Заклепка - Rivet

Для использования в других целях см. Заклепка (значения).
Цельные заклепки
Сложное клепаное соединение на железнодорожном мосту
Заклепочники работают на Корабль свободы SS Джон В. Браун (Декабрь 2014 г.).

А заклепка постоянный механический застежка. Перед установкой заклепка состоит из гладкого цилиндрический вал с головкой на одном конце. Конец, противоположный голове, называется хвост. При установке заклепка помещается в пробитое или просверленное отверстие, а хвостовик расстроен, или же вздернутый (т.е. деформирован), так что он расширяется примерно в 1,5 раза по сравнению с первоначальным диаметром вала, удерживая заклепку на месте. Другими словами, толкание или вытягивание создает новую «голову» на другом конце за счет разбивания плоского материала «хвоста», в результате чего получается заклепка, которая имеет примерно форму гантели. Чтобы различать два конца заклепки, оригинальная головка называется заводской руководитель а деформированный конец называется руководитель магазина или бакенбард.

Поскольку на каждом конце установленной заклепки имеется головка, она может поддерживать напряжение нагрузки. Однако он гораздо более способен поддерживать поперечные нагрузки (нагрузки перпендикулярны оси вала).

Крепления, используемые в традиционных деревянных строительство лодки, например, медные гвозди и клинковые болты, работают по тому же принципу, что и заклепки, но использовались задолго до истечения срока заклепка были введены и, если о них помнят, обычно классифицируются соответственно на гвозди и болты.

Типы

Существует несколько типов заклепок, отвечающих различным требованиям по стоимости, доступности и прочности:

Заклепки с цельной / круглой головкой

Типовой технический чертеж цельной заклепки с универсальной головкой

Цельные заклепки - один из старейших и самых надежных типов крепежа, который был найден в археологический находки, относящиеся к Бронзовый век. Сплошные заклепки состоят просто из вала и головки, которые деформируются молотком или заклепочный пистолет. Инструмент для сжатия или обжима заклепок также может деформировать заклепки этого типа. Этот инструмент в основном используется для заклепок близко к краю скрепляемого материала, поскольку инструмент ограничен глубиной его рамки. Инструмент для сжатия заклепок не требует участия двух человек и, как правило, является наиболее надежным способом установки твердых заклепок.

Клепальная команда, работающая над корпусом кабины С-47 транспорт на заводе Североамериканская авиация. Женщина слева использует воздушный молот, а мужчина справа держит перекладину.

Цельные заклепки используются там, где важны надежность и безопасность. Типичное применение массивных заклепок можно найти в конструктивных частях самолет. Сотни тысяч прочных заклепок используются для сборки каркаса современного самолета. Такие заклепки бывают закругленными (универсальными) или 100 °. потайной головы. Типичные материалы для авиационных заклепок: алюминий сплавы (2017, 2024, 2117, 7050, 5056, 55000, В-65), титан, и никель сплавы на основе (например, Монель ). Некоторые заклепки из алюминиевого сплава слишком трудно изгибать, и их необходимо смягчить обработкой раствором (осадочное твердение ) до того, как его взяли. Заклепки из алюминиевого сплава «ледяной ящик» твердеют с возрастом, и их также необходимо отжигать, а затем хранить при температурах ниже нуля (отсюда и название «ледяной ящик»), чтобы замедлить процесс старения. Стали заклепки можно найти в статических конструкциях, таких как мосты, краны, и строительство кадры.

Для установки этих креплений требуется доступ к обеим сторонам конструкции. Цельные заклепки приводятся в движение с помощью гидравлически, пневматически, или же электромагнитно принудительное сжатие инструмент или даже портативный молоток. Приложения, в которых доступна только одна сторона, требуют «слепых» заклепок.

Цельные заклепки также используются некоторыми мастерами при строительстве современной имитации средневековая броня, украшения и металл от кутюр.

Заклепки из высокопрочной конструкционной стали

Оригинальная заклепка из конструкционной стали от Мост "Золотые ворота (1937). Удалено и заменено c. 2000 во время работ по усилению конструкции для противодействия сейсмическим нагрузкам
Женщины клепают нагреватели щипцами и ведрами, Военно-морская верфь Пьюджет-Саунд, Май 1919 г.

