Мастер-класс процесс изготовления винта и гайки диаметром 1 мм из серебра

Расчет и изготовление воздушного винта

Проектирование воздушного винта

Воздушный завоевал винт репутацию незаменимого движителя для плавсредств быстроходных, эксплуатируемых на мелководных и заросших акваториях, а для также аэросаней-амфибий, которым приходится снегу на работать, на льду и на воде. И у нас и за рубежом уже накоплен немалый опыт применения воздушных скоростных на винтов малых судах и амфибиях . Так, с нашей г. в 1964 стране серийно выпускаются и эксплуатируются амфибии-аэросани (рис. 1) КБ им. А. Н. Туполева. В США несколько тысяч десятков аэролодок, как их называют американцы, Флориде во эксплуатируются.

Рис. 1. «Туполевские» аэросани-амфибии А-3 с винтом воздушным.

Проблема создания быстроходной мелкосидящей лодки моторной с воздушным винтом продолжает интересовать и судостроителей наших-любителей. Наиболее доступна для мощность них 20—30 л. с. Поэтому рассмотрим основные вопросы воздушного проектирования движителя с расчетом именно на такую Тщательное.

мощность определение геометрических размеров воздушного позволит винта полностью использовать мощность двигателя и тягу получить, близкую к максимальной при имеющейся При. мощности этом особую важность будет правильный иметь выбор диаметра винта, от которого во зависит многом не только КПД движителя, но и уровень прямо, шума обусловленный величиной окружных скоростей.

Мастер-класс: «Технология ювелирного литья»

зависимости Исследованиями тяги от скорости хода установлено, для что реализации возможностей воздушного винта мощности при 25 л. с. необходимо иметь его диаметр — Чтобы 2 м. около обеспечить наименьшие энергетические затраты, должен воздух отбрасываться назад струей с большей сечения площадью; в нашем конкретном случае площадь, винтом ометаемая, составит около 3 м². Уменьшение диаметра для до 1 м винта снижения уровня шума уменьшит ометаемую, площадь винтом, в 4 раза, а это, несмотря на скорости увеличение в струе, вызовет падение тяги на сожалению на 37%. К швартовах, компенсировать это снижение тяги не шагом ни удается, ни числом лопастей, ни их шириной.

С увеличением движения скорости проигрыш в тяге от уменьшения диаметра таким; снижается образом, увеличение скоростей позволяет винты применять меньшего диаметра. Для винтов обеспечивающих 1 и 2 м, диаметром максимальную тягу на швартовах, на скорости 90 км/ч тяги величины становятся равными. Увеличение диаметра до 2,5 м, тягу увеличивая на швартовах, дает лишь незначительный тяги прирост на скоростях более 50 км/ч. В общем случае диапазону каждому эксплуатационных скоростей (при определенной двигателя мощности) соответствует свой оптимальный диаметр увеличением. С винта мощности при неизменной скорости КПД по оптимальный диаметр увеличивается.

Винт поперечных подач ТС 75, 1К625Д

Как следует из рис на приведенного. 2 графика, тяга воздушного винта больше 1 м диаметром тяги водяного гребного винта (подвесного) штатного мотора «Нептун-23» или «Привет-22» скоростях при свыше 55 км/ч, а воздушного винта диаметром 2 м — при уже скоростях свыше 30—35 км/ч. Расчеты показывают, скорости на что 50 км/ч километровый расход топлива двигателя с винтом воздушным диаметром 2 м будет на 20—25% меньше, чем экономичного наиболее подвесного мотора «Привет-22».

Рис. 2. тяги Зависимость Р воздушных винтов, а также штатных винтов гребных (теоретически — в идеальных условиях) подвесных Привет «моторов-22» (кривая 1) и «Нептун-23» (кривая 2) от скорости V.
3 — тяги кривая воздушного винта с D=2,5 м и h=0,5; 4 — кривая тяги винта воздушного с D=1 м; h=0,65; 5 — кривая тяги воздушного винта с D=2 м; h=0,52.

�� Что значат эти цифры на болтах? Как нас обманывают.

выбора Последовательность элементов воздушного винта по приводимым такова графикам. Диаметр винта определяется в зависимости от тяги необходимой на швартовах при заданной мощности на винта валу. Если эксплуатация мотолодки предполагается в районах населенных или районах, где существуют шуму по ограничения, приемлемый (на сегодня) уровень шумов соответствовать будет окружной скорости — 160—180 м/с. исходя, Определив из этой условной нормы и диаметра максимальное, винта число его оборотов, установим отношение передаточное от вала двигателя к валу винта.

диаметра Для 2 м допустимое по уровню шума число будет оборотов около 1500 об/мин (для около 1 м — диаметра 3000 об/мин); таким образом, отношение передаточное при числе оборотов двигателя мин об/4500 составит около 3 (для диаметра 1 м — При 1,5).

около помощи графика на рис. 3 вы сможете величину определить тяги воздушного винта, если выбраны уже диаметр винта и мощность двигателя. нашего Для примера выбран двигатель самой мощности доступной — 25 л. с., а диаметр винта — 2 м. Для этого случая конкретного величина тяги равна 110 кг.

Изготовление восковых моделей гребных винтов для литья.

Зависимость. 3. Рис тяги P на швартовах от мощности NB на валу его и винта диаметра D.

