Как устроены взрывные заклепки и в каких случаях ставят эти заклепки кратко

Обновлено: 05.07.2024

При клепке на головку заклепки оказывают давление, для того чтобы материал по возможности заходил в пространство между стержнем и пакетом. Пакет при этом должен быть максимально сжат. Сердечник тянут специальным инструментом до тех пор, пока он не оборвется в месте просечки. Если необходимо, головку могут фрезеровать до тех пор, пока она не будет составлять со стержнем гладкую поверхность. Существенным недостатком заклепки с сердечником является то, что она плохо работает на отрыв, и такими заклепками крепят неответственные соединения (законцовка крыла и т.п.).

Джо-болт (заклепка высокого сопротивления срезу–ЗВС).

Джо-болт состоит из трех частей:

2 – корпус (из стали или Ti сплава);

3 – замыкающая втулка (из пластичного материала).(рис.)_

На корпусе и стержне имеется резьба. Законцовка стержня имеет срезы для захвата ключом.

При клепке стержень крутят до тех пор, пока стержень не оборвется, затем в месте обрыва стержень фрезеруют и нарезают прорезы под отвертку (при необходимости можно разобрать). Такие заклепки ставят на очень ответственных соединениях. Недостаток джо-болта – его дороговизна.

Заклепка высокого сопротивления срезу.

Стержень выполнен из высокопрочного материала, втулка–из легкодеформируемого. Соединение такой заклепкой осуществляется при двустороннем подходе, например, соединение стенок лонжерона (Як-25, Ан-10, Ил-28).

Взрывные заклепки.

Взрыв заряда, запрессованного в тело заклепки, происходит из-за высокой температуры, передаваемой от термостата через заклепку.

Взрывные заклепки применяются на очень неответственных соединениях из-за низких характеристик.

Стыковые узлы крыла.

Они служат для соединения крыла с фюзеляжем, а также для соединения частей крыла между собой (если крыло большое и состоит из нескольких частей) (рис.).

ОЧК–отсоединяемая часть крыла;

СЧК–средняя часть крыла;

Рассмотрим стыковые узлы, применяемые в само-летостроении.

Для лонжеронных крыльев применяются вильчатые соединения:

1) с горизонтально расположенными болтами (рис.1 рис.2);

2) с вертикально расположенными болтами (рис.).

Преимуществом стыкового узла с горизонтально расположенными болтами является легкость при монтаже. А недостаток такого соединения – Н_цт больше, чем Н_цт у узла с вертикально распо-ложенными болтами (Н_цт1=Н-В; Н_цт2=Н-d; d Н_цтвб), а соответственно и больше изгибающий момент (М_изг), так как М_изг =Р* Н_цт и масса.

Преимущество стыкового узла с вертикально расположенными болтами – меньше масса по от-ношению к стыковым узлам с горизонтально расположенными болтами. Недостатки – неудобство при монтаже и недостаточно хорошее восприятие поперечной силы Q. Вследствие этого есть необходимость ставить третью проушину (рис. ).

Определим нагрузки, действующие в верхней проушине стыкового узла с горизонтально расположенными болтами:

n_ср – количество плоскос-тей среза

Если уменьшить d_б, то уменьшится проушина, а расстояние Н_цт увеличиться.

Клепка взрывными заклепками заключается в том, что в отверстие вставляют заклепку 2 ( рис. 281), в свободном конце стержня которой имеется камера, заполненная взрывчатым веществом. Легким ударом молотка ( в холодном состоянии) заклепку осаживают. [17]

Клепка взрывными заклепками производится в тех случаях, когда из-за отсутствия доступа невозможно сделать замыкающую головку. Процесс клепки взрывными заклепками отличается от обычной клепки. Здесь в качестве расклепывающего инструмента используется электрический нагреватель ( фиг. [18]

Как устроены взрывные заклепки и в каких случаях их применяют. [19]

Процесс клепки взрывными заклепками отличается от обычной клепки. Тепло от закладной головки через стержень передается взрывчатому веществу, вызывая взрыв. [21]

Клепку в труднодоступных местах ведут посредством взрывных заклепок или заклепок, постановку которых можно производить с одной ( доступной сборщику) стороны. [22]

