Файл: Лачинов, Н. В. Клепка и чеканка стальных конструкций учеб. пособие.pdf

Сверлить незакрепленные детали, а также находя­ щиеся на весу, нельзя.

При выходе сверла из отверстия нельзя нажимать на машину.

Нельзя допускать перекоса сверла в процессе работы. Нельзя расчищать место сверления голыми руками; стружку сметают щеткой при выключенной машине,

нельзя сдувать стружку сжатым воздухом.

При работах по обрубке рубщик и подручный его обязательно должны работать в защитных очках, чтобы обезопасить глаза и лицо от ранений осколками. Кроме того, обязательно применение рукавиц, матов, наколен­ ных подушек.

Выбор пневматического молотка для рубки произво­ дят, руководствуясь данными табл. 1, назначением рубкй и толщиной обрабатываемых деталей.

Работают рубильным молотком, только прижав встав­ ной инструмент к обрабатываемой детали, чтобы зубило не выскочило и не причинило травму окружающим.

При перерыве в работе на обед, по окончании рабо­ ты или при другом продолжительном перерыве инстру­ мент отключают от магистрали сжатого воздуха краном (вентилем), а затем отсоединяют инструмент от шланга.

Рабочее место рубщика должно быть хорошо освеще­ но; работать при недостаточном освещении запрещается.

ГЛАВА V I.

КЛЕПКА СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

§ 24. Нагрев заклепок

Заклепочная сталь должна обладать высокой плас­ тичностью. Этому требованию удовлетворяют низкоуг­ леродистые стали 10 кп, 20 кп, Ст2 и СтЗ, применяемые для клепки конструкций из низкоуглеродистых сталей, а также низколегированная сталь 09Г2, применяемая для заклепок, когда конструкции изготовляют из низколеги­ рованных сталей.

Нагрев заклепок перед расклепыванием позволяет уменьшить необходимое усилие давления или ударов, улучшает осадку и заполнение отверстия стержнем и облегчает формирование замыкающей головки; остывая, заклепка плотно стягивает склепанные детали.

90

Наиболее высокая температура нагрева заклепок, при которой можно не опасаться пережога стали, 1150° С (температура пережога выше 1200°С). Если при этой температуре заклепку взять из нагревающего устройства и установить в отверстия деталей, то к началу клепки она будет иметь температуру 1000—950° С. На темпера­ туру конца формирования головки будет влиять способ клепки: машинный (прессование), пневматическим мо­ лотком, ручным молотком и кувалдой (об этой темпера­ туре будет сказано далее).

Температура, до которой необходимо нагревать за­ клепку, зависит от продолжительности клепки, так как последняя должна заканчиваться до того, как заклепка

стали машиной продолжается от 9 до 15 с, а пневмати­ ческим молотком — от 12 до 20 с; эта же операция для заклепок из легированной стали требует от 10 до 18 с при клепке машиной и от 25 до 45 с, если применяется пиевмэтический молоток.

Если нагревать заклепки ниже 1150° С, то при клепке пневматическим молотком, а тем более при ручной клеп­ ке появляется опасность их остывания в конце формиро­ вания головки до опасной температуры, характеризую­ щейся темно-синим цветом металла.

От нагретых заклепок значительно нагреваются склепываемые детали, что резко снижает качество сое­ динения, так как при остывании заклепки и сокращения ее длины вместе с ней сокращаются по толщине и осты­ вающие листы, поэтому основное преимущество горячей клепки — плотное стягивание склепанных деталей — бу­ дет сведено на нет. Таким образом, чем меньше темпера­ тура нагрева заклепки, тем лучше (при прочих равных условиях) качество клепаного соединения, т. е. излишне­ го нагрева следует избегать.

Кроме того, чем меньше нагрев, тем меньше появля­ ется окалины и тем лучше будет заполнение отверстия стержнем остывшей заклепки. После осаживания в го­ рячем состоянии стержень заклепки заполняет заклепоч­ ное отверстие, но после остывания появляется некоторый зазор между стержнем и стенкой отверстия; естествен­ но, что меньший нагрев стержня вызывает меньшее сок­ ращение его по диаметру при остывании, т. е. зазор бу­ дет меньше и отверстие заполнится лучше. Принято

91

заклепки из углеродистой стали нагревать: для машин­ ной клепки до 650—700°С (красный цвет каления); для клепки пневматическими молотками и клепки кувалдами до 1000—1100°С (оранжевый цвет каления). Заклепки из низколегированной стали во всех случаях клепки на­ гревают до температуры 1000—1100° С.

