки, сначала должна быть известна общая толщина соединяемых материалов. Это измерение известно как длина захвата. Общая длина заклепки равна длине захвата плюс количество стержня заклепки, необходимое для формирования правильной головки. Последний равен полутора диаметрам стержня заклепки. Где A — общая длина заклепки, B — длина захвата, а C — длина материала, необходимого для формирования головки магазина, эту формулу можно представить как A = B + C.

Прочность заклепок

Для структурных применений прочность сменных заклепок имеет первостепенное значение. [Рис. 4] Заклепки, изготовленные из материала с меньшей прочностью, не следует использовать в качестве замены, если нехватка не будет восполнена с помощью более крупной заклепки. Например, заклепку из алюминиевого сплава 2024-T4 нельзя заменять на одну из алюминиевых сплавов 2117-T4 или 2017-T4, если не используется следующий больший размер.

Рисунок 4.Прочность заклепки

Заклепка 2117-T используется для общих ремонтных работ, поскольку она не требует термической обработки, довольно мягкая и прочная, а также обладает высокой коррозионной стойкостью при использовании с большинством типов сплавов. Всегда обращайтесь к руководству по техническому обслуживанию для выбора правильного типа и материала заклепок. Тип головки заклепки, которую следует выбрать для конкретного ремонта, можно определить, обратившись к типу, используемому производителем в окружающей среде.

Общее правило, которому следует следовать на самолетах с заклепками заподлицо, заключается в установке заклепок заподлицо на верхней поверхности крыла и стабилизаторов, на нижней передней кромке назад к лонжерону и на фюзеляже обратно к верхней точке крыла. .На всех остальных поверхностях используйте заклепки с универсальной головкой. По возможности выбирайте заклепки из сплава того же сплава, что и склепываемый материал.

Напряжения, приложенные к заклепкам

Сдвиг — одно из двух напряжений, приложенных к заклепкам. Прочность на сдвиг — это сила, необходимая для разрезания заклепки, которая удерживает вместе два или более листов материала. Если заклепка удерживает две части, она испытывает одинарный сдвиг; если он вмещает три листа или части, он подвергается двойному сдвигу. Для определения прочности на сдвиг диаметр используемой заклепки должен быть найден путем умножения толщины материала обшивки на 3.Например, толщина материала 0,040 дюйма, умноженная на 3, равна 0,120 дюйма. В этом случае выбранный диаметр заклепки будет составлять 1⁄8 (0,125) дюйма.

Напряжение — это другое напряжение, прилагаемое к заклепкам. Сопротивление растяжению называется несущей способностью и представляет собой величину натяжения, необходимого для протягивания заклепки через край двух склепанных вместе листов или для удлинения отверстия.


Расстояние между заклепками

Расстояние между заклепками измеряется между осевыми линиями заклепок в одном ряду.Минимальное расстояние между выступающими головками заклепок должно быть не менее 31⁄2 диаметра заклепки. Минимальное расстояние между заклепками с плоской головкой должно быть не менее 4 диаметров заклепки. Эти размеры могут использоваться в качестве минимального расстояния, за исключением случаев, когда иное указано в конкретной процедуре ремонта или при замене существующих заклепок.

При большинстве ремонтов обычно используются те же расстояния между заклепками и краями (расстояние от центра отверстия до края материала), которые производитель использовал в области вокруг повреждения.Также можно проконсультироваться с SRM для конкретного самолета. Помимо этого фундаментального правила, не существует определенного набора правил, регулирующих расстояние между заклепками во всех случаях. Однако есть определенные минимальные требования, которые необходимо соблюдать.

  • По возможности, расстояние между кромками заклепок, расстояние между заклепками и расстояние между рядами должны быть такими же, как при первоначальной установке.
  • При добавлении новых секций расстояние от края заклепки, измеренное от центра заклепки, никогда не должно быть меньше 2-кратного диаметра стержня; расстояние между заклепками или шаг должно быть не менее чем в 3 раза больше диаметра; расстояние между рядами заклепок не должно быть меньше диаметра в 2 1/2 раза.

На рисунке 5 показаны допустимые способы раскладки заклепки для ремонта.

Рис. 5. Допустимые рисунки заклепок

Расстояние до кромки

Расстояние до кромки, которое некоторые производители также называют кромкой, — это расстояние от центра первой заклепки до кромки. листа. Оно не должно быть меньше 2 или более 4 диаметров заклепки, а рекомендуемое краевое расстояние составляет около 21⁄2 диаметра заклепки.Минимальное краевое расстояние для универсальных заклепок составляет 2 диаметра заклепки; минимальное краевое расстояние для заклепок с потайной головкой составляет 21⁄2 диаметра заклепки. Если заклепки расположены слишком близко к краю листа, лист может потрескаться или оторваться от заклепок. Если они расположены слишком далеко от края, лист может загнуться по краям. [Рис. 6]

Рис. 6. Минимальное краевое расстояние

Рекомендуется размещать заклепки немного дальше от края, чтобы отверстия для заклепок могли быть большего размера без нарушение минимумов краевых расстояний.Добавьте 1⁄16 дюйма к минимальному краевому расстоянию или определите краевое расстояние, используя следующий размер диаметра заклепки.

