Рубрика: Слесарное дело

Сварка — процесс соединения металлических деталей с ис­пользованием сил молекулярного сцепления, происходящего при сильном местном нагреве соединяемых деталей до расплавления (сварка плавлением) или пластического состояния с одновремен­ным применением механического воздействия (сварка давлени­ем). Затвердевший после сварки металл, соединяющий сваривае­мые детали, называют сварным швом.

Основными достоинствами, определяющими широкое примене­ние сварных соединений в машиностроении, являются следующие:

• существенная экономия металла;
• значительное снижение трудоемкости изготовления корпусных деталей;
• возможность изготовления конструкций сложной фор­мы из отдельных деталей, полученных ковкой, прокат­кой, штамповкой.

Наряду с этим сварным соединениям присущи следующие не­достатки:

• появление остаточных напряжений по окончании про­цесса сварки;
• коробление деталей в процессе сварки;
• плохое восприятие знакопеременных нагрузок, особен­но вибраций;
• сложность и трудоемкость контроля.

Из всего разнообразия методов сварки в сборочном производ­стве применяют ручную дуговую сварку плавящимся электродом, стыковую, точечную и шовную сварку.

При ручной дуговой сварке кромки соединяемых частей изде­лия расплавляются электрической (вольтовой) дугой, образую­щейся между электродом и свариваемым металлом. Перемещение электрода вдоль шва осуществляется вручную. При сварке плавя­щимся электродом электрод расплавляется и служит дополнитель­ным материалом, заполняющим сварной шов.

Шовную и точечную сварку применяют для соединения тонко­стенных деталей.

В зависимости от расположения соединяемых сваркой деталей различают стыковые, нахлесточные, с накладками, угловые и тав­ровые сварные швы (рис. 1). Из всех видов сварных соединений наиболее распространенными являются соединения со стыко­выми швами. Конструкции, выполненные с помощью этих соеди­нений, по параметрам аналогичны литым. В зависимости от формы подготовленных под сварку кромок на деталях различают парал­лельные, V-, X- и К-образные стыковые швы (рис. 2). По харак­теру выполнения стыковые швы могут быть односторонними с подваркой с другой стороны, односторонними со стальными при­варенными или медными съемными прокладками с другой сторо­ны, двусторонними.

Угловые швы различают в зависимости от формы подготовки кромок: без скоса кромок, со скосом одной кромки, со скосом двух кромок. По характеру выполнения угловые швы могут быть одно- и двусторонними.

Оборудование для разделки кромок, зачистки швов и отделки сварных соединений.

В процессе выполнения сварных соедине­ний ряд операций связан с подготовительными работами перед сваркой, специальными работами непосредственно в процессе сварки и работами по отделке сварных соединений. К таким операциям относятся разделка кромок перед сваркой, зачистка де­фектных мест, зачистка сварных швов и основного металла после сварки.

Эти операции выполняются с использованием соответствую­щего оборудования. Наиболее широко применяют ручной механи­зированный инструмент, у которого главное движение осущест­вляется с помощью двигателя, а вспомогательное движение и управ­ление инструментом вручную. По характеру главного движения различают инструменты с возвратно-поступательным и враща­тельным движением (шлифовальные крути, проволочные щетки или напильники). По виду привода различают пневматический и электрический инструмент.

К пневматическим механизированным инструментам относят­ся прямые, угловые и торцевые шлифовальные машины, зачист­ные пневматические машины, ручные пневматические молотки.

Прямая пневматическая шлифовальная машина, у которой ось шпинделя соосна с валом двигателя (рис. 3), состоит из кор­пуса 3, с вмонтированным в него ротационным двигателем, руко­ятки 5 с пусковым механизмом и плоского шлифовального круга 6, расположенного на шпинделе 1 и закрытого кожухом 2. Пуск ма­шины осуществляется нажатием на курок 4 пускового механиз­ма, при этом открывается доступ воздуха к ротационному двигателю.

Угловая пневматическая шлифовальная машина отличается от прямой пневматической машины тем, что ее шпиндель распо­ложен под углом 90° к основной рукоятке. Это приводит к необхо­димости использования в приводе конической зубчатой передачи.

Торцевые шлифовальные машины оснащены чашечными шлифовальными кругами и работают торцом, а не периферией круга, как прямые и угловые машины.