Меньшая температура нагрева заклепки в горне для машинного расклепывания объясняется тем, что в этом случае за короткий период времени развивается очень большое давление и в процессе осаживания затраченная на него механическая энергия превращается в тепло; поэтому заклепка не только не остывает, а даже повы­ шает свою температуру и процесс клепки заканчивается при температуре, значительно превышающей начальную.

Заклепка должна быть равномерно нагрета по всей длине. Однако бывает, что у длинных заклепок заклад­ ные головки нагревают слабее остальной части. Такой недогрев приводит к явлению хрупкого разрушения, когда закладная головка отлетает. Это объясняется тем, что формирование замыкающей головки еще не закон­ чилось, а менее нагретая закладная головка уже остыла до цвета синего каления; продолжающиеся удары пере­ даются и на закладную головку, материал которой на­ ходится в стадии хрупкого состояния, и, не выдерживая ударной нагрузки, разрушается — головка отлетает.

Обычно материал непоставленных заклепок имеет от­ носительное удлинение при разрыве 28%; когда нагрев заклепок был нормальный, относительное удлинение ос­ тывшей заклепки становится равным 23%, а если заклеп­ ка была нагрета не полностью, то удлинение снижается до 19%. Уменьшение относительного удлинения вызы­ вается ухудшением структуры после нагрева.

Особое значение имеет нагрев закладной головки, если она должна плотно прилегать к криволинейной по­ верхности.

Для оценки температуры нагрева заклепок служит их цвет: температуре 1200° С соответствует ярко-белый или матово-белый цвет и от металла отлетают искры; при температуре заклепки 1100° С ее поверхность приоб­ ретает светло-оранжевый цвет; темно-оранжевый цвет заклепка имеет, когда ее температура становится 1000° С.

Заклепки диаметром 12 мм и менее легко пережечь в горнах, поэтому их нагрев ведут осторожно и тщательно контролируют.

92

Заклепки нагревают в горнах различной конструкции, в специальных печах и электрических нагревателях.

устройству и обслуживанию, легко переносятся от одно­ го узла к другому при выборочной и погонной клепке, а применение колес на стойках еще более облегчает их перемещение.

К недостаткам открытых горнов относятся:

трудности нагрева точно до заданной температуры;

Рис. 33. Горны переносные:

трудности поддержания постоянной температуры в нагретой заклепке;

значительное время на разжигание горна и нагрев заклепок;

значительный расход топлива; загрязнение окружающей среды.

В открытых горнах сжигают кокс или кузнечный уголь. Последний не всегда дает равномерную темпера­ туру в слое.

Перед розжигом в горн насыпают небольшой слой песка, предохраняющий дно горна от раскаленного шла­ ка, поджигают сухие лучины, обкладывают огонь чур­ ками и приоткрывают дутье. Затем накладывают немно­ го кокса и увеличивают дутье. После этого горн засы­

93

пают сплошным слоем кокса и полностью открывают дутье. Признаком готовности горна к приему заклепок служит белый цвет раскаленного кокса.

В переносном горне заклепки закрыты слоем угля или

опасность пережога металла. Поэтому рабочий, нагре­ вающий заклепки (нагревальщик), должен часто раз­ гребать топливо, чтобы следить за нагревом заклепок по их цвету. Находясь в слое топлива, заклепки соприкаса­ ются с кислородом воздуха (в слой топлива вводится дутье), окисляются и покрываются окалиной. При этом возможно прилипание кусков топлива к металлу. Для нагрева 100 кг заклепок в открытом горне требуется 150—170 кг кузнечного угля или 140—150 кг кокса. Про­ изводительность переносного открытого горна в среднем 36 кг заклепок в час.

Дутье в открытых горнах подается или от вентилято­ ра или сжатым воздухом от магистрали, с которой горн соединяют шлангом.

