Основные правила пользования ручным заклепочником

В промышленности одной из основных операций является соединение элементов конструкций и деталей.

Современный заклепочный инструмент

Много лет назад заклепывание делалось при помощи приспособлений с огромным весом. Подобная техника была неудобной, потому что работа требовала значительных физических затрат и большого количества времени. Потом ученые разработали ручные заклепочники, идеально подходившие для подобной работы в домашней мастерской.

Эти устройства не требуют установки дополнительных деталей для их поддержки. А также не нужен открытый доступ к обеим сторонам заготовки. Необходимо лишь предварительно подготовить сквозные отверстия и надежно установить клепку. По этой причине вся работа стала очень быстрой и удобной.

Принцип работы

Каждый ручной заклепочник представляет собой механическое устройство, похожее на бокорезы или плоскогубцы. У всех этих инструментов в конструкции присутствует пара рычагов. Когда они сводятся, то начинается медленное движение механизма, из-за чего заклепка попадает в сквозное отверстие. Заклепка представляет собой специальную трубочку со шляпкой из алюминия. Внутри ее расположен железный стержень, конец которого сильно расширяется. Ручной инструмент тянет металлический стержень, из-за чего трубочка немного расширяется. При достижении максимального усилия металлический стержень откусывается.

Классификация заклепочных швов

В зависимости от назначения заклепочные швы бывают:

прочные, обеспечивающие основной критерий работоспособности —прочность. Применяются в металлоконструкциях (фермы, рамы и др.);

плотные, обеспечивающие прочность и герметичность. Применяются в различных резервуарах. В настоящее время плотные заклепочные швы заменяют сварными соединениями.

В зависимости от взаимного расположения склепываемых деталей различают заклепочные швы внахлестку (рис. 1.3) и встык, с одной (рис. 1.4) или с двумя (рис. 1.5) накладками.

В зависимости от числа рядов заклепок швы бывают однорядные (см. рис. 1.3) и многорядные (см. рис. 1.4 н 1.5). Для швов встык число рядов учитывается по одну сторону стыка.

В зависимости от расположения заклепок в рядах различают швы параллельные (см. рис. 1.4) и шахматные (см. рис. 1.5).

В зависимости от числа плоскостей среза одной заклепки швы делят на односрезные (см. рис. 1.3 и рис. 1.4) и двухсрезные (см. рис. 1.5).

Рис. 1.3. Однорядный односрезный заклепочный шов внахлестку

Рис. 1.4. Двухрядный односрезный параллельный заклепочный шов с одной накладкой

Рис. 1.5. Многорядный двухсрезный шахматный

заклепочный шов с двумя накладками

Расчет на прочность заклепочных соединений

Основным критерием работоспособности клепаных соединений – прочность, причем при расчетах предполагается, что напряжения в сечениях распределены равномерно.

Обычно клепаные соединения нагружены силами, действующими параллельно плоскости контакта соединяемых деталей, поэтому разрушение соединения может произойти в результате следующих причин:

  • срез заклепок по сечению 1–1 под действием касательных напряжений (рис. 4, а);
  • смятие отверстий соединяемых деталей и заклепок под действием сил, вызывающих напряжения смятия (рис. 4, а), в результате чего оси заклепок перекашиваются, возникает внецентровое растяжение, и может произойти отрыв головок от стержня;
  • разрыв соединяемой детали по сечению, ослабленному отверстиями под заклепки (рис. 4, б);
  • срез соединяемых деталей по двум сечениям 2–2 (рис. 4, б). В результате процесса клепки стержень заклепки осаживается (укорачивается и увеличивается в диаметре), в результате материал заклепки заполняет отверстие.

Рис. 4. Схема действия сил в заклепочном соединении

Поэтому расчет соединения ведут по диаметру d 0 отверстия под заклепку. При этом предполагается, что нагрузка F распределяется между заклепками шва равномерно. Сила трения, возникающая между склепанными деталями, в расчете на прочность не учитывается.

В соединении внахлестку (рис. 4) внешняя сила F образует пару сил, моментом которой, из-за малой толщины δ склепываемых листов, пренебрегаем.