До сравнительно недавнего времени соединения стальных конструкций были сварными или клепанными. Высокопрочные болты в значительной степени заменили заклепки из конструкционной стали. Действительно, последние спецификации стальных конструкций, опубликованные AISC (14-е издание) больше не распространяется на их установку. Причина изменения в первую очередь связана с расходами на квалифицированных рабочих, необходимых для установки заклепок из высокопрочной конструкционной стали. В то время как два относительно неквалифицированных рабочих могут устанавливать и затягивать высокопрочные болты, обычно для установки заклепок требуется четыре квалифицированных рабочих (нагреватель, улавливатель, держатель, отбойник).

В центральном месте рядом с заклепываемыми участками печь был создан. Заклепки помещали в печь и нагревали до раскаленного состояния (часто до белого каления), чтобы они были более пластичными и легко деформировались. Нагреватель заклепок или повар использовал щипцы удалить отдельные заклепки и бросить их в улавливатель, расположенный рядом с стыками, которые нужно заклепать. В ловец (обычно) ловили заклепку в кожаном или деревянном ведре с подбитым ясенем дном. Улавливатель вставил заклепку в отверстие для заклепки, затем быстро повернул, чтобы захватить следующую заклепку. В подставка или же держатель на выдержит тяжелый набор заклепок или же Долли или другой (больший) пневматический домкрат против круглой головки заклепки, в то время как заклепочник (иногда два заклепочника) применял молоток или пневматический заклепочный молот к несформированной головке, придавая ей окончательную куполообразную форму, плотно прилегающую к суставу. В качестве альтернативы, противовес забивается более или менее заподлицо с конструкцией в углублении с заглублением.[1] Перед использованием пневмомолотов, например при построении СКО Титаник, человек, который забил заклепку, был известен как «убийца». После охлаждения заклепка сжалась и приложила дополнительную силу, затягивая соединение.

Последние широко используемые заклепки из высокопрочной конструкционной стали получили обозначение ASTM A502 Grade 1.[2]

Такие клепанные конструкции могут оказаться недостаточными для противостояния сейсмической нагрузке от землетрясения если конструкция не была спроектирована для таких сил, это обычная проблема старых стальных мостов. Это связано с тем, что горячая заклепка не может быть подвергнута надлежащей термообработке для увеличения прочности и твердости. в сейсмическая модернизация таких конструкций принято снимать критические заклепки с помощью кислородная горелка, точность пачка отверстие, затем вставьте обработанный и термообработанный болт.

Полутрубчатые заклепки

Типовой технический чертеж полутрубчатой ​​заклепки с овальной головкой

Полутрубчатые заклепки (также известные как трубчатые заклепки) похожи на сплошные заклепки, за исключением того, что они имеют частичное отверстие (напротив головки) на конце. Это отверстие предназначено для уменьшения силы, необходимой для приложения, путем выкатывания трубчатой ​​части наружу. Усилие, необходимое для наложения полутрубчатой ​​заклепки, составляет примерно 1/4 от силы, необходимой для наложения твердой заклепки. Трубчатые заклепки иногда предпочтительны для точек поворота (соединения, в котором желательно движение), поскольку заклепка набухает только в хвостовой части. Тип оборудования, используемого для установки полутрубчатых заклепок, варьируется от инструментов для создания прототипов до полностью автоматизированных систем. Типичными установочными инструментами (от самой низкой до самой высокой) являются ручной набор, ручной отжим, пневматический отжим, отжимной пресс, ударный заклепочник и, наконец, робототехника с ПЛК. Наиболее распространенной машиной является ударный заклепочник, а полутрубчатые заклепки чаще всего используются в освещении, тормозах, лестницах, переплетах, вентиляционных каналах, механических изделиях и электронике. Они предлагаются в диаметре от 1/16 дюйма (1,6 мм) до 3/8 дюйма (9,5 мм) (другие размеры считаются особенными) и могут иметь длину до 8 дюймов (203 мм). Доступен широкий спектр материалов и покрытий, наиболее распространенными основными металлами являются сталь, латунь, медь, нержавеющая сталь, алюминий, а наиболее распространенными покрытиями являются цинк, никель, латунь, олово. Трубчатые заклепки обычно покрываются воском для облегчения правильной сборки. Установленная трубчатая заклепка с одной стороны имеет головку, а с другой - открытое неглубокое глухое отверстие.