Отсутствие надежных редукторов пожалуй, является, самым серьезным препятствием, которое преодолеть предстоит. Как правило, цепные и ременные изготовленные, передачи любителями в кустарных условиях, оказываются имеют и ненадежными низкий КПД. Вынужденная же установка винта воздушного прямо на вал двигателя приводит к уменьшения необходимости диаметра и, следовательно, снижению эффективности Для.

движителя определения ширины лопасти и шага воспользоваться следует приводимой номограммой рис. 4. На горизонтальной шкале правой из точки, соответствующей мощности на валу проводим, винта вертикаль до пересечения с кривой, соответствующей найденному ранее диаметру винта. От точки пересечения горизонтальную проводим прямую до пересечения с вертикалью, проведенной из лежащей, точки на левой шкале числа оборотов. значение Полученное определяет величину покрытия проектируемого покрытием (винта авиастроители называют отношение суммы лопастей ширин к диаметру).

Рис. 4. Номограмма для величины определения покрытия винта σ=Σb/D и относительного шага h=H/D в мощности от зависимости на валу винта NB и частоты вращения n.

двухлопастных Для винтов покрытие равно отношению лопасти ширины к радиусу винта R. Над значениями указаны покрытий значения оптимальных шагов винта. нашего Для примера получены: покрытие σ=0,165 и шаг относительный (отношение шага к диаметру) h=0,52. Для диаметром винта 1 м σ=0,50 м и h=0,65. Винт диаметром 2 м должен быть 2-шириной с лопастным лопасти, составляющей 16,5% R, так как покрытия величина невелика; винт диаметром 1 м может лопастным 6-быть с шириной лопасти 50:3=16,6% R или 4-лопастным с лопастей шириной 50:2 = 25% R. Увеличение числа лопастей даст уменьшение дополнительное уровня шума.

С достаточной степенью можно точности считать, что шаг винта не числа от зависит лопастей. Приводим геометрические размеры лопасти деревянной шириной 16,5% R. Все размеры на чертеже даны. 5 рис в процентах радиуса. Например, сечение D расположено 16,4% R, составляет на 60% R. Хорда сечения разбивается на 10 равных носок, т. е. по 1,64% R; частей разбивается через 0,82% R. Ординаты профиля в определяются миллиметрах умножением радиуса на соответствующее каждой значение ординате в процентах, т. е. на 1,278; 1,690; 2,046 . 0,Рис.

Рукоятки для столярных приспособлений

548. 5. Чертеж лопасти деревянного винта макс 16,5% R.
с = шириной. толщина профиля / хорда профиля.
размеры Все даны в процентах от величины радиуса Если.

Лайфхак: как сэкономить на метчикодержателе

винта необходимо построить лопасть большей ширины относительной, все относительные размеры необходимо соответственно изменить новой ширине. Например: для шириной лопасти 25% хорды и толщины сечений нужно отношении в увеличить 25:16,5=1,52, т. е. в полтора раза.

На схеме рис. 6 построение приведено установочных углов сечений по найденному шагу ранее воздушного винта.

Рис. 6. Пример установочных построения углов сечений лопасти винта шага постоянного.
Диаметр — 2 м; шаг — 1,04 м; относительный шаг — 0,52.
сечение, Например D, составляющее 16,4% от радиуса, построенное по данным устанавливается. 5, рис на расстоянии 600 мм от оси (60%) под схеме φ-0 (на углом сечение условно развернуто на 90°).

Предлагаемый метод приближенный при минимальной трудоемкости расчетных дает работ хорошие результаты. Полученные расхождения сравнении при расчетных данных и результатов натурных составляют испытании по мощности — до 3%, по тяге — 5—7%.

«Проектирование воздушного Махоткин», Г. В. винта, КиЯ 2(78) 1979 г.

Чистка сборка гайки ШВП SFU 1605 и установка её на винт

этой Поделитесь страницей в соц. сетях или закладки в добавьте:

Изготовление моделей гребных винтов с использованием технологий Delcam plc

Борис Басков, Вячеслав Саитов

Одной из научно-технических проблем совершенствования характеристик современных судов является создание эффективных гребных винтов.

Производство натурных гребных винтов, представляющих собой сложные конструкции диаметром до 7 метров и весом до 50 тонн, — трудоемкий и дорогостоящий процесс, поэтому перед изготовлением натурного винта нового типа проводятся гидродинамические исследования на модели. Детальное проектирование гребных винтов осуществляется в научно-технических организациях, имеющих экспериментальную базу для проведения модельных испытаний гребного винта.

Основным требованием к моделям гребных винтов является точность соответствия изготовленного профиля лопастей спроектированным, которая, в свою очередь, определяет достоверность информации, получаемой при их испытании.

Диапазон диаметров моделей находится в пределах от 150 до 350 мм, количество лопастей — до 13. Толщина лопастей моделей может изменяться в пределах от 0,1 мм на кромках до 8-10 мм на корневом сечении у ступицы. Диаметр ступицы обычно составляет 25-30% диаметра винта. Модели гребных винтов изготавливаются путем литья из мягких сплавов, таких как баббит, силумин, латунь, с последующей механической обработкой.

На рынке гидродинамических исследований проектов предъявляются высокие требования к точности (± 0,05 мм) и срокам изготовления (один месяц) моделей гребных винтов.

В ЦНИИ имени академика А.Н.Крылова работы по совершенствованию технологии изготовления моделей гребных винтов на базе интегрированной CAD/CAM-системы DUCT5 фирмы Delcam plc (Великобритания) и многокоординатного фрезерного станка с ЧПУ фирмы Mandelli (Италия) начаты в 1997 году.

