Пайка меди

Поверхность деталей очистить от грязи, с помощью наждачной бумаги удалить корродированный слой, обезжирить растворителем. В качестве флюса при пайке медных трубок и других деталей реко­мендуется использовать водный раствор хлористого цинка, полу­чаемый травлением 10... 15%-й соляной кислоты цинком:

НС1 + Zn = ZnCl₂ + Н₂,

а при пайке электропроводов - канифоль. В качестве припоев ис­пользуются мягкие припои (ПОС-ЗО, ПОС-40 и др.) и твердые (типа ПМЦ-34, ПСр-12и др.).

Эффективно использовать комбинированный припой: квадрат­ная медная трубочка, а внутри находится флюс.

12.7. Основные правила безопасности труда при ацетил ено-кислор одной сварке

Горючие газы и кислород обладают повышенной взрыво- и по­жароопасностью, а также оказывают вредное воздействие на орга­низм человека.

Для глаз сварщика опасны световое излучение сварочного пла­мени и брызги расплавленного металла, поэтому газосварщик дол­жен работать в защитных очках со специальными светофильтрами.

Ацетиленовый генератор устанавливается преимущественно на открытом воздухе или под навесом и должен находиться на расстоя­нии:

- не менее 10 м от места работы, а также от любого источника огня и искр;

- не менее 5 м от баллонов с кислородом.

Объем помещения, в котором проводится сварка, должен быть не менее 300 м³ на один ацетиленовый генератор. Помещение долж­но хорошо проветриваться.

Газовые баллоны обязательно должны иметь предохранитель­ные колпаки.

Транспортируются баллоны только в специальных тележках или на носилках (переноска их на руках или на плечах не допускает­ся). В пределах рабочего места баллон можно перемещать в слегка наклонном положении. При перевозке, погрузке и выгрузке балло­нов не допускаются их падение и удары друг о друга.

При перевозке на автомобилях баллоны укладываются в дере­вянные гнезда, обитые войлоком или другим мягким материалом. Совместная транспортировка кислородных и ацетиленовых балло­нов запрещена (возможна доставка на рабочее место двух этих раз­ных баллонов на одной тележке).

Баллоны с кислородом и их арматуру во избежание самовозго­рания необходимо тщательно предохранять от загрязнения маслами и жирами.

Вентиль кислородного баллона разрешается открывать и закры­вать только от руки, а ацетиленового баллона - специальным клю­чом.

На рабочем месте баллоны устанавливаются в вертикальном положении и прочно закрепляются хомутами или цепями. Кисло­родные баллоны могут быть размещены и в горизонтальном поло­жении, но горловина баллона должна быть выше башмака.

Перед началом работы необходимо проверять плотность и прочность присоединения шлангов, исправность аппаратуры. Место сварки должно быть оборудовано средствами пожаротушения.

На производстве очень часто из-за спешности, невнимательно­сти и недобросовестности исполнителей происходит возгорание мусора, материалов и оборудования - чаще всего через несколько часов после проведения сварочных работ, поэтому рабочее место всегда должно быть чистым; захламленность не допускается. В кон­це сварки должны быть проведены тщательная уборка и проверка состояния рабочей зоны непосредственным исполнителем и руково­дителем проведения работ.

12.8. Сварка и резка металлов с помощью установки «ЛИГА-02»

Электролизная газовая установка «ЛИГА-02» (рис. 12.4 и 12.5) предназначена для выработки смеси газов (водород и кислород), пламя при сжигании которых служит источником тепла для нагрева деталей до 2600 °С при пайке, сварке, резке металлов и других мате­риалов (стекла, керамики...).

Установка предназначена для выполнения следующих работ:

- резки, пайки и сварки черных и цветных металлов;

- ремонта автомобилей, холодильников и другой сложной тех­ники;

- монтажа сантехнического оборудования;

- закалки, местного отжига, нормализации и отпуска;

- обработки стекла;

- ювелирных и стоматологических работ;

- сварки термопар.

Технические данные:

1. Электропитание -	- 220 В, 50 Гц, 1, 5 кВт.
2.Производительность газовой смеси	- до 5 л/мин.
3. Давление газа	- до 0, 04 МПа.
4. Толщина свариваемой стали	-до 2, 5 мм.
5. Средний расход топлива (дистиллированной воды)	- 150 см3/ч.
6.Время непрерывной работы при полной заправке до следующей дозаправки	- 3 часа.