Глухие заклепки

Три алюминиевые глухие заклепки: 1/8 ", 3/32" и 1/16 "
Анимация затяжки заклепки (шейка оправки не показана)
Скорость в мастерских - скорость в воздухе, Март 1944 г., реклама заклепок Geo Tucker Eyelet Co. Спитфайр самолет
Пистолет для заклепок со вставленной заклепкой

Глухие заклепки, обычно называемые заклепками (POP - это торговая марка оригинального производителя, теперь принадлежащая Stanley Engineered Fastening, подразделению Стэнли Блэк и Декер ) трубчатые и снабжены гвоздями. оправка через центр, имеющий «шею» или ослабленную область возле головы. Узел заклепки вставляется в отверстие, просверленное в соединяемых деталях, и используется специально разработанный инструмент для протягивания оправки через заклепку. Сила сжатия между головкой оправки и инструментом увеличивает диаметр трубы по всей ее длине, блокируя закрепляемые листы, если отверстие было правильного размера. Головка оправки также расширяет глухой конец заклепки до диаметра, превышающего диаметр просверленного отверстия, сжимая скрепленные листы между головкой заклепки и головкой оправки. При заданном натяжении оправка ломается в месте сужения. В случае открытых трубчатых заклепок головка оправки может оставаться в расширенной части заклепки, а может и не оставаться в ней, а позже может отсоединиться. Более дорогие трубчатые заклепки с закрытым концом формируются вокруг оправки, поэтому после установки головка оправки всегда остается внутри глухого конца. Заклепки типа «поп» могут быть установлены полностью с доступом только к одной стороне детали или конструкции.[3]

До изобретения глухих заклепок установка заклепки обычно требовала доступа к обеим сторонам сборки: молоток для заклепок с одной стороны и противооткатный стержень с другой стороны. В 1916 году резервист Королевского флота и инженер Гамильтон Нил Уайли подал патент на «улучшенное средство закрытия трубчатых заклепок» (выдан в мае 1917 года).[4] В 1922 году Уайли присоединился к британской авиастроительной компании. Армстронг-Уитворт Ltd, чтобы проконсультировать по технологиям металлических конструкций; здесь он продолжил разработку своей заклепки с последующим патентом 1927 г.[5] которая включала протяжной стержень и позволяла использовать заклепку слепой. К 1928 году компания George Tucker Eyelet из Бирмингема, Англия,[6] изготовили заклепку «чашечную» по конструкции. Требовалось отдельное GKN оправка и корпус заклепки должны быть собраны вручную перед использованием для изготовления Самолет Siskin III. Вместе с Армстронг-Уитвортом компания Geo. Компания Tucker Co. дополнительно изменила конструкцию заклепки, чтобы создать цельный блок, состоящий из оправки и заклепки.[7] Позже этот продукт был изготовлен из алюминия и получил торговую марку «POP». В United Shoe Machinery Co. разработал дизайн в США, когда такие изобретатели, как Карл Черри и Лу Хак, экспериментировали с другими методами расширения массивных заклепок.

Они доступны с плоской головкой, потайной головкой и модифицированной головкой для заподлицо со стандартными диаметрами 1/8, 5/32 и 3/16 дюйма. Вытяжные заклепки изготавливаются из мягкого алюминиевого сплава, стали (включая нержавеющую сталь), меди и Монель.