Зачистные пневматические машины аналогичны шлифо­вальным. На них устанавливают щетки из пружинной проволоки диаметром 0,3…0,5 мм для очистки поверхностей от грязи, ржав­чины, окалины.

Ручной пневматический молоток (рис. 4) применяют для зачистки швов и прилегающей к швам зоны основного металла соединяемых деталей от шлака и брызг расплавленного металла. Молоток состоит из ствола 8, ударника 7, воздухораспределитель­ного 5 и пускового 3 устройств с рукояткой 1. В корпусе пускового устройства смонтированы клапан 4 и штуцер 2, в конце ствола за­прессована концевая втулка 10, в которую входит хвостовик 9 зу­била. Возвратно-поступательное движение ударника осуществляет­ся при поочередной подаче воздуха в полости цилиндра по каналам воздухораспределительного устройства и ствола. Подача воздуха в полости цилиндра переключается автоматически с помощью золот­ника 6. Частота ударов зубила составляет 2800…3000 мин¹. Если заменить зубило на чекан, молоток можно использовать для про­ковки швов.

Для гашения вибраций при использовании молотка применяют специальные защитные рукоятки, изолированные от корпуса коль­цами и амортизаторами, а для снижения шума служит глушитель. В целях предупреждения вылета инструмента при холостых ходах (как и во всех инструментах ударного действия) предусмотрено специальное устройство.

В тех случаях когда отсутствует централизованная система сжа­того воздуха, применяют электрические шлифовальные машины или шлифовальные головки, связанные с расположенным отдельно приводом (электрическим двигателем) с помощью гибкого вала.

Пневматический инструмент более удобен в эксплуатации, так как его включают непосредственно в цеховую магистраль сжатого воздуха. При использовании электрического инструмента, кото­рый в целях безопасности рассчитан на напряжение 42 В, необхо­димо применять понижающие трансформаторы и преобразовате­ли частоты тока. Кроме того, электрический инструмент имеет большую массу на единицу мощности по сравнению с пневмати­ческим. К достоинствам электрического инструмента относится то, что он потребляет меньшую мощность и имеет больший коэф­фициент полезного действия (КПД). Коэффициент полезного дей­ствия для электрического инструмента составляет 0,4…0,6, а для пневматического — 0,07…0,11.

Приспособления и оборудование для сборки частей изделия перед сваркой.

Для качественной сборки частей сварных соедине­ний требуется правильная взаимная установка и закрепление со­ставляющих их частей, С этой целью применяют различные сбо­рочные приспособления — переносные и стационарные.

К переносным сборочным приспособлениям, которые приме­няют, как правило, в условиях мелкосерийного и единичного про­изводства, относятся струбцины, стяжки, распорки, винтовые домкраты, электромагнитные фиксаторы и др.

Струбцины (рис. 5, а) используют для соединения двух и бо­лее частей собираемого изделия между собой или для установки и закрепления частей в определенном положении.

Стяжки обеспечивают правильное взаимное расположение кромок соединяемых частей изделия. Винтовая стяжка (рис. 5, б) состоит из двух винтовых струбцин 1 и 3, соединенных винтами 2 и 4, каждый из которых имеет правую и левую резьбу. Струбцины закрепляют на кромках соединяемых частей, после чего винтом 4 выравнивают взаимное положение кромок, а винтом 2 стягивают части изделия для обеспечения необходимого при сварке зазора.

Распорки предназначены для выравнивания кромок частей со­бираемого изделия. Винтовая распорка состоит из двух винтов с правой и левой резьбой и предназначена для исправления формы сварного соединения путем создания давления в различных сече­ниях обечайки. Кольцевая винтовая распорка разжимает обечай­ку в нескольких точках, равномерно расположенных по окружно­сти.

Винтовые домкраты применяют для сборки при точной уста­новке тяжелых деталей и их закрепления.

Электромагнитные фиксаторы используют для выравнивания кромок при стыковой сварке и фиксации зазоров между кром­ками соединяемых частей изделия (рис, 5, в), а также для сборки перед сваркой частей изделия в угловых соединениях (рис. 5, г).

К стационарным сборочным приспособлениям относится мани­пулятор, который применяется для установки свариваемых изде­лий в положение, удобное для сварки.