Устройство и принцип работы установки При прохождении электрического тока через воду выделяются газообразные водород и кислород:

2Н₂0 = 2Н₂ + 0₂.

Для увеличения КПД электролиза в воду добавляют щелочь (150 г КОН на 1, 5 л дистиллированной воды), которая не расходует­ся в процессе выработки газовой смеси. Расходуемым материалом в установке является вода, поэтому в процессе работы установки уровень электролита постоянно понижается. При достижении мини­мального уровня срабатывает датчик уровня, с помощью которого подается прерывистый звуковой и световой сигнал.

Рис. 12.5. Общий вид (сзади) газосварочной установки «ЛИГА-02»

 

Произведенная в электролизере водородно-кислородная газовая смесь пробулькивается через водяной затвор (барботер), который играет роль пламепреградителя при обратном ударе пламени из горелки* Газовая смесь насыщена парами воды. Для избавления от них газы проходят через охладитель-обогатитель, в котором конден­сируется избыточная влага. Кроме того, охладитель-обогатитель ис­пользуется для того, чтобы иметь возможность менять состав пла­мени. Это устройство позволяет дозировано с помощью колеса- регулятора вводить в газовую смесь пары летучих углеводородов (бензин, ацетон, спирт, бензол и др.).

Газовая смесь от охладителя-обогатителя по шлангу поступает в газовую горелку, оснащенную встроенным «сухим» пламегасите­лем. Количество произведенной газовой смеси, а значит, и тепловая мощность пламени регулируются регулятором силы тока. Если про­изводительность установки не соответствует диаметру сопла горел­ки или засорены газовые магистрали, то внутри электролизера уве­личивается давление. При превышении давления свыше 0, 04 МПа срабатывает датчик давления, с помощью которого выключается ток электролиза, подается непрерывный звуковой сигнал и загорается крайний правый световод индикатора нагрузки.

Порядок работы на установке

1. Ручку регулятора тока (см. рис. 12.4) вывести в крайнее левое положение (вращать против часовой стрелки).

2. Проверить уровень жидкости в датчике давления. Нормаль­ный уровень - не выше верхнего отверстия. В противном случае не­обходимо «взвести» датчик давления, для чего аппарат наклонить вдоль длинной его стороны по часовой стрелке на угол свыше 45° и вернуть в исходное горизонтальное положение. Датчик давления будет «взведен».

3. Подсоединить аппарат к электросети. Ручку регулятора тока плавно повернуть по часовой стрелке до загорания двух-трех свето­диодных индикаторов индикатора нагрузки.

4. Через водяной затвор должны пойти пузырьки газа, хорошо видимые в прозрачном окне с лицевой стороны электролизера, что является индикацией начала процесса электролиза.

5. Убедившись в наличии пузырьков в водяном затворе, под­жечь газ, выходящий из сопла горелки.

6. Регулирование количества вырабатываемого газа осуществ­ляется ручкой регулятора тока.

7. Регулирование степени обогащения газовой смеси парами уг­леводородов происходит при перемещении колеса регулятора из од­ного крайнего положения в другое. При этом характер и цвет пламе­ни меняются от окислительного (сплошное желтое пламя) до восста­новительного (голубое пламя). Для сварки стали необходимо добить­ся, чтобы длина голубого язычка пламени (ядра) достигала 5...8 мм.

8. Гасить горелку нужно резким сдуванием пламени, как при гашении свечи. После этого выключить электролизер. Для того что­бы легче было сдуть пламя, нужно увеличить расход газа и (или) перевести колесо регулятора в режим наибольшего обогащения газа парами углеводорода.

Требования техники безопасности:

1. Корпус электролизера при сварке должен быть заземлен.

2. Запрещается работа электролизера в пожароопасных помеще­ниях.

3. До сварки необходимо удалить на 0, 5 м от места выполнения работ все сгораемые материалы или защитить их металлическим щитком.

4. После проведения газосварочных работ необходимо осмот­реть место проведения этих работ и устранить условия, способст­вующие возникновению пожара.

5. При выполнении газосварочных работ глаза защищать очка­ми с темными светофильтрами.

6. При попадании капель электролита на незащищенные участ­ки тела немедленно обильно промыть их проточной водой.

7. Не допускается работа установки при включенном регуляторе тока и незажженной горелке.

