Соединения металлов

Используя винты или болты, получаем, как правило, разъемные соединения. Неразъемные (и неподвижные) соединения - это те, которые получают сваркой и пайкой. Примером подвижного неразъемного соединения может служить заклепочное соединение в плоскогубцах, в ножницах и т. д. Подвижные разъемные соединения можно найти в различных шарнирах, кривошипно-шатунных парах и т. п.

Винтовые соединения

Слово «винт» происходит от польского «гвинт» и от немецкого «гевинд». Чаще всего применяют два основных вида винтовых соединений: соединение двух плоских деталей (рис. 1,А) и соединение плоской детали с объемной (рис. 1,Б). Во втором случае в объемной детали делают отверстие с резьбой.

При создании винтовых соединений рекомендуем соблюдать следующие правила:

1. Отвертка должна точно подходить к шлицу (прорези) винта;

2. «Жало» отвертки не должно быть тупым - перед работой его следует заточить;

3. Зенковка (зенкерование) детали под головки винтов, устанавливаемые впотай, должна быть выполнена правильно;

4. На ввинчиваемые в резьбовое отверстие болты, гайки и винты должна быть нанесена густая смазка (вазелин технический, тавот, солидол и пр.);

5. Все винтовые соединения необходимо надежно контрить.

Последнее правило следует разобрать подробнее. Создаваемые нами модели и конструкции нередко в работе испытывают тряску или значительные вибрации. Винтовые соединения от вибрации могут сами по себе незаметно развинтиться, что неизбежно приведет к разрушению конструкции или выходу ее из строя. Значит, нужно предпринять какие-то меры, чтобы развинчивания не происходило. Одной из таких мер является контровка винтовых соединений. Слово «контр» по-латыни означает «против»; следовательно, «контрить» - значит «сделать против», то есть сделать в винтовом соединении что-то такое, что оказало бы сопротивление развинчиванию.

Делают контровку винтовых соединений по-разному. Если детали соединены с помощью винта и гайки, то на винт дополнительно сажают контргайку, привертывая ее вплотную к основной. Контргайка и предохраняет основную гайку от самопроизвольного отвинчивания (рис. 1,В).

Широкое применение находят и контровочные пружинные шайбы, которые при затяжке винта врезаются своими острыми гранями в гайку и деталь и тем самым контрят гайку в определенном положении (рис. 1,Г).

Иногда гайки контрят с помощью шплинтов,- если гайка имеет корончатую форму (рис. 1,Д). Делают сверление насквозь через болт и завернутую до предела гайку и через отверстие пропускают шплинт. Если болт или винт имеет два продольных паза, применяют гнутую контровочную шайбу (рис. 1,Е).

В моделях или устройствах, испытывающих изредка небольшую тряску, гайки и винты законтривают с помощью быстросохнущих, обычно нитроцеллюлозных, красок, эмалей и грунтовок. Головку винта обезжиривают ацетоном и закрашивают какой-либо краской (эмалью) или грунтом, например грунтовкой ГФ-020 (бывшей 138).

Сложнее контрятся винты при креплении плоской детали к объемной: здесь гайки нет (рис. 1,Б), это и вызывает осложнение. В неответственных соединениях устанавливают винт на краске или грунте. В ответственных соединениях головки винтов - конические и цилиндрические - заделанные впотай, контрят шпильками. Шпильки загоняют в специальное отверстие, просверленное в крае шлица (рис. 25,Ж). Затем головку винта обезжиривают и наносят на нее каплю клея 88 (88Н).

Винт с цилиндрической или полукруглой головкой контрят с помощью П-образной шпильки из пружинной проволоки. Шлиц винта обрабатывают тонкой ножовкой, как показано на рис. 1,З.

В отдельных случаях нам бывает необходим крепежный материал нестандартных размеров. Проще всего изготовить этот крепеж самим. Например, если для каких-либо целей потребовались длинные и тонкие винты, изготовляем их из подходящих по диаметру гвоздей. На каждом гвозде нарезаем резьбу и на шляпке делаем ножовкой шлиц. Из таких же длинных гвоздей или подходящего по диаметру прутка делаем шпильки большой длины (они бывают нужны при сборке нестандартных трансформаторов): нарезаем резьбу с обеих сторон, и шпилька готова.

Невыпадающие винты делаем из обычных винтов, сняв с них надфилем часть резьбы (рис. 1,И). Точно так же, спилив на обычных винтах часть резьбы, получаем самоцентрирующиеся винты, которые очень удобно ставить в труднодоступных местах (рис. 1,К). В каждом из этих случаев резьбу в запиленных местах подправляем соответствующей плашкой.

Винты-барашки тоже делаем из обычных винтов, загоняя в шлиц и запаивая твердым припоем выпиленную из стали пластинку (рис. 1,Л). Если нужна гайка-барашек, делаем в обычной гайке два запила ножовкой, загоняем в эти запилы пластинки соответствующей формы и припаиваем к гайке твердым припоем (рис. 1,М).