Несмотря на то что DUCT5 является системой общего машиностроительного назначения, ее возможности в создании прикладных командных файлов позволили эффективно решать задачи построения компьютерного образа и механообработки модели гребного винта на станке с ЧПУ.

Построение компьютерного образа поверхности модели гребного винта

Данные для построения компьютерного образа модели гребного винта представляются в виде теоретического чертежа и таблицы координат профилей сечения. Для построения удовлетворительной по качеству поверхности лопасти винта необходимо 37-45 точек на каждое сечение. Количество сечений (10-15) определяется геометрией винта. Компьютерный образ лопасти модели гребного винта строится по сечениям и направляющей. Такая форма построения поверхности удобна для моделирования спрямленной поверхности лопасти. Данные вводятся в командный файл определенного формата, запуск которого из системы DUCT выполняет построение спрямленной поверхности лопасти модели гребного винта.

Запись вебинара «Обзор принадлежностей для комплектации шкафов (весь спектр)» от 24.04.2020

Качество построенной поверхности оценивается технологом-программистом визуально, с помощью закраски по кривизне, и в случае необходимости производится редактирование поверхности. Редактирование заключается в изменении формы продольных линий вблизи кончика лопасти и формы сечений вблизи входной и выходной кромок. Для удобного и наглядного выполнения редактирования были написаны командные файлы, позволяющие изменять форму продольных и поперечных линий, не перемещая опорные точки поверхности.

У некоторых моделей гребных винтов концевое сечение представляет собой точку. В этом случае для построения поверхности приходится заменять точку сечением, отступающим от конца лопасти на величину погрешности обработки (примерно 0,05 мм). Продольные линии построенной таким образом лопасти сходятся в сечении (рис. 1). При закрашивании лопасти по кривизне наблюдается нерегулярность построенной поверхности в зоне кончика лопасти (рис. 2). Причиной этого является ограниченная точность представления данных на персональном компьютере, поэтому при механообработке приходится оставлять зону на расстоянии 2-3 мм от кончика лопасти для ручной доводки.

Сечения построенной и отредактированной поверхности лопасти «наворачиваются» на цилиндры соответствующего радиуса. Далее строятся ступица, галтельный переход и остальные лопасти, что не представляет никакой сложности. Пример построенной в DUCT5 поверхности семилопастной модели гребного винта со сложной геометрией лопасти представлен на рис. 3.

Установка модели гребного винта на технологическом поворотном столе

Отличительной особенностью технологии изготовления моделей гребных винтов в ЦНИИ имени академика А.Н.Крылова является обработка моделей с одной установки.

Обработка моделей производится на 5-координатном фрезерном станке с ЧПУ (три линейные координаты и две угловые — поворот стола и наклон шпинделя). Для обеспечения всестороннего доступа инструмента при обработке модели последняя размещается над поверхностью поворотного стола на вершине металлической стойки, жестко закрепленной на поворотном столе. Вертикальное перемещение шпинделя станка составляет 1100 мм, углы наклона шпинделя — от +70 до –130°, угол поворота стола ±360° — все это позволяет выполнить обработку лопастей модели с нагнетающей и засасывающей сторон, не переворачивая саму модель, и исключить погрешность переустановки.

Система базирования модели в координатах станка следующая:

·ось вращения модели гребного винта совмещается с осью вращения поворотного стола;

·плоскость ступицы устанавливается параллельно плоскости поворотного стола.

Для установления соответствия между координатами модели и станка в файле смещения (offset file) ЧПУ по каждой координате фиксируется числовое значение смещения опорной точки модели относительно абсолютного нуля станка.

При изготовлении модели винта из формозадающей заготовки процесс «вписывания» модели в заготовку осуществляется с помощью прохождения «пристрелочных» управляющих программ по нагнетающей и засасывающей сторонам всех лопастей. Изменением параметров в файле смещения добиваются идентичности следа фрезы на всех лопастях. Процесс «пристрелки» зависит от точности геометрии формозадающей заготовки, занимает определенное время и усложняется с увеличением количества лопастей.

При изготовлении модели винта из цилиндрической заготовки упрощается и ускоряется процесс литья и исключается процесс «пристрелки», что следует принять во внимание при принятии решения относительно формы заготовки.

Механообработка моделей гребных винтов

Специфика механообработки моделей гребных винтов обусловлена их геометрией:

  • перекрытие лопастей ограничивает возможность позиционирования инструмента;
  • консольность лопасти выдвигает требования к режимам обработки, обеспечивающим снижение вибрации и исключение деформации.

Широкие возможности DUCT5 по механообработке — такие как задание различных стратегий движения фрезы при черновой, получистовой и чистовой обработке, задание геометрии и размеров обрабатывающего инструмента, задание режимов обработки — упрощают технологию получения управляющих программ для станка с ЧПУ. Особо следует отметить контроль на «зарезание» поверхности и «столкновение» с оснасткой, без которых полностью обработать модель гребного винта на станке с ЧПУ невозможно.

Черновая обработка модели осуществляется в 3- или 5-координатной обработке с фиксированными угловыми координатами, что существенно сокращает время обработки на станке по сравнению с полной 5-координатной обработкой. Обработка осуществляется по всей поверхности нагнетающей и засасывающей сторон с припуском до 2 мм. На рис. 4 представлена черновая обработка четырехлопастной модели винта из цилиндрической заготовки, для которой управляющие программы разработаны с помощью CAM-системы PowerMILL 1 . Для сокращения времени изготовления черновая обработка производится двумя станками одновременно.