Два метода определения краевого расстояния:

  • Диаметр заклепки заклепки с выступающей головкой составляет 3⁄32 дюйма. Умножьте 2 раза на 3⁄32 дюйма, чтобы получить минимальное расстояние до кромки, 3⁄16 дюйма, прибавьте 1⁄16 дюйма, чтобы получить предпочтительное расстояние до кромки, равное 1⁄4 дюйма.
  • Диаметр заклепки заклепки с выступающей головкой составляет 3⁄32 дюйма. Выберите следующий размер заклепки — 1⁄8 дюйма.Рассчитайте расстояние от края, умножив 2 раза на 1⁄8 дюйма, чтобы получить 1⁄4 дюйма.

Шаг заклепки

Шаг заклепки — это расстояние между центрами соседних заклепок в одном ряду. Наименьший допустимый шаг заклепок составляет 3 диаметра заклепок. Средний шаг заклепок обычно составляет от 4 до 6 диаметров заклепок, хотя в некоторых случаях шаг заклепок может достигать 10 диаметров заклепок. Расстояние между заклепками на деталях, которые подвергаются изгибающим моментам, часто ближе к минимальному, чтобы предотвратить коробление обшивки между заклепками.Минимальный шаг также зависит от количества рядов заклепок. Одно- и трехрядные раскладки имеют минимальный шаг 3 диаметра заклепок, двухрядные — минимальный шаг 4 диаметра заклепок. Шаг заклепок с потайной головкой больше, чем для заклепок с универсальной головкой. Если расстояние между заклепками будет как минимум на 1⁄16 дюйма больше минимального, размер отверстия для заклепки может быть увеличен без нарушения требований к минимальному расстоянию между заклепками. [Фиг.7]

Фиг.7.Расстояние между заклепками

Поперечный шаг

Поперечный шаг — это расстояние по перпендикуляру между рядами заклепок. Обычно это 75 процентов шага заклепки. Наименьший допустимый поперечный шаг составляет 21⁄2 диаметра заклепки. Наименьший допустимый поперечный шаг составляет 21⁄2 диаметра заклепки. Шаг заклепок и поперечный шаг часто имеют одинаковые размеры и называются просто расстоянием между заклепками.

Пример компоновки заклепок

Общие правила расположения заклепок, применяемые к прямолинейной компоновке, довольно просты.В однорядной компоновке найдите расстояние от края на каждом конце ряда, а затем отложите шаг заклепок (расстояние между заклепками), как показано на рисунке 8. В двухрядной компоновке отложите первый ряд, поместите второй ряд на расстоянии, равном поперечному шагу от первого ряда, а затем отложите места для заклепок во втором ряду так, чтобы они попадали посередине между пятнами в первом ряду. В трехрядной схеме сначала отложите первый и третий ряды, затем используйте линейку, чтобы определить места для заклепок второго ряда.

Рис. 8. Расположение заклепок

При сращивании поврежденной трубки, и заклепки полностью проходят через трубку, расположите заклепки на расстоянии четырех-семи диаметров заклепок, если соседние заклепки находятся на стыке под прямым углом друг к другу и разнесите их на пять-семь диаметров заклепок, если заклепки параллельны друг другу. Первые заклепки с каждой стороны соединения должны находиться на расстоянии не менее 21⁄2 диаметра заклепки от конца втулки.

Различные инструменты, необходимые в обычном процессе забивки и осадки заклепок, включают сверла, развертки, заклепочные ножи или кусачки, раскряжевочные брусья, заклепочные молотки, вытяжные комплекты, штампы для выемок или другое оборудование для зенковки, заклепочные пистолеты и выжимные заклепки. С-образные зажимы, тиски и другие крепежные детали, используемые для удержания листов вместе при клепке, обсуждались в посте «Удерживающие устройства для листового металла». Другие инструменты и оборудование, необходимые для установки заклепок, обсуждаются в статье «Инструменты для установки заклепок».

Процедура клепки состоит из переноса и подготовки отверстия, сверления и забивания заклепок.

Перенос отверстий

Выполните перенос отверстий с просверленной детали на другую, поместив вторую деталь поверх первой и используя установленные отверстия в качестве направляющих. Используя альтернативный метод, разметьте расположение отверстия от просверленной детали к детали, которую нужно просверлить, сделайте пятно с помощью керна и просверлите.

Подготовка отверстия

Очень важно, чтобы отверстие под заклепку имело правильный размер и форму и не имело заусенцев.Если отверстие слишком маленькое, защитное покрытие царапается от заклепки, когда заклепка проходит через отверстие. Если отверстие слишком велико, заклепка не заполняет отверстие полностью. Когда он расколоты, соединение не набирает полную прочность, и в этом месте может произойти структурное повреждение.

Если требуется зенковка, примите во внимание толщину металла и примените метод зенковки, рекомендованный для этой толщины. Если требуются ямочки, сводите удары молотком или давление к минимуму, чтобы в окружающей области не происходило чрезмерного деформационного упрочнения.

Сверление

Отверстия под заклепки при ремонте можно просверлить с помощью легкой дрели или ручной дрели. Чаще всего используется спиральное сверло со стандартным хвостовиком. Размеры сверл для отверстий под заклепки должны быть наименьшего размера, позволяющего легко вставить заклепку, примерно на 0,003 дюйма больше, чем наибольший допуск диаметра хвостовика. Рекомендуемые сверла с зазором для обычных диаметров заклепок показаны на Рисунке 9. Размеры отверстий для других крепежных деталей обычно можно найти в рабочих документах, печатных изданиях или в руководствах.