Рис.1: А - соединение двух плоских деталей; Б - соединение плоской и объемной деталей; В - применение контргайки; Г - пружинная шайба; Д - контровка гайки шплинтом; Е - гнутая контровочная шайба; Ж - контровка винта шпилькой; З - контровка винта П-образной шпилькой, И - невыпадающий винт; К - самоцентрирующийся винт; Л - винт-барашек; М - гайка барашек

Заклепочные соединения

Основные виды заклепок и пистонов были рассмотрены выше. Напомним, что заклепками соединяют обычно две плоских детали; получающееся при этом соединение бывает, как правило, неподвижным и всегда неразъемным.

Клепаное соединение плоских деталей можно осуществить встык с накладкой (рис. 2,А) и внахлестку (рис. 2,Б). Шаг расположения заклепок на деталях определяем в зависимости от того, насколько ответственно данное соединение.

Детали вначале размечаем. Сверлим первое отверстие. Его диаметр должен на 0,1 мм быть больше диаметра заклепки. Скрепляем детали винтом, диаметр которого равен диаметру заклепки. Сверлим последнее в ряду отверстие и тоже скрепляем винтом. После этого сверлим все остальные (промежуточные) отверстия и ставим в них заклепки. Два винта, которыми стянуты детали, не убираем до конца работы, а заклепки в эти отверстия ставим в последнюю очередь.

Если позволяет толщина соединяемых деталей, применяем по возможности заклепки с потайной головкой. Для этого отверстия в деталях зенкуем под шляпки заклепок.

При выборе заклепок ориентируемся на следующее:

1. Заклепки должны быть из того же металла, что и склепываемые детали;

2. Диаметр каждой заклепки примерно равен толщине обеих склепываемых деталей;

3. Расстояние от края деталей до первого ряда заклепок (до центра заклепок) должно быть не менее 1,5 диаметра заклепки;

4. Расстояние между заклепками (для однорядной клепки) должно быть не менее двух-трех диаметров заклепки;

5. При двухрядной клепке расстояние между заклепками берем равным четырем диаметрам заклепки;

6. При шахматном расположении заклепок расстояние между рядами должно быть равно двум диаметрам заклепки;

7. Длину заклепки с потайной головкой следует брать на 1,2 более толщины двух склепываемых деталей (рис. 2,В).

Клепку ведем следующим образом. Закладываем первую заклепку в отверстие и помещаем детали на наковальню. Инструментом, называемым натяжкой (рис. 2,Г), прижимаем одну деталь к другой (вместо натяжки можно использовать отрезок трубы подходящего диаметра). Носком молотка совершаем предварительное формование замыкающей головки заклепки, затем бойком молотка окончательно формуем замыкающую головку (рис. 2,Д).

Заклепки с плоскими и полукруглыми головками применяем для соединения относительно тонких листов металла или же в том случае, когда необходимо обеспечить их надежное соединение. Сам процесс работы с этими заклепками ничем не отличается от соединения заклепками с потайными головками. Носком молотка слегка расплющиваем замыкающую головку, затем бойком формуем головку заклепки окончательно (рис. 2,Е). Иногда заклепки с полукруглыми головками можно формовать и использовать так, будто это заклепки с плоскими головками. Замыкающую головку формуем точно так, как было сказано выше, а закладная головка из полукруглой превращается почти в плоскую.

Если же нужно сохранить форму полукруглой головки, применяем вспомогательный инструмент: помещаем закладную головку на специальную поддержку, зажатую в тисках (рис. 2,Ж). После обжимки листов замыкающую головку слегка формуем молотком, а завершаем формовку непосредственно обжимкой (рис. 2,Ж).

Герметичность клепаного соединения обеспечиваем по-разному: если склепываемые детали из жести, меди или латуни, шов можно пропаять. Если же детали из алюминия или его сплавов, поступаем так: перед клепкой на место шва накладываем матерчатую ленту (лучше льняную), пропитанную свинцовым суриком. Сурик предварительно разводим олифой. Кроме сурика, ленту можно пропитать густотертой масляной краской или клеем БФ.

В неответственных соединениях вместо заклепок можно ставить пистоны. Процесс клепки пистонами ничем не отличается от соединения деталей заклепками. Замыкающую головку пистона формуем с помощью специальной обжимки, при этом произойдет дополнительное стягивание деталей. Для того чтобы получить более красивую замыкающую головку, пистон немного перед обжимкой расширяем кернером (рис. 2,З). Окончательное формование замыкающей головки производим молотком на наковальне. В труднодоступных местах замыкающую головку пистона можно отформовать с помощью приспособления, созданного на базе небольшой струбцины (рис. 2,И). Этим же приспособлением формуем закладные головки пистонов. При этом закладная головка пистона получается красивой, ровной, без рваных краев и других дефектов.

Рис. 2: А - шов встык с накладкой; Б - шов внахлестку; В - длина стержня заклепки для замыкающей потайной головки; Г - натяжка; Д - формовка замыкающей потайной головки; Е - формовка замыкающей плоской головки; Ж - поддержка и обжимка; 3 - обработка замыкающей головки кернером; И - приспособление для установки пистонов в труднодоступных местах.

По материалам книги «Послушный металл»