Тогда расчет на прочность клепаного соединения будет состоять:

1. Из расчета прочности заклепок на срез по сечению 1–1 (рис. 4, а)

где Аср = 0,25iπd ; i – число плоскостей среза; А – площадь среза заклепки; m – число заклепок шва при симметрично действующей нагрузке m ≥ F/(Aср[τср]).

2. Из расчета прочности соединения на смятие боковой поверхности заклепок и стенок отверстий соединяемых деталей (рис. 4, а)

где Aсм = d0δmin; δmin – меньшая толщина из соединяемых деталей (высота проекции стержня заклепки), число отверстий в опасном сечении листа.

3. Из расчета прочности соединяемых деталей на растяжение (разрыв) по сечению 1–1 (рис. 4, б), ослабленному отверстиями под заклепки

Читайте также:  Как самостоятельно утеплить балкон и возможно ли это?

где Ap = (b – d0m)δmin – расчетная площадь в опасном сечении листа.

4. Из расчета прочности соединяемых деталей на срез заклепками по сечению 2–2 (рис. 4, б)

где A‘ср = 2(е – d0m/2)δmin (здесь длина е сечения 2–2, уменьшенная на d0/2, так как вначале материал сминается на эту величину, и лишь затем происходит срез).

Рекомендуемые значения допускаемых напряжений приведены в табл. 2.

Таблица 2. Рекомендуемые значения допускаемых напряжений в заклепочном соединении

Компонент шва Вид

допускаемых

напряжений

Способ

изготовления

отверстий

Значения допускаемых

напряжений, МПа

Ст2, Ст10кп Ст3, Ст20кп
Детали конструкции Растяжение[σр], 140 160
Срез[ τср] 90 100
Смятие [σсм] 210 240
Заклепки Срез[ τср] Пробивка 100 100
Сверление 140 140
Смятие [σсм] Пробивка 240 280
Сверление 280 320
Примечание. Для латуни и дюралюминия — допускаемые значения напряжений для Ст3/(1,5…2)

Пример. Нахлесточное заклепочное соединение двух полос из дюралюминия b х δ = 350х12 мм с приложенной силой F = 250 кН.

Вычисление

Диаметр заклепок

d ≈ (1,8…2,2)δmin = (1,8…2,2)12 = 21,6…26,4 мм.

По табл. 1 выбираем d = 25 мм и d0 = 26 мм. Допускаемые напряжения по табл. 2 с учетом примечания:

металл [σр] = 160/2 = 80 МПа; заклепки [σсм] = 320/2 = 160 МПа;

[τср] = 140/2 = 70 МПа, при сверленых отверстиях.

Количество заклепок:

m ≥ F/(Aср[τср]m). Аср = mπd02 /4 = 13,14262 /4;

m ≥ 250/(13,14262/4)70 = 7,9.

Прочность на смятие:

σсм = F/(Aсмm) ≤ [σсм];

m ≥ F/(Aср[σсм]) = 250/(13,14262 /4)160 = 5,01.

Принимаем 8 заклепок.

Основные параметры заклепочного шва: шаг заклепок

t ≈ (3…6)d = (3…6)25 = 75…150 мм;

при b = 350 мм можно разместить в ряду 3 заклепки при р = 115 мм;

расстояние от края листа до центра заклепки a ≈ (1,5…2)d = (1,5…2)25 = 37,5…50 мм;

расстояние между рядами, расположенными в шахматном порядке,

t ≈ (2…3)d0 = (2…3)26 = 52…78 мм;

проверка соединяемых листов на растяжение в опасном сечении при m = 3

σр = F/(b – d0m)δmin = 250/(350 – 263)12 = 76,5 МПа ≤ [σр] = 80 МПа, что приемлемо.

Семь лучших идей применения

1. Ремонтно-строительные работы: устройство водосточных желобов, воздуховодов, монтаж кровельных листов, ветрозащитных конструкций, подвесных крючков, оконных жалюзи. Купить заклепочник можно также для ремонта металлоконструкции, изготовления ремесленных изделий.

2. Авторемонт: посадка дверных карт, установка расширителей колесных арок (лаптеров), защитных решеток на окна и т.д.

3. Прикрепление табличек и вывесок на двери, фасадные панели, машины, оборудование. Примером может служить монтирование идентификационной (паспортной) шильды на вилочный погрузчик или иную складскую технику.