Рис. 9. Размеры отверстий для стандартных заклепок

Перед сверлением пробейте центрирующим керном во всех местах заклепок. Отметка центрального керна должна быть достаточно большой, чтобы сверло не соскользнуло с места, но при этом не должно вмятин на поверхности, окружающей отметку керна. Во время перфорации поместите поперечный стержень позади металла, чтобы предотвратить образование вмятин. Чтобы сделать отверстие под заклепку подходящего размера, сначала просверлите отверстие немного меньшего размера (пилотное отверстие).Разверните пилотное отверстие спиральным сверлом подходящего размера, чтобы получить требуемый размер.

Для сверления действуйте следующим образом:

  1. Убедитесь, что сверло имеет правильный размер и форму.
  2. Поместите сверло в перфорированную метку. При использовании дрели поверните биту на несколько оборотов перед запуском двигателя.
  3. Во время сверления всегда держите сверло под углом 90º к заготовке или кривизне материала.
  4. Избегайте чрезмерного давления, позвольте сверлу выполнять резку и никогда не проталкивайте сверло через приклад.
  5. Удалите все заусенцы металлической зенковкой или напильником.
  6. Удалите всю стружку от сверла.

При просверливании отверстий в листе металла по краю отверстия образуются небольшие заусенцы. Это особенно верно при использовании ручной дрели, потому что скорость сверла низкая, и существует тенденция прикладывать большее давление за один оборот сверла. Перед клепкой удалите все заусенцы с помощью приспособления для удаления заусенцев или сверла большего размера.

Заклепка

Хотя клепальное оборудование может быть как стационарным, так и переносным, переносное клепальное оборудование является наиболее распространенным типом клепального оборудования, используемого для заклепки с цельным стержнем при ремонте планера.

Перед тем, как вбивать заклепки в детали из листового металла, убедитесь, что все отверстия идеально совпадают, все стружки и заусенцы удалены, а детали, которые необходимо заклепать, надежно закреплены временными крепежными элементами. В зависимости от работы для процесса клепки может потребоваться один или два человека. При одиночной клепке клепальщик одной рукой держит штангу, а другой управляет клепальным пистолетом.

Если работа требует, чтобы два авиационных специалиста, стрелок или наводчик и баккер работали вместе как команда для установки заклепок.Важным компонентом командной клепки является эффективная сигнальная система, сообщающая о статусе процесса клепки. Эта сигнальная система обычно состоит из постукивания перекладины против работы и часто называется кодом отвода. Один метчик может означать, что заклепка не полностью установлена, ударьте по ней еще раз, в то время как два метчика могут означать хорошую заклепку, а три метчика могут означать плохую заклепку, удалите и забейте другую. Также доступны радиоприемники для связи между техниками.

После установки заклепки не должно быть признаков вращения заклепок или ослабления заклепок.После обрезки проверьте герметичность. Приложите к обрезанному стеблю силу 10 фунтов. Жесткий шток — один из признаков приемлемой установки заклепок. Любая степень ослабления указывает на наличие отверстия слишком большого размера и требует замены заклепки на заклепку большего диаметра с хвостовиком. Установка заклепки считается удовлетворительной, если головка заклепки плотно прилегает к удерживаемому элементу (щуп толщиной 0,005 дюйма не должен заходить под головку заклепки более чем на половину окружности) и стержень затянут.

Неправильно сделанная зенковка снижает прочность соединения, заклепанного заподлицо, и может даже вызвать разрушение листа или головки заклепки. Для клепки заподлицо в авиастроении и ремонте обычно используются два метода зенковки:

  • Зенковка станком или сверлом.
  • Выдавливание углублений или зенкование.

Подходящий метод для любого конкретного применения зависит от толщины склеиваемых деталей, высоты и угла потайной головки, имеющихся инструментов и доступности.

Зенковка

При использовании заклепок с потайной головкой необходимо сделать коническое углубление в обшивке для головки. Тип требуемой зенковки зависит от отношения толщины листов к глубине головки заклепки. Используйте зенковку нужной степени и диаметра и разрежьте только настолько, чтобы головка заклепки и металл образовали ровную поверхность.

Зенковка является важным фактором при проектировании рисунков крепежа, поскольку удаление материала в процессе зенковки требует увеличения количества креплений для обеспечения требуемой прочности передачи нагрузки.Если зенкование выполняется на металле меньшей толщины, может возникнуть острая кромка с опорной поверхностью меньше минимальной или фактическое увеличение отверстия. Расстояние от края, необходимое при использовании крепежных элементов с потайной головкой, больше, чем при использовании креплений с универсальной головкой.

