Заклёпочные соединения: виды, способы изготовления, разрушение, расчет и конструирование. каковы условия прочности заклёпки? по каким зависимостям выполняют проектный и проверочный расчеты заклёпок?

Строительная техника – Выполнение заклепочных соединений

СЛЕСАРНЫЕ РАБОТЫ

Back.gif   Menu.gif   For.gif

Способ соединения двух или нескольких деталей заклепками называют заклепочным соединением.

Диаметр d стержня заклепки выбирают в зависимости от толщины склепываемых деталей: d = 2в, где в — наименьшая толщина склепываемого листа.

В этом соединении существует несколько различных видов швов:

  • однорядный шов внахлестку (рис. 252, а), где длина 1 части одной детали, накладываемой на другую, должна составлять не менее пяти диаметров заклепки;
  • однорядный шов встык с одной (рис. 252, б) и двумя (рис. 252, в) накладками. Толщина в накладки должна быть равно 2/3 толщины листов.

Заклепочные соединения

Рис. 252. Заклепочные соединения:
а — шов внахлестку; б — шов встык с одной накладкой; в — шов встык с двумя накладнамя

Заклепки размещают на шве в один или несколько рядов.

Многорядные швы могут быть с рядовым (параллельным) или шахматным расположением заклепок с соблюдением следующих размеров:

1) при их шахматном расположении расстояние между рядами заклепок б = 2d;

2) шаг между центрами заклепок в рядах: для однорядного шва t = 3d (рис. 252, с); для двухрядного шва t1 = 4d (рис. 252, б);

3) расстояние от центра заклепки до края детали а = 1,5d (рис. 252, а, б).

Поверхности склепываемых деталей подгоняют правкой и опиливанием с тем, чтобы соединяемые поверхности плотно прилегали друг к другу.

1. Выбирают базу для разметки (за базу обычно принимают обработанные кромки деталей или осевые линии); при шве внахлестку разметка производится на одной из деталей; при шве с накладкой — на накладке. ;

2. Размечают и наносят осевые риски каждого ряда заклепок.

3. Размечают и наносят центровые линии, соответствующие шагу между заклепками, соблюдая необходимое расстояние от центра заклепки до края детали. Эти линии-риски должны быть расположены перпендикулярно осевым линиям рядов.

4. В месте пересечения центровой и осевой линии каждого отверстия накернивают его центр. Сверлят и зенкуют отверстия на сверлильном станке. Для свободной посадки заклепки в отверстие диаметр сверла должен быть больше диаметра заклепки на 0,1—0,2 мм. Отверстия сверлят в два приема: сначала производят пробное, а затем окончательное сверление.

После того как на одной детали или накладке высверлены все отверстия, их используют как шаблон для сверления отверстий в других деталях, входящих в соединение. При изготовлении партий одинаковых заклепочных соединений для сверления отверстий под заклепки применяют накладные шаблоны.

Угловую зенковку выбирают по вершине угла конусности головки заклепки. Зенкование отверстий под заклепки с потайными закладными, замыкающими головками выполняют поочередно на плоскостях деталей (с обеих сторон) на размер высоты головки. После окончания сверления и зенкования заусенцы на отверстиях опиливают личным напильником.

При подборе заклепок учитывают следующее:

  • диаметр стержня заклепки должен иметь свободную посадку в отверстие детали по установленному допуску;
  • длина стержня для образования головки впотай должна составлять 1—1,4 диаметра стержня заклепки (рис. 253). Этот размер обеспечивает формирование замыкающей головки и заполнение пространства между стержнем заклепки и стенкой отверстия. При определении длины стержня заклепки необходимо учитывать толщину склепываемых деталей (рис. 253):

    I = в + 1,2d

    где в — общая толщина склепываемых деталей, мм.

Длина стержня заклепки для образования потайной головки

Рис. 253. Длина стержня заклепки для образования потайной головки:
1 — замыкающая головка; 2 — стержень заклепки; 3 — закладная головка

Пример. Определить длину стержня заклепки с потайной головкой диаметром 4 мм при общей толщине склепываемых деталей 4 мм.

Для формирования замыкающей головки впотай выбираем 1,2d.

Определяем общую длину стержня заклепки:

l = в + 1,2d = 4 + 1,2х4 = 8,8 мм.

Последовательность выполнения заклепочного соединения состоит в следующем.