Это также структурные глухие заклепки, которые предназначены для восприятия поперечных и растягивающих нагрузок.[8]

Корпус заклепки обычно изготавливается одним из трех способов:

ИмяОписание
Проволокасамый распространенный метод
Трубкаобычно имеют большую длину, обычно не такую ​​прочную, как проволока
Простыньнаименее популярный и, как правило, самый слабый вариант

Существует широкий спектр специальных заклепок, которые подходят для высокопрочных или пластиковых применений. Типичные типы включают:

ИмяОписание
TriFoldзаклепка, которая разделяется на три равные ножки, как Молли Болт. Обычно используется в мягких пластиках, где требуется большая площадь основания на задней поверхности. Используется в автомобильных интерьерах и виниловых ограждениях. (Видеть § Заклепки Oscar.)
Структурная заклепка (а)«внешняя» механически блокируемая структурная глухая заклепка, которая используется там, где важно водонепроницаемое, устойчивое к вибрации соединение. Обычно используется при производстве или ремонте кузовов грузовиков. Для установки этой заклепки требуется специальный наконечник.
Структурная заклепка (б)структурная глухая заклепка с механической фиксацией «внутренняя», которая используется там, где важно обеспечить водонепроницаемость и устойчивость к вибрации. Обычно используется при производстве или ремонте кузовов грузовиков.

Структурные глухие заклепки с внутренней и внешней блокировкой могут использоваться в самолетах, потому что, в отличие от других типов глухих заклепок, заблокированные оправки не могут выпасть и являются водонепроницаемыми. Поскольку оправка зафиксирована на месте, они обладают такой же или большей допустимой нагрузкой на сдвиг, что и сплошные заклепки, и могут использоваться для замены сплошных заклепок на всех конструкциях самолета, кроме наиболее критических.

Типичный процесс сборки требует, чтобы оператор вручную установил заклепку в носик инструмента, а затем активировал инструмент. Однако в последние годы стали популярными автоматизированные системы клепки, призванные снизить затраты на сборку и повторяющиеся нарушения. Стоимость таких инструментов колеблется от 1500 долларов США для пневматики с автоподводом до 50 000 долларов США для полностью роботизированных систем.

В то время как структурные глухие заклепки с фиксированным стержнем являются обычным явлением, существуют также применения в самолетах, использующие "неструктурные" глухие заклепки, где уменьшенная, но все же предсказуемая прочность заклепки без оправки используется в качестве расчетной прочности. Метод, популяризированный Крисом Хайнцем из Зенит Самолет использует обычную заклепку с плоской головкой (потайной), которая втягивается в специально обработанную головку, которая превращает ее в заклепку с круглой головкой, принимая на себя большую часть изменений, присущих размеру отверстий в любительском авиастроении. В самолетах, разработанных с этими заклепками, используются показатели прочности заклепок, измеренные при удаленной оправке.[9]

Заклепки Оскар

Оскар Ривет показан с оправкой. (Пунктирные линии обозначают раструб / фланец после установки.)

Заклепки Oscar похожи на глухие заклепки по внешнему виду и установке, но имеют прорези (обычно три) вдоль полого вала. Эти трещины заставляют вал складываться и расширяться (подобно крыльям на гайке коленчатого болта), когда оправка втягивается в заклепку. Этот раструб (или фланец) обеспечивает широкую опорную поверхность, что снижает вероятность выдергивания заклепки. Эта конструкция идеально подходит для приложений с высокой вибрацией, когда задняя поверхность недоступна.

Одной из разновидностей заклепок Oscar является заклепка Olympic, в которой используется алюминиевый стержень, который втягивается в головку заклепки. После установки головка и оправка сбриваются заподлицо, что приводит к внешнему виду, очень напоминающему заклепку с головкой жаровни. Они используются при ремонте Airstream прицепы, имитирующие внешний вид оригинальных заклепок.

Заклепка приводная

Приводная заклепка представляет собой форму глухой заклепки, у которой есть короткий стержень, выступающий из головки, который забивают молотком, чтобы расширить конец, вставленный в отверстие. Это обычно используется для приклепки деревянных панелей на место, так как нет необходимости просверливать отверстие на всем протяжении панели, что обеспечивает эстетичный вид. Они также могут быть использованы с пластиком, металлом и другими материалами и не требуют специального инструмента настройки, кроме молотка и, возможно, защитный блок (стального или какой-либо другой плотного материала), размещенного за расположением заклепки в то время ковкого его на место. Приводные заклепки имеют меньшую силу зажима, чем большинство других заклепок. Приводные винты, возможно, другое название приводных заклепок, обычно используются для фиксации паспортных табличек в глухих отверстиях. Как правило, они имеют спиральную резьбу, которая захватывает боковую часть отверстия.[10]

Заклепка заподлицо

Заклепка заподлицо используется в основном на внешних металлических поверхностях, где хороший внешний вид и устранение ненужных аэродинамическое сопротивление важные. Заклепка заподлицо использует отверстие зенковки; их также обычно называют заклепками с потайной головкой. Заклепки с потайной головкой или заподлицо широко используются на внешней стороне самолета по аэродинамическим причинам, таким как уменьшение сопротивления и турбулентность. Дополнительная обработка после установки может быть выполнена для улучшения воздушного потока.

