Лекции или что-то типа. Бехметьев В.И. часть 1 (Клепка и ресурс)

Посмотреть архив целиком

§ 4. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ КЛЕПКИ НА РЕСУРС ЗАКЛЕПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Современные тенденции в совершенствовании процессов клепки связаны, в первую очередь, с созданием процессов клепки, обеспе­чивающих плотное заполнение гнезда и отверстия телом заклепки, и обеспечением гарантированного натяга заклепок в течение всего срока эксплуатации.

При передаче усилия через клапанный шов в материале листа возникают напряжения, которые распределены неравномерно по

Рис. 13.9. Выносливость потайных клепаных соединений, выполненных различ­ными способами.

ширине листа. В зоне отверстия эти напряжения имеют наиболь­шую величину и являются источником образования трещин и разрушения соединения при работе в условиях переменных нагру­зок. Существует несколько технологических методов снижения наибольшего напряжения — концентрации напряжения: упрочне­ние стенок отверстия в детали, повышение чистоты поверхности при образовании отверстия, снятие и упрочнение фасок на кромках отверстия. Наиболее эффективным методом является упрочнение материала — стенок отверстия.

При выполнении клепаных соединений упрочнение отверстий производят за счет деформации листа — увеличения диаметра отверстия стержнем заклепки.

В процессе образования замыкающей головки заклепки стер­жень увеличивается в диаметре и увеличивает диаметр отверстия, т. е. упрочняет материал детали в зоне отверстия под заклепку.

В практике самолетостроения применяется несколько способов клепки, имеющих различную степень упрочнения и соответствую­щую ей выносливость соединений.

На рис. 13.9 приведен график, показывающий характер упроч­нения при различных способах клепки.

При постановке обычных потайных заклепок способом Д упрочняется в основном лист со стороны замыкающей головки;

выносливость при этом способе клепки условно принята за 100 %.

Способ ПЗГ (потайная замыкающая головка) приводит к упроч­нению зенкованного листа и дает некоторое повышение выносли­вости при разрушении соединения при вибрационных нагрузках по зенкованному листу. Заклепки с компенсатором (ЗУК) и стерж­

невые (ЗУС) обеспечивают более равномерное упрочнение соеди­няемых деталей и приводят к значительному повышению выносли­вости. Наибольшее и практически равномерное упрочнение по толщине деталей возможно получить при клепке КЗО-ЗУС. При этом способе клепки образование головок заклепок происходит

в замкнутом объеме.

В целях предотвращения возникновения заусенцев и образова­ния наплывов по кромкам отверстий при клепке повышенным давлением (КЗО, ПЗГ и др.) следует предусмотреть предваритель­ное сжатие пакета усилием, соизмеримым с необходимым усилием для образования замыкающей головки. Оборудование для клепки в этом случае оснащается специальными прижимами, а обжимки для образования замыкающих головок профилируются в соответ­ствии с типом заклепок.

Особенностью напряженно-деформированного состояния кле­паных соединений КМ является возрастание концентрации напря­жений около отверстий при действии технологических начальных напряжений и, как следствие, снижение прочности и долговеч­ности соединений.

Поэтому в отличии от клепаных соединений металлических кон­струкций основным направлением повышения качества клепаных соединений КМ является создание и разработка технологии мало­деформационной клепки. В основе малодеформационных процессов клепки КМ лежит использование специальных заклепок перемен­ной жесткости, ограничивающих элементов, а также способов клепки, обеспечивающих локализацию пластических деформаций в области замыкающей головки заклепки. Такими способами явля­ются клепка давлением с раскаткой, клепка с наложением ультра­звуковых колебаний, клепка с нагревом.

Реализация технологии малодеформационной клепки позволяет существенно повысить ресурс клепаных соединений КМ. При использовании прессовой или ручной ударной клепки целесо­образно использовать заклепки переменной жесткости с шайбами под замыкающими головками. При клепке конструкций с двух­сторонним потайным швом целесообразно использовать заклепки переменной жесткости. Для сравнительно тонких пакетов, имею­щих двухсторонний потайной шов, следует применять специальные переходные втулки и сплошные заклепки из высокопрочных сплавов.

§ 5. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ЗАКЛЕПКИ

Кроме описанных ранее типов заклепок в самолетостроении применяют и специальные — заклепки с высоким сопротивлением срезу и заклепки для односторонней клепки.

Технология клепки такими заклепками и применяемый на Некоторых операциях и переходах инструмент несколько отлича­ются от рассмотренных ранее.

Рис. 13.10. Схема технологического процесса постановки заклепок с высоким сопротивлением срезу:

а — установка заклепки в отверстие; б — надевание кольца; в — обжатие кольца; г — заклепка после обжатия кольца; / — стержень заклепки; 2 — кольцо; 3 — обжимка;

4 — отход (излишний материал)

Заклепки с высоким сопротивлением срезу применяются в заклепочных соединениях, воспринимающих большие срезываю­щие усилия. В таких соединениях прочность на срез заклепок из легких сплавов недостаточная, а при использовании обычных стальных заклепок их необходимо перед постановкой в отверстие нагреть, что значительно усложняет выполнение работ.

Заклепка с высоким сопротивлением срезу состоит из двух частей: стержня 1 из стали ЗОХГСА и кольца 2 из алюминиевого сплава Д18 (рис. 13.10). Один конец стержня заклепки высажен в закладную потайную или плоскую головку, другой имеет спе­циальную кольцевую выточку. Стержень заклепки термически обработан до ст = 1250 МПа и отшлифован.