Общее правило для процедур установки крепежных деталей с зенковкой и заподлицо было пересмотрено в последние годы, поскольку потайные отверстия являются причиной усталостных трещин в обшивке самолетов под давлением.В прошлом общее правило зенковки заключалось в том, что головка крепежной детали должна находиться внутри внешнего листа. Сочетание слишком глубоких зенковок (создающих острие лезвия), количества циклов нагнетания, усталости, ухудшения связующих материалов и рабочих крепежных элементов вызвали высокую концентрацию напряжений, что привело к трещинам на обшивке и отказу крепежа. При ремонте первичной конструкции и герметичной обшивки некоторые производители в настоящее время рекомендуют, чтобы глубина зенковки составляла не более 2⁄3 толщины внешнего листа или до 0.Минимальная глубина стержня крепежа 020 дюймов, в зависимости от того, что больше. Сделайте ямочку на коже, если она слишком тонкая для машинной зенковки. [Рис. 10]

Рис. 10. Размеры зенковки

Держите заклепку высоко перед заклепкой, чтобы сила заклепки прилагалась к заклепке, а не к коже. Если заклепка вбивается заподлицо или слишком глубоко, окружающая обшивка становится твердой.

Инструменты для зенковки

Несмотря на то, что существует множество типов инструментов для зенковки, наиболее часто используемые инструменты имеют угол наклона 100 °.Иногда для формирования потайных колодцев используются типы 82 ° или 120 °. Зенковка с шестью зубьями лучше всего подходит для алюминия. Существуют также зенковки с четырьмя и тремя зубьями, но ими сложнее управлять с точки зрения болтовни. Типы с одной канавкой, например, производимые Weldon Tool Company®, лучше всего подходят для коррозионно-стойкой стали. [Рис. 11]

Рис. 11. Зенковка с одной канавкой

Зенковка с микростопором является предпочтительным инструментом для зенковки.Он имеет клетку с регулируемой втулкой, которая выполняет функцию ограничителя хода и удерживает вращающуюся зенковку в вертикальном положении. Его резьбовые и сменные резцы могут иметь съемную или встроенную направляющую, которая удерживает резец в центре отверстия. Пилот должен быть примерно на 0,002 дюйма меньше диаметра отверстия. Рекомендуется проверить регулировку на куске подручного материала, прежде чем зенковать ремонтные или заменяемые детали.

Зенковка от руки требуется там, где зенковка с микростопором не подходит.Этот метод следует практиковать на подручных материалах, чтобы развить необходимые навыки. Устойчивое и перпендикулярное удержание электродвигателя сверла во время этой операции так же важно, как и при сверлении.

Дребезжание — наиболее частая проблема, возникающая при зенковке. Некоторые меры предосторожности, которые могут устранить или минимизировать вибрацию, включают:

  • Используйте острые инструменты.
  • Используйте медленную скорость и постоянное сильное давление.
  • Используйте зенковку с пилотом примерно на 0,002 дюйма меньше отверстия.
  • Используйте вспомогательный материал, чтобы устойчиво удерживать пилот при зенковке тонкого листового материала.
  • Используйте фрезу с другим количеством канавок.
  • Пилотное просверливание отверстия меньшего размера, зенковка и затем увеличение отверстия до окончательного размера.

Ямка

Ямочка — это процесс создания выемки или выемки вокруг отверстия под заклепку, чтобы верхняя часть головки заклепки с потайной головкой находилась заподлицо с поверхностью металла. Ямочки выполняются с помощью штампа мужского и женского пола или форм, часто называемых пуансоном и штампом.Пружинная матрица имеет направляющую размером с отверстие под заклепку и имеет фаску, соответствующую степени зенковки головки заклепки. Матрица имеет отверстие, в которое входит охватываемая направляющая, и имеет фаску до соответствующей степени зенковки.

При создании углублений положите матрицу на твердую поверхность. Затем поместите материал, на котором будет сделана впадина, на матрицу. Вставьте охватываемую матрицу в отверстие, на котором должна быть сделана выемка, и ударяйте по ней молотком до тех пор, пока не образуется углубление. Достаточно двух или трех твердых ударов молотком.Для каждого размера заклепки и формы головки заклепки необходим отдельный набор плашек. Альтернативный метод — использовать заклепку с потайной головкой вместо обычного пуансона с наружной резьбой и вытяжной комплект вместо матрицы и забивать заклепку до тех пор, пока не образуется впадина.

Матрицы для легких работ могут использоваться в переносных пневматических или ручных отжимах. [Рис. 12] Если матрицы используются с отжимом, они должны быть точно подогнаны к толщине листа, на котором образовывается ямочка. Настольный заклепочник также используется для углубления тонкого материала кожи и установки заклепок.[Рис. 13]

Рис. 12. Ручные отжимы
Рис. Метод вдавливания ямок или штамповки монет использует заклепку с зенковкой в ​​качестве штампа для выдавливания наружных ямок. Поместите женский кубик в обычное положение и верните его с помощью перекладины. Вставьте заклепку нужного типа в отверстие и ударьте по ней пневматическим клепальным молотком.Ямки на монетах следует использовать только в том случае, если обычный штекер сломан или недоступен. Прессование монет имеет явный недостаток, заключающийся в том, что отверстие для заклепки необходимо просверлить для корректировки размера заклепки перед выполнением операции углубления. Так как металл растягивается во время операции создания ямки, отверстие увеличивается, и заклепка должна быть слегка вздута перед заклепкой, чтобы обеспечить плотную посадку. Поскольку головка заклепки вызывает небольшие деформации в выемке, а они характерны только для этой конкретной головки заклепки, разумно использовать ту же заклепку, которая использовалась в качестве охватываемого штампа во время процесса углубления.Не используйте другую заклепку того же или большего размера.