1. Соединяемые детали накладывают одна на другую, проверяют совпадение отверстий и плотное прилегание плоскостей.

2. В отверстие вставляют одну заклепку, укладывают склепываемые детали на плиту закладной головкой вниз.

3. Устанавливают натяжку для осаживания склепываемых деталей на стержень заклепки и наносят удары молотком по ударной части натяжки до плотного соприкосновения плоскостей. При плотной установке головки заклепки в конусное углубление (рис. 254, а) глубиномером штангенциркуля проверяют длину выступающего стержня.

4. Несколькими равномерными ударами бойка молотка осаживают выступающий стержень, создавая грубую форму головки (рис. 254, б).

5. Повторяют операции, указанные в пп. 2—4, соблюдая правильную очередность расклепывания.

У однорядных швов расклепывают последние заклепки в ряду в последовательности цифр, указанной на рис. 252, а. У многорядных швов заклепки расклепывают крест-накрест также в определенной последовательности (см. рис. 252, в).

6. Носком молотка предварительно раздают конец стержня в конусном углублении, периодически меняя положения бойка (рис. 254, в).

Приемы клепки заклепками с потайной головкой

Рис. 254. Приемы клепки заклепками с потайной головкой:
а — осадка склепываемых листов; б — осадка стержня; в — формирование замыкающей головкн; г — отделка замыкающей головки

7. Молотком окончательно выравнивают и формируют замыкающую головку заклепки (рис. 254, г).

8. Окончательно отделывают заклепку, опиливая плоским напильником.

Кроме глухих неподвижных соединений, склепыванием приходится выполнять шарнирные соединения (плоскогубцы, кусачки, пассатижи и т. д.). При этом стремятся достичь такого соприкосновения трущихся частей, которое допускало бы угловые перемещения склепанных деталей без особых усилий. При окончательном формировании замыкающей головки шарнирного соединения необходимо осуществлять постоянный контроль за достаточной плотностью и равномерным скольжением склепанных деталей.

Качество склепывания проверяют на плотный натяг склепываемых деталей (зазор проверяют щупом), отсутствие засечек на головках заклепок и поверхности деталей (окружность головки должна быть концентрична с отверстием).

romb.jpg

    С инструментами и приспособлениями применяемыми для создания заклепочных соединений вы можете прочитать на wiki-статье перейдя по ссылке.

    Порядоквыполнения заклепочных соединений в презентации.

Порядок выполнения заклепочных соединений.pptx

    Техникабезопасности:

1.      Выполняя заклёпочное соединение,надо проверить надёжность насадки молотка на ручку.

2.      Заготовка должна быть надёжнозакреплена в тисках.

3.      Нельзя стоять за спиной работающего.

    Ниже приведены примеры создания заклепочных соединений механическим способом:


    Закрепление знаний

Подпишите названия заклепок

Соотнесите название элементов

Тест.

Заклепочное соединение — особенности строения

Заклепочные соединения относятся к неразъемным соединениям, которые используются для сопряжения элементов конструкций из разных материалов. Как правило, они служат для скрепления деталей из листового металла. Заклепочное соединение состоит из двух или более сопрягаемых деталей и заклепки, которая создает усилия, удерживающие вместе соединительные элементы. Заклепка вставляется в соосные монтажные отверстия, выполненные в сопрягаемых изделиях методом сверления или продавливания. Метод выполнения отверстий выбирают в зависимости от материала деталей и их толщины.

Заклепка состоит из следующих частей:

  • стержень круглого сечения;
  • закладная головка, выполненная в процессе изготовления крепежного элемента;
  • замыкающая головка, которые формируется в процессе клепки.

Это классическая конструкция простой заклепки, которая имеет широкое применение. Также для монтажа отдельных узлов разработано значительное число видов заклепочного крепежа. Для изготовления заклепок сегодня используются специальные высадочные автоматы. Стержень заклепки может быть сплошным или иметь сквозное отверстие.

заклепочное соединение

Клепка производится вручную при помощи специального инструмента, либо при помощи пневматических клепальных молотков и прессов. Часто для соединения деталей используется много заклепок, установленных по единой оси. Такое соединение называют заклепочным швом.