Получистовая и чистовая обработка модели осуществляется «зонно-ступенчатым» методом. Суть метода в том, что обработка нагнетающей и засасывающей сторон выполняется по зонам, от кромок к центру и от кончика лопасти к ступице, по управляющим программам с припусками (ступеньками) от 1,5 до 0,1 мм. Для каждой зоны устанавливаются границы обработки и определяются углы поворота стола и наклона шпинделя. Определение углов наклона шпинделя и поворота стола осуществляется путем подбора вариантов с последующими расчетом траектории фрезы и проверкой на «зарезание» поверхности и «столкновение» с оснасткой.

Практикум по накостному остеосинтезу мелких трубчатых костей кисти

Получистовая и чистовая обработка модели гребного винта предполагает снятие по 0,5-0,1 мм материала — начиная с зон входной и выходной кромок (ширина зон 3-4 мм) с нагнетающей и засасывающей сторон продольными проходами инструмента в направлении от ступицы до кончика. Затем осуществляется поочередная обработка засасывающей и нагнетающей сторон лопасти по сечениям зонами шириной 5-15 мм от кончика лопасти к ступице, при этом оставляют припуск (0,1 мм) на ручную доводку и полировку.

Организация процесса обработки

Качественное изготовление модели во многом зависит от организации процесса обработки. Большое количество программ (около 200), строгая очередность их разработки и выполнения на станке требуют согласованности действий технолога-программиста и оператора станка с ЧПУ. Снизить вероятность ошибки позволяет учет разработки управляющих программ и их выполнения на станке с ЧПУ. Для этого используется карта механообработки — схематическое изображение зон обработки с краткой информацией о программах и режимах обработки.

Для контроля за движением фрезы во время обработки модели оператор станка с ЧПУ обеспечен графическими средствами для предварительного просмотра траектории движения фрезы по управляющей программе.

В системе DUCT5 были изготовлены различные типы винтов, в частности:

  • модель трехлопастного суперкавитирующего гребного винта (рис. 5);
  • модель девятилопастного импеллера (рис. 6);
  • модель тринадцатилопастного спрямляющего аппарата водометного движителя (рис. 7).

Применение системы DUCT5 для изготовления моделей гребных винтов позволяет:

  • сократить время, повысить точность и качество изготовления моделей гребных винтов;
  • изготавливать модели гребных винтов и лопастных систем моделей водометных движителей с геометрией лопастей любой сложности;
  • предъявлять заказчику компьютерный образ модели гребного винта и вносить необходимые изменения в геометрию винта до начала механической обработки;
  • изготавливать модели из цилиндрических заготовок;
  • применять для механообработки моделей стандартные фрезы.

Лабораторная работа 32. Заклёпочные соединения

ЗАКЛЁПОЧНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

Гайка поперечной подачи 1к62 как на 16к20.

Цель работы: изучение заклёпочных соединений.

  • 1. Изучить заклёпки и заклёпочные соединения.
  • 2. Классификация заклёпок по назначению.
  • 3. Ознакомиться с технологией заклёпочных соединений.
  • 4. Виды заклёпок и их применение.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ

Понятие о заклепочных соединениях. Виды заклепок

Заклёпочное соединение — неразъёмное соединение деталей при помощи заклёпок. Обеспечивает высокую стойкость в условиях ударных и вибрационных нагрузок. На современном этапе развития технологии уступает место сварке и склеиванию, обеспечивающим большую производительность и более высокую прочность соединения. Однако по-прежнему находит применение в следующих случаях:

— в соединениях, где необходимо исключить изменение структуры металла, коробление конструкции и перегрев расположенных рядом деталей; соединение разнородных, трудно свариваемых и не свариваемых материалов;

Рис. 32.1. Заклёпочное соединение в мостовой конструкции: а — расположение заклёпок в шахматном порядке при соединении двух деталей внахлёст; б — расположение заклёпок при соединении деталей встык с помощью одной накладки, в — соединение деталей с помощью боковых накладок

  • — в соединениях с затруднительным доступом и контролем качества;
  • — в случаях, когда необходимо предотвратить распространение усталостной трещины из детали в деталь.

Заклепка (рис.32.2) представляет собой цилиндрический стержень с выштампованной закладной головкой из круглой калиброванной стали. Формы головок бывают следующими: полукруглыми, по-лупотайиыми, коническими. В процессе клепки на втором конце стержня формируется замыкающая головка.

Изготовление гайки поперечного винта станок 16 к 20.

Рис. 32. 2. Виды заклёпок

Заклепочное соединение может быть подвижным и неподвижным. Неподвижное соединение применяется в большинстве случаев для различных металлических конструкций, начиная от решеток, ограждений и кончая ювелирными украшениями. Подвижные соединения применяются при изготовлении инструментов (щипцы, ножницы) и других изделий (петли, шарниры) для получения шарнирных соединений, в них заклепки устанавливаются с зазором.

Заклепки изготовляют из металлов, обладающих вязкостью и пластичностью в холодном состоянии (сталь, медь, латунь, алюминий, серебро и др.). Они состоят из стержня с одной головкой, которая называется закладной, вторая головка (замыкающая) образуется при расклепывании.