Радиусная выемка

Радиусная выемка использует специальные наборы штампов с радиусом, которые часто используются со стационарными или переносными выжимными прессами. Ямочки не удаляют металл и, благодаря эффекту «пятачка», дают более прочное соединение, чем соединение без заподлицо. Соединение с углублениями снижает нагрузку сдвига на заклепку и увеличивает нагрузку на скрепленные листы.

ПРИМЕЧАНИЕ. Ямки также делаются для болтов заподлицо и других крепежных деталей заподлицо.

Ямки необходимы для листов, толщина которых меньше минимально указанной для зенковки. Однако ямочки не ограничиваются тонкими материалами. На более тяжелых деталях можно сделать ямочки без трещин с помощью специального оборудования для горячего снятия ямок. Качество материала, размер заклепок и доступное оборудование — все это факторы, которые следует учитывать при создании ямок. [Рис. 14]

Рис. 14. Методы создания ямок

Горячие ямки

Горячие ямочки — это процесс, в котором используются нагретые штампы для улучшения течения металла во время процесса.Горячие ямки часто выполняются с помощью большого стационарного оборудования, имеющегося в цехе листового металла. Используемый металл является важным фактором, потому что каждый металл представляет разные проблемы с ямками. Например, алюминиевый сплав 2024-T3 может иметь удовлетворительные ямочки как в горячем, так и в холодном состоянии, но может растрескаться в непосредственной близости от ямки после холодной выемки из-за твердых пятен в металле. Горячие ямочки предотвращают такое растрескивание.

Алюминиевые сплавы 7075-T6 всегда имеют горячие ямочки. Магниевые сплавы также должны иметь горячие ямки, потому что, как и 7075-T6, они имеют низкую формуемость.Титан — это еще один металл, на котором необходимо создавать горячие ямочки, потому что он прочный и сопротивляется образованию форм. Для титана используется та же температура и время выдержки, что и для горячей лунки 7075-T6.

Комбинация 100 ° Метод с предварительным вырезом и зенковкой

Металлы разной толщины иногда соединяют с помощью комбинации углублений и зенковки. [Рис. 15] Зенковка с углублением на щеке называется дополнительной зенковкой. Чаще всего их можно увидеть там, где тонкая ткань прикреплена к тяжелой конструкции.Он также используется для уплотнения с тонкими зазорами, изнашиваемых полос и ремонта изношенных зенковок.

Рис. 15. Метод с зазубриной и зенковкой

Проверка ямочки

Чтобы определить качество ямочки, необходимо провести тщательный визуальный осмотр. Необходимо проверить несколько функций. Головка заклепки должна входить заподлицо, а поверхность должна быть резкой в ​​углублении. На резкость излома влияют давление выемки и толщина металла.Выбранные ямки следует проверить, вставив застежку, чтобы убедиться, что соблюдены требования к гладкости. Ямочки с трещинами возникают из-за плохих штампов, шероховатых отверстий или неправильного нагрева. Во время углубления могут образоваться трещины двух типов:

  • Радиальные трещины — начинаются на краю и распространяются наружу по мере того, как металл внутри углубления растягивается. Чаще всего они встречаются в 2024-Т3. Грубое отверстие или слишком глубокая ямка вызывают такие трещины. Для радиальных трещин обычно допускается небольшой допуск.
  • Окружные трещины — изгиб вниз в фильеру вызывает напряжения растяжения в верхней части металла.В некоторых случаях может образоваться трещина, идущая по краю ямки. Такие трещины не всегда видны, так как они могут быть под облицовкой. Когда они обнаруживаются, они становятся поводом для отказа. Эти трещины наиболее распространены в материале из алюминиевого сплава 7075 T6, нанесенного методом горячей выемки. Обычная причина — недостаточный нагрев ямок.

Чтобы получить высокую конструктивную эффективность при производстве и ремонте самолета, перед вводом детали в эксплуатацию необходимо проверить все заклепки.Этот осмотр состоит из осмотра как цеховых, так и изготовленных головок, а также окружающей обшивки и деталей конструкции на наличие деформаций. Для проверки состояния высаженной головки заклепки можно использовать шкалу или калибр для заклепок, чтобы убедиться, что она соответствует надлежащим требованиям. Деформации изготовленной головы можно обнаружить только натренированным глазом. [Рис. 16]

Рис. 16. Дефекты заклепок

Некоторыми частыми причинами неудовлетворительной заклепки являются неправильная расклепка, соскальзывание или удержание заклепки под неправильным углом, а также отверстия для заклепок или заклепки неправильного размера.Дополнительными причинами неудовлетворительной заклепки являются заклепки с потайной головкой, которые не находятся заподлицо с колодцем, неправильно скрепленные друг с другом во время клепки, наличие заусенцев, слишком жесткие заклепки, слишком большое или слишком маленькое забивание, а также заклепки вне линии.