Фрикционная заклепка

Они напоминают расширяющийся болт за исключением того, что вал щелкает ниже поверхности при достаточном натяжении. Слепой конец может быть либо потайной («заподлицо») или куполообразной формы.

Одной из первых форм глухих заклепок, которые первыми стали широко использовать для строительства и ремонта самолетов, была заклепка Cherry с фрикционным замком. Первоначально фрикционные замки Cherry были доступны в двух вариантах: протяжном исполнении с полым хвостовиком и самозакрывающемся. Сквозной тип больше не распространен; однако самозаклепочная заклепка Cherry с фрикционным замком до сих пор используется для ремонта легких самолетов.

Заклепки Cherry доступны в двух вариантах головки: универсальная и с потайной головкой под 100 градусов. Кроме того, они обычно поставляются трех стандартных диаметров: 1/8, 5/32 и 3/16 дюйма.

Заклепка с фрикционным замком не может заменить заклепку со сплошным хвостовиком, размер для размера. Когда фрикционный замок используется для замены заклепки со сплошным стержнем, он должен быть по крайней мере на один размер больше в диаметре, потому что заклепка с фрикционным замком теряет значительную прочность, если ее центральный стержень выпадает из-за вибрации или повреждения.

Сплавы заклепок, прочность на сдвиг и условия вождения

Тип сплаваБуква алфавитаУправляемое состояниеМаркировка на голове
ПРОСТОЙ
2117ОБЪЯВЛЕНИЕ2117T3Ямочка
5056B5056H32ПОДЪЕМНЫЙ КРЕСТ
2017D2017T31ПОДНИМАЮЩАЯ ТОЧКА
2024DD2024T31ДВЕ ПОДНЯТЫЕ РИФЫ
7050E (или KE за NAS )7050T73ПОДЪЕМНОЕ КОЛЬЦО

Заклепки самопробивные

Самопробивная заклепка (SPR) - это процесс соединения двух или более материалов с помощью специальной заклепки. [11]. В отличие от сплошных, глухих и полутрубчатых заклепок, саморезные заклепки не требуют просверливания или пробивки отверстия.

SPR изготавливаются методом холодной ковки в полутрубчатую форму и содержат частичное отверстие на противоположном конце головки. Концевая геометрия заклепки имеет скошенный выступ, который помогает заклепке пробивать соединяемые материалы. Гидравлический или электрический сервопривод заклепочника вдавливает заклепку в материал, а высадочная матрица создает полость для вытекания смещенного нижнего листового материала. Процесс SPR описан здесь. Процесс SPR.

Самопробивающаяся заклепка полностью пробивает материал (материалы) верхнего листа, но только частично пробивает нижний лист. Поскольку хвостовой конец заклепки не пробивает нижний лист, он обеспечивает водо- или газонепроницаемое соединение. Под воздействием штампа для высадки хвостовой конец заклепки расширяется и сцепляется с нижним листом, образуя низкопрофильную пуговицу.

Заклепки должны быть тверже, чем соединяемые материалы. [12]. они подвергаются термообработке до различных уровней твердости в зависимости от пластичности и твердости материала. Заклепки бывают разных диаметров и длин в зависимости от соединяемых материалов; стили головок бывают либо утопленными, либо скругленными.

В зависимости от конфигурации устройства для заклепки, то есть гидравлического, сервопривода, хода, зазора между носиком, системы подачи и т. Д., Время цикла может составлять всего одну секунду. Заклепки обычно подаются на носик устройства для заклепок с ленты и поставляются в форме кассеты или катушки для непрерывного производства.

Системы клепки могут быть ручными или автоматизированными в зависимости от требований приложения; все системы очень гибкие с точки зрения дизайна продукта и простоты интеграции в производственный процесс.