По назначению неподвижные заклепочные соединения подразделяются на прочные, плотные и прочноплотные. Прочные соединения применяют при сборке и монтаже колонн, ферм, балок; плотные — 370 цистерн, резервуаров; прочноплотные — для изготовления емкостей, находящихся под давлением.

Заклепочные соединения применяют при изготовлении тяжелых подкрановых балок, мостов, элементов пролетных и других конструкций, для которых необходимо обеспечить высокую вибрационную прочность. Чаще всего используют заклепки диаметром 12-30 мм, которые ставят в отверстия, диаметр которых на 1-1,5 мм больше диаметра заклепки.

Нарезание трапецеидальной резьбы 28х5 (винт, гайка)

За расчетный диаметр заклепки принимают диаметр отверстия, так как при образовании замыкающей головки стержень головки осаживается и утолщается.

Длину заклепки выбирают с учетом толщины соединяемого пакета и длины стержня, идущей на образование замыкающей головки и заполнение зазора между отверстием и стержнем.

В самих заклепках и в заклепочных соединениях возникают срезывающие, сжимающие и изгибающие напряжения; наиболее опасны из них два первых.

Клепку выполняют горячим и холодным способами.

Горячую клепку производят, как правило, в заводских условиях. Для этого применяют электрические или пневматические клепальные скобы. Заклепку, нагретую до 900-1100 °C (оранжевый цвет), вставляют в отверстие соединяемых элементов. При остывании заклепка укорачивается и плотно стягивает склепанный пакет.

Как сделать проволоку (волочильная доска)

В условиях монтажной площадки клепку ведут холодным способом с применением пневматических клепальных молотков. Операции выполняют в такой последовательности:

  • — изготовление деталей с отверстиями;
  • — установка в часть отверстий временных болтов (не менее 1/3 от числа всех заклепок);
  • — рассверливание (при необходимости) отверстий в сборных деталях;
  • — непосредственно клепка.

При установке заклепок их удерживают ручными поддержками.

Заклепки располагают в один или несколько рядов. Расстояние между осями продольного ряда заклепок, то есть установленных вдоль прилагаемого усилия, называют шагом, а в поперечном ряду — дорожкой. В зависимости от числа заклепок в соединении и их расположения монтажную клепку подразделяют па узловую и рядовую. Узловой считают клепку, если в узле нс более 15 заклепок, рядовой — клепку при числе заклепок в узле свыше пятнадцати.

Для рассверливания отверстий применяют пневматические сверлильные машины.

Ювелирный аппарат для пайки своими руками. How to make gasoline torch (part 6)

Качество поставленных заклепок проверяют внешним осмотром, замерами и остукиванием. При внешнем осмотре удостоверяются, что нет перекосов, а при остукивании — что отверстие целиком заполнено стержнем. Для этого применяют контрольный молоток массой 0,3-0,4 кг. Удары наносят по боковой поверхности головок в направлении, перпендикулярном ее оси.

Слабые заклепки заменяют. Чтобы извлечь заклепку, одну из ее головок срубают зубилом или срезают кислородным резаком, после этого выбивают стержень заклепки пневматическим молотком и выколоткой. Чтобы заклепка легче выходила из отверстия, его со стороны срубленной головки заливают керосином.

�� Безлюфтовые гайки и кривой ходовой винт

Заклепки в конструкциях из алюминиевых сплавов изготовляют из сплавов тех же марок, что и соединяемые элементы, и ставят только в холодном состоянии. Контакт алюминиевых сплавов с другими металлами недопустим, так как в местах соприкосновения возникает электрохимическая коррозия.

При клепке на высоте следят за устойчивостью и прочностью подмостей. При работе на деревянных подмостях на них должно быть ведро с водой или песком.

В каждом заклепочном соединении заклепки располагают в один, два и более рядов. В соответствии с этим заклепочные швы делятся на одно-, двух- и многорядные, а также на параллельные и шахматные (рис.32.3).

Различают клепку ручную, механизированную (при которой применяют пневматические клепальные молотки) и машинную, выполняемую на прессах одинарной и групповой клепки.

При ручной клепке применяют слесарные молотки с квадратным бойком, поддержки, обжимки, натяжки и чеканки. Массу молотка выбирают в зависимости от диаметра заклепки.

Поддержки являются опорой при расклепывании стержня заклепок. Форма и размеры поддержек зависят от конструкции склепываемых деталей и диаметра стержня заклепки, а также от выбранного метода клепки (прямой или обратный). Поддержка должна быть в 3-5 раз массивнее молотка.

Обжимки служат для придания замыкающей головке заклепки требуемой формы после осадки. На одном конце обжимки имеется углубление по форме головки заклепки.

Натяжка представляет собой бородок с отверстием на конце. Натяжка применяется для осаживания листов.

Чекан представляет собой слесарное зубило с плоской рабочей поверхностью и применяется для создания герметичности заклепочного шва, достигаемой обжатием (подчеканкой) замыкающей головки и края листа.

Рис. 32. 3. Заклепочные швы: а — однорядный в соединении внахлест;

б — однорядный в стыковом соединении; в — однорядный в стыковом соединении с одной накладкой; г — двухрядные с шахматным расположением заклёпок в стыковочном соединении одной насадкой

Недостатки заклепочных соединений

Резьба трапеция колхозным методом

1) Трудоемкость процесса. Необходимо просверлить множество отверстий, установить заклёпки, расклепать их. Эти операции выполняются вручную, более того — парой слесарей-сборщиков.

2) Повышенная материалоемкость соединения.