Иногда во время ремонта конструкции самолета целесообразно исследовать соседние детали, чтобы определить истинное состояние соседних заклепок. При этом может потребоваться удалить краску. Наличие сколов или потрескавшейся краски вокруг головок может указывать на смещение или ослабление заклепок.Ищите заклепки с острыми или ослабленными головками. Если головки наклонены или заклепки ослаблены, они появляются группами из нескольких последовательных заклепок и, вероятно, наклонены в одном направлении. Если головки, которые кажутся опрокинутыми, расположены не группами и не наклонены в одном направлении, это могло произойти во время предыдущей установки.

Осмотрите заклепки, которые заведомо подверглись критической нагрузке, но не обнаруживают видимых искажений, высверлив головку и осторожно выбив стержень.Если при осмотре хвостовик кажется изогнутым, а отверстия в листе смещены, заклепка не выдержала сдвига. В этом случае попытайтесь определить, что вызывает напряжение сдвига, и предпримите необходимые корректирующие действия. Заклепки заподлицо, которые показывают проскальзывание головки внутри зенковки или углубления, что указывает либо на отказ листового подшипника, либо на отказ от сдвига заклепки, необходимо удалить для проверки и замены.

Неровности на удаленных хвостовиках заклепок указывают на частичное разрушение при сдвиге. Замените эти заклепки на заклепки следующего большего размера.Кроме того, если отверстия для заклепок имеют удлинение, замените заклепки на следующий больший размер. Повреждения листа, такие как отрывы, трещины между заклепками и т.п., обычно указывают на повреждение заклепок. При полном ремонте стыка может потребоваться замена заклепок на следующий больший размер.

Обычная практика замены заклепки на заклепку следующего большего размера (на 1⁄32 дюйма большего диаметра) необходима для получения надлежащей прочности соединения заклепки и листа, когда исходное отверстие для заклепки увеличено.Если заклепку в удлиненном отверстии заменить заклепкой того же размера, ее способность выдерживать свою долю нагрузки сдвига ухудшается, и это приводит к ослаблению соединения.


При замене заклепки осторожно снимите ее, чтобы сохранить исходный размер и форму отверстия для заклепки. При правильном снятии заклепку не нужно заменять на заклепку следующего большего размера. Кроме того, если заклепка не будет удалена должным образом, прочность соединения может снизиться, а замена заклепок затруднится.

При снятии заклепки работать с изготовленной головкой. Он более симметричен относительно хвостовика, чем цеховая головка, и вероятность повреждения отверстия для заклепки или материала вокруг него меньше. Чтобы удалить заклепки, используйте ручной инструмент, электродрель или их комбинацию.

Процедура снятия универсальной заклепки или заклепки с выступающей головкой следующая:

  1. Подпилите плоскую поверхность на головке заклепки и выколотите ее по центру для сверления. ПРИМЕЧАНИЕ. На тонком металле при пробивке по центру откиньте заклепку на высаженной головке, чтобы не вдавить металл.
  2. Используйте сверло на размер меньше стержня заклепки, чтобы высверлить головку заклепки. ПРИМЕЧАНИЕ: При использовании дрели установите дрель на заклепку и вручную поверните патрон на несколько оборотов, прежде чем включать питание. Эта процедура помогает сверлу прорезать хорошую начальную точку и исключает вероятность соскальзывания сверла и его прослеживания по металлу.
  3. Просверлите заклепку на глубину до головки, удерживая сверло под углом 90 °. Не сверлите слишком глубоко, так как стержень заклепки будет вращаться вместе со сверлом и разорвать окружающий металл.ПРИМЕЧАНИЕ. Головка заклепки часто отламывается и поднимается на сверло, что является сигналом к ​​извлечению сверла.
  4. Если головка заклепки не отключается сама по себе, вставьте пробойник в отверстие и слегка поверните в любую сторону, пока головка не оторвется.
  5. Выколотите оставшийся стержень заклепки с помощью выколотки немного меньше диаметра стержня.

На тонких металлических или неподдерживаемых конструкциях поддержите лист с помощью перекладины, выталкивая стержень.Если после снятия головки заклепки хвостовик оказывается слишком тугим, просверлите заклепку примерно на две трети толщины материала, а затем вытолкните оставшуюся часть пробойником. На рис. 17 показана предпочтительная процедура удаления универсальных заклепок.

Рис. 17. Удаление заклепки

Процедура удаления заклепок с потайной головкой такая же, как описано выше, за исключением того, что подпиливание не требуется.Будьте осторожны, чтобы не допустить удлинения ямок или потайных отверстий. Головка заклепки должна быть просверлена примерно на половину толщины верхнего листа. Выемка на заклепках 2117-T обычно устраняет необходимость опиливания и пробивки головки заклепки по центру.

Чтобы удалить заклепку с потайной головкой или плоской головкой, необходимо:

  1. Выбрать сверло примерно на 0,003 дюйма меньше диаметра стержня заклепки.
  2. Просверлите точный центр головки заклепки на приблизительную глубину головки.
  3. Снимите головку, отломив ее. Используйте перфоратор как рычаг.
  4. Выколоть хвостовик. Используйте подходящую резервную копию, желательно деревянную (или эквивалентную), или выделенный резервный блок. Если хвостовик не выходит легко, воспользуйтесь небольшим сверлом и просверлите хвостовик. Будьте осторожны, чтобы не удлинить отверстие.