Содержание отчета

1. Укажите, какие горючие газы... используются при сварке, какая газовая сварка наиболее распространена в производстве.

2. Достоинства и недостатки газовой сварки.

3. Укажите, в чем различия между газовыми горелками и реза­ками.

4. Результаты сварки аппаратом «Лига-02»: материал... и тол­щина.... мм детали..., присадочный материал диаметром... (тол- щиной...) мм, угол наклона горелки...°, вид пламени... (нейтр., окисл., восст.).

5. Результаты наплавки (резки): израсходовано проволоки... мм; сварной шов (рез): катеты... мм, сечение... мм², длина... мм; объем наплавленного металла... мм³ (...см³), количество наплав­ленного металла... г. Качество сварки (резки).

6. Укажите возможные пожаро- и взрывоопасности при ацетилено-кислородной газовой сварке.

7. Кислородная резка металлов эффективнее других способов резки по причинам...

8. Электродуговую резку металлов нерационально использовать из-за...

Работу выполнил Группа. Дата

13 Электроконтактная точечная сварка

Цель работы: изучить оборудование и технологический про­цесс электроконтактной точечной сварки деталей.

Оборудование и приборы: машина электроконтактной точеч­ной сварки МТ-601, ручной аппарат контактной сварки АКС-1, раз­рывная машина, штангенциркуль, образцы металлов.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить сварочное оборудование и технологию электрокон­тактной сварки.

2. Провести точечную электроконтактную сварку деталей на ус­тановке МТ-601 и установить зависимость прочности от режимов сварки.

3. Выполнить сварку материалов ручным аппаратом АКС-1.

Введение

При электрической контактной сварке соединение образуется в результате нагрева металла в месте сварки электрическим током до расплавления и последующей кристаллизации его с одновременным сжатием деталей.

Общее количество тепла, выделяемого в зоне сварочного кон­такта, зависит от силы тока / и времени t сварки:

Q=I²Rt, Дж,

где I - сварочный ток, A; R - полное сопротивление сварочной цепи, Ом; t - время протекания тока, ч.

Продолжительность точечной сварки очень мала: секунды и до­ли секунды, а сварочный ток очень большой: тысячи и десятки ты­сяч ампер.

Достоинства электроконтактной сварки:

1. Чем больше сварочный ток и меньше продолжительность нагрева, тем меньше потери тепла в окружающую среду и общий расход энергии на сварку, поэтому КПД процесса очень высок.

2. При контактной сварке не требуется электродов (свароч­ной проволоки), а сварочное соединение образуется за счет расплав­ления металла свариваемых деталей.

 

3. Процесс сварки происходит так быстро, что не надо защи­щать расплавленный металл от вредного воздействия воздуха.

4. Из-за «точечной» концентрации энергии при электроконтактной точечной сварке происходят относительно небольшие де­формации деталей.

Точечной сваркой выполняются нахлесточные соединения дета­лей, изготовленных чаще всего из листового проката. Применяется она для соединения деталей из малоуглеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей, алюминиевых и других сплавов. Особенно широкое распространение электроконтактная сварка получила в ав­томобилестроении (изготовление кузовов) и в строительстве при изготовлении железобетонных изделий (плит перекрытия, балок, кладочных сеток и др.). По сравнению с электродуговой и газовой сваркой, этот способ отличается более высокой производительно­стью, лучшим и стабильным качеством, минимумом деформации де­талей и более благоприятными условиями труда сварщиков (нет вредной для глаз электрической дуги и при сварке не выделяются вредные газы), не требует высокой квалификации исполнителей сва­рочных работ.

13.1. Машина контактной сварки МТ-601

В качестве источника питания при электроконтактной сварке (рис. 13.1) применяются обычно понижающие однофазные трансфор­маторы, которые во вторичной обмотке имеют от одного до шести витков. Это позволяет производить сварку на малых напряжениях (до 10 В) и больших токах, достигающих десятков и сотен тысяч ампер.

Регулирование параметров сварки на таких трансформаторах осуществляют с помощью первичной обмотки, разделенной на не­сколько последовательно включенных секций. Включением различ­ного числа витков первичной обмотки в сеть изменяют сварочный ток: чем больше витков включено в сеть, тем ниже вторичное на­пряжение и больше сварочный ток. Такая схема принципиально от­личается от схемы, реализуемой в сварочных трансформаторах руч­ной электродуговой сварки.