4. Крепление предметов декора к стенам, потолку (картин, гравюр, барельефов, светильников, фонарей).

5. Установка петель для дверей, окон, полок, кронштейнов, подвесных приборов.

6. Производство мебели. С помощью клепальника можно устанавливать ручки и фурнитуру для ящиков, шкафчиков. Для некоторой мебели винты или гвозди подходят хуже, а крепление заклепками служит гораздо дольше.

7. В самолето- и судостроении часто доступна только одна сторона монтажной поверхности, поэтому рекомендуется пользоваться гаечными клепальниками.

Заклепочник ручной профессиональный купить в Минске можно по цене от 70 до 500 рублей. На сайте вы найдете несколько десятков моделей: одноручных, двуручных и с трещоткой.

Как выбрать электрический заклепочник

Выбирая инструмент, необходимо четко понимать, для чего он вам необходим. Отличие профессионального заклепочника от бытового заключается в нескольких моментах. Металл в профи исполнении будет более крепким и выносливым по сравнению с бытовым, так как данный инструмент предназначен для работы с большими объемами. Рычаги у профи будут больше. Одним из ключевых отличий его от бытового будет то, что в конструкции отсутствует поворотная головка. Это сделано с целью уменьшения частоты поломок инструмента при больших объемах работы. Профессиональный инструмент работает с металлом любой твердости, в отличие от некоторых моделей бытовых, которым свойственно в силу своей конструкции работать с более податливыми медью и алюминием.

В этой статье мы постарались максимально кратко рассказать о современных моделях заклепочников, их устройстве, рассмотреть некоторые нюансы различных моделей. Надеемся, что информация будет полезной.

Заклепочник ручной: устройство инструмента, принцип работы, правила использования

Заклепочник можно назвать мастером сращивания различных заготовок. Для использования в домашнем хозяйстве подойдет именно ручной инструмент. В статье можно ознакомиться с тем, как работает устройство и как им правильно пользоваться.

По какому принципу работает заклепочник ручной

Клепание всегда было сложным и трудоемким процессом с массой недостатков и различных нюансов. Не всегда можно было во время работы подступиться к обеим сторонам сращиваемых деталей, да и физическую нагрузку нужно было прикладывать немалую.

О выполнении процесса в домашних условиях не было и того как появился заклепочник ручной, имеющий компактные размеры, стало возможным надежное соединение деталей без особых физических нагрузок.

Помимо этого, в устройстве инструмента нет ничего сложного и разобраться с принципом его работы может любой желающий.

Внимание! Такого рода заклепочник обеспечивает беспроблемный доступ к обеим рабочим сторонам одновременно. Дополнительная поддержка при выполнении работы не требуется.

Единственная манипуляция, которую потребуется выполнить мастеру – проделывание отверстия для входа клепки. После этого она очень быстро закрепляется инструментом. С помощью заклепочника крепят большинство известных кровельных материалов (например профилированный лист), а также производят фиксацию уголков, труб и т.д.

Соединения, выполненные с помощью заклепок очень надежны. Они отличаются высокой виброустойчивостью. В отличии от сварки такой крепеж никогда не лопнет внезапно. Если сравнивать заклепку с винтовым соединением, то она намного выигрывает в цене. Ведь по сути – это просто небольшой кусок мягкой проволоки.

Как устроен заклепочник ручной

Состоит заклепочник из следующих деталей:

  1. Головки, которая надевается на сердечник заклепки.
  2. Корпуса, являющегося станиной для упора и нижней рукояткой одновременно.
  3. Верхней рукоятки. Эта часть инструмента опирается на корпус при помощи оси и выполняет функцию силового рычага.
  4. Рабочая втулка после сжатия рукояток сжимает цанговые кулачки. В результате их совместной работы стержень заклепки крепко фиксируется.
  5. Далее, с помощью тех же цанговых кулачков, стержень вытягивается из втулки. Образуется расклепанное кольцо.
  6. В то время как мастер разжимает рукоятки, конусная втулка разжимает цанговый механизм и он переходит в исходное положение.
  7. Упором для пружины является крышка. При необходимости осмотра кулачков заклепочник разбирают и ее снимают.
  8. В корпусе есть место для сменных головок. Их подбирают в зависимости от диаметра заклепки.