По возможности заменяйте заклепки на заклепки того же размера и прочности. Если отверстие под заклепку увеличилось, деформировалось или повредилось иным образом, просверлите или разверните отверстие для следующей заклепки большего размера.Не заменяйте заклепку типом с более низкими прочностными характеристиками, если более низкая прочность не компенсируется в достаточной степени увеличением размера или большим количеством заклепок. Допускается замена заклепок 2017 года диаметром 3⁄16 дюйма или меньше и заклепок 2024 диаметром 5,32 дюйма или меньше на заклепки 2117 для общего ремонта при условии, что заменяемые заклепки на 1⁄32 дюйма больше диаметра заклепки, которые они заменяют.

Метод установки заклепок, известный как метод Национального консультативного комитета по аэронавтике (NACA), имеет основное применение в областях топливных баков.[Рис. 18] Для установки заклепок NACA хвостовик высаживают в зенковку 82 °. Во время вождения пистолет можно использовать как со стороны головы, так и со стороны хвостовика. Осадку начинают легкими ударами, затем усилие увеличивают и пистолет или стержень перемещают на конце хвостовика так, чтобы образовалась головка внутри углубления с зенковкой. При желании расстроенную голову можно сбрить заподлицо после вождения. При использовании этого метода важно обращаться к инструкциям производителя по ремонту или замене.

Рисунок 18.Метод клепки NACA

СВЯЗАННЫЕ СООБЩЕНИЯ

Структурные крепежи — Заклепки со сплошным хвостовиком — Установка заклепок

Установка заклепок
Схема ремонта

Схема ремонта включает определение количества требуемых заклепок, правильного размера и стиля используемых заклепок, а также их материала , состояние и прочность закалки, размер отверстий, расстояния между отверстиями и расстояние между отверстиями и краями накладки.Расстояния измеряются диаметром заклепки.

Длина заклепки

Чтобы определить общую длину устанавливаемой заклепки, сначала должна быть известна общая толщина соединяемых материалов. Это измерение известно как длина захвата. Общая длина заклепки равна длине захвата плюс количество стержня заклепки, необходимое для формирования правильной головки. Последний равен полутора диаметрам стержня заклепки. Где A — общая длина заклепки, B — длина захвата, а C — длина материала, необходимого для формирования головки магазина, эту формулу можно представить как A = B + C.[Рисунок 4-76] Рисунок 4-76. Размеры головки сформированы заклепкой.

Прочность заклепок

Для структурных применений прочность сменных заклепок имеет первостепенное значение. [Рисунок 4-77] Заклепки, изготовленные из материала с меньшей прочностью, не следует использовать в качестве замены, если нехватка не будет восполнена с помощью заклепки большего размера. Например, заклепку из алюминиевого сплава 2024-T4 нельзя заменять на одну из алюминиевых сплавов 2117-T4 или 2017-T4, если не используется следующий больший размер.

Рисунок 4-77. Заклепка дает прочность.

Заклепка 2117-Т используется для общих ремонтных работ, поскольку она не требует термической обработки, достаточно мягкая и прочная, а также обладает высокой коррозионной стойкостью при использовании с большинством типов сплавов. Всегда обращайтесь к руководству по техническому обслуживанию для выбора правильного типа и материала заклепок. Тип головки заклепки, которую следует выбрать для конкретного ремонта, можно определить, обратившись к типу, используемому производителем в окружающей среде. Общее правило, которому следует следовать на самолетах с заклепками заподлицо, заключается в установке заклепок заподлицо на верхней поверхности крыла и стабилизаторов, на нижней передней кромке назад к лонжерону и на фюзеляже сзади до верхней точки крыла.На всех остальных поверхностях используйте заклепки с универсальной головкой. По возможности выбирайте заклепки из сплава того же сплава, что и склепываемый материал.

Напряжения, приложенные к заклепкам

Сдвиг — одно из двух напряжений, приложенных к заклепкам. Прочность на сдвиг — это сила, необходимая для разрезания заклепки, которая удерживает вместе два или более листов материала. Если заклепка удерживает две части, она испытывает одинарный сдвиг; если он вмещает три листа или части, он подвергается двойному сдвигу.Для определения прочности на сдвиг диаметр используемой заклепки должен быть найден путем умножения толщины материала обшивки на 3. Например, толщина материала 0,040 дюйма, умноженная на 3, равна 0,120 дюйма. В этом случае выбранный диаметр заклепки будет составлять 1⁄8 (0,125) дюйма.

Напряжение — это другое напряжение, прилагаемое к заклепкам. Сопротивление растяжению называется несущей способностью и представляет собой величину натяжения, необходимого для протягивания заклепки через край двух склепанных вместе листов или для удлинения отверстия.

Расстояние между заклепками

Расстояние между заклепками измеряется между осевыми линиями заклепок в одном ряду. Минимальное расстояние между выступающими головками заклепок должно быть не менее 31⁄2 диаметра заклепки. Минимальное расстояние между заклепками с плоской головкой должно быть не менее 4 диаметров заклепки. Эти размеры могут использоваться в качестве минимального расстояния, за исключением случаев, когда иное указано в конкретной процедуре ремонта или при замене существующих заклепок.