Причины замены замков, установленных на заклепках

Необходимость сменить запирающее устройство, для монтажа которого производитель использовал вытяжные заклепочные изделия, может появиться по ряду следующих причин:

  • неисправности или сбои в работе замкового устройства, вызванные поломкой и естественным износом его деталей в ходе длительной и интенсивной эксплуатации;
  • потерянные домовладельцем или украденные злоумышленниками ключи;
  • неудачная попытка вскрытия замкового механизма недоброжелателями требует принятия неотложных мер по усилению взломостойкости двери;
  • аренда или покупка квартиры, частного дома или другого объекта недвижимости, не исключающая вероятность нахождения ключа от замкового устройства у прежнего владельца сооружения.

Довольно часто заклепочные соединения для монтажа запирающих устройств встречаются в двери Торекс. В зависимости от модели на подобные изделия могут быть установлены как корпус сувальдного или цилиндрового механизма, так и декоративные накладки и другие элементы дверного блока из металла.

1. Расчет на прочность заклепочных соединений

Основным критерием работоспособности клепаных соединений – прочность, причем при расчетах предполагается, что напряжения в сечениях распределены равномерно.

Обычно клепаные соединения нагружены силами, действующими параллельно плоскости контакта соединяемых деталей, поэтому разрушение соединения может произойти в результате следующих причин:

  • срез заклепок по сечению 1–1 под действием касательных напряжений (рис. 4, а);
  • смятие отверстий соединяемых деталей и заклепок под действием сил, вызывающих напряжения смятия (рис. 4, а), в результате чего оси заклепок перекашиваются, возникает внецентровое растяжение, и может произойти отрыв головок от стержня;
  • разрыв соединяемой детали по сечению, ослабленному отверстиями под заклепки (рис. 4, б);
  • срез соединяемых деталей по двум сечениям 2–2 (рис. 4, б). В результате процесса клепки стержень заклепки осаживается (укорачивается и увеличивается в диаметре), в результате материал заклепки заполняет отверстие.

Схема действия сил в заклепочном соединении

Рис. 4. Схема действия сил в заклепочном соединении

Поэтому расчет соединения ведут по диаметру d 0 отверстия под заклепку. При этом предполагается, что нагрузка F распределяется между заклепками шва равномерно. Сила трения, возникающая между склепанными деталями, в расчете на прочность не учитывается.

В соединении внахлестку (рис. 4) внешняя сила F образует пару сил, моментом которой, из-за малой толщины δ склепываемых листов, пренебрегаем.

Тогда расчет на прочность клепаного соединения будет состоять:

1. Из расчета прочности заклепок на срез по сечению 1–1 (рис. 4, а)

word-image-2.png

где Аср = 0,25iπd ; i – число плоскостей среза; А – площадь среза заклепки; m – число заклепок шва при симметрично действующей нагрузке m ≥ F/(Aср[τср]).

2. Из расчета прочности соединения на смятие боковой поверхности заклепок и стенок отверстий соединяемых деталей (рис. 4, а)

word-image-3.png

где Aсм = d0δmin; δmin – меньшая толщина из соединяемых деталей (высота проекции стержня заклепки), число отверстий в опасном сечении листа.

3. Из расчета прочности соединяемых деталей на растяжение (разрыв) по сечению 1–1 (рис. 4, б), ослабленному отверстиями под заклепки

word-image-4.png

где Ap = (b – d0m)δmin – расчетная площадь в опасном сечении листа.

4. Из расчета прочности соединяемых деталей на срез заклепками по сечению 2–2 (рис. 4, б)

word-image-5.png

где A‘ср = 2(е – d0m/2)δmin (здесь длина е сечения 2–2, уменьшенная на d0/2, так как вначале материал сминается на эту величину, и лишь затем происходит срез).

Рекомендуемые значения допускаемых напряжений приведены в табл. 2.

Таблица 2. Рекомендуемые значения допускаемых напряжений в заклепочном соединении

Компонент шва Вид

допускаемых

напряжений

Способ

изготовления

отверстий

Значения допускаемых

напряжений, МПа

Ст2, Ст10кп Ст3, Ст20кп
Детали конструкции Растяжение[σр], 140 160
Срез[ τср] 90 100
Смятие [σсм] 210 240
Заклепки Срез[ τср] Пробивка 100 100
Сверление 140 140
Смятие [σсм] Пробивка 240 280
Сверление 280 320
Примечание. Для латуни и дюралюминия — допускаемые значения напряжений для Ст3/(1,5…2)

Пример. Нахлесточное заклепочное соединение двух полос из дюралюминия b х δ = 350х12 мм с приложенной силой F = 250 кН.