Пневмоцилиндр

Медные электроды

Электро пневмоклапан

Свариваемые детали

Электро пневмоклапан

Переключатель ступеней транс­форматора

Медные зажимы

Педальная кнопка-^^^ Электромагнитный контактор ^

 

 

Рис. 13.1. Принципиальная схема электроконтактной точечной сварки на машине МТ-601

Технические характеристики машины электроконтактной сварки МТ-601

1. Максимальная толщина

свариваемых деталей - (2 + 2) мм

2. Напряжение сети - 380 В.

3. Потребляемая мощность - 14, 3 кВт.

4. Номинальный первичный ток - 37, 5 А.

5. Число ступеней регулирования силы тока - 8.

6. Максимальный сварочный ток - 12 ООО А.

7. Выдержка времени - 0...6 с,

8. Максимальное усилие сжатия - 2000 Н.

Машина состоит из корпуса, в котором смонтированы свароч­ный трансформатор, переключатели ступеней первичной обмотки

трансформатора, блок управления продолжительностью этапов сварки, системы охлаждения и пневматического привода сжатия электродов и другие устройства.

Первичная обмотка имеет отпайки, соединенные с переключа­телем ступеней. Изменением количества витков в первичной обмот­ке трансформатора, подключенных с помощью переключателя ступе­ней в сеть, можно регулировать вторичное напряжение от 1, 25 до

2, 5 В и, следовательно, изменять силу сварочного тока. Машина имеет восемь ступеней регулирования (табл. 13.1).

Таблица 13.1

Изменение напряжения сварочного тока в машине МТ-601 положением переключателей ступеней трансформатора

№ ступени	Положение переключателей	Напряжение во вторич­ной обмотке UC3, В
Первого	Второго	Третьего
				Г 1, 25
		1, 33
			1, 45
		1, 57
				1, 77
		1, 96
			2, 20
		2, 50

Вторичная обмотка трансформатора установки МТ-601 состоит только из одного витка, связанного с контактными частями гибкими медными шинами.

Электронный регулятор времени управляет последовательностью и длительностью срабатывания отдельных устройств машины в следующем порядке (рис. 13.2):

Рис. 13.2. Изменение силы тока 1 талей*и усилия сжатия Р деталей времени т выполнения электро- сварного тока;

- опускание верхнего электрода и сжатие свариваемых деталей

- включение и выключение контактной сварки

- выдержка деталей под давлением без тока;

 

В соответствии с технологией сварки регулятор выполняет че­тыре выдержки времени:

- сжатие;

- сварка;

- проковка;

- пауза.

Длительность выдержек регулируют потенциометрами, рукоят­ки которых выведены на панель регулятора.

Нижняя контактная часть машины неподвижна. Перемещение верхней подвижной части осуществляется штоком нижнего поршня пневматического цилиндра, установленного на верхнем кронштейне.

Привод давления состоит из цилиндра, поршня со штоком и на­правляющей. Подачей воздуха через редуктор и дросселирующий клапан в камеры цилиндра осуществляется соответственно сжатие деталей или подъем верхнего электрода.

После установки свариваемой детали на нижний электрод про­изводят нажатие на педальную кнопку. При этом включается регу­лятор времени РВЭ-7, который подает напряжение на катушку элек- тропневматического клапана и включает его на подачу воздуха в нижнюю камеру цилиндра привода давления. В результате опуска­ния поршня свариваемые детали сжимаются между электродами. Через заданный промежуток времени регулятором РВЭ-7 замыкает­ся цепь электромагнитного контактора и первичная обмотка транс­форматора включается в сеть.

Реле РВЭ-7 после выключения трансформатора через некоторое заданное время снимает напряжение с катушки электропневмокла­пана. В результате этого происходит переключение подачи воздуха и поршень вместе с верхним электродом перемещается вверх, осво­бождая сжатые до этого момента сваренные детали.

Для того чтобы получить одну сварную точку, необходимо на­жать и быстро отпустить педальную кнопку. Если держать ее нажа­той, циклы сварки после паузы будут повторяться с указанной выше последовательностью.

Установка продолжительности элементов цикла сварки (сжатие, сварка, проковка) и паузы выполняется с помощью четырех пере­ключателей регулятора РВЭ-7, имеющих шкалы с 15 отметками по­ложения переключателей (0, 1, 2,..., 15) и общего переключателя двух ступеней (I, II), которыми регулируется продолжительность элементов цикла сварки (табл. 13.2).