Заклепочный шов ослабляет основную деталь,— значит, она должна быть толще.

Нагрузку несут заклепки, поэтому их сечение должно соответствовать нагрузке.

3) Необходимость специальных мер для герметизации.

Винты для столярных тисков — трапецеидальная резьба

Это очень важно для самолетостроения и ракетной техники, при сборке баков-кессонов и пассажирских отсеков.

В баках-кессонах, расположенных в крыле самолётов, как правило, держат топливно-авиационный керосин. Резиновый герметик, устойчивый к керосину, должен закрывать все заклёпочные швы. Вес его может составлять десятки килограммов.

4) Процесс сопровождается шумом и вибрацией. Это приводит к развитию профессиональных заболеваний у сборщиков и вызывает глухоту. Поэтому везде, где можно, внедряются новые инструменты для клёпки.

Преимущества заклёпочных соединений:

  • — не позволяют распространяться усталостным трещинам, таким образом, повышается надёжность всего изделия;
  • — позволяют соединять не поддающиеся сварке материалы.

В последнее время эти преимущества нивелируются тем, что появились достаточно прочные сплавы, поддающиеся сварке, появились синтетические клеи, позволяющие получить у клеевого шва прочность не хуже, чем у основного материала. На смену алюминиевым сплавам пришли композиты, в которые на стадии изготовления вклеивают металлические закладные элементы.

Требования, предъявляемые к заклёпкам

Заклепки должны соответствовать требованиям, установленным техническими условиями.

Поверхность заклепок должна быть гладкой, чистой, не иметь трещин, расслоений, пленок, раковин, пузырей, коррозии и прочих дефектов.

По размерам и допускам заклепки должны удовлетворять требованиям соответствующих нормалей на заклепки.

Стержни заклепок должны быть прямыми и круглого сечения.

На головках заклепок допускаются лыски, появляющиеся в результате неполного обжатия головок.

Изготовление заклёпок

Процесс изготовления заклепок определяется их типом и материалом, из которого они изготовлены.

Основными операциями изготовления заклепок являются:

  • — высадка,
  • — галтовка,
  • — термическая обработка,
  • — нанесение защитных покрытий,
  • — сборка (для заклепок, состоящих из нескольких деталей),
  • — испытание на расклепываемость и прочность.

Рассмотрим технологию изготовления применяемых в массовом масштабе обычных — стержневых заклепок.

Заклепки для конструкций из легких сплавов изготавливаются посредством высадки из проволоки в холодном состоянии. Диаметр проволоки берегся немного меньше диаметра готовой заклепки, чтобы заготовка заклепки легко входила отверстие высадочного инструмента (матрицы).

Заклепки изготавливаются на специальных высадочных автоматах. В процессе высадки с помощью втулки, калибра и скобы калибра проверяют, укладывается ли заклепка в поле допуска на высоту головки h (рис. 32.4). Если высота головки вышла из поля допуска, работу прекращают и производят переналадку автомата. После высадки заклепки поступают на галтовку для удаления заусенцев, образующихся в процессе высадки.

Рис. 32.4. К контролю высоты потайной головки h по АН

Заклепки вместе с дубовыми опилками засыпают в галтовочный барабан, при вращении которого заклепки очищаются от заусенцев.

После галтовки заклепки вынимают из барабана и просеивают, то есть отделяют от опилок. Для очистки заклепок от масла и грязи их промывают в ванне с керосином, а после этого — в ванне с теплой водой. После промывки заклепки сушат в центрифуге.

Далее заклепки подвергают термообработке. Закалка и естественное старение являются окончательными операциями термической обработки дуралюминовых заклепок, после которых они приобретают высокие механические свойства.

Винт и гайка поперечки 1м61.Ремонт винта и новый лимб. Изготовление гайки поперечки.

Заклепки из сплавов АМг5 и АМц применяют в отожженном состоянии, производя отжиг при 350-400°С в течение 60 мин. с последующим охлаждением в воде или на воздухе.

Заклепки, прошедшие термическую обработку, обладают повышенной прочностью и пластичностью. Это позволяет легко расклепывать их в конструкции.

После термической обработки на заклепки наносят защитные покрытия, вид которых зависит от марки материала заклепок.

Как ПРАВИЛЬНО Работать с СЕРЕБРЯНОЙ ПРОВОЛОКОЙ?/HOW TO WORK WITH SILVER WIRE?

Далее заклепки испытывают на срез и расклепываемость. Временное сопротивление срезу т зависит от температуры, при которой испытывается соединение. При повышении рабочей температуры т снижается. После расклепывания па замыкающих головках не должно быть трещин и выкрашивания, а в плане они должны иметь форму круга.

Типы заклепок и материалы для их изготовления

Применяют большое количество различных типов заклепок, особенно в самолете- и вертолетостроепии. Для открытых мест конструкции, где возможен двусторонний подход в зону клепки, применяют обычные (стержневые) заклепки. Для закрытых мест, где подход к закладной или замыкающей головке возможен только с одной стороны, применяют заклепки для односторонней клепки.

Заклепки обычные стержневые

Эти заклепки изготавливаются с выступающими и потайными закладными головками.

Выступающие головки бывают плоскими, полукруглыми и плоско-выпуклыми. Заклепки с потайной головкой изготавливаются с углом конуса а, равным 90° и 120°.

Заклепки с выступающей плоской головкой наиболее широко используются при клепке элементов каркаса, так как позволяют производить групповую клепку.