Если рассматривать в общем, то заклепочник представляет собой пистолет, оснащенный двумя механизмами:

Первый втягивает клепку внутрь, где она расплющивается с помощью рычажной системы. В результате детали накрепко соединяются между собой.

Каждый заклепочник имеет несколько насадок разного диаметра. Это позволяет пускать в дело элементы крепежа разной длины.

Как правильно работать с заклепочником и как подобрать расходные материалы

Работают с заклепочником так:

  1. Детали, которые требуют соединения, прикладывают друг к другу и надежно (иногда с помощью магнита) фиксируют.
  2. Проделывают отверстие. Его диаметр должен быть на пару мм больше размеров заклепки.
  3. В получившееся отверстие вставляют расходник.
  4. На заклепочник накручивают головку, по диаметру соответствующую стержню.
  5. Насаживают инструмент до самого бортика и сжимают рукоятки. Если с первого раза стержень не оторвался, сжатие повторяют. Иногда требуется сделать несколько подходов.

Внимание! Получившаяся заклепка не герметична. Для образования непроницаемого соединения дополнительно используют силикон, герметик, шпатлевку и т.д.

Металл для втулки заклепок подбирают в зависимости от того, из какого материала изготовлены нуждающиеся в крепеже детали. Обычно это мягкие виды: медь или алюминий. Они легко деформируются и не подвергаются коррозии. Вытяжной стержень изготавливают из стали.

Размер клепок для инструмента должен соответствовать толщине материала. Для прочности подбирают минимально возможный диаметр. К тому же, выбирая в магазине заклепочник, обязательно проверяют соответствие набора головок диаметру клепок.

Совет. Не стоит соединять детали клепками большого диаметра. Это снижает прочность заготовки и придает конечному продукту неэстетичный вид.

Слишком длинное тело заклепки снижает прочность соединения. Опытным путем доказано, что лучше всего подходит длина на 1-1,5 см больше диаметра. Так заклепочник выполняет прочное и красивое соединение. Общая же длина тела заклепки может быть абсолютно разной. Ведь иногда нужно соединить достаточно толстые заготовки. Размеры сердечника особо не влияют на процесс. Главное здесь – его совместимость с головками.

Ручной или вытяжной заклепочник – очень удобный и универсальный инструмент. С его помощью можно быстро и прочно соединить детали в домашних условиях без помощи профессионалов.

Работа заклепочника: видео

Пневматический заклепочник

К данной технике важно подобрать воздушный компрессор с определенными параметрами производительности и давления сжатого воздуха. В большинстве случаев требуется применение лубрикаторов, которые обогащают сжатый воздух маслом для ослабления трения в деталях пневмоинструмента.

Заклепочники этого вида нуждаются практически в ежедневном обслуживании, в частности, соблюдении уровня масла в лубрикаторе.

Для бытовых работ в домашних условиях, выполнения разовых клепальных операций, наиболее подходящий вариант – дешевые и простые ручные заклепочники. Ими возможно устанавливать крепеж Ø от 2,4 до 6,4 мм и резьбовые варианты М3 – М10.

Среди них выделяют:

  • простые ручные;
  • аппараты с двумя ручками (двуручные);
  • силовые.

Одно из главных их преимуществ – это цена, которая по сравнению с другими видами клепальников значительно ниже. Инструменту не нужно электропитание, что предоставляет большие мобильные и маневренные возможности.

Пистолет заклепочный прост в применении, состоит из рычагов определенной длины. Отдельные модели оснащаются поворотной головкой, что позволяет производить клепку в сложных для доступа местах.

Чтобы сделать вытяжное клепальное соединение ручным заклепочником, необходимо в месте соединения материалов просверлить отверстие. Диаметр его ненамного будет превосходить размер заклепки.

Стержень заклепки крепится в аппарат и с его помощью головкой вставляется в проделанные отверстия. Прижимаем клепальник и сжимаем рычаги. Инструмент отрывает шпильку заклепки и соединение готово. Двуручные заклепочники более мощные и могут фиксировать заклепки 4,8 мм.

Отдельные их модели изготавливают также для создания резьбовых соединений. Такой вариант используется больше профессионалами.

Встречаются модели с ускорителем. В центре размещается соответствующая ручка, которая ускоряет процесс и делает его более удобным в исполнении.

Силовые модели ручного прибора применяются в работе с вытяжными заклепками и по виду похожи на гармошку. Путем её сведения возникает давление и крепеж легко вытягивается.

Как правило, заклепочные инструменты продаются с набором сменных головок, что дает возможность применять крепеж различных диаметров.

В клепальных работах можно использовать шуруповерты и дрели, имеющие реверс. В аккумуляторных аппаратах батареи должны иметь напряжение 14,4 В, иначе инструмент сломается. На аппарат крепятся различного вида насадки, с помощью которых возможно крепление заклепок Ø от 3,0 до 6,4 мм, а резьбовых – от М3 до М8.

Технология работы таким инструментом с насадкой аналогична той же, что применятся в обычных клепальниках. При этом стоимость насадки существенно ниже, чем клепальщиков. Для мелких домашних работ такой вариант вполне пригоден.

Выбирая заклепочник, прежде всего определитесь, для чего он вам нужен, какие задачи вы будете решать с ним, какого вида крепеж будете использовать. А затем выбирайте более качественный инструмент, который прослужит вам долго.

Стальная заклепка: области применения, характеристики

Стальная заклепка представляет собой деталь в форме цилиндрического стержня с головкой на конце. Такие метизы предназначаются для выполнения заклепочного соединения. Существует много видов заклепок, каждый из которых используется для своих целей. Так, заклепки стальные ГОСТ 10299 и 10300 предназначены для общемашиностроительного применения.

Изготавливают заклепки из калиброванной стали, характеризующейся высокой пластичностью. Жестким металл становится после расплющивания головки детали. Головки, образующиеся при изготовлении, называются закладными, а те, что получаются после клепки с другого конца – замыкающими. Форма головки может быть полупотайной, полукруглой (ГОСТ 10299) или потайной, как у заклепки стальной ГОСТ 10300. Остановимся более подробно на стандартах, согласно которым изготавливается крепеж данной группы.

Заклепка стальная ГОСТ 10299 представляет собой деталь с полукруглой головкой, класс точности – С и В. Диаметр стержня может варьироваться в пределах 1-36 мм. Материал изготовления – сталь марок ст. 10, 15КП, 10КП. Применяется в машиностроении и строительстве для соединения различных деталей. Данный Госстандарт аналогичен DIN 660.

Еще один представитель метизов такого назначения – заклепка стальная ГОСТ 10300 (аналог DIN 661). По этому стандарту выпускаются детали с потайной головкой. Диаметр стержня, класс точности, материал изготовления и сфера применения те же, что и у предыдущего вида.

С помощью заклепок стальных ГОСТ 10299 и 10300 выполняют неразъемные соединения, которые настолько прочны, что разъединить их можно, только сломав заклепки. Для этих целей крепежный элемент нужно с одной стороны расклепать, а с другой – надежно зафиксировать, чтобы исключить выпадение при ударе. В результате с обеих сторон образуются шляпки, которые удерживают соединяемые плоскости.

Заклепки стальные можно использовать для скрепления различных твердых материалов (железные листы, жесть, медь, алюминий, кожа, пластмасса и проч.), а также конструкций. Наиболее известные архитектурные конструкции, собранные с использованием заклепок, это Эйфелева и Шуховская башни, мост Харбор-Бридж (Сидней).

Длину заклепок стальных ГОСТ 10300, 10299 и других подбирают, ориентируясь на толщину скрепляемых элементов, объем осаживаемого стержня, а также той его части, которая образует замыкающую головку. К выбору заклепок следует подходить ответственно, учитывая все перечисленные параметры. Если заклепка стальная будет короче, чем толщина соединяемых деталей, скрепить их будет невозможно. Слишком длинные крепежи не обеспечат должной прочности соединения. Поэтому перед покупкой заклепок нужно точно знать толщину элементов, для скрепления которых предназначаются эти метизы.

  • Стальные бесшовные трубы
  • Гост сталь угловая равнополочная
  • Швеллер стальной
  • Стальная бесшовная труба
  • Цементация стали
  • Сортамент труб стальных таблица гост 10704 91
  • Гост 380 2018 сталь углеродистая обыкновенного качества марки
  • Рапид сталь характеристики
  • Как закалить сталь правильно
  • Процесс производства трубы стальные
  • Марка рессорной стали