Таблица 13.2

Величина выдержки элементов цикла сварки регулятором РВЭ-7

Деления шкалы	Время операций сжатия, проковки и выдержки, с	Время сварки для ступеней, с
I	II
	0, 04	0, 04	0, 23
	0, 06	0, 06	0, 44
	0, 10	0, 10	0, 75
	0, 15	0, 15	1, 07
	0, 22	0, 22	1, 32
	0, 28	0, 28	1, 58
	0, 36	0, 36	1, 98
	0, 43	0, 43	2, 37
	0, 51	0, 51	2, 68
	0, 59	0, 59	3, 10
	0, 67	0, 67	3, 47
	0, 78	0, 78	4, 02
	0, 90	0, 90	4, 47
	1, 02	1, 02	5, 04
	1, 15	1Д5	5, 80
	1, 40	1, 40	6, 75

 

Сила тока сварки изменяется с помощью трех переключателей (см. табл. 13.1).

Порядок сварки деталей на машине МТ-601;

1. Подобрать режим сварки деталей.

2. Произвести настройку машины на выбранный режим сварки.

3. Очистить место сварки от ржавчины, грязи и смазки.

4. Включить охлаждающую воду и компрессор подачи воздуха.

5. Установить детали между электродами.

6. Нажатием на педаль произвести сварку деталей.

7. Визуально оценить качество сварки.

8. Испытать образцы на разрыв.

9. На основе проведенных опытов выявить влияние напряжения U_CB и времени сварки /_св на усилие разрыва сваренных образцов.

13.2. Аппарат ручной контактной сварки АКС-1

Аппарат АКС-1 применяется в различных областях промыш­ленности, в строительстве и быту. Во многих случаях он может за­менить дорогостоящее сварочное оборудование большой массы и габаритов.

Техническая характеристика аппарата АКС-1:

1. Максимальная толщина (суммарная) свариваемых деталей - 4 мм.

2. Потребляемая мощность - 1 кВт.

3. Напряжение сети - 220 В.

4. Напряжение сварки - 1, 7 В.

5. Сварочный ток - 600 А.

6. Продолжительность сварки - 0, 5... 4 с.

Продолжительность сварки устанавливается поворотом ручки реостата по часовой стрелке: начальное положение - 0, 5 с; 1/2 интервала поворота - 2 с; крайнее правое положение - 4 с.

Порядок сварки деталей аппаратом АКС-1:

1. По табл. 13.3 определить режим сварки деталей.

Таблица 13.3

Ориентировочные режимы сварки

Толщина деталей, мм	Время сварки, с	Усилие сжатия, кг
0, 25 + 0, 25	до 0, 5	до 2
0, 5 + 0, 5	0, 5...1, 5	до 2
1, 0+ 1, 0	1...2	от 2 до 5
2, 0 + 2, 0	2...3	от 2 до 5

2. Удалить загрязнения у свариваемых поверхностей деталей.

3. Установить детали между электродержателями.

4. Установить время сварки.

5. Сжать детали с помощью рычага.

6. Включить электрический ток нажатием на кнопку «включе­ние».

7. Снять усилие сжатия и развести электроды.

8. Визуально оценить качество сварки.

9. Определить усилие на разрыв сваренных образцов.

Усилие сжатия регулируется с помощью винта привода рычага.

13.3. Влияние технологических параметров на качество сварки

При охлаждении металла в конце сварки происходит затверде­вание расплавленной зоны, ядро которой образует дендритную структуру литого металла. Кристаллизация металла сопровождается его усадкой, что при недостаточном давлении приводит к образова­нию усадочных раковин. Быстрое охлаждение металла ведет к обра­

зованию закалочных структур мартенсита и троостита, что сопрово­ждается возрастанием твердости и возможным образованием тре­щин.

Качество выполнения сварных точек зависит от степени шунти­рования тока, проявляющегося в его протекании вне зоны сварки через близко расположенные швы, и от режима сварки. Под режи­мом сварки понимают выбор рабочего диаметра электродов, вели­чины и длительности тока, усилия сжатия электродов. Прочность точечных соединений зависит от размеров сварных точек, а послед­ние зависят от режима сварки.

Испытание образцов проводится на разрывной машине (см. разд. 12), изготовленной на базе ручного гидравлического тру- богиба РГУ-42. Сваренные образцы закрепляются в приспособле­нии. Насосом создается давление в гидросистеме, через шток и ры­чажный механизм усилие передается на свариваемые детали.