Вычисление

Диаметр заклепок

d ≈ (1,8…2,2)δmin = (1,8…2,2)•12 = 21,6…26,4 мм.

По табл. 1 выбираем d = 25 мм и d0 = 26 мм. Допускаемые напряжения по табл. 2 с учетом примечания:

металл [σр] = 160/2 = 80 МПа; заклепки [σсм] = 320/2 = 160 МПа;

[τср] = 140/2 = 70 МПа, при сверленых отверстиях.

Количество заклепок:

m ≥ F/(Aср[τср]m). Аср = mπd02 /4 = 1•3,14•262 /4;

m ≥ 250/(1•3,14•262/4)•70 = 7,9.

Прочность на смятие:

σсм = F/(Aсмm) ≤ [σсм];

m ≥ F/(Aср[σсм]) = 250/(1•3,14•262 /4)•160 = 5,01.

Принимаем 8 заклепок.

Основные параметры заклепочного шва: шаг заклепок

t ≈ (3…6)d = (3…6)25 = 75…150 мм;

при b = 350 мм можно разместить в ряду 3 заклепки при р = 115 мм;

расстояние от края листа до центра заклепки a ≈ (1,5…2)d = (1,5…2)25 = 37,5…50 мм;

расстояние между рядами, расположенными в шахматном порядке,

t ≈ (2…3)d0 = (2…3)26 = 52…78 мм;

проверка соединяемых листов на растяжение в опасном сечении при m = 3

σр = F/(b – d0m)δmin = 250/(350 – 26•3)12 = 76,5 МПа ≤ [σр] = 80 МПа, что приемлемо.

Подбор размеров заклепок

Заклепки подбирается исходя из толщины соединяемых металлов. Важны при этом: параметры закладной головки, диаметр стержня. По диаметру стержня определяется диаметр сверла, которое используется для подготовки отверстия в соединяемых деталях. Примерно определить диаметр заклепки можно удвоив толщину соединяемых деталей. Длина стержня — не менее 2 диаметров заклепки, причем выступающая часть должна быть не менее 1,25-1,5 от диаметра.

Вообще, диаметр стержня заклепки может быть от 1 мм до 36 мм, длинна его может быть от 2 мм до 180 мм. Причем больший диаметр не равнозначен большей прочности соединения. Тут играет роль как материал, из которого он изготовлен, так и его тип (полый или цельный). Как же выбрать? По характеристикам заклепок. Вы ведь выбираете их под соединение определенных материалов определенной толщины. Примерно знаете и нагрузку, которая будет прилагаться на соединение. Поэтому при подборе обращайте внимание на то, что рекомендует производитель.

Как подобрать заклепку по толщине скрепляемого материала? По указаниям производителя, но в общем, диаметр стержня должен быть не менее двойной толщины материалов

Обязательно указывается:

  • Рекомендуемый диаметр под соединение. Вам остается только подобрать сверло и сделать ровное отверстие без заусенцев.
  • Минимальная и максимальная толщина соединяемого пакета. Важно чтобы ваше соединение находилось в указанном диапазоне.
  • Усилие на срез. Это та нагрузка, приложенная к соединению перпендикулярно, которую заклепка выдерживает без разрушения.
  • Усилие на разрыв. При какой нагрузке вдоль заклепки она разрушится.

Именно усилие на разрыв и срез определяют прочность будущего шва. Чем больше эти значения, тем большие нагрузки выдержит.

Материал изготовления

Устойчивость, надежность, прочность заклепочного соединения определяются в значительной степени материалом заклепки. Также от него зависит удобство и эффективность монтажа, необходимость применения дополнительного инструмента или оборудования. В большинстве случаев для изготовления заклепок используют низкоуглеродистые марки стали, медь, алюминий, некоторые другие виды цветных металлов и сплавов.

Учитывая особенности заклепочных соединений, материал заклепки должен отвечать таким основным требованиям:

  • достаточный уровень пластичности для выполнения клепки;
  • сопоставимый коэффициент температурного расширения с материалов соединяемых элементов — позволяет исключить возникновение дополнительных напряжений, которые приводят к износу и разрушению соединительного узла;
  • однородный химический состав с материалов соединяемых деталей (сталь-сталь, алюминий-алюминий, медь-медь и т. д.) — предотвращает образование гальванических токов, которые приводят к интенсивной коррозии металлов.

