Постановка заклепок специальных типов

Двусторонняя клепка

1. ЗУК (заклепка углубленная с компенсатором), ЗУС (заклепка углубленная - стержень), КЗО-ЗУС (клепка в замкнутом объеме). При клепке происходит раздача стенок отверстий, то есть упрочнение.

Деформация упрочнения равна:

wзам = [(dзам – dо) / dзам] х 100 %;

wзак = [(dзак – dо) / dзак] х 100 %;

w – деформация материала отверстия,

d – диаметр отверстия до клепки.

Величина w зависит от материала детали и заклепки, метода клепки, формы замыкающей головки.

Для ЗУ характерно:

1) малая степень деформации;

2) отсутствие деформаций в области закладной головки;

3) неравномерная раздача стенок отверстия, что снижает прочность, выносливость и вызывает коробление.

2. Трубчатые заклепки

Преимущества:

малая масса, малое коробление.

Недостатки:

плохая работа на отрыв и ограниченная на срез.

Применятся:

1) для склепывания очень тонких листов для создания равнопрочности по смятию листов и срезу заклепок,

2) для склепывания листов из неметаллов, имеющих малое относительное удлинение.

Метод постановки - раскатывание

3. Заклепки с высоким сопротивлением срезу

Применяют в силовых элементах конструкции, работающих на срез: силовых шпангоутах, лонжеронных.

Особенность - плохая работа на отрыв. Заменяют по прочности на срез болты, но легче, дешевле, требуют меньше времени на постановку.

Оборудование:

прессы, п/м.

4. Болт – заклепки

Заменяют по прочности на срез и на отрыв болты, но легче, дешевле и требуют меньше времени на постановку.

Если пакет из КМ, то ставят шайбы под кольцо.

Для постановки используют переносной пресс ПБ61П (Р = 30 кН)

Односторонняя клепка

Область применения: панели с двойной обшивкой, люки, рули и т.д.

1. Заклепки с сердечником (1 – пистон (Д18), 2 – сердечник (В95))

Оборудование и инструмент:

пресс ПС-52, пневмокусачки ПК-51, пневмофреза ПФ-21.

Контроль динамометром на провал обязателен.

2. Гайки-пистоны (1 – пистон (Д18П, С15)). Для прочности вворачивают винт с потайной головкой.

Оборудование:

переносной пресс-винтоверт ИОК-ГП-1.

3. Взрывные заклепки (материал - Д16П, В65, 30ХМА).

Инструмент:

нагреватель (типа паяльника) – электронагреватель.

Недостаток:

возможность повреждения детали продуктами сгорания (резиновые маты).

4. Винтовые – с высоким сопротивлением срезу (1 – корпус (30ХГСА), 2 – винт (30ХГСА), 3 – кольцо (Х18Н10Т)). Контроль по Мкр тарированным ключом.

Оборудование:

пресс-винтоверт ИОК-ВС-1.

Все заклепки

односторонней клепки

имеют:

+ меньшая трудоемкость.

Меньшая масса (кроме 4).

- меньшая прочность на срез и

отрыв (кроме 4).

Большая технологическая

стоимость шва, чем стержневые

двухсторонние заклепки.

2.2.6. Особенности технологии выполнения заклепочного соединения деталей из композиционных материалов (КМ)

Гетерогенность структуры композиционных материалов (КМ), малое относительное удлинение, абразивное воздействие армирующих волокон существенно изменяют операции образования отверстия и клепки.

1. Образование отверстий

Способы: а) сверление

б) пробивка

в) формование

Сверление: осуществляется алмазными сверлами или из твердых сплавов ВК6М, ВК8, ВК10М; диаметр сверла > диаметра отверстия из-за упругости материала и последующей усадки отверстия; и меньше, чем у легких сплавов.

Сверление в смешанных пакетах (Ме + КМ) и в однородных с различной толщиной листов при использовании пневмодрелей и станков с ручной подачей, осуществляется в 2 перехода: сначала со стороны Ме или толстого КМ, затем с другой стороны, т.к. из-за разницы в усилиях отверстие в КМ может получиться типа "проткнутого". На станках с регулируемой подачей – за 1 переход с той же стороны. Зажатие при сверлении - надежное, но не вызывающее растрескивание КМ.

Пробивка: для КМ с повышенным абразивным воздействием (напр. волокна В) целесообразно применять пробивку.

Формование: при изготовлении деталей из КМ методом выкладки или намотки можно получить отверстия и гнезда до полного отверждения КМ. При этом снижается прочность отверстий на смятие, но повышается прочность КМ на растяжение, т.к. исключается перерезание волокон.

Зенкование: требуется меньшее число оборотов n < 1000 об/мин, чем для легких сплавов; минимальное биение для исключения дробленой поверхности; инструмент - шестизубые зенковки (обычно 3-х) для уменьшения износа и улучшения качества гнезда.

2. Клепка

Вследствие малой пластичности КМ применяется так называемая малодеформационная клепка - МДК, а именно:

а) применение заклепок переменной жесткости;

б) постановка шайб под замыкающую головку, что уменьшает раздачу стержня, улучшает натяжку пакета и, увеличивая опорную площадь, уменьшает раскрашивание КМ;

в) применение раскатывания, клепки с наложением УЗ в зоне замыкающей головки, клепки с нагревом замыкающей головки, т.е. локализации пластических деформаций в области замыкающей головки.