При испытании по манометру фиксируется максимальное дав­ление /? ^шах, при котором произошел разрыв сварного шва. Усилие разрыва N сварного шва определяется по формуле

N=123Р™, Н,

где Р™** - максимальное давление масла (кгс/мм²) в гидросистеме разрывного приспособления.

Оценку контроля качества выполнения сварки следует прово­дить в следующей последовательности:

1. Визуальная оценка (наличие непроваров и вмятин, размеры сварного шва).

2. Определение прочности сварки на разрывной машине и оцен­ка влияния напряжения сварочного тока и продолжительности свар­ки на усилие разрыва.

3. Измерение размеров сварной точки (диаметра и площади) по сечению разрыва, визуальное определение наличия пор и трещин, визуальная оценка характера разрыва.

Результаты проведенного эксперимента необходимо включить в общие данные по другим группам бакалавров, построить графиче­ские зависимости влияния напряжения сварочного тока и (или) продолжительности сварки на прочность сварного шва и выявить их оптимальные значения (/°_в^пт, С/°^пт, г‘™^т).

 

Содержание отчета

1. Укажите преимущества электроконтактной сварки перед электродуговой и газовой.

2. Условия труда сварщика электроконтактной сварки лучше, чем электродуговой и газовой сварки потому, что...

3. Режим и результаты электроконтактной сварки деталей тол­щиной h\ =... мм, h₂=... мм, материал мм, Р ~.., Н (кгс),

давление воздуха... кгс/см²; положения переключателей продолжи­тельности: сварки сжатия..., проковки..., паузы...; t_CB =... с, /_сж -... с, /_пр =... с; положения переключателей напряжения: 1-го..., 2-го..., 3-го...., U_CB=... В, Р™^х =... кгс/см²; усилие разрыва N=... Н; диаметр d_Q, _H... мм и площадь сварочного ядра F_c._a... мм², прочность№F_Cj, =... МПа.

Дата	Группа	ит в	^СВ) С	ртах м > кгс/мм2	N, Н	F J С.Я) мм2	МПа	Примечание

Рациональные значения напряжения (U°™ =... В) и времени

сварки.

Работу выполнил Группа Дата

14 Сборка деталей

Цель работы: изучить основы технологии и приобрести навы­ки сборки деталей строительных и машиностроительных конструк­ций.

Оборудование, инструмент и материалы:

- резьбовые сборки (30 вариантов) деталей;

- штангенциркули, резьбомеры;

- наборы болтов, гаек, шайб, шпилек и заклепок;

- заготовки для нарезания резьб;

- наборы инструментов для нарезания резьб;

- набор слесарного инструмента: ключи гаечные, отвертки, но­жовки по металлу и дереву, напильники, наждачная бумага...);

сверлильный станок и наборы сверл;

- паяльники, набор флюсов и припоев;

- электролизная газовая установка «Лига - 02»;

- разрывная машина;

- электродрель ударная, клепочник;

- наборы шурупов, дюбелей и гвоздей.

Порядок выполнения работы:

1. Изучить классификацию способов сборки деталей.

2. Сделать эскиз сборочного резьбового соединения.

3. Научиться нарезать резьбы.

4. Освоить пайку металлов. Определить прочность паяного со­единения.

5. Научиться соединять детали клепкой.

6. Освоить технологию соединений дюбелями, шурупами и гвоздями.

Введение

По взаимному положению и возможностям разборки различают виды сопряжений деталей в строительных конструкциях и механизмах машин:

1. Подвижные, т.е. с зазором между деталями (например, шейка коленчатого вала двигателя - подшипник скольжения, поршень - гильза; зубья сопрягаемых шестерен; шестерня - шлиц вала и др.).

2. Неподвижные, т.е. с натягом (втулка верхней головки шатуна - шатун; маховик - венец маховика, шуруп - брус и др.).

4. Неразъемные и разъемные соединения.

В производственных и бытовых условиях применяют одноразо­вые крепежные изделия (гвозди, заклепки) и резьбовые детали мно­гократного использования (болты, гайки, винты, шпильки).

14.1. Измерительный инструмент

Измерение размеров строительных конструкций и деталей машин выполняют рулетками, линейками, штангенциркулями, микрометрами, калибрами и другим инструментом.