Правильный подбор материала заклепки, наряду с соблюдением технологии монтажа и подбором размерных характеристик крепежа, является важным условием долговечности и надежности соединения.

Материал прямо влияет на технологию монтажа заклепочных соединений. Клепка с применением стальных заклепок диаметром не более 10 мм, а также крепежных элементов из меди, алюминия, латуни, других легких сплавов производится холодным способом. Монтаж соединений из стальных заклепок диаметром свыше 10 мм выполняют горячим способом, чтобы добиться нужной пластичности металла.

Сферы применения

До появления высококачественной сварки заклепочное соединение деталей было широко распространено. В настоящее время оно используется в некоторых областях техники. Заклепочные соединения деталей применяют при строительстве самолетов, кораблей, подводных лодок, а также для различных высокоточных приборов. Кроме того, заклепками пользуются при соединении строительных элементов, таких так двутавр, швеллер, уголок.

заклепочные соединения деталей
Они помогают выдерживать переменные вибрационные нагрузки. Заклепочные соединения применяют для объединения различных видов материала. Например, для скрепления изделий из чугунного сплава с алюминиевым листом.

Заклепочные соединения. Достоинства и недостатки метода скрепления

Среди положительных сторон выделяют:

  • простое технологическое исполнение;
  • способность соединять разнородные металлы;
  • высокая надежность соединения;
  • противодействует вибрационным и ударным нагрузкам.

Однако, как и у каждого соединения, имеются свои отрицательные стороны, среди которых выделяют следующее:

  • чтобы создать заклепочное скрепление, необходимо затратить большое количество металла;
  • требует существенных трудовых затрат;
  • высокая стоимость;
  • заклепочные соединения могут разрушаться из-за неправильного диаметра отверстий, которые находятся на краях изделий;
  • в процессе эксплуатации герметичность соединения уменьшается.

Видов заклепочных соединений довольно много, так как каждый из них применяется в определенной отрасли.

Неразъемные заклепочные соединения

Отдельные узлы крупногабаритных машин и элементы конструкций оборудования, поступающих на сборочные участки монтажными блоками, во многих случаях требуют выполнения неразъемных соединений с созданием прочных заклепочных швов. Особенностью работы заклепочного шва

является создание между двумя или несколькими склепанными листами заклепками сил трения, величина которых превышает воздействующие на соединение нагрузки, возникающие в процессе эксплуатации готовых изделий. Контактирующие поверхности соединяемых листовых материалов конструкций должны быть тщательно очищены от коррозии, грунтовки и краски. На них также не должно быть заусенцев, вмятин, короблений и деформированных участков.

При выполнении неразъемных соединений конструкций, подлежащих эксплуатации в агрессивных средах, на поверхности склепываемых листов рекомендуется наносить предназначенные для таких целей покрытия. В этом случае можно также применять и натуральную олифу. Отверстия для установки заклепок в материалах при изготовлении металлических конструкций, как правило, сверлят с размерами диаметров, на 2-3 миллиметра меньшим, чем диаметры стержней крепежных деталей. После сборки под клепку монтажных блоков эти отверстия рассверливают на требуемый номинальный размер. В выполняемом неразъемном соединении сборочных конструкций допускается несовпадение готовых отверстий на величину менее 0,5 миллиметра.

Для заклепочных неразъемных соединений стальных конструкций используют крепёж из стали марки Ст2 по ГОСТ 499 и ГОСТ 380 или детали из марок стали 10 и 15 по ГОСТ 1050. Длину крепежных заклепок можно предварительно рассчитать по такой формуле:

L = 1.18 * (S + d),

где L – требуемая длина заклепки, S – толщина пакета из листов металла, d – диаметр готового под крепежные детали отверстия. Более точную длину заклепок определяют в процессе монтажно-сборочных работ.

Если неразъемные соединения выполняют методом горячей клепки, то крепежные детали нагревают до температур в пределах от 1050 до 1150 градусов по Цельсию, когда заклепки приобретают светло-желтый цвет. Процесс клепки должен быть закончен при температурах не ниже 700°С. В интервалах температур от 600° до 650° в стали может возникнуть синеломкость, из-за которой может происходить образование трещин по периферии осаживаемой (замыкающей) головки. Процесс нагрева заклепок выполняют в горне с коксом или газовым углем.