Герметичная клепка

Герметизируют заклепочные швы:

- кабин

- топливных баков

- грузовых отсеков

Утечка происходит следующим образом:

Способы устранения утечки

1. По заклепкам

ЗУК ЗУС резиновое кольцо резиновая втулка

Заклепка с пояском коническая

2. По контактным поверхностям листов

а) прокладки из резины или пластмассы – Прокладки не имеют сцепления с поверхностью, поэтому они не надежны. Их применяют в разъемных соединениях;

б) специальные уплотнители – герметики. Герметики надежны.

Требования:

- пластичность при всех условиях эксплуатации;

- сцепляемость (адгезия) с поверхностью > 10 кг/кв. см;

- водо-, топливо-, масло-стойкость;

- устойчивость к воздействию тепла и солнечной радиации;

- минимальная токсичность;

- не должны оказывать коррозионного воздействия.

Состав:

синтетический каучук + сажа (асбест, графит)

Способы герметизации по контактным поверхностям листов

- поверхностная: (кабины самолетов, летающих до 4000 м)

Обеспечивает наименьшую степень герметизации

- внутришовная: (кабины высотных самолетов, типа вентиляционных)

Более высокая степень герметизации, но трудоемкость выше в 3 … 4 раза.

- комбинированная: (внутришовная + поверхностная)

Обеспечивает полную герметизацию. Применяется для топливных емкостей и регенерационных кабин.

Основные операции герметизации.

1) подготовка поверхности:

40% утечек - из-за плохой подготовки поверхности.

Переходы:

а) очистка от пыли и влаги, производится с помощью тряпок и СМС.

б) обезжиривание (бензином, горячей струей или паром, трихлорэтиленом).

2) нанесение подслоя и герметика:

Подслой наносится для улучшения адгезии некоторых герметиков, в качестве подслоя используют 88 клей или ВТУР.

Нанесение герметика:

- пастообразный герметик наносится шпателем или шприцем.

- раствор наносится кистью или пульверизатором.

- лента прикатывается валиком.

Помещение для герметизации оборудуется особо (изолированно), должно иметь температуру порядка +5 … +35 °С и относительную влажность 60 … 75 %. Вентиляция проточно-вытяжная.

3) выдержка или термообработка герметика:

Для некоторых герметиков требуется повышенная температура, в этом случае нагрев узла производится:

- установка инфракрасного излучения,

- струя воздуха или пара,

- в воздушных печах,

- электрическими матами.

Для ускорения процесса вулканизации можно сделать ТО герметика.

Контроль герметизации.

Существуют:

а) пооперационный контроль:

- контроль клепки;

- контроль процесса герметизации.

б) контроль готовых изделий.

Этапы контроля:

1. проверка герметичности узлов;

2. проверка герметичности отсеков и агрегатов.

Методы контроля:

1. Пневматический.

- способ вакуума (используется в местных швах). По вздутию мыльных пузырей обнаруживают течь. Dр = 0,25 атм.

1 – заклепочный шов;

2 – прозрачный колпак;

3 – вакуумметр;

4 – мыльная пена разряжения.

- способ давления

2. Аммиачный.

Схема та же самая, только в кабину под давлением подается газ (воздух + аммиака в количестве 1% от объема кабины). Заклепочный шов снаружи покрыт лакмусом (5% раствор азотнокислой ртути). В местах утечки бумага темнеет. Данный способ проверяет герметичность в целом и местную герметичность.

3. Керосиновый (для топливных емкостей).

Швы снаружи обмазывают раствором мела в воде. В емкость заливается керосин и дается давление 0,25 атм. Раствор просушивают, в местах течи образуются темные пятна.

4. Люминесцентный.

Керосином в смеси с люминесцентной жидкостью (нориол) обмазывают швы, просушивают, рассматривают ультрафиолетовым светом. В месте течи наблюдается свечение. Достоинство: высокая производительность.

1 – изделие;

2 – керосин + нориол;

3 – место течи;

4 – источник УФО;

5 – защитное стекло оператора.

5. Галогенный.

Принцип работы основан на резком увеличении ионного тока платинового электрода, находящегося в щупе и нагретого до 900 °С, при попадании на него паров галогена. Регистрация производится стрелочным, звуковым и световым сигналом. Недостаток: потеря чувствительности щупа при наличии в воздухе паром фреона, дыма и других газов.

1 – изделие;

2 – щуп пистолетного типа;

3 – течеискатель ГТИ-3, 6

6. Масс-спектрометрический (схема та же).

Вместо ГТИ используется масс-спектрометр. В изделие под давлением подают гелий. В местах течи частицы газа попадают в щуп, ионизируются и, проходя через магнитное поле, разделяются на пучки ионов по отношению m / е (m – масса ионов, е – заряд иона). Ионы Не улавливаются, ионный ток преобразуется в электрический, и он регистрируется стрелочным, световым и звуковым сигналом.

Чувствительность всех методов различна. Для полной проверки герметичности используется в порядке уменьшения чувствительности: 6, 4, 5, 2, 3, 1.

При обнаружении течи заклепка высверливается и подготавливается отверстие для заклепки большего диаметра. Отверстие и заклепка обезжиривается, заклепка покрывается герметиком, клепается, сверху наносится несколько слоев герметика.