Основные недостатки, присущие переносным откры­ тым горнам, отсутствуют в печах: нагрев происходит без соприкосновения с топливом и воздухом дутья, заклепки находятся в закрытой камере, через которую проходят продукты горения — горячие газы; тепло передается на­ гретыми газами, полученными при сгорании топлива. Расход топлива в печах меньше, чем в горнах, произво­ дительность выше, качество нагрева лучше, так как на­ грев равномернее и его можно контролировать по при­ борам. В печах нет опасности пережечь заклепки и они нагреваются без появления окалины.

Печи делают для сжигания кузнечного угля, кокса, нефти, газа; в зависимости от вида топлива .меняется конструкция печи.

Наиболее распространены печи для сжигания куз­ нечного угля и кокса. Нефтяные и газовые печи обеспе­ чивают лучший нагрев заклепок, они более просты в обслуживании и гигиеничны.

На рис. 34 показана печь нагрева; топливом для этой печи может служить кузнечный уголь или кокс. Произ­ водительность печи до 300 заклепок за 1 ч, а расход уг­ ля около 20 кг на 100 кг заклепок. Печь заключена в стальной каркас 6 и обшита листовой сталью.

94

В холодном состоянии ее можно переносить с места на место грузоподъемным краном. Топливо подается че­ рез загрузочную дверцу 9 на колосниковую решетку 7, под которую подведено дутье через патрубок 8 от маги­ страли сжатого воздуха. Загружают заклепки (до 50 шт.

А - А

Рис. 34. Печь для сжигания твердого топлива:

1 — загрузочный бункер для заклепок, 2 — окно для вынимания на­ гретых заклепок, 3 — нагревательная камера, 4 — топочная камера, 5 — зольник, 6 — каркас, 7 — колосниковая решетка, 8 — ввод дутья (патрубок), 9 — загрузочная дверца для топлива

за один прием) через бункер 1, а вынимают готовые за­ клепки через окно 2.

На рис. 35 показана нефтяная печь инж. Файнгольда. Печь этой конструкции расходует значительно меньше горючего, на розжиг ее требуется в пять раз меньше вре­ мени. Производительность печи 100 кг заклепок за час. Нефть поступает самотеком из вышерасположенного ба­ ка в форсунку. Горячие газы, проходя по каналам и на­ гревательной камере, нагревают заклепки и кирпичную кладку. Загрузочная дверца уравновешена противовесом

95

1400

Рис. 36. Электронагреватель для заклепок:

1 — колеса для передвижения, 2 — кор­ пус, 3 —- зажимные контакты для закле­ пок, 4 — педали управления зажимами

через блок. Столик служит для укладки заклепок перед их загрузкой в камеру.

Газовые печи по конструкции незначительно отлича­ ются от нефтяных печей.

На рис. 36 показан вид электронагревателя для на­ грева стальных заклепок.

В электронагревателях заклепка зажимается меЖду двумя электродами и может быть быстро нагрета. Каж­ дая пара электродов расположена по вертикали, и нижний электрод может опускаться (или подниматься верх­ ний) от ножной педали, которой действуют для установ­ ки или для снятия заклепки. Электронагреватель не тре­ бует времени на растопку, не расходует энергии в пере­ рыве работ, не пережигает металл заклепок, обеспечи­ вает равномерный нагрев по толщине заклепки, а процесс нагрева не сопровождается выделением копоти и дыма.

Выпускаются электронагреватели для отдновременного нагрева от 2 до 5 заклепок. Их производительность от 100 до 400 заклепок за час, в зависимости от диаметра и длины последних.

Работа с электронагревательным горном совершенно безопасна. Через зажимы проходит ток очень большой силы, но напряжение при этом низкое, безопасное. При­ косновение рукой к зажимам безопасно и рука не чув­ ствует тока.

Для нагрева заклепок применяют электрические на­ греватели. Если нагревателей нет, то при работе на по­ стоянном месте пользуются муфельными печами, отапли­ ваемыми газом или нефтью, или (в крайнем случае) закрытыми горнами с коксом. Если работа связана с переходами, перемещением горна, то применяют откры­ тые переносные горны с коксом или кузнечным углем.

Продолжительность нагрева одной заклепки всегда больше продолжительности ее клепки. Поэтому в любом горне нагревают несколько заклепок сразу, чтобы не за­ держивать работу клепальщиков.

97