Манипулятор (рис. 5, д) состоит из корпуса 7, установлен­ного на опорах 8, поворотного стола 5 с планшайбой 6 и механиз­ма вращения. Внутри корпуса манипулятора находится механизм наклона планшайбы. Кинематические схемы механизмов враще­ния и наклона манипулятора показаны на рис. 5, е, ж. Механизм вращения приводится в движение от электрического двигателя М, который связан через зубчатые колеса 15 и червячные редукторы 9 и 10 с тахогенератором 14.

Механизм наклона также приводится в движение от электриче­ского двигателя М через ременную передачу, червячный редуктор 13 и зубчатый сектор 12, который поворачивает стол 11 манипулятора на заданный угол. В крайних положениях механизм наклона от­ключается автоматически с помощью конечных выключателей.

Соединение деталей с натягом обеспечивается силами трения, которые зависят от давления, определяемого натягом. В зависимо­сти от сил, которые должно выдерживать соединение в процессе работы, соединения выполняют с помощью посадок с гарантиро­ванным натягом или переходных посадок.

Прочность прессового соединения зависит от многих факторов, в том числе от натяга, качества сборки и состояния сопрягаемых поверхностей.

Принцип сборки прессовых соединений основан на пластиче­ском деформировании соединяемых деталей. Сборка достигается за счет создания в соединяемых деталях напряжений, превышаю­щих предел упругости материала этих деталей. Поэтому методом пластического деформирования могут быть собраны только дета­ли, изготовленные из пластичных материалов. В прессовых соеди­нениях нельзя применять детали из таких хрупких материалов, как бронза, чугун и т.п.

Соединения с гарантированным натягом (прессовые соединея) могут быть получены несколькими способами:

• продольной сборкой за счет приложения осевого усилия;
• поперечной сборкой за счет нагрева или охлаждения одной из сопрягаемых деталей, что дает возможность свободного соединения деталей в процессе сборки;
• комбинацией продольной и поперечной сборок.

Способы получения соединений с гарантированным натягом основаны на применении следующих методов: запрессовки, тер­мического воздействия, глубокого охлаждения и гидропрессовой сборки.

Метод запрессовки.

Метод запрессовки — метод, который при­меняют при продольной сборке за счет осевого усилия. Процесс сборки состоит в том, что к одной из сопрягаемых деталей, охва­тываемой (валу) или охватывающей (втулке), прикладывается осе­вая сила, которая обеспечивает надвигание одной детали на дру­гую. Так как в таких соединениях диаметр охватываемой детали больше внутреннего диаметра охватывающей детали, то в процес­се сборки происходит деформирование металла. Вследствие натя­га на поверхности контакта возникает давление, величина которого определяет характер деформации соединяемых деталей. Такие деформации могут быть либо упругими, либо упругопластичными. Оборудование, приспособления и инструменты для выполнения этой операции выбирают в зависимости от силы, необходимой для запрессовки.

Для запрессовки используют ручные, гидравлические и пнев­матические прессы, при выборе которых следует руководствовать­ся следующим:

• площади стола и ползуна пресса должны позволять про­изводить установку деталей соединения;
• оборудование должно создавать необходимое для за­прессовки усилие;
• оборудование должно обеспечивать запрессовку требуе­мого количества подлежащих сборке соединений.

Если небольшие детали необходимо запрессовать в тяжелые корпусные, применяют домкраты с ручным или пневматическим приводом. Вместо домкратов возможно использование специаль­ных приспособлений (винтовых или гидравлических), которые при выполнении соединений не требуют больших трудовых за­трат и обеспечивают плавность и надежность запрессовки.

Для уменьшения усилия при запрессовке применяют смазку, в качестве которой используют сульфид молибдена и машинное масло, наносимые на поверхности сопрягаемых деталей. Приме­нение смазки обеспечивает при разборке прессового соединения отсутствие задиров на сопрягаемых поверхностях. Кроме того, применение молибденовой смазки позволяет уменьшить усилие запрессовки приблизительно на 30 %.

Запрессовку следует производить осторожно, обеспечивая пра­вильное направление прессуемой детали. В некоторых случаях на­правление деталям при запрессовке удобно задавать путем бази­рования охватываемой и охватывающей деталей на оправках или в специальных направляющих приспособлениях. Материал опра­вок должен быть мягче материала сопрягаемых деталей.

Запрессовку выполняют медленно, с небольшим усилием, что­бы обеспечить правильное направление охватываемой детали в охватывающей, затем усилие постепенно увеличивают, доводя до расчетного значения к окончанию процесса запрессовки, чтобы обеспечить плотную установку охватываемой детали.