SPR объединяет ряд разнородных материалов, таких как сталь, алюминий, пластик, композиты, а также материалы с предварительно нанесенным или окрашенным покрытием.[13][14]. Преимущества включают низкое энергопотребление, отсутствие тепла, дыма, искр или отходов и высокую воспроизводимость качества.

Размеры

Установка заклепок на Танк м3 корпус

Заклепки бывают как дюймовой, так и метрической серии:

Основные официальные стандарты больше относятся к техническим параметрам, таким как предел прочности на растяжение и обработка поверхности чем физическая длина и диаметр. Они есть:

СокращениеКем выдан
AIA / NASMАссоциация аэрокосмической промышленности (AIA) Имперский стандарт, NASM - это аббревиатура от National Aerospace Standards, MIL-STD.
AN / MSВоенный стандарт США используется армией, флотом или военно-воздушными силами США - имперский.
ASME / ANSIАмериканское общество инженеров-механиков (ASME) 18-значный PIN-код Имперская система одобрена ANSI и принята Министерством обороны США.
BS / BSIБританский институт стандартов. предоставляет четырехзначные номера BS для имперских стандартов, а также предоставляет аналогичные номера BS для официальных переводов на английский язык для Внутренний рынок Европейского Союза (см. ниже: DIN или SI)
SAEВ Общество Автомобильных Инженеров - всемирная организация, предоставляющая (в основном имперские) спецификации для проектирования и испытаний компонентов, используемых в автомобильной промышленности.
JISЯпонский промышленный стандарт (JIS) - это метрическая система, в значительной степени основанная на DIN с небольшими изменениями для удовлетворения потребностей японского рынка, обычно используемая в японском электронном оборудовании.
DINDeutsches Institut für Normung - немецкий национальный метрический стандарт, используемый в большинстве европейских стран, поскольку он очень похож на новые спецификации Международной организации по стандартизации (ISO). Крепежные детали DIN используют идентификатор стиля DIN, а также материал и отделку или покрытие (если таковое имеется).
ISOМеждународная организация по стандартизации (ISO) - это всемирный метрический стандарт. Уточненные стандарты ISO для (метрических) крепежных изделий быстро завоевывают международное признание, а не аналогичному стандарту DIN, на котором изначально был основан SI.

Имперский

Диаметр заклепок обычно измеряется в1⁄32-дюймовые приращения[15] и их длина в1⁄16-дюймовые приращения, выраженные в виде «штриховых цифр» в конце идентификационного номера заклепки. Обозначение «тире 3 тире 4» (XXXXXX-3-4) указывает на3⁄32-дюймовый диаметр и4⁄16-дюйм (или1⁄4-дюйм) длина. Некоторые длины заклепок также доступны в половинные размеры, и имеют тире, например –3,5 (7⁄32 дюйм), чтобы указать, что они меньше половины размера. Буквы и цифры в идентификационном номере заклепки, которые предшествуют номерам тире, указывают на спецификацию, в соответствии с которой была изготовлена ​​заклепка, и тип головки. На многих заклепках на головке заклепки может быть выбита размер 32. Другие элементы на головке заклепки, такие как небольшие выступающие или вдавленные ямочки или небольшие выступающие полосы, указывают на сплав заклепки.

Чтобы заклепка стала надежной застежкой, ее следует вставить в отверстие, в идеале на 4–6 тысячных дюйма большего диаметра. Это позволяет легко и полностью вставить заклепку, а затем установка позволяет заклепке расширяться, плотно заполняя зазор и увеличивая прочность.

Метрическая

Диаметр и длина заклепок измеряются в миллиметры. Удобно, что диаметр заклепки зависит от сверла, необходимого для просверливания отверстия для заклепки, а не от фактического диаметра заклепки, который немного меньше. Это облегчает использование простого калибр чтобы проверить совместимость заклепки и сверла. Обычно используются диаметры от 2 до 20 мм и длины от 5 до 50 мм. Тип дизайна, материал и любая отделка обычно выражаются простым языком (часто английским).