Товары каталога:

Гвоздь толевый ГОСТ 4029
Гровер ГОСТ 6402, DIN 7980 горячий цинк
Заклепка ГОСТ 10299, ГОСТ 10300, ГОСТ 10301
Гайка мебельная забивная (врезная) по дереву DIN 1624
Гайка колпачковая DIN 1587, ГОСТ 11860

comments powered by Disqus

Виды заклепочных соединений

В промышленности и строительстве применяется множество видов заклепок и выполняемых с их помощью соединений. Классификация заклепочных соединений предусмотрена по следующим основным критериям:

  • Функциональное назначение.
  • Конструкция шва.
  • Количество срезов.
  • Количество рядов заклепок.
  • Форма закладных головок.
  • Форма стержня.

По функциональному значению выделяют прочные, плотные и комбинированные типы заклепочных соединений. Прочные соединения рассчитаны на удержание эксплуатационных нагрузок. Плотные — поддерживают герметичность соединительного узла. Комбинированные заклепки и заклепочные соединения совмещают эти функции.
По конструкции соединительного шва различают соединения со швом внахлест и встык. Наиболее распространен первый тип. При монтаже шва внахлест используются специальные накладки.

По числу линий среза, которые проходят через стержень заклепки под действием эксплуатационных нагрузок различают односрезные и многосрезные разновидности заклепочных соединений. Для многосрезных типов количество линий среза не ограничивается.

По количеству заклепочных рядов различают однорядные, двухрядные, трехрядные и т. д. соединительные узлы. Общее число рядов не ограничено нормативными требованиями.

В зависимости от формы закладных головок бывают такие виды заклепок и заклепочных соединений:

  • полукруглые;
  • цилиндрические;
  • полупотайные;
  • потайные и т. д.

Еще один важный критерий — форма и конструкция стержня заклепки. Стержни могут быть:

  • сплошные — традиционный тип стержня без отверстия;
  • пустотелые — в теле стержня заклепки выполнено сквозное отверстие;
  • полупустотелые — стержень разделен на две половины, в одной из которых выполнено отверстие, а вторая является сплошной.

Основным нормативным документом, регламентирующим виды заклепочных соединений способы их выполнения, а также их размерные характеристики, является ГОСТ 10303-68. Кроме этого действует несколько других ГОСТов, регулирующих эту сферу.

2. Заклепочные конструкции

Заклепочные конструкции чаще всего состоят из следующих видов деталей: фермы из стержней, работающих на растяжение или сжатие (на продольный изгиб), балки и стойки. Для каждого из этих видов деталей применяют определенные проверенные опытом методы расчета и конструкции заклепочных соединений. Стержни соединяются в узловых точках посредством косынок.

Стержни, работающие на сжатие, изготовляются из профилей с малой площадью сечения и большим моментом инерции, т. е. из угольников, двутавров, швеллеров.

В зависимости от расположения применяют стержни цельные, состоящие из таврового, двутаврового или швеллерного профиля. Могут быть применены составные стержни из двух профилей (углового, двутаврового, таврового или швеллерного), соединенных сплошным рядом соединительных заклепок, а также сложносоставные (рис. 5), изготовленные из двух или нескольких цельных стержней, взаимно связанных накладками или косынками. Стержни ферм должны быть соединены таким образом, чтобы линии центров тяжести стержней пересекались в одной точке косынки (рис. 6).

Составные стержни фермы

Рис. 5. Составные стержни фермы

Соединение профилей в узел с помощью косынки с учетом их центров тяжести

Рис. 6. Соединение профилей в узел с помощью косынки с учетом их центров тяжести

Если угольник присоединен только одной своей полкой, то для соединения должны быть применены 3 или 2 заклепки. Присоединение лишь одной заклепкой применять нельзя.

Просмотров: 3 322

Виды клёпальников

Выбрать подходящую модель такого инструмента бывает непросто, ведь в продаже представлено несколько разновидностей. Все они отличаются своими техническими характеристиками и стоимостью.

Простой механический заклёпочник

Самый дешёвый и распространённый вид заклёпочников. Широко применяется в строительных и бытовых работах.

Заклёпочник ГАРМОШКА

Применим для производственных работ и не популярен для строительства.

Заклёпочник двуручный

Считается силовым клёпочником. Редко применяется в строительстве.

Заклёпочник с поворотной головкой

Данный вид самый удобный для проведения строительных работ. Вращающаяся головка способствует доступности для клепания в разных, труднодоступных для других видов заклёпочников, местах.