Для измерения наружных и внутренних размеров, глубин и высот деталей применяется штангенциркуль. Он состоит из штанги (масштабная линейка) и подвижной рамки с нониусом.

На штанге деления нанесены через 1 мм, а на шкале нониуса – через 0, 9 мм (рис. 14.1).

Следовательно, на каждые 9 делений штанги приходится10 делений нониуса.

Рис. 14.1. Схема нониуса штангенциркуля

Чтобы прочесть измеренный штангенциркулем размер надо по шкале штанги определить целое число миллиметров, а по нониусу - десятые доли миллиметра. Десятых долей будет столько, сколько имеется делений нониуса между ее нулевым штрихом и ближайшим делением, совпадающим с любым делением штанги (рис. 14.2).

Деления на штанге 1мм х 10 делений

Совпадение штрихов

0=9 мм х 10 делений Деления на нониусной

Рис. 14.2. Схема определения размеров детали по показаниям штангенциркуля

К примеру, для рис. 14.2 по результатам замера находим тол­щину листа:

L = 1 + А1 = 3 деления х 1, 0 мм + 7 делений * 0, 1 мм = 3, 7 мм.

Аналогично штангенциркулю устроен микрометр, но цена деле­ния у него (0, 01 мм) на порядок выше, чем у штангенциркуля (0, 1 мм).

14.2. Резьбовые соединения

Для разъемной сборки деталей применяют следующие виды крепления деталей (рис. 14.3):

- болтовые (рис. 14.3, а) соединения (две детали соединяются через сквозные отверстия в них болтом, гайкой и шайбой);

- винтовые (рис. 14.3, б) соединения (винт через шайбу крепит одну деталь к другой заварачиванием его в резьбовое отверстие де­тали);

- шпилечные (рис. 14.3, в) соединения (в деталь в подготовлен­ную резьбу заворачивается шпилька, которая через шайбу гайкой закрепляет вторую деталь).

 

 

 

Рис. 14.3. Резьбовые (а - болтовые; б - винтовые; в - шпилечные) и заклепочные (г) соединения деталей

Резьба на деталях нарезается вручную (используются ташки для нарезания наружных резьб и метчики - для внутренних резьб) на металлообрабатывающих станках {резцом, метчиком, плашкой,

накаткой). Резьбы различаются по профилю (метрические, дюймо­вые и трубные), шагу S, углу профиля (60° и 55°), наружному, внут­реннему и среднему диаметрам.

Болтовое соединение состоит из болта, гайки и шайбы. Болт - это стержень, на одной стороне которого находится резьба, а на дру­гой — головка. Резьба может быть полной по всей длине или только на хвостовой части. Головки и гайки чаще всего имеют шестигранную форму со стандартными размерами под накидной ключ или головку:

6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 17, 22, 24, 27, 30, 32, 36, 41, 46,...мм.

Для предотвращения отворачивания гайки используют разрез­ные (гроверные) или плоские шайбы, контргайки или шплинты.

Винт, как и болт, выполнен также в виде стержня, на одном конце которого резьба, а на другом - головка, имеющая шлиц в виде прорези, или крестообразный шлиц, или шестигранную головку для заворачивания. Существуют винты-саморезы, которые при заворачивании нарезают резьбу в соединяемом материале (например, для крепления металлопрофиля или металлосайдинга).

Винтовые соединения применяются при наличии внутренней резьбы в соединяемых материалах без использования гайки. Такое соединение надежнее, технологичнее и эстетичнее, чем болтовое.

Шпилька представляет собой цилиндрический стержень с резь­бой на обоих концах или на всей длине стержня. Шпилечное соеди­нение используется при наличии внутренней резьбы в одной из дета­лей, а фиксация крепления производится с помощью гайки и шайбы.

Шайба подкладывается под гайку и служит для увеличения опорной площади и (или) для предотвращения отворачивания гайки.

Крепежные детали изготовляют из мало- и среднеуглеродистых сталей (СтЗ, Ст4, 10, 20, 35 и др.) на машиностроительных предпри­ятиях методами холодной штамповки с последующей накаткой резьбы. Для ответственных винтов, шпилек, болтов и гаек применя­ют легированные стали 35Х, 30ХГСА и др.

14.3. Нарезание резьбы

В машиностроении и строительстве используются три системы резьб: метрическая, дюймовая и трубная.