Наиболее производителен и универсален способ клепания взрывными заклепками . Канал z служит для раздачи стержня в плоскости стыка склепываемых листов. [23]

В авиационной промышленности для этой цели применяют так называемые взрывные заклепки , в которых образование замыкающей головки производится взрывом помещенного в конце заклепки заряда. [24]

В тех случаях, когда нет доступа к зоне размещения замыкающей головки, применяют так называемые взрывные заклепки с полым ( на части длины) стержнем, заполненным взрывчатым веществом. [25]

В случае отсутствия доступа к месту образования замыкающей головки обычными способами ( ударами или развальцовкой) применяют специальные, например, взрывные заклепки ( типа полупустотелой); в стержень такой заклепки закладывается взрывчатое вещество, которое при нагревании закладной головки взрывается, образуя замыкающую головку. [26]

Этого типа заклепки применяют в тех случаях, когда нет доступа к месту клепки и невозможно сделать замыкающую головку. Взрывные заклепки отличаются от обычных заклепок наличием углубления в торце стержня, в котором закладывается взрывчатое вещество. [27]

В труднодоступных местах ведут закрытую клепку - заклепку закладывают сверху, под стержень ставят поддержку, удары наносят по головке. Применяют также взрывные заклепки : они имеют небольшой заряд пороха в стержне. При нагревании порох взрывается, образуя замыкающую головку. [28]

Клепку взрывными заклепками осуществляют в тех случаях, когда нет доступа сделать замыкающую головку. Процесс клепки взрывными заклепками отличается от обычной клепки. [30]

1. Прежде чем начинать клепку, нужно убедиться в том, что электронагревательный прибор нагрет до требуемой температуры (наконечник прибора принял темно-вишневый цвет). При недостаточной температуре электронагревательного прибора продолжительность клепки резко возрастает, и взрывчатое вещество может не взорваться.

2. В исключительных случаях (отсутствует или неисправен электронагревательный прибор) для нагревания заклепок можно пользоваться куском раскаленного железа.

3. При взрыве из камеры выбрасываются .продукты распада взрывчатого вещества, имеющие высокую температуру. Поэтому перед клепкой нужно принять меры к тому, чтобы в склепываемой конструкции не было легко воспламеняющихся веществ, главным образом паров бензина.

4. Поверхность наконечника электронагревательного прибора, соприкасающаяся с заклепкой, должна быть чистой, иначе Продолжительность «лепки резко возрастает, и взрывчатое вещество может не взорваться.

5. Нагревательный инструмент можно подносить к головке заклепки только после посадки заклепки в отверстие.

6. При нагревании заклепки электронагревательный прибор следует слегка вращать вокруг продольной оси; вследствие этого пленка окиси, образующаяся в месте соприкасания наконечника с головкой заклепки, разрушается, и тепло быстрее переходит от прибора к заклепке.

7. При клепке нужно держать электронагревательный прибор под прямым углом к слепываемым деталям, следя за тем, чтобы наконечник прибора не соприкасался с поверхностью склепываемых деталей.

8. Если в склепываемом изделии против места клепки со стороны замыкающей головки, на близком расстоянии от нее (10-15 мм), имеются детали, поверхности которых могут быть повреждены взрывом, их необходимо защитить какой-либо временно вводимой прокладкой (рис. 193).

9. При работе со взрывными заклепками категорически воспрещается:

а) хранить на рабочем месте более 5000 заклепок;

б) подвергать заклепки сильным ударам молотка или других инструментов;

в) снимать лак и разряжать заклепки;

г) подносить заклепки к огню или сильно нагретым предметам.

10. Взрывные заклепки необходимо предохранять от сырости, прямых солнечных лучей, сильных толчков, ударов и падения.

Сварка — это, конечно, хорошо, но применять ее можно не везде. В таком случае применяется клепка — это механическое соединение деталей при помощи специального крепежа. Крепеж этот называют заклепки, изготавливаются они из разных материалов, бывают разных видов.

Что такое клёпка

Механическое соединение деталей при помощи ряда заклепок называется клепкой, а само соединение — заклепочным швом. Используется там, где сваривать детали неудобно или соединяются несвариваемые материалы. Клепают не только металлы, таким образом соединяют детали в одежде, аксессуарах и т.д. Но там это больше отделка, нежели нагруженное соединение. Так что дальше пойдет речь о клепке в строительстве или обустройстве дома. В принципе, вместо клепки можно использовать винтовое соединение, но болты с гайками стоят дороже, да и их установка занимает больше времени.