Процесс выполнения соединения с гарантированным натягом методом запрессовки осуществляется в следующей последователь­ности:

• проверяют соответствие размеров сопрягаемых деталей требованиям чертежа;
• оценивают состояние сопрягаемых поверхностей (ше­роховатость поверхности, отсутствие задиров и заусен­цев);
• производят смазывание сопрягаемых поверхностей;
• устанавливают охватываемую деталь на охватывающую так, чтобы оси деталей совпадали (в случае необходимо­сти применяют центрирующие приспособления);
• осуществляют процесс прессования.

Метод термического воздействия.

Метод термического воздей­ствия — метод, применяемый при поперечной сборке соединений с гарантированным натягом. Сущность метода состоит в том, что на одну или обе детали соединения оказывается термическое воз­действие: охватывающую деталь нагревают, а охватываемую охлаждают. Прочность соединения, собранного с применением теплового воздействия в 1,5 — 2 раза превышает прочность соеди­нения, собранного на прессе, так как при использовании теплово­го воздействия микронеровности на сопрягаемых поверхностях не сглаживаются, а обеспечивают лучшее удерживание охватываемой детали в охватывающей. Кроме того, при использовании термического воздействия при сборке соединений с гарантиро­ванным натягом требования, предъявляемые к качеству обработ­ки сопрягаемых деталей, значительно ниже, чем при сборке тех же соединений прессовым методом, что позволяет значительно снизить стоимость изготовления деталей соединения.

Наиболее целесообразно применять сборку методом термиче­ского воздействия с общим и местным подогревом охватывающей детали. Этим методом пользуются при соединении деталей боль­шого диаметра с малой площадью сопряжения. Нагрев деталей не­больших и средних размеров производится в масляных и водяных ваннах. Для крупногабаритных деталей применяют местный подо­грев участков, примыкающих к посадочному отверстию. Местный подогрев может быть осуществлен при помощи газовой горелки, устройств со спиралью или индуктора токов высокой частоты (ТВЧ). В зависимости от требуемого натяга температура нагрева колеблется в пределах 75…400°C. При автоматической сборке на­грев деталей производится в специальных тоннельных печах. Для нагрева деталей типа колец применяют специальные индукцион­ные устройства.

Нагрев деталей для выполнения соединений с гарантирован­ным натягом осуществляют в следующей последовательности:

• проверяют соответствие размеров соединяемых деталей требованиям чертежа;
• помещают охватывающую деталь в масляную ванну для нагрева;
• устанавливают нагретую охватывающую деталь на охва­тываемую и выдерживают соединение до достижения им комнатной температуры.

Метод глубокого охлаждения.

Метод глубокого охлаждения — метод, применяемый при поперечной сборке соединений с гаран­тированным натягом, но по сравнению с методом термического воздействия имеет ряд преимуществ:

• обеспечивает высокую прочность соединения;
• уменьшает деформацию охватываемой детали;
• уменьшает возможные изменения формы, возникающие при сборке с термическим воздействием.

Глубокое охлаждение деталей производится в жидком азоте (-195,6 °C) или в твердой углекислоте (-78,5°C). При работе с охлаждающими средами следует строго соблюдать меры безопас­ности. Для охлаждения деталей жидким азотом применяют специ­альные металлические сосуды — сосуды Дьюара, Сосуды имеют двойные стенки, уменьшающие интенсивность теплообмена с окружающей средой, и отверстия в крышке для выхода газа, об­разующегося в результате испарения хладоносителя.

Охлаждение деталей, подлежащих сборке, осуществляется сле­дующим образом:

• очищают детали от грязи и масла, промывают и проти­рают насухо;
• оценивают состояние поверхностей соединяемых дета­лей, убеждаясь в отсутствии заусенцев и задиров;
• загружают детали в емкость с хладоносителем, исполь­зуя специальные клещи (детали типа валов загружают вертикально; при загрузке деталей массой более 10 кг сле­дует пользоваться специальными приспособлениями — хомутами, струбцинами, рым-болтами, облегчающими последующее извлечение детали из емкости с хладоно­сителем) ;
• заполняют сосуд хладоносителем так, чтобы он полно­стью покрывал детали (при использовании в качестве хладоносителя жидкого азота его заливают в емкость таким образом, чтобы уровень жидкости был выше деталей на 80…100 мм; по мере испарения жидкость необходимо доливать, поддерживая ее уровень постоянным).