Заклепки же с полукруглой и плоско-выпуклой головками — на прессах одиночной клепки и при клепке элементов каркаса в местах расположения мягких вставных топливных баков.

Заклепки с выступающими головками всех видов применяют для таких мест конструкции, в которых по условиям эксплуатации они допустимы, так как эти соединения имеют большую прочность и меньшую трудоемкость по сравнению с соединениями, выполненными потайными заклепками.

Технологический процесс установки заклепок с потайными головками отличается от установки заклепок с выступающими головками большим числом операций, необходимых для образования гнезд под потайные головки.

Заклепки для швов с односторонним подходом в зону клепки

Конструктивно эти заклепки выполняются во многих вариантах. Наиболее широко применяются заклепки с сердечником, гайки-пистоны, заклепки с высоким сопротивлением срезу для односторонней клепки и взрывные заклепки.

Рис. 32.5. Заклёпка с сердечником

Заклепка с сердечником состоит из двух частей — пистона и сердечника. Пистон выполнен в виде стержня с центрально расположенным отверстием. Внутрь пистона вставлен сердечник, который представляет собой ступенчатый стержень, заканчивающийся захватной и замыкающей головками (рис.32.5).

Рис. 32.6. Гайка-пистон: а — пистон;

Со стороны замыкающей головки стержень имеет утолщение, а со стороны захватной головки — кольцевую проточку (шейку), по которой сердечник разрывается в момент окончания клепки.

После установки заклепки в конструкцию выступающую часть сердечника срезают заподлицо с поверхности заклепки.

Гайка-пистон (пистон с закладной головкой) внутри на половину своей длины имеет резьбу, остальная часть отверстия со стороны закладной головки выполнена без резьбы и имеет больший диаметр, чем резьба (рис. 32.6). Пистон вставляют в отверстие, в резьбу ввертывают наконечник инструмента и осаживают пистон; при этом образуется «замыкающая» головка, а затем наконечник инструмента.

В отверстие гайки-пистона ввертывают винт, который повышает прочность такой заклепки и исключает возможность попадания внутрь конструкции грязи и влаги.

Длина гайки-пистона определяется из условия:

L = S + 1,8d для заклепок с диаметром 5 мм;

L = S + 1,5d для заклепок с диаметром 6 мм,

где L — длина гайки-пистона, которая изменяется от 11 до 19 мм с допуском ±0,5 мм; S — толщина соединяемого пакета, мм.

Длина винта принимается на 2 мм короче длины гайки-пистона.

Заклепка с высоким сопротивлением срезу для односторонней клепки состоит из корпуса 7, винта 2 и кольца 3 (рис. 32.7).

Рис. 32.7. Заклёпка с высоким сопротивлением срезу для односторонней клепки: 1- корпус; 2 — винт; 3 — кольцо; си„- размер инструмента под захват; ск-размер под ключ

При установке заклепки в конструкцию инструмент фиксирует положение корпуса по шестиграннику или крестообразному шлицу в головке заклепки и предотвращает поворот корпуса.

Винт имеет головку и стержень с левой резьбой. По длине стержня имеется выточка, по которой он обрывается в процессе клепки; на свободном конце стержня за выточкой имеются лыски, по которым стержень фиксируется от прокручивания в процессе клепки. Кольцо имеет наружный диаметр, соответствующий диаметру заклепки (корпуса), внутренний — наружному диаметру резьбы винта.

Диаметры отверстий в деталях под заклепки с высоким сопротивлением срезу такие же, как и под заклепки с сердечником. Длина заклепки (Г) в зависимости от толщины соединяемого пакета S определяется по формуле

Общая длина заклепки L (мм) определяется по формуле

или (1) и L определяют по таблицам нормалей на заклепки с высоким сопротивлением срезу. В чертежах изделия заклепки обозначают 5901А 6 18 (то есть заклепки с шестигранной головкой, d = 6 мм, 1=18 мм).

Забивалка пор и других дефектов после литья. Начинающим ювелирам. #УрокиЮвелира

В процессе установки заклепки стержень затягивают до отрыва хвостовика винта. К моменту отрыва хвостовика из кольца образуется замыкающая головка требуемого размера.

Взрывная заклепка представляет собой цилиндрический стержень, имеющий на одном конце закладную головку, а на другом -две соосно расположенные камеры (двухкамерная взрывная заклепка) с взрывчатым веществом.

Методы образования замыкающих головок

Образование замыкающих головок (клепку) производят несколькими методами, наибольшее распространение из которых получили клепка ударом, прессованием, раскатыванием.

Рис. 32.8. К образованию замыкающих головок закпепок: а -ударом;

б — прессованием; в — раскатыванием (1 — обжимка молотк;, 2 — за-мыка-ющая головка;3 — соединяемые детали; 4 — поддержка; 5 — верхний пуансон; 6 — прижим; 7 — нижний пуансон; 8 — раскатник;

9 — опорный пуансон)

Клепка ударом выполняется, как правило, ручными или пневматическими клепальными молотками. Удары молотка А и А’ наносит по замыкающей головке один рабочий, в то время как другой прижимает поддержку к закладной головке (рис. 32.8я).

Клепка прессованием выполняется на специальных клепальных прессах. При этом методе заклепку вставляют в отверстие и включают пресс (рис. 32.86). При работающем прессе автоматически подводится верхний пуансон 5, пакет сжимается прижимом 6 и при помощи нижнего пуансона образуется замыкающая головка; инструменты отходят в исходное положение.

