(а) н подварка (6) кромок

сварным ШВОМ (рис. 26,6) нельзя считать рациональным. Жесткость сварных швов, даже малого сечения, значительно больше жесткости заклепочных швов. Вследствие этого сварной шов воспринимает силы, действующие на соединение. Прочность шва и определяет прочность соединения. В таких случаях лучше переходить целиком на сварное соединение швом нормального сечения.

КОНСТРУКТИВНЫЕ СООТНОШЕНИЯ

Обозначение заклепки состоит из номера ГОСТа, диаметра d стержня и длины заклепки из числа стандартных длин.

Для нестандартных заклепок необходимо изготовление рабочих чертежей заклепок и заклепочных соединений.

На рис. 27, о-к приведены наиболее употребительные типы заклепок для прочноплотных соединений.

Заклепки с обратноконическими повышенными головками (виды и, к) предназначены для соединений, подвергающихся действию горячих газов, в предположении, что такие ГОЛОВКИ дольше сопротивляются эрозии и сохраняют прочность даже при значительном обгорании.

Целесообразнее, однако, в этих условиях применять потайные головки со слабосферической (виды в, г) или ПЛОСКОЙ (виды д, ё) поверхностью и изготовлять их из жаростойких сплавов.

Рис. 28. Конструктивные соотношения в заклепочных соедвнениях

На видах л-о показаны мелкие заклепки из цветных металлов.

Единого правила для выбора диаметра заклепок не существует. Диаметр заклепки зависит ОТ толщины соединяемого материала, шага заклепок, нагрузки, соотношения между прочностью и твердостью материалов заклепки и соединяемых деталей, наконец, от технологии установки заклепок.

Если исходить из схемы работы заклепки на срез и принять в основу расчета условие равнопрочности заклепок (на срез и смятие) и склепываемых листов (на смятие, срез и разрыв в ослабленных участках), то для частного случая однорядного нахлесточного соединения (рис. 28, а) при одинаковой прочности материала заклепок и листов получаются следующие соотношения:

d = 2s; t = 2,5d; e = l,5d.

Этот расчет дает преувеличенные значения диаметра заклепки (особенно при больших величинах s) и уменьшенные значения шага.

а) Ш

б) 1,7а

90"

3) и) к) л) м)

Рнс. 27. Формы головок

Рис. 29. к определению диаметра н шага ааклепок

Практически (рис. 28,6):

пользуются соотношениями

d = S + (4 н- 8); 3d < к 6d; l,5d < е < 2d.

(2) (3) (4)

В этих формулах все размеры в миллиметрах.

Заклепки меньшего диаметра, чем определяемый по формуле (2), плохо проковываются и могут прогнуться в отверстии (рис. 29, о). При расклепывании заклепок большего диаметра можно вызвать перенапряжение материала соединяемых деталей.

При склепывании материалов разной толщины исходят из суммарной толщины S (рис. 29, б). При S = = 5 мм диаметр заклепки определяют по формуле

d = (3-3,5)l/s.

Шаг заклепок не лолжен превышать 6d, иначе плотность стыка на участках между заклепками может нарушаться (вид в). При f < 3d затрудняется постановка заклепок.

Длина кромки е не должна превышать 2d, иначе возможно отставание кромки (рис. 29, в). Если е < < l,5d, то можно повредить кромку при расклепывании. Относительно мелкие и часто расположенные заклепки следует предпочитать крупным и редко расположенным, т. е. придерживаться в формулах (3), (4) нижних пределов.

Приведенные соотношения являются ориентировочными. Лучше полагаться на опыт исполненных конструкций и руководствоваться нормами, принятыми в данной отрасли промышленности, а при проектировании новых конструкций проводить экспериментальную проверку.

Для заклепок, устанавливаемых вхолодную, расчет на срез более обоснован. Однако и здесь существуют трудно учитываемые факторы (например, прилагаемая к заклепке сила и степень пластической деформации, определяющая плотность прилегания заклепки к стенкам отверстия). Допускаемые напряжения принимают равными пределу прочности материала заклепок на срез и смятие с коэффициентом запаса 3-4. Кроме того, учитывают вид обработки отверстия.

Допускаемые напряжения (в МПа) для заклепок из сталей 10, 20 даны в таблице.

При отнулевой нагрузке допускаемые напряжения снижают на 10 - 20%, при знакопеременной - на 30-50%.

ПРИПУСКИ НА ВЫСАДКУ ГОЛОВОК

Пусть F - половин* площади сечения головки за вычетом вписывающегося в головку сечения стержня заклепки (заштрихованная площадка на рис. 30, а). По правилу Гюльдена-Паппа объем этой части головки

F= Fiuiu.T,

где du. т - диаметр расположения центра тяжести площадки

Высота А припуска, необходимого для заполнения этого объема, определяется из соотношения

)id=

K=Fmi„.= - Л.

где d - диаметр стержня заклепки. Откуда

Высота Н припуска над плоскостью приклепываемой детали равна

Я = Л + Л,

4Fd„

+ А„

где Л - высота выступания головки над плоскостью детали, зависящая от формы головки.

Формула (5) действительна лля заклепок, устанавливаемых в отверстие без зазора.

Для заклепок, устанавливаемых в отверстие с зазором, выбираемым при расклепывании, надо учесть затекание металла в кольцевой объем зазора между отверстием и стержнем заклепки, равный

V = (dl-d)S, 4

где 0 и 5 - диаметр и длина отверстия (рис. 30, б).

Рис. 30. К определению припуска на высадку головок

Дополнительная высота припуска А определяется из соотношения

откуда

2 п 1

Общая высота припуска

Я = Я + Л = Н + 5

Следует учитывать допуски на изготовление отверстий и заклепок (заклепки горячей высадки рядо-

вого назначения выполняют по 12 - 14, холодной высадки - по 9 - 11 квалитетам) и вводить в расчет максимальный диаметр отверстия и минимальный диаметр заклепки.

При горячем клепании необходимо учитывать увеличение диаметра заклепки при нагреве. Диаметр заклепки в горячем состоянии

d = (1 + at),

где dj, - диаметр заклепки в холодном состоянии; а - коэффициент линейного расширения материала заклепки (для стали а я; И 10 1/°С); t - температура нагрева.

Если принять для средних условий d„/d = 1,05, то

Н яН+ CIS.

4. Припуски на высадку головок

Эскиз конструкции

Припуск

для заклепок, устанавливаемых без зазора

для заклепок, устанавливаемьпс с зазором

H= l,2d

H=0,6d

H=QM

H = l,2<i + S

» lad + 0,1S

H = d + S

« d + 0,1S

H = 0,6d + (S - QM)

H- = 0,8d + (S - 0,8d)

« 0,5d + 0,1S

»0,7d+0,lS

H = d + (S- 0,8d)

ж 0,9d + 0,15

cm o,id

Я= \,ld

H = l,2(i + (S - 0,8d)

» l,ld + 0,15