При большинстве ремонтов обычно используются те же расстояния между заклепками и краями (расстояние от центра отверстия до края материала), которые производитель использовал в области вокруг повреждения.Также можно проконсультироваться с SRM для конкретного самолета. Помимо этого фундаментального правила, не существует определенного набора правил, регулирующих расстояние между заклепками во всех случаях. Однако есть определенные минимальные требования, которые необходимо соблюдать.

  • По возможности, расстояние между кромками заклепок, расстояние между заклепками и расстояние между рядами должны быть такими же, как при первоначальной установке.
  • При добавлении новых секций расстояние от края заклепки, измеренное от центра заклепки, никогда не должно быть меньше 2-кратного диаметра стержня; расстояние между заклепками или шаг должно быть не менее чем в 3 раза больше диаметра; расстояние между рядами заклепок не должно быть меньше диаметра в 2 1/2 раза.

На Рис. 4-78 показаны допустимые способы разметки заклепок для ремонта.

Рисунок 4-78. Допустимые образцы заклепок.

Расстояние до кромки

Расстояние до кромки, которое некоторые производители также называют кромкой, это расстояние от центра первой заклепки до кромки листа. Оно не должно быть меньше 2 или более 4 диаметров заклепки, а рекомендуемое краевое расстояние составляет около 21⁄2 диаметра заклепки. Минимальное краевое расстояние для универсальных заклепок составляет 2 диаметра заклепки; минимальное краевое расстояние для заклепок с потайной головкой составляет 21⁄2 диаметра заклепки.Если заклепки расположены слишком близко к краю листа, лист может потрескаться или оторваться от заклепок. Если они расположены слишком далеко от края, лист может загнуться по краям. [Рисунок 4-79] Рисунок 4-79. Минимальное краевое расстояние.

Хорошей практикой является размещение заклепок немного дальше от края, чтобы отверстия для заклепок могли быть большего размера, не нарушая минимальных краевых расстояний. Добавьте 1⁄16 дюйма к минимальному краевому расстоянию или определите краевое расстояние, используя следующий размер диаметра заклепки.

Два метода определения краевого расстояния:

  • Диаметр заклепки заклепки с выступающей головкой составляет 3⁄32 дюйма. Умножьте 2 раза на 3⁄32 дюйма, чтобы получить минимальное расстояние до кромки, 3⁄16 дюйма, прибавьте 1⁄16 дюйма, чтобы получить предпочтительное расстояние до кромки, равное 1⁄4 дюйма.
  • Диаметр заклепки заклепки с выступающей головкой составляет 3⁄32 дюйма. Выберите следующий размер заклепки — 1⁄8 дюйма. Рассчитайте расстояние от края, умножив 2 раза на 1⁄8 дюйма, чтобы получить 1⁄4 дюйма.

Шаг заклепки

Шаг заклепки — это расстояние между центрами соседних заклепок в одном ряду.Наименьший допустимый шаг заклепок составляет 3 диаметра заклепок. Средний шаг заклепок обычно составляет от 4 до 6 диаметров заклепок, хотя в некоторых случаях шаг заклепок может достигать 10 диаметров заклепок. Расстояние между заклепками на деталях, которые подвергаются изгибающим моментам, часто ближе к минимальному, чтобы предотвратить коробление обшивки между заклепками. Минимальный шаг также зависит от количества рядов заклепок. Одно- и трехрядные раскладки имеют минимальный шаг 3 диаметра заклепок, двухрядные — минимальный шаг 4 диаметра заклепок.Шаг заклепок с потайной головкой больше, чем для заклепок с универсальной головкой. Если расстояние между заклепками будет как минимум на 1⁄16 дюйма больше минимального, размер отверстия для заклепки может быть увеличен без нарушения требований к минимальному расстоянию между заклепками. [Рисунок 4-80] Рисунок 4-80. Расстояние между заклепками. [щелкните изображение, чтобы увеличить] Поперечный шаг

Поперечный шаг — это расстояние по перпендикуляру между рядами заклепок. Обычно это 75 процентов шага заклепки. Наименьший допустимый поперечный шаг составляет 21⁄2 диаметра заклепки.Наименьший допустимый поперечный шаг составляет 21⁄2 диаметра заклепки. Шаг заклепок и поперечный шаг часто имеют одинаковые размеры и называются просто расстоянием между заклепками.

Пример компоновки заклепок

Общие правила расположения заклепок, применяемые к прямолинейной компоновке, довольно просты. В однорядной компоновке найдите расстояние до кромки на каждом конце ряда, а затем отложите шаг заклепок (расстояние между заклепками), как показано на Рисунке 4-81. В двухрядной схеме отложите первый ряд, поместите второй ряд на расстояние, равное поперечному шагу от первого ряда, а затем отложите места для заклепок во втором ряду так, чтобы они располагались посередине между ними. .В трехрядной схеме сначала отложите первый и третий ряды, затем используйте линейку, чтобы определить места для заклепок второго ряда.

Рисунок 4-81. Макет заклепки.

При сращивании поврежденной трубки, когда заклепки полностью проходят через трубку, расположите заклепки на расстоянии от четырех до семи диаметров заклепок, если соседние заклепки расположены под прямым углом друг к другу, и от пяти до семи диаметров заклепок, если заклепки параллельны друг другу.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

ЮК «Эгида-Сочи» - недвижимость.

Наш принцип – Ваша правовая безопасность и совместный успех!

2021 © Все права защищены.