Где применяются заклепочные соединения?

Использование заклепок долго оставалось наиболее распространенным способом монтажа неразъемных соединений до того, как развитие сварочных технологий вышло на достаточно высокий уровень. Однако и сейчас применение заклепочных соединений распространено во многих отраслях. Как правило, с их помощью соединяют детали конструкций из листовых материалов — стали, цветных металлов, пластика и т. д. Заклепки большого диаметра используют для соединения элементов профильного металлопроката — швеллера, двутавровых балок, уголка и других.

Заклепки создают прочные соединительные узлы с повышенной устойчивостью к вибрационным нагрузкам. Поэтому основными направлениями, где применяются в основном заклепочные соединения являются те сферы, в которых ответственные конструкции регулярно подвергаются воздействию вибрации и повторных нагрузок. В том числе их используют в автомобилестроении, авиастроении, судостроении, приборостроении и других отраслях.

Кроме этого, в машиностроении и строительстве заклепочные соединения применяют в тех случаях, когда нельзя использовать сварку:

  • материалы соединяемых деталей нельзя сваривать друг с другом;
  • при сварке существует опасность коробления поверхности;
  • использование сварки может привести к отпуску деталей, прошедших термическую обработку;
  • использование сварки затруднено по конструктивным причинам или из-за особых условий выполнения монтажных работ.

Существует большое число разновидностей клепальных соединений, которые получили распространение в отдельных отраслях, при монтаже разных конструкций.

соединение заклепок

Нагрузки

Допустимые были определены в результате многочисленных испытаний и опытов. Кроме того, они были тщательно изучены специалистами.

заклепочные соединения применяют для
Существует несколько видов нагрузок: напряжения на срез, растяжение и смятие. Для каждого вида металла данные показатели отличаются друг от друга.

При использовании двух элементов из низкоуглеродистой стали допустимая нагрузка на растяжение не должна превышать 150 МПа, а напряжение на срез быть не более 100 МПа.

Стоит отметить, что данные показатели были разработаны не только для соединительных элементов, но и для заклепок.

заклепочные соединения гост
Для них существуют свои допустимые нагрузки. Например, для изделий из углеродистой стали напряжение на срез не должно превышать 100 МПа. На смятие оно составляет не более чем 300 МПа.

Допустимые нагрузки для элементов зависят от способа изготовления отверстий в изделиях.

заклепочные соединения классификация
Если будет большое напряжение, отверстия должны быть выполнены путем сверления.

В случае временного воздействия на изделие допустимые нагрузки уменьшаются на 20 %. В некоторых случаях, например при холодной заклепке, данный показатель снижается на 30 %.

Виды заклепок

Что такое заклепка? Это цилиндрический стержень из пластичного металла (может быть полым или нет) с головкой определенной формы на одном конце. Эта головка называется закладной. В процессе установки, за счет сплющивания металла стержня со второй стороны, образуется вторая головка. Она называется замыкающей (закрывающей).

Типы заклепок

Могут быть составные заклепки (например, популярные вытяжные или винтовые), которые состоят из корпуса и стержня. Но суть от этого не меняется: закладная головка упирается в материал, а на другом конце, за счет пластичности металла, формируется вторая головка. Просто она формируется за счет того, что стержень вытягивается и расширенной частью сминает вторую часть.

Типы стержней и закладных головок

Заклепки отличаются формой головки и стержнем. По типу стержня они бывают:

  • со сплошным стержнем (высокая нагрузочная способность, но тяжело устанавливаются);
  • полупустотелые (часть стержня возле закладной головки сплошная, часть — пустотелая);
  • пустотелые (головка и стержень имеют цилиндрическое сплошное отверстие, легко расклепываются, но высокие нагрузки не переносят).

    Виды заклепок по типу стержня и закладной головки

Заклепки имеют следующие виды головок (на фото выше):

  • Полукруглая (высокая и низкая). Иногда называется еще сферической. Наиболее надежные, создают прочный шов.
  • Цилиндрической и конической (плоской). Применяются, если соединение находится в агрессивной среде.
  • Потайная и полупотайная. Устанавливаются, когда крепеж не должен выступать над поверхностью. Наиболее ненадежное соединение, используется только при необходимости.