Вот так выглядит заклепочное соединение

Наиболее частое применение в личном хозяйстве

Как происходит соединение деталей при помощи заклепок? Заклепка устанавливается в подготовленное сквозное отверстие. Она имеет головку, которая упирается в материал и стержень. В процессе клепки конец стержня расплющивается, меняя форму под воздействием силы. Поэтому для этих метизов применяют пластичные металлы.

Виды заклепочных швов

Если говорить о способе соединения листов, то заклепочные швы бывают внахлест (один лист накладывается на другой) и встык. Стыковочные швы могут быть с одной или двумя накладками. С накладками более надежные, применяются в ответственных и нагруженных местах.

Виды заклепочных швов: внахлестку и в стык с накладками

По расположению заклепок:

однорядные;
двухрядные;
многорядные.

Располагаться они могут друг напротив друга или в шахматном порядке. Швы могут быть прочными, плотными (герметичными) или прочно-плотными. Плотные выполняют с помощью эластичных прокладок, закладываемых между соединяемыми деталями. Прочно-плотные применяются, в основном, в котлах. Сейчас их чаще заменят сваркой.

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).

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.

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.

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:

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.

Клепание металла

Процесс клепки металлов состоит из двух этапов: подготовительного и собственно установки метизов. Подготовка — сверление отверстий, при необходимости раззенковка под потайные головки. Обратите внимание, что потайные головки могут быть с одной (любой) стороны или с двух.

Сам процесс клепки такой:

вставить заклепку;
стянуть соединяемые детали;
сформировать при помощи инструмента замыкающую головку;
проверить и зачистить соединение.

При хорошем инструменте работа идет быстро. Для частного применения и разовых работ обычно применяют ручные заклепочники. И даже с ними сам процесс (без сверления отверстий) занимает считанные секунды. Если говорить об установке профлиста или металлочерепицы, каждое сделанное отверстие рекомендуется промазать краской — для предотвращения коррозии. Именно эти процессы — сверление и покраска, занимают много времени.

Вообще, есть два способа установки заклепок: холодный и горячий. При горячем место соединения предварительно разогревается до определенной температуры (определяется металлом и толщиной деталей). На практике применяется при монтаже заклепок большого диаметра — 12 мм и более.

Заклепки ставят рядами. Минимальное расстояние между соседними — 4 диаметра, от края листа до центра метиза — не менее чем 1,5 диаметра заклепки. При креплении профлиста, ставят в выемку, не в волну.

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.

Диаметр заклепки	2,0 мм	2,3 мм	2,6 мм	3,0 мм	3,5 мм	4,0 мм	5,0 мм	6,0 мм	7,0 мм	8,0 мм
Диаметр отверстия при точной сборке	2,1 мм	2,4 мм	2,7 мм	3,1 мм	3,6 мм	4,1 мм	5,2 мм	6,2 мм	7,2 мм	8,2 мм
Диаметр отверстия при грубой сборке	2,3 мм	2,6 мм	3,1 мм	3,5 мм	4,0 мм	4,5 мм	5,7 мм	6,7 мм	7,7 мм	8,7 мм

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

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.

Из какого материала должна быть заклепка

Заклепки обычно берут из того же материала, что и соединяемые детали — это позволяет избежать электрохимической коррозии. Обращают внимание и на прочностные характеристики. Но, как правило, при соединении алюминиевых деталей, прочности алюминиевых метизов достаточно.

Вообще, заклепки делают из таких металлов:

сталь:
- обычная — марок Ст2, Ст3, Ст10;
- коррозионностойкая Х18Н9Т;
- оцинкованная;
При соединении медных деталей допустима установка латуни и меди. Алюминий соединяют алюминиевыми сплавами. Стальные листы — соответствующими марками стальных заклепок. Есть также смешанные метизы — из двух разных металлов (химически не конфликтующих). Чаще всего встречаются алюминиево-стальные.

Для установки фасадных элементов, откосов, отливов, металлочерепицы и профлиста, используются обычно вытяжные заклепки из оцинкованной окрашенной стали. Окраска — в тон с деталями.

Читайте также: