Заклепка для односторонней клепки Советский патент 1987 года по МПК F16B19/08 

113

Изобретение относится к авиастрое нию и может использоваться для соединения элементов конструкции, работающих при вибрационных нагрузках, в условиях одностороннего подхода.

Цель изобретения - повышение долговечности заклепки, работающей при вибрационных нагрузках.

На фиг. 1 изображена заклепка для односторонней клепки с полукруглой закладной головкой; на фиг. 2 - заклепка с потайной головкой; на фиг.3 и 4 - заклепки для односторонней клепки с образованной замыкающей головкой.

Заклепка для односторонней клепки содержит полый корпус 1 и расположенный внутри него сердечник 2. На закладной головке 3 корпуса I заклепки имеется кольцевой компенсатор 4. Сердечник 2 имеет утолщение 5, поверхность которого вьпюлнена в форме усеченного конуса с конусностью 1;(5- -7) с большим основанием в сторону закладной головки 3 корпуса 1 заклепки. Сопряжение меньшего основания утолщения 5 с головкой 7 сердечника. выполнено в форме эллиптической галтели 6. Внутренняя поверхность 8 головки сердечника имеет, конусное поднутрение с конусностью (10-15):. На утолщении сердечника выполнена кольцевая канавка 9, плоскость симметрии которой в готовом изделии расположена в зоне стыка ГО закладной головки 3 с цилиндрической поверхностью 11 корпуса 1 заклепки. Между утолщением сердечника и его технологическим хвостовиком 12- выполнена разрьшная проточка 13.. Коническая шайба 14 перед вводом заклепки установлена на сердечнике 2 в зоне разрьюной проточки перед утолщением 5, а при образованной замыкающей головке 15 деформирована на больший диаметр и прижата к последней головкой 7 сердечника.

Заклепка для односторонней клепки работает, следующим образом.

В условиях одностороннего подхода корпус 1 заклепки с сердечником 2 и надетой на него конической шайбой 14 вводится в подготовленное отверстие 16 в соединяемых деталях.. Фильера инструмента (на чертежах не показана так как все операции выполняются обычным клепальным оборудованием для постановки заклепки для односторонней клепки) опирается в кольцевой

71952

компенсатор 4 закладной головки 3 корпуса 1 заклепки, а цанга инструмента захватьшает технологический хвостовик 12 сердечника 2. При вклю- 5 чении инструмента цанга за хвостовик 12 тянет сердечник 2. Торец корпуса 1 заклепки воздействует на коническую шайбу 14, которая разворачивается на больший диаметр и протал Ш кивается через большее основание ко- нического утолщения 5 сердечника 2 и кольцевую канавку 9 к меньшему основанию конического утолщения 5 сердечника, где центрируется относитель 15 но продольной оси сердечника 2 и его головки 7 эллиптической галтелью 6. Утолщение 5 сердечника 2 раздвигает корпус 1 заклепки, воздействуя на ег внутренннж) поверхность и способствуя 20 более плотному заполнению отверстия 16. При подходе к торцу корпуса 1 заклепки головки 7 сердечника 2, корпус 1 своим торцом воздействует на коническую шайбу 14. и прижимает ее к 5 внутренней поверхности 8 головки 7 сердечника 2.. Конусное поднутрение внутренней поверхности 8 головки 7 сердечника 2 способствует формирова- -ншо остаточной конусности конусной 30 шайбы, которая в свою очередь улучшает условия осаживания корпуса 1 заклепки. При осаживании корпуса 1 заклепки формируется замыкающая головка 15 заклепки-происходит стяжка 35 соединяемых элементов и формирование внутренней конусной поверхности корпуса 1, соответствующей наружной ко- нусной поверхности утолщения 5 сердечника 2, упрочняется материал 40 соединяемых деталей со стороны замыкающей головки, в конце хода сердечника 2, когда замыкающая головка сформировалась и коническая шайба оказалась зажатой между замыкающей 45 головкой и головкой 7 сердечника 2, сопротивление перемещению сердечника резко возрастает. В это время начинает деформироваться компенсатор 4 закладной головки 3 и металл корпуса 50 I заклепки перемещается в кольцевую канавку 9 сердечника 2, плоскость симметрии которой соответствует по положению стыку 10 закладной головки 3 с цилиндрической поверхностью 1I 55 корпуса 1 заклепки. Это положение плоскости симметрии кольцевой канавки 9 обеспечивается выбором длины заклепки для односторонней клепки в за313

висимости от толщины соединяемых деталей. Одновременно с заполнением металлом корпуса 1 заклепки кольцевой канавки 9 сердечника 2 упрочняется материал соединяемых деталей со стороны закладной головки 3 заклепки Этим обеспечивается более равномерно упрочнение материала соединяемых деталей в отверстии 16 под заклепку, что приводит к значительному повыше- нию долговечности (выносливости) кле Ъаного соединения. Б момент прекращения перемещения сердечника 2 относительно корпуса 1 заклепки происходит обрыв технологического хвостовика по разрьшной проточке 13 сердечника 2 и процесс постановки заклепки для односторонней клепки завершается удалением выступающей части сердечника 2 (если в этом есть необходимость).

Предлагаемая заклепка имеет следующие преимущества: опасность появления трещины в месте стыка головки 7 с утолщением 5. сердечника 2 уменьшена за счет применения эллиптичес- кой галтели 6, так как значение эффективного коэффициента концентрации напряжений при ее применении снижено до ,3 против ,6-1,8 у прототипа; опасность появления трещины в стыке замыкающей головки 15 с цилиндрической поверхностью 11 корпуса

Iзаклепки уменьшена за счет увеличе .НИН толщины корпуса 1 вследствие

формирования конусности по его внут- ренней поверхности и снижения номинальных напряжений в зоне концентратора в 1,35-1,4 раза; опасность появления трещины в стьше закладной головки 3 с цилиндрической поверхность

I1корпуса 1 заклепки уменьшена за счет локального усиления металлом корпуса 1., заполнившим кольцевую канавку 9 -сердечника 2, так как плоскость симметрии этой канавки в гото- вом изделии расположена на уровне

954

стыка 10 закладной головки 3 с наружной цилиндрической поверхностью 11 корпуса 1 заклепки, что снижает номинальные напряжения в зоне данного концентратора в 1,3-1,4 раза; опа с- ность вьшадания сердечника значительно уменьшена, так как ей предшествует не только выработка металла корпуса в кольцевой канавке сердечника (как у прототипа), но и по всей длине сопрягаемых конусных поверхностей корпуса и сердечника, причем при появлении зазора между корпусом и сердечником в предлагаемой заклепке для односторонней клепки отсутствуют тенденции одностороннего перемещения сердечника на выход из корпуса в направлении замыкающей головки (как у прототипа).

Формула изобретения

1.Заклепка для односторонней клепки, содержащая полый корпус с закладной и замыкающей головками, расположенный внутри него сердечник в виде стержня с головкой, утолщением, кольцевой канавкой и технологическим хвостовиком и коническую шайбу, установленную на сердечнике,, отличающаяся тем, что, с целыб повьш1ения долговечности при вибрационных нагрузках, утолщение на сердечнике выполнено в виде усеченного конуса с большим основанием со стороны. закладной головки корпуса, сопряжение меньшего основания конуса с головкой сердечника - в виде эллиптической галтели., плоскость симметрии кольцевой канавки сердечника расположена в зоне стыка закладной головки

с корпусом заклепки.

2.Заклепка по п. 1, о т л и - чающаяся тем, что закладная головка корпуса выполнена с кольцевым компенсатором.

фи$.2

Изобретение относится к авиастроению, в частности для соединения элементов в местах, где нет доступа к замыкающей головке заклепки для одностронней клепки (ЗОК). Цель изобретения - повьшение долговечности ЗОК при вибрационных нагрузках. В ЗОК, содержащей польтй Kopriyc (К j 1, сердечник (С ) 2 и коническую шайбу 14, утолщение С выполнено коническим с большим основанием в сторону закладной головки 3 К. При постановке ЗОК утолщение С раздвигает К в отверстии. Коническая шайба 14 перемещается к головке С и разворачивается, обеспечивая осаживание К и формирование замыкающей головки и внутренней конусной поверхности К. Металл кольцевого компенсатора К обеспечивает заполнение кольцевой канавки С и упрочнение материала соединяемых деталей. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. о S (Л с: 00 3 ел