Рядом могут быть установлены разные заклепки

Каждый из видов закладных головок встречается с каждым типом стержня. Подбирают их в зависимости от планируемой нагрузки. На максимальные нагрузки нужны метизы со сплошным стержнем и полукруглой головкой. На не слишком нагруженные швы можно применять и пустотелые, но они не обеспечивают герметичности. Если важна такая характеристика, то ставят полупустотелые.

Типы заклепок

Несмотря на то что сварка стала доступной даже непрофессионалу, клепка не теряет популярности. Ведь не все металлы можно варить, да и сварной шов подвержен коррозии. Поэтому постоянно появляются новые разновидности заклепок, так что полного перечня точно нет. Рассмотрим основные и более популярные.

  • Классические или обычные. Универсальные, применяются для всех типов швов. Отличить можно внешне — напоминают грибки.
  • Полутрубчатые (стержень наполовину полый). Требуют меньше усилий при установке, но и прочность имеют невысокую. Используются в соединениях с небольшой механической нагрузкой.

    Классическая и резьбовая заклепки

  • Закладные, вытяжные, отрывные или тяговые. Составные (из двух частей) метизы. Хороши тем, что при установке их не надо придерживать со второй стороны шва. Для установки заборов или монтажа кровельных материалов используют именно их.
  • Пистонные. Применяются для соединений с малой нагрузкой, делают, в основном, из мягких металлов (алюминий и сплавы, медь).

    Гаечные и пистонные заклепки

  • Резьбовые (гаечные). Для соединения деталей с тонкими стенками (до 0,3 мм). Отличаются тем, что внутренняя часть имеет нарезанную резьбу, наружная — вертикальную насечку, предотвращающую поворот вокруг своей оси. Внутрь закручивается винт, притягивая свободную часть корпуса к месту соединения. Именно так получается — за счет сминания — закрывающая головка.

Это основные виды заклепок, которые применяются в строительстве, машиностроении и в других областях. В каждом из видов есть свои подвиды, отличающиеся в нюансах.

Вытяжные заклепки

Несколько слов скажем отдельно о вытяжных (закладных) заклепках. Они применяются при крепеже профлиста и металлочерепицы. Именно с ними чаще всего приходится сталкиваться при обустройстве участка. Состоит вытяжная заклепка из трубчатого корпуса и цельного стержня, вставленного внутрь. Они называются составными, так как имеют две независимые части. Также этот крепеж является усиленным — после установки, часть стержня остается внутри, что повышает прочность соединения.

Как работает вытяжная заклепка

Длина корпуса вытяжной заклепки должна быть больше толщины соединяемых деталей. Она вставляется в проделанное заранее отверстие, после чего заклепочник захватывает стержень, вытягивает его через полый корпус. На дальнем конце стержня имеется шарик, который формирует замыкающую головку из развальцованного края корпуса. Лишний стержень удаляется инструментом, но некоторая его часть остается внутри, что делает такое соединение достаточно прочным.

Как понятно из описания, важно правильно подобрать размер заклепки. Слишком короткая не даст сформировать нормальный буртик, что ослабит соединение. Слишком длинный корпус, даст большой люфт, что тоже нехорошо. Так что при подборе этого типа крепежа внимательно смотрите рекомендуемую толщину. Идеально, если ваше соединение приходится на середину диапазона.

Заклепки для соединения рыхлых и мягких материалов

Для соединения мягких и пластичных материалов — пластика, ДСП — перечисленные выше метизы не подходят. Для них есть другой вид аналогичного крепежа. Он отличается не такими большими размерами и меньшей прочностью. Но, при установке, создается меньшее усилие, чтобы не разрушить материалы.

Существуют следующие виды заклепок для соединения пластичных или мягких материалов:

  • Лепестковые. При установке корпус заклепки раскрывается на несколько лепестков. Большая площадь контакта такой закрывающей головки позволяет перераспределить нагрузку.
    Такие заклепки можно ставить на пластик, ДВП и другие «неметаллы»
  • Распорная. Это подвид вытяжной, но с надрезами по корпусу. При установке они складываются, образуя тоже своего рода лепестки, но двойные. При этом головка метиза остается на поверхности детали, не углубляясь в материал.

Есть также пластиковые заклепки. Их делают обычно для мебели, иногда для фиксации декоративных панелей. Такие заклепки больше похожи на винтовые. Нижняя часть разрезана на несколько лепестков, внутри имеется резьба, по которой вкручивается стержень. По мере закручивания, стержень раздвигает корпус, который держится за счет силы трения.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...