Время выдержки деталей в охлаждающей жидкости зависит от их размеров и массы. Примерное время выдержки деталей, мин, в жидком азоте следующее:

Тонкостенные детали с толщиной стенки 7… 10 мм…………………. 8… 10

Втулки с толщиной стенки 20.,,30 мм………………………………………… 15…20

Толстостенные детали с толщиной стенки 40.„50 мм……………….. 35.„50

Если выдержка деталей (при охлаждении до -195,6 °C) состав­ляет 25…35 мин, то количество жидкого азота выбирают из рас­чета 0,6 л на 1 кг охлаждаемых деталей. Если температура, до кото­рой охлаждают детали, выше -195,6 °C, то количество жидкого азота определяют из того расчета, что для охлаждения 1 кг дета­лей на 1 ’С требуется 3 мл жидкого азота или пользуются справоч­ными таблицами.

При использовании твердой углекислоты («сухой лед») охлаж­дение производится в специальном термосе. Для улучшения охлаждения «сухой лед» помещают в жидкую среду, например в метиловый или в денатурированный спирт. При этом в сосуд сна­чала заливают жидкость, а потом добавляют «сухой лед».

Наиболее существенным недостатком метода глубокого охлаж­дения является уменьшение ударной вязкости деталей, подверг­шихся охлаждению, что необходимо учитывать при выборе по­садок в соединениях, собираемых методом глубокого охлажде­ния.

Если в соединении предусмотрены значительные натяги, то ре­комендуется применение комбинированного метода — нагрев охватывающей детали и охлаждение охватываемой.

Метод гидропрессовой сборки.

Гидропрессовая сборка пред­ставляет собой комбинацию продольной и поперечной сборки и находит все большее применение. Сущность этого метода, схема­тически показанного на рис. 1, состоит в том, что под воздей­ствием высокого давления (до 200 МПа) масла, подводимого в зону соединения через специальные каналы в валу или во втулке, про­исходит упругое деформирование деталей соединения. Такое деформирование обеспечивает получение гарантированного натяга в результате возвращения размеров к исходным величинам после снятия давления.

Метод пластического деформирования (вальцевание) — про­цесс расширения конца трубы, вставленной в отверстие корпус­ной детали. Этот метод применяют в основном для соединения груб с корпусными деталями. Такое соединение отличается проч­ностью и герметичностью. Перед началом вальцевания зазор меж­ду трубой и поверхностью отверстия корпусной детали не должен превышать 1 % диаметра трубы. Отклонение отверстия корпусной детали от круглости и цилиндричности не должно превышать 0,2 мм. После того как труба, подлежащая развальцовке, установлена в отверстии корпусной детали, приступают непосредственно к осу­ществлению самого процесса вальцевания.

Под воздействием инструмента (вальцовки) в металле трубы происходят пластические деформации, в результате которых ее диаметр увеличивается и труба закрепляется в отверстии, при этом деформируется только труба. При дальнейшем вальцевании груба начинает давить на стенки отверстия, вызывая в них упру­гие деформации, которые и обеспечивают после снятия нагрузки прочность и плотность соединения. Прочность соединения значительно увеличивается, если концу вальцуемой трубы придают коническую форму.

Для вальцевания применяют косые вальцов­ки: крепежные (КВК) и бортовочные (КВБ). Бор­товочная вальцовка (рис. 1) состоит из корпу­са 2 с выполненными в нем прорезями, вальцовочных роликов 3, конуса 4 и бортовочных роликов 1.

При вращении конуса 4 наклонные торцы роликов 3 давят на корпус 2, обеспечивая перемещение вальцовки по внутренней по­верхности трубы. Одновременно ролики, обкатывая конус, стре­мятся продвинуть его относительно корпуса вальцовки вперед. Продвигаясь вперед, конус раздвигает ролики, а ролики при этом расширяют трубу. Происходит вальцевание. Бортовочные ролики обеспечивают отбортовку конца трубы на 15°.

В качестве привода для вальцовок используют пневматические и электрические ручные механизированные инструменты (дрели).

Контроль качества вальцовки осуществляется визуально и на слух. При качественном вальцевании труба не должна качаться в отверстии, а при ее обстукивании не должно возникать дребезжа­щего звука.