Наиболее распространенные - метрическая резьба, имеющая профиль равнобедренного треугольника с углом при вершине 60°, дюймовая, имеющая профиль равнобедренного треугольника с углом при вершине 55°, и трубная с таким же углом, но ее диаметром считается условный диаметр отверстия (просвета) трубы, а не ее диаметр в дюймах, как у дюймовой трубы. Трубные резьбы имеют закругленные, а не треугольные, как у дюймовой резьбы, выступы и впадины. В результате при сборке деталей нет радиальных зазоров, поэтому такое соединение является герметичным.

Резьбы могут быть наружными (резьбы болта, винта и шпильки) и внутренними (резьбы в корпусе детали и в гайке). В табл. 14.1 представлены стандартные размеры (диаметры и шаги резьб) и диа­метры сверл, которыми надо сверлить отверстия для последующего нарезания внутренних резьб. Диаметры стержней при нарезании на­ружных резьб должны быть на 0, 1...0, 2 мм меньше номинального диаметра резьбы.

Таблица 14.1

Диаметры и шаги внутренних метрических резьб и диаметры сверл для получения отверстий под них

Номиналь­ный диаметр резьбы, мм	Шаг резьбы S, мм	Диаметр* сверла для получения отверстия, мм
Нормальный	крупный	мелкий
4, 0	0, 5	0, 7	-	3, 5
5, 0	0, 5	0, 8	-	4, 5
6, 0	0, 75	1, 0	0, 5	5, 2
7, 0	0, 75	1, 0	0, 5	6, 2
8, 0	1, 0	1, 25	0, 75; 0, 5	7, 0
10, 0	1, 25	1, 50	1, 00; 0, 75	8, 8
12, 0	1, 50	1, 75	1, 25; 1, 0; 0, 75; 0, 5	10, 5
14, 0	1, 50	2, 0	1, 25, 1, 0; 0, 75; 0, 5	12, 5
16, 0	1, 5	2, 0	1, 25, 1, 0; 0, 75; 0, 5	14, 5
18, 0	2, 0	2, 5	1, 5; 1, 0; 0, 75; 0, 5	16, 0
20, 0	2, 0	2, 5	1, 5, 1, 0; 0, 75; 0, 5	18, 0

 

Порядок нарезания наружной резьбы:

1. Убедиться, что диаметр стержня меньше диаметра нарезае­мой резьбы на 0, 1... 0, 2 мм.

2. Стержень прочно закрепить в тисках.

3. Опилить фаску на вершине стержня.

* Диаметры сверл для резьб с крупным шагом будут несколько больше, а с меньшим шагом - ниже этих значений.

4. Подобрать и установить в вороток плашку.

5. Нарезать резьбу вращением воротка по часовой стрелке. Для уменьшения усилий резания и повышения качества резьбы поверх­ность стержня необходимо предварительно смазать.

6. Торец плашки при нарезании должен быть строго перпенди­кулярен оси стержня.

7. При нарезании необходимо периодически удалять стружку обратным поворотом плашки на Уг оборота.

Порядок нарезания внутренней резьбы;

1. Просверлить отверстие под резьбу в соответствии с вышеука­занной табл. 14.1.

2. При врезании метчика обеспечить перпендикулярность его оси верхней плоскости заготовки.

3. Нарезать резьбу вращением метчика по часовой стрелке. Предварительно смазать нарезаемую поверхность детали.

4. При нарезании необходимо периодически удалять стружку обратным поворотом метчика на Уз оборота.

5. Использовать при нарезании резьбы по порядку весь ком­плект метчиков в соответствии с их метками.

14.4. Заклепочные соединения

Заклепочное соединение состоит из склепываемых деталей и заклепок. Склепывают в основном листовой материал и различные прокатные профили. Заклепочные швы могут быть прочными, плотными и прочно - плотными. Прочные швы делают для обеспечения больших нагрузок, плотные - для резервуаров, а прочно-плотные - для создания герметичности больших нагрузках, например в котлах.

Заклепка - гладкий цилиндрический стержень с головкой на одном конце, служащий для получения неразъемного соединения за счет образования головки на другом конце стержня пластической деформацией. Очень удобны тяговые заклепки, монтируемые с помощью специального приспособления - клепочника.

Заклепки изготовляют из мягких малоуглеродистых сталей (Ст2, СтЗ, 10 кп...) или цветных металлов (медных и алюминиевых сплавов). Головки заклепок могут быть по