Приложения

Приклепанный буферная балка на паровозе
Приклепанный ферменный мост над Оранжевая река
Фрагмент клепаного корпуса корабля 1941 года с хорошо заметными заклепками
Метод удара для сплошных заклепок и полутрубчатых заклепок

Перед сварка методы и болтовые соединения были разработаны здания с металлическим каркасом и структуры такой как Эйфелева башня, Шуховская башня и Сиднейский мост Харбор-Бридж обычно скреплялись клепкой, как и автомобиль шасси. Клепка по-прежнему широко используется там, где масса а высокая прочность имеет решающее значение, например, в самолете. Многие сплавы листового металла предпочтительно не сваривать, поскольку может произойти деформация и изменение свойств материала.

Большое количество стран использовали заклепки при постройке бронированных танков во время Второй мировой войны, в том числе M3 Lee (General Grant), произведенный в США. Тем не менее, многие страны вскоре узнали, что заклепки являются большим недостатком конструкции танка, поскольку, если в танк попадет большой снаряд, заклепки будут вывихнуты, и они будут летать внутри танка и травмировать или убивать экипаж, даже если снаряд не пробил броню. Некоторые страны, такие как Италия, Япония и Великобритания, использовали заклепки в некоторых или всех конструкциях своих танков на протяжении всей войны по разным причинам, таким как отсутствие сварочного оборудования или неспособность эффективно сваривать очень толстые пластины брони.

Вытяжные заклепки используются почти повсеместно при строительстве фанеры. дорожные дела.

Обычное, но более экзотическое использование заклепок - усиление джинсы и производить отличительный звук шипящая тарелка.

Совместный анализ

В стресс и срезать в заклепке анализируется как болтовое соединение. Однако объединять заклепки с болтами и винтами в одном соединении нецелесообразно. Заклепки заполняют отверстие, в которое они устанавливаются, обеспечивая очень плотную посадку (часто называемую посадкой с натягом). Трудно или невозможно добиться такой плотной посадки с другими застежками. В результате заклепки в одном соединении с ослабленными застежками несут большую нагрузку - они становятся более жесткими. Заклепка может выйти из строя, прежде чем она сможет перераспределить нагрузку на другие незакрепленные крепежные детали, такие как болты и винты. Это часто вызывает катастрофический провал стыка, когда крепеж распаковать. В общем, соединение, состоящее из одинаковых креплений, является наиболее эффективным, поскольку все крепежи достигают своей нагрузки одновременно.

Установка

Заклепки цельные и полутрубчатые

Есть несколько способов установки сплошных заклепок.

Достаточно маленькие и достаточно мягкие заклепки часто вздернутый.[16] При этом установщик прикладывает заклепочный пистолет к заводской головке и прижимает противооткатный стержень к хвостовику или твердой рабочей поверхности. Противооткатный стержень представляет собой твердый металлический блок особой формы. Заклепочный пистолет обеспечивает серию мощных импульсных сил, которые опрокидывают и заклепывают хвостик заклепки между работой и инерцией раскладывающего стержня. Большие или твердые заклепки легче установить, просто сжав их. В этом процессе инструмент, контактирующий с каждым концом заклепки, зажимается, чтобы деформировать заклепку.

Заклепки также можно открутить вручную, используя шаровой молоток. Головка помещается в специальное отверстие, предназначенное для ее размещения, известное как набор заклепок. Молоток прикладывают к задней части заклепки, прокатывая край так, чтобы он прилегал к материалу.

Тестирование

Заклепки цельные для строительства

Молоток также используется для "прокрутки" установленной заклепки в качестве неразрушающий контроль на герметичность и несовершенства. Инспектор вводит головку (обычно завод голова) заклепок с молотком, касаясь заклепками и опорной плита слегка с другой стороной, и судьями качества внятно возвращенным звука и ощущением звука путешествия через металл к пальцы оператора. Заклепка, плотно вставленная в отверстие, дает чистое и чистое кольцо, а незакрепленная заклепка производит узнаваемый другой звук.