Клёпка — получение неразъемных соединений при помощи за­клепок. Применяется клепка при изготовлении металлических конструкций (фермы, балки, различного рода емкости и рамные конструкции). Заклепка представляет собой металлический стер­жень из пластичного металла, на одном конце которого выполнена головка, называемая закладной. В процессе выполнения операции на второй стороне стержня, устанавливаемого в отверстия соеди­няемых заготовок, образуется вторая головка заклепки, которую называют замыкающей. Необходимость применения пластичного металла для изготовления заклепок связана с тем, что головки за­клепок образуются в результате пластического деформирования стержня. При выполнении заклепочного соединения заклепки следует выбирать из того же материала, из которого выполнены детали, подлежащие соединению. Это предупреждает появление гальванических пар, приводящих к коррозии в месте соприкосно­вения заклепки и детали. Процесс клепки состоит из двух этапов: подготовительного и собственно клепки. Подготовительный этап включает в себя сверление или пробивку отверстия под заклепку и формирование углубления в отверстии при помощи зенкования под закладную и замыкающую головки, если это необходимо. Соб­ственно клепка включает в себя установку заклепки в подготов­ленное отверстие, натяжку склепываемых заготовок, формирова­ние замыкающей головки и зачистку после клепки. В зависимости от характера заклепочного соединения клепка выполняется холод­ным (без нагрева) и горячим (с предварительным нагревом заклеп­ки до температуры 1 000… 1 100°C) способами. На практике горя­чая клепка применяется в тех случаях, когда используются сталь­ные заклепки диаметром более 12 мм.

Типы заклепок и заклепочных швов.

Наиболее часто при мон­тажных работах применяют заклепки с полукруглой и потайной головкой. В связи с тем что заклепки с потайной головкой недо­статочно прочно соединяют детали в месте клепки, их применяют ограниченно. Такие заклепки используются только в тех случаях, когда головки заклепок по условиям эксплуатации конструкции не должны выступать над поверхностью соединяемых деталей. В зависимости от назначения и условий эксплуатации возможно использование заклепок с другими формами головок (рис. 1).

Выбор размеров заклепок зависит от толщины соединяемых клепкой деталей. Диаметр заклепки должен быть, как правило, равным суммарной толщине соединяемых деталей. Длина стерж­ня заклепки определяется с учетом образования замыкающей го­ловки, усадки стержня в процессе клепки и необходимости запол­нения зазора между стержнем заклепки и стенками отверстия под нее (рис. 2).

Для обеспечения свободной, но достаточно плотной установки заклепки диаметр отверстия должен быть несколько больше диа­метра заклепки:

В случае, если невозможно сформировать в соединении замыкающую головку, применяют взрывные заклепки. Такая заклепка, заполняемая взрывчатым веществом, устанавливается в отверстия соединяемых деталей и осаждается легкими ударами молотка в хо­лодном состоянии. После этого заклепку нагревают со стороны за­кладной головки каким-либо нагревательным прибором (напри­мер, паяльником), в результате чего происходит взрыв вещества, помещенного в стержне заклепки, и его конец расширяется, об­разуя замыкающую головку.

Для соединения тонких металлических листов и деталей из не­металлических материалов используют трубчатые заклепки, за­мыкающая головка которых образуется развальцовкой.

Место соединения деталей при помощи заклепок называется заклепочным швом. В зависимости от характера соединения и его назначения заклепочные швы подразделяются на прочные, плот­ные и прочно плотные.

Прочный шов применяется в тех случаях, когда необходимо по­лучить соединение повышенной прочности. Как правило, это со­единения в различных несущих конструкциях: балки, колонны, подъемные сооружения и другие подобные конструкции.

Плотный шов используется при клепке резервуаров и сосудов для жидкостей, трубных соединений для транспортирования газов и жидкостей под небольшим давлением.

Прочноплотный шов служит для соединения деталей в устрой­ствах и конструкциях, работающих под большим давлением, на­пример в паровых котлах.

По взаимному расположению деталей соединения различают два типа швов: встык и внахлестку (рис. 3, а). Соединение дета­лей встык осуществляется с помощью накладок. В соединении ис­пользуются одна (рис. 3, б) или две (рис, 3, в) накладки. Заклеп­ки при любом виде соединения можно располагать в один, два, три и более рядов. В зависимости от числа рядов заклепок в соеди­нении различают одно-, дву- и многорядные заклепочные соеди­нения (рис. 4).