Технологический процесс образования соединения заклепками этого типа включает следующие основные операции: сверление, зенкование, развертывание или протягивание отверстий, поста­новку заклепок в отверстия, установку колец и образование замы­кающих головок заклепок. Все эти операции выполняются на обычном клепальном оборудовании, причем из всех применяемых при клепке инструментов специфической является лишь обжимка 3. Эта обжимка имеет отверстие для выхода излишнего материала после осадки кольца на стержень заклепки.

Рис. 13.11. Схема технологического процесса постановки заклепок с сердечни­ком:

/ — сверление отверстия: 2 — вставка заклепки в отверстие; 3 — образование замыка­ющей головки; 4 — обрыв сердечника; 5 — удаление выступающей части сердечника;

6 — готовое изделие

Заклепки с высоким сопротивлением срезу клепают на прессах одиночной клепки или пневмомолотком.

Заклепки для односторонней клепки применяются в местах, где нет доступа к замыкающей головке заклепки. В таких случаях применяются заклепки с сердечником (рис. 13.11) или гайкопи-стоны. Отверстия и гнезда для головок таких заклепок выполня­ются обычным инструментом.

§ 6. СПОСОБЫ ГЕРМЕТИЗАЦИИ КЛЕПАНЫХ ШВОВ И ИЗДЕЛИЙ

В пассажирских и грузовых самолетах и вертолетах гермети­зируются кабины, приборные и грузовые отсеки. Назначение гер­метизации — поддержание избыточного давления в кабинах, пре­дотвращение утечки топлива из кессон-баков, защита различных отсеков и агрегатов от проникновения в них агрессивных жидко­стей и газов и попадания воды во время дождя.

Утечки воздуха, газов или жидкостей в швах в основном про­исходят через зазоры между контактными поверхностями листов, между элементами заклепок (стержень, головка) и стенками отвер­стия в деталях. Уменьшить или полностью устранить утечки можно путем нанесения герметизирующих материалов в зоны утечки и применением плотной посадки заклепки в отверстие. Постановка вместо обычных заклепок заклепок с компенсатором и стержневых приводит к значительному повышению герметичности шва. На­ибольший эффект в части герметизации швов достигается сочета­нием плотной посадки заклепок с последующим нанесением герме­тизирующих материалов — специальных герметиков.

Герметизирующие материалы имеют адгезию к соединяемым деталям и могут применяться в виде пленок, паст и жидкостей, допускают взаимное перемещение соединяемых деталей без нару­шения герметизации. К герметикам предъявляются следующие требования: а) они должны обладать пластичностью, т. е. сохра­нять герметизирующие свойства при перепадах давлений рабочего тела, деформациях шва, воздействии высокой и низкой темпера-^Р; б) должны иметь сцепление не менее 0,98 МПа с поверх­ностями деталей, которое не должно нарушаться ^при воздействии статических и переменных нагрузок, различных температур, "атмосферных явлений и воздуха; газов или топлива; в) не должны оказывать вредного воздействия на людей и вызывать коррозион­ные процессы в зоне герметизации.

В самолето- и вертолетостроении применяется большое коли­чество разнообразных марок герметиков.

Герметики ВГФ-1 и У-2-28 работают при температуре от —60 (70) до +250 (300) °С на самолетах со скоростью М = 2 ... 3, а герметики У-ЗОМ, УТ-32, У-ЗОмэс-5, ВТУР — от —50 до +130 °С на самолетах и вертолетах со скоростями полета до 277,8 м/с.

Герметик может быть в виде пастообразной массы, раствора, пасты, жидкости, ленты или ткани, пропитанной герметиком.

Рис. 13.12. Зона герметизации швов и способы нанесения герметика:

а — укладка ленты; б — нанесение пасты шпателем; я — нанесение герметика кистью;

г — нанесение герметика поливом; / — обычный жгут; // — жгут с наплывом; /// — форма шпателей для нанесения жгутов; IV — местная герметизация стыка; V — местная герметизация заклепки (болта)

Состояние герметика зависит от количества входящих в него ком­понентов и определяет способ его нанесения и вид применяемого при этом инструмента и оборудования.

Ленты из герметизирующего материала или ткани, пропитан­ной герметиком, нарезают по ширине шва т с припуском 1,5-10'3 м на сторону. Ленты в зону шва укладывают вручную, условный индекс способа нанесения обозначен буквой (Л). На чертеже герме­тичного шва указывают марку герметика, толщину ленты и способ нанесения, например, если взят герметик У-20А в виде ленты, то обозначено У-20А (Л) (см. рис. 13.12, а).

Герметики в виде пасты наносят шпателем или шприцем, кото­рым присвоен индекс (Ш). Рекомендуемые размеры жгутов из пасты и система обозначения их на чертеже приведены на рис. 13.12, б. Наносимые кистью герметики разводят до состояния вязкотекучей жидкости, им присвоен индекс (К). На чертеже герметичного шва указывают марку герметика, зону герметизации, индекс (К) и количество слоев герметика, наносимого кистью (см. рис. 13.12, б).


Случайные файлы

Файл
8195.rtf
CBRR4081.DOC
ref12002.doc
5376-1.rtf
29834.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.