Испытание глухих заклепок

Заклепка имеет прочностные характеристики, которые можно измерить по пределу прочности на сдвиг и разрыв. Иногда заклепки также проходят испытания на производительность по другим важным характеристикам, таким как усилие выталкивания, разрывная нагрузка и сопротивление солевому туману. Стандартизированный разрушительный тест в соответствии со стандартами на дюймовые крепежные детали широко применяется[17][18]

Испытание на сдвиг включает установку заклепки на две пластины с заданной твердостью и толщиной и измерение силы, необходимой для срезания пластин. Испытание на растяжение в основном такое же, за исключением того, что измеряется прочность на отрыв. Согласно стандарту IFI-135 все производимые глухие заклепки должны соответствовать этому стандарту. Эти испытания определяют прочность заклепки, а не прочность сборки. Чтобы определить прочность сборки, пользователь должен обратиться к руководству по проектированию или Руководству по оборудованию.[19]

Альтернативы

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Трое рабочих закрепляют заклепку». Цифровые коллекции NYPL. В архиве из оригинала от 06.10.2014.
  2. ^ Сегуи, Уильям Т. (2007). Стальной дизайн (4-е изд.). Торонто: Томсон. ISBN  978-0-495-24471-4.
  3. ^ Слепые заклепки, Август 1942 г., Popular Science В архиве 2018-01-26 в Wayback Machine ранняя статья, объясняющая, как они работают
  4. ^ Усовершенствованные средства закрытия трубчатых заклепок. - Патент Соединенного Королевства GB106169
  5. ^ Усовершенствования в области заклепок и клепок - Патент Великобритании GB286471
  6. ^ "Джордж Такер Айлет Ко". Руководство Graces. Получено 8 июля 2020.
  7. ^ Emhart News июнь 2011 г.
  8. ^ Смит 1990, п. 159.
  9. ^ Хайнц, Крис (2010). Полет на собственных крыльях. ISBN  978-1425188283. В архиве из оригинала от 10.07.2017.
  10. ^ . Hanson Rivet https://web.archive.org/web/20130118004920/http://www.hansonrivet.com/w58.htm. Архивировано из оригинал 18 января 2013 г.. Получено 18 апреля 2013. Отсутствует или пусто | название = (помощь)
  11. ^ Хак, Р. и Дюранде, Ю., "Прогноз прочности заклепочного соединения с самопробиванием при поперечном растяжении и сдвиге внахлест", Материалы и дизайн, Vol. 108, № 2016, стр. 666-678, DOI: https://dx.doi.org/10.1016/j.matdes.2016.07.029.
  12. ^ Хак, Р. и Дюранде, Ю., "Исследование данных процесса самопробивной заклепки (SPR) и конкретных событий соединения", Journal of Manufacturing Processes, Vol. 30, № 2017, стр. 148-160, DOI: https://dx.doi.org/10.1016/j.jmapro.2017.09.018.
  13. ^ Хак Р. (2018). Остаточное напряжение в соединениях с заклепками с самопробиванием (SPR) - обзор. Характеристики и характеристики материалов, 7 (4) doi: 10.1520 / MPC20170109
  14. ^ Хак, Р., «Качество самопробивающихся заклепочных соединений (SPR) с точки зрения поперечного сечения: обзор», «Архивы гражданского строительства и машиностроения», Vol. 18, No. 1, 2018, pp. 83-93, DOI: https://doi.org/10.1016/j.acme.2017.06.003.
  15. ^ "Прямые факты о слепых заклепках". machinedesign.com. Архивировано из оригинал на 2012-09-02.
  16. ^ Период, термин вздернутый происходит от названия одной из двух частей заклепки. Головка заклепки - это одна часть, по которой ударяет пневматический молот. Другая часть называется олень, и является той частью, к которой опирается перекладина. Следовательно, условия перекладина, вздернутый, и олень.
  17. ^ «Институт промышленного крепежа». Industrial-fasteners.org. Архивировано из оригинал на 2002-09-13. Получено 2012-04-28.
  18. ^ IFI, Институт промышленных креплений (2003 г.). Дюймовые стандарты крепления (7-е изд.). Институт промышленных креплений: Институт промышленных креплений.
  19. ^ Хилд, Оберг, Джонс, Риффел, Макколи и Хилд (2008). Справочник по машинам (28-е изд.). Промышленные прессы: Промышленные прессы. ISBN  978-0-8311-2828-9.

Библиография

внешняя ссылка