Расстояние между заклепками в соединении выбирается в за­висимости от типа соединения (однорядное или двурядное). В од­норядных швах расстояние между осями заклепок (шаг) должно быть равно трем диаметрам заклепки, а расстояние от края соеди­няемых деталей до оси заклепок в соединении должно составлять не менее полутора диаметров. При выполнении двурядных швов эти расстояния соответственно должны быть равны четырем и по­лутора диаметрам заклепки. Расстояние между рядами заклепок в таких соединениях должно составлять два диаметра заклепки.

Инструменты и приспособления для ручной клепки.

Для руч­ной клепки применяют следующие инструменты: слесарный мо­лоток (как правило, используется молоток с квадратным бойком), поддержка под закладную головку и обжимка.

Молоток для выполнения клепки выбирается по массе в зависимости от диаметра заклепки:

Поддержка служит опорой при расклепывании стержня за­клепки; масса поддержки должна быть в 4—5 раз больше массы молотка. Поддержка, на которую опирается полукруглая заклад­ная головка заклепки, должна иметь лунку с формой, соответству­ющей форме замыкающей головки заклепки.

Натяжка служит для осаживания листов, подлежащих клепке, вдоль стержня заклепки. По оси натяжки выполняется глухое отверстие, в которое входит стержень заклепки при осаживании загото­вок, подлежащих соединению. Диаметр отверстия натяжки не дол­жен превышать диаметр стержня заклепки более чем на 1… 1,5 мм.

Обжимка представляет собой стержень, на конце которого вы­полнено отверстие для формирования после осаживания замыка­ющей полукруглой головки заклепочного соединения. Форма это­го отверстия должна соответствовать форме замыкающей голов­ки. Потайные замыкающие головки формируются бойком молотка без обжимки.

Чеканы представляют собой зубило с плоской и закругленной рабочей частью и применяются для создания герметичности за­клепочного шва, которая достигается за счет подчеканивания кра­ев заготовок в заклепочном шве.

Поддержки, натяжки и чеканы изготавливаются из инструмен­тальной углеродистой стали, а их рабочие части закаливаются.

С помощью этих инструментов ручная клепка осуществляется двумя методами: прямым и обратным.

Прямой метод характеризуется тем, что удары наносятся по стержню заклепки со стороны замыкающей головки.

При обратном методе удары наносят по закладной головке че­рез оправку, а формирование замыкающей головки осуществляет­ся за счет поддержки и обжимки. Качество клепки при этом не­сколько ниже, чем при прямом методе, поэтому метод обратной клепки применяется только в тех случаях, когда прямой метод при­менить невозможно,

Пистонница (рис. 5) представляет собой специальный ин­струмент для развальцовывания трубчатых заклепок. Заклепку 4 устанавливают в отверстие, под замыкающую головку подводят крючок 1, пистонницей 2 осаживают заклепку, подтягивая соеди­няемые детали друг к другу, и, вращая рукоятку пистонницы, раз­вальцовывают замыкающую головку.

При ручной клепке необходимо соблюдать следующие правила:

1. Перед началом работы следует проверить:

• совпадение отверстий в склепываемых деталях;
• соответствие диаметра стержня заклепки диаметру от­верстия;
• длину стержня заклепки для получения полноценной за­мыкающей головки.

2. Зенкование отверстия под потайную головку следует выпол­нять с контролем глубины и диаметра углубления под головку при помощи контрольной заклепки.

3. Склепывание деталей необходимо производить с упором потайной головки заклепки в плиту, полукруглой закладной го­ловки — в поддержку со сферическим отверстием соответствую­щего размера.

4. Следует обязательно осаживать склепываемые детали натяж­кой с отверстием, соответствующим диаметру стержня заклепки.

5. Запрещается забивать заклепку в отверстие, если заклепка не входит свободно в отверстие.

6. При расклепывании заклепок шарнирного соединения, на­пример плоскогубцев, необходимо прокладывать между соединяе­мыми деталями шарнира тонкую бумажную прокладку и по ходу расклепывания стержня заклепки периодически проверять под­вижность шарнирного соединения.

7. При клепке «на весу», т.е. когда склепываемые детали нахо­дятся в вертикальном положении, а также при клепке пневматиче­ским клепальным молотком работу следует выполнять вдвоем: один упирает в закладную головку поддержку, а второй расклепы­вает стержень заклепки для образования замыкающей головки.

