Заклепка
Иллюстрации
Реферат
ii) 426075
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских оциалистическии
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлспо 29.04.70 (21) 143i6796, 25-27 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет
Опубликовано 3 0.04.74. Бюллетень ¹ 16
Дата опубликования описания 11.10.74 (51) М. Кл. F 16b 19/06
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 884(088.8) (72) Авторы изобретения
П. Б. Голдовский, А. А. Дугинова и О. С. Сироткин (71) Заявитель! еббр : (54) ЗАКЛЕПКА
Изобретение относится к области общего машиностроения.
Известна заклепка, состоящая из основной головки в потай и стержня с глухим отверстием в его хвостовой части, образующей замыкающую головку в потай.
Однако эта заклепка обладает низкой прочностью, особенно на отрыв, и не может применяться в сильно нагруженных конструкциях. Кроме того, высокие аэродинамические требования к авиационным конструкциям не позволяют применять известную заклепку для выполнения соединений с двусторонним потайным швом.
Соединения малопластичных (хрупких) материалов, например стеклопластиков, широко применяющихся в конструкциях летательных аппаратов, за отсутствием специальной заклепки, удовлетворяющей условия качественной клепки, выполняются обычными заклепками, требующими значительных усилий на расклепывание. Это вызывает появление в зоне отверстия под заклепку больших напряжений и, как следствие, разрушение материала и снижение прочности соединения.
Предлагаемая заклепка с осевым цилиндрическим отверстием в стержне предназначена для снижения деформаций пакета и усилий при образовании замыкающих головок заклепок (потайных и выступающих) применительно к хрупким материалам, обладающим сравнительно малым относительным удлинением при разрушении.
Предлагаемая заклепка отличается от из5 вестной тем, что размеры отверстия в стержне заклепки выбраны из условия полного закрытия полости отверстия в заклепке в процессе осадки без потери устойчивости стенок отверстия.
10 На фиг. 1 показана предлагаемая заклепка, общий вид; на фиг. 2 — заклепка, установленная в скрепляемые детали.
Диаметр осевого отверстия заклепки d> и глубина отверстия l, выбранные из вышеназ15 ванных условий, соответственно должны быть
-,о,т меньше или равны А = 0,6 o,g d мм; l ——
= 0,7 — 0,3 d мм (А (0,6+ d мм; l, ( —, 0,1 (08+" мм).
20 В таком выполнении заклепка позволяет выполнять высококачественные клепаные соединения конструкций из хрупких материалов даже с патайной замыкающей головкой, когда усилия расклепывания из-за закрытого ха25 рактера деформаций сильно возрастают.
Это достигается в результате более благоприятного протекания пластической деформации при осадке заклепки из-за наличия дополнительной области для формообразования заЗО клепки.
426075
Деформация отверстия е, при клепке предлагаемой заклепки не превосходит критической и определяется по формуле
I — л
i,ÇÇ., q (1 ) и (1+ ф,т) — — 0,5ф, — —"
R„1
hg R L h 2h„ р р
1V
+ е ) P 12+ (+ 1) + (1)
Хрупкий материал склепываемых пакетов не разрушается, а образуемое клепаное соединение обладает повышенной статической и вибрационной прочностью.
10 Проведенные эксперименты показали, что статическая прочность увеличивалась на 30—
50%, а вибрационная — почти в 10 раз.
Размер припуска на замыкающую головку устанавливается с учетом полного заполнения
15 гнезда для потайной головки и необходимого объема замыкающей головки, При этом учитывается, что часть объема припуска расходуется на заполнение и раздачу отверстия под заклепку, а также объем специального
20 углубления в стержне. Размер высоты хвостовой части — размер припуска h при клепке предлагаемой заклепкой определяется по формуле где
4 (э,г + 1 з.о + р.о + с.у) 25 (ю 1 ю
+ — — (2l, — d,), 30 (2) 55 где V„,— объем гнезда или замыкающей головки по техническим условиям (ТУ) . Определяются согласно действующих нормалей (АН-1б42);
V„„— объем заклепки, идущий на запол40 нение зазора между заклепкой и стенкой отверстия до и d, определяются согласно действующей нормали (АН-1642);
Гр, — объем заклепки, идущий на раздачу отверстия при клепке; е, — определяется по уравнению 1;
V,,„ — объем специального углубления в стержне заклепки.
Ер ь= р
1 ер
Ее л = 1/2(К вЂ” е„) 50 Глубина отверстия в стержне заклепки
l (h>, так как часть объема припуска заклепки идет на заполнение объемов V,, и р.о.
После клепки замыкающая головка полно55 стью заполняет зенкованное гнездо заподлицо с образующей поверхностью изделия и одновременно ликвидирует осевое цилиндрическое отверстие. Такой клепаный пакет обесПрименение специальной полупустотелой заклепки позволяет значительно (на 30 — 40%) снизить усилие расклепывания и уменьшить концентрацию напряжений около отверстия под заклепку.
0b — предел прочности материала заклепки;
m = 1 — З рг+ 2ср, го — радиус отверстия стержня заклепки;
R — радиус стержня заклепки
1 R
И (г) = 1 а) + — — (1 — i(») 1 1 i <»вЂ”
4 — учитывает состояние трущихся поверхностей;
p> — коэффициент трения между заклепкой и обжим кой; ц г — коэффициент трения между заклепкой и материалом пакета;
Š— длина заклепки;
Rr — радиус закладной головки заклепки;
hr — высота закладной головки заклепки; 1 L 1 21
Йг — толщина склепываемого пакета; вр — относительная деформация, отвечающая образованию устойчивой шейки для материала заклепки; чд лег К
) е (rra
Еь Ег 61$ v12 г — упругие постоянные пакета; о,, — предел прочности связующего;
v„— коэффициент Пуассона для связующего;
Е, — модуль упругости для связующего, (.„= " ..., (1) 2 1ою. с) (1 + с) Ес
426075
1 + г+ (ha г) X
+- +
+ — (2l, — d,), 10 причем d, = 0,6 Зз dëì, а 1, = 07 оз dìì, Предмет изобретения
Фьг,2
Составитель В. Холодкова
Редактор О. Юркова Техред E. Борисова Корректор А. Васильева
Заказ 2689/10 Изд. № 1532 Тираж 875 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Я-35, Раушская наб., д. 475
Типография, пр. Сапунова, 2 печивает высокие требования аэродинамики к качеству образующих поверхностей.
Выступание расклепаной головки допускается в пределах 0,01 — 0,15 мм.
Матералы, из которых изготавливается предлагаемая заклепка, аналогичны материалам, из которых изготавливаются существующие заклепки.
Заклепка, состоящая из основной головки в потай и стержня с глухим цилиндрическим отверстием в его хвостовой части, образующей замыкающую головку в потай, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью упрощения технологии клепки путем формирования замыкающей головки в потай без припусков, соотношение геометрических размеров элементов заклепки определено по формуле где h —
D— д—
Т5 h, 2
d0— ег
А—
l1— высота хвостовой части; диаметр головки; диаметр стержня; высота головки; толщина склепываемого пакета; диаметр отверстия в пакете; деформация отверстия при клепке; диаметр отверстия в заклепке; глубина отверстия в заклепке,