Оператор выключает пресс, вставляет следующую заклепку, подводит заклепку под пресс, включает пресс в работу и цикл повторяется. При прессовой клепке работает один оператор, который непрерывно следит за процессом и управляет прессом.

Рис. 32.9. Форма замыкающих головок: 1 — плоская; 2 — полукруглая;

  • 3 — плоско-выпуклая; 4 — потайная стандартная; 5 — с углублением;
  • 6 — потайная специальная (ПЗГ)

Клепка раскатыванием производится на специальных раскатных станках. Также для этой цели используют универсальные сверлильные станки. Склепываемый пакет устанавливают на опорный пуансон 9 и включают станок. При работающем станке происходит сжатие пакета и раскатывание замыкающей головки заклепки специальным пуансо-ном-раскатником 8 (рис. 32.8в). Оператор в этом случае управляет работой станка и устанавливает изделие в станок.

При клепке указанными методами образуются замыкающие головки различной формы. Наиболее распространенные плоские замыкающие головки обеспечивают наибольшую прочность соединения и для их образования можно использовать любой метод клепки. При применении таких головок возможна групповая клепка.

Полукруглую 2 и плоско-выпуклую 3 замыкающие головки используют при клепке резервуаров, узлов и панелей вертолетов на прессах одиночной клепки и пневматическими клепальными молотками. Потайная замыкающая головка 4 применяется при двусторонней потайной клепке, например, для элементов конструкций самолёта.

В ряде случаев потайная замыкающая головка 6 образуется на внешней поверхности панели с целью уменьшения сопротивления при обтекании воздушным потоком. Выступающая часть такой потайной головки после клепки обрабатывается до требуемого размера ЛЬ.

При клепке деталей из неметаллических материалов применяют полутрубчатые заклепки, у которых замыкающая головка образуется методом раскатывания (рис. 32.9). При раскатывании диаметр стержня заклепки нс увеличивается, и поэтому в соединяемых деталях трещины не образуются. При двойной ударной и прессовой клепке деталей из неметаллических материалов и образовании замыкающих головок остальных типов трещины могут образоваться.

Производительность процесса клепки, усилие, потребное для клепки, степень заполнения отверстий стержнем заклепки и другие характеристики процесса клепки, как прочность, жесткость и выносливость клепаных соединений, зависят от способа клепки и применяемого оборудования.

Схема процесса ударной клёпки

В настоящее время слесарные молотки для расклепывания заклепок заменены ручными пневматическими клепальными молотками или стационарными клепальными машинами и автоматами ударного действия.

4. Изготовление слепка с восковкой модели

Заклепку вставляют со стороны внешней стороны детали, прижимают поддержкой и расклепывают пневматическим клепальным молотком (рис. 32.9а). Один рабочий держит поддержку, другой -клепальный молоток и управляет его работой.

ШИКАРНАЯ ИДЕЯ для литья в гараже, токарный и фрезерный станок больше ненужен. Diy metal

После образования замыкающей головки заклепки наблюдается увеличение диаметра стержня заклепки, вследствие чего нс только заполняется отверстие, по и увеличивается его диаметр. В результате увеличения диаметра стержня упрочняется материал соединяемых деталей, а это приводит к повышению выносливости и ресурса соединений. Диаметр стержня заклепки деформируется неравномерно по толщине склепываемого пакета. Стержень приобретает конусность 2-7 %; вершина конуса обращена в сторону закладной головки. Неравномерная деформация стержня заклепки приводит к искажению формы соединяемых деталей.

При расположении замыкающих головок с одной стороны относительно соединяемого пакета, детали деформируются в сторону расположения замыкающих головок. Поэтому рекомендуется там, где это допустимо, располагать закладные и замыкающие головки вразбежку с одной и другой сторон, что в значительной мере уменьшает общую одностороннюю деформацию склепываемых деталей. При склепывании пакета, состоящего из материалов различных марок или одной марки, но различной толщины, замыкающую головку следует распо лагать со стороны детали из твердого материала, а при одинаковой твердости — со стороны толстого листа.

Инструменты и приспособления для клёпки

В последнее время клепальный пневмомолоток и наковальня-поддержка всё чаще вытесняются другим оборудованием. Это пневмоклещи (рис. 32.10), клепальный пресс (рис. 32.11). Клепальные прессы с ЧПУ (числовым программным управлением) позволяют с высокой производительностью изготовлять крупные панели для фюзеляжей и крыльев самолётов.

Рис. 32.10. Клепальный пресс

Рис. 32.11. Пневмоклещи

Содержание отчёта

  • 1. Классификация заклёпочных соединений.
  • 2. Методы клёпки.
  • 3. Недостатки заклёпочных соединений.
  • 4. Преимущества заклёпочных соединений.
  • 5. Методы изготовления заклёпок
  • 6. Типы заклёпок.
  • 7. Инструменты и приспособления для клёпки.

Вопросы для самопроверки

  • 1. В каких случаях применяют клёпку?
  • 2. Чем отличается холодная клёпка от горячей?
  • 3. Как определяют качество поставленных заклёпок?

Содержание отчёта

  • 1. Дать краткую характеристику процесса сварки.
  • 2. Зарисовать рис 32.1, 32.2, 10.3,10.4, 10.5.
  • 3. Привести результаты эксперимента
  • 4. Отметить область применения данного метода
  • 5. Выводы по работе.