8. При кустарном изготовлении заклепок следует использовать пруток или проволоку из мягкой стали, меди или алюминия, при­меняя для этого специальное приспособление (рис. 6).

Механизация клепки. При выполнении клепки крупногабарит­ных деталей широко применяют ручные механизированные ин­струменты и стационарное клепальное оборудование.

Наиболее распространенным механизированным инструмен­том для клепки является пневматический (реже электрический) клепальный молоток. Клепальные молотки отличаются разнообра­зием конструкций, но все молотки должны снабжаться гасителя­ми вибраций, которые предупреждают появление профессиональ­ных заболеваний, связанных с постоянным воздействием вибра­ций на организм.

Для соединения заготовок из листового материала толщиной 4…6 мм заклепками диаметром до 6 мм применяют пневматиче­ские прессы: ручной мод. ПРП5-2 (рис. 7) и стационарный мод. КП204-М (рис. 8).

Для соединения заготовок из листовой оцинкованной стали толщиной до 1 мм с использованием трубчатых алюминиевых за­клепок широко применяют клепальные клещи.

Склеивание — метод получения неразъемных соединений заготовок с помощью введения между сопрягаемыми поверхностями слоя специального вещества (клея), которое спо­собно непосредственно скреплять эти заготовки. Важным достоинством склеивания является возможность получения соединения из неоднородных материалов.

При склеивании можно избежать появления внутренних на­пряжений и деформаций соединяемых заготовок. Недостатками клеевых соединений являются низкая термостойкость (менее 100 °C), склонность к ползучести (смещение одной части склеен­ной заготовки относительно другой) при длительном воздействии сдвигающих усилий, а также длительная выдержка для полимери­зации клея в соединении. Склеивание применяется для соедине­ния металлических и неметаллических заготовок (в том числе труб), заделки трещин и раковин в деталях, восстановления не­подвижных посадок и для целого ряда других работ, связанных с созданием неподвижных неразъемных соединений.

Технологический процесс склеивания для всех видов соединяе­мых материалов и всех видов клеев состоит, как правило, из сле­дующих этапов:

• подготовка поверхности к склеиванию;
• подготовка клея;
• нанесение клея на склеиваемые поверхности;
• выдержка нанесенного слоя клея;
• сборка соединяемых (склеиваемых) заготовок;
• выдержка соединения при определенной температуре и давлении;
• очистка шва от подтеков клея;
• контроль качества клеевых соединений.

Подготовка поверхности к склеиванию сводится к механиче­ской подгонке, приданию необходимой шероховатости склеивае­мым поверхностям, очистке от грязи и масла и тщательному обез­жириванию. Выбор инструмента для механической подгонки и придания необходимой шероховатости зависит от типа клеевого соединения. Для механической подгонки, придания заданной шероховатости и механической очистки используют напильники, надфили и наждачную бумагу, а также методы станочной обработ­ки (точение, шлифование, фрезерование и т.п.).

Наносимый на поверхности слой клея должен быть равномер­ным, без пузырьков воздуха. Клеи в зависимости от назначения могут быть жидкими, пастообразными или в виде клеющей плен­ки, которая не требует специального регулирования толщины кле­ющего слоя. Вручную клей наносят кистью или шпателем, жидкие клеи можно наносить пульверизатором. Во время выдержки после нанесения клея происходит испарение из клея влаги и летучих ве­ществ, в результате чего клей приобретает нужную вязкость и уменьшается усадка клеевого шва.

Совмещение склеиваемых заготовок, исключающее их само­произвольное смещение, осуществляется при помощи струбцин и других зажимных приспособлений.

Процесс склеивания и полимеризации должен происходить при определенных условиях: давление — 0,3… 1 МПа, температура — 5…30°C, время выдержки — от 20 мин до 74 ч. Для создания не­обходимых условий используются механические, гидравлические и пневматические прессы и специальные установки с электрическим или газовым подогревом. Возможно применение для нагрева соединяемых заготовок открытого пламени газовых или бензино­вых горелок.

Контроль клеевого соединения осуществляется визуально, а также путем испытаний соединения на герметичность и прочность. Соединение считается выполненным удовлетворительно, если при контроле на прочность разрушение происходит не по клеевому шву, а по основному материалу.