Заклепки в судостроении

ЗАКЛЕПКИ ВЪ СУДОСТРОЕНІИ, служатъ для соединенія металл. частей судов. корпусовъ, башенъ, орудійныхъ станковъ. З. представляетъ цилиндрич. стержень, одинъ конецъ к-раго утолщенъ и образуетъ головку. На фиг. 1 показаны формы употребит. З.: съ потайной головкой — для наружной обшивки и палубъ; съ плоской головкой — наиболѣе распространенный типъ; съ коническимъ утолщеніемъ стержня — для клепки въ тѣхъ мѣстахъ, гдѣ на З. м. вліять сырость, подвергая разъѣданію ржавчиной ея головку; съ круглою головкой — гл. обр. для судов. котловъ, т. к. эти головки удобнѣе обчеканивать. На З. идетъ почти исключительно мягкая сталь, съ разрывнымъ усиліемъ въ 22—25 тн. на 1 кв. дм., при удлиненіи не менѣе 25% на 8 дм. длины пробной части. Кромѣ разрыва, прутья стали, изъ к-рой дѣлаютъ З., подвергаются сложн. испытаніямъ на сгибъ и изломъ въ цѣломъ и надрубленномъ состояніи: изломъ д. б. во всѣхъ случаяхъ мелкозернистый и ровнаго цвѣта. Въ свою очередь, и З. подвергаютъ строгимъ испытаніямъ расплющиваніемъ съ пробиваніемъ дыръ и т. п. (фиг. 2), при чемъ на расплющенной части и на стержнѣ не д. б. ни малѣйш. трещины. Всѣ эти испытанія производятся въ горяч., холод. и за морожен. состояніяхъ. З. изготовляются на особыхъ штамповыхъ станкахъ, обык-но при судостроит. заводахъ. Соединеніе металл. частей, напр., листовъ, производится слѣд. образомъ: на кромкахъ листовъ намѣчаютъ дыры т. обр., чтобы при наложеніи край на край онѣ совпадали; затѣмъ дыры эти высверливаютъ или прокалываютъ на прессахъ. Сверленіе особаго вреда металлу не приноситъ, проколка же измѣняетъ структуру металла ок. дыры, ослабляя листъ, почему въ важн. и отвѣтствен. случаяхъ дыры обязат-но д. сверлиться или послѣ проколки досверливаться. Приготовленные для склепыванія листы накладываются соединяемыми частями, и въ совпавшія дыры вставляются накаленныя добѣла З., концы к-рыхъ, противуположные головкѣ, расклепываются помощью молотовъ. Клепка производится тремя клепальщиками, изъ к-рыхъ 2 расклепываютъ З., 3-й же поддерживаетъ при помощи больш. молота ("поддержка") головку ея во время расклепыванія; въ партіи есть еще мальчикъ, к-рый подогрѣваетъ заклепки и подаетъ ихъ поддерживающему. Процессъ подогрѣванія требуетъ изв. навыка, потому что З. можно легко пережечь, и тогда она не будетъ годиться для клепки; точно также не годится З., не вполнѣ нагрѣтая. Употребляются еще клепка гидравлическая и пневматическая; при неправил. наводкѣ гидрав. пресса или пневматич. молотка (фиг. 3) получается смѣщеніе головки З., чѣмъ въ значит. степени нарушается крѣпость заклепоч. соединенія. При нѣк-ромъ же навыкѣ мастерового механич. клепка очень выгодна въ смыслѣ быстроты и экономичности работы. Для нагрѣванія З. употребляются угольн. горны съ дутьемъ или особыя передвижныя нефтян. печи, допускающія регулировку жара. Расположеніе З. въ швахъ бываетъ 2 родовъ: цѣпное и шахматное (фиг. 4). Заклепочные швы подвергаются расчету и конструируются въ зав-сти отъ нѣк-рыхъ практич. правилъ. Расчеты прочности З-наго шва основываются на теоріяхъ Баха и Шведдера (разработана Клозелемъ). Первая считаетъ, что кр-сть шва зависитъ отъ сопр-ленія З. срѣзыванію; шовъ расчитываютъ такъ, чтобы при наибольш. возможномъ напряженіи разрушался скорѣе самъ листъ, нежели происходилъ бы срѣзъ З. Теорія эта хорошо разработана, но въ основаніе ея положено предположеніе, что З. въ своемъ отверстіи плотно прилегаетъ къ стѣнкамъ и единств. возможный видъ деформаціи для нея это — срѣзъ. Число З. по этой теоріи для шва расчитывается, исходя изъ того соображенія, что сопр-леніе разрыву листа, осдабденнаго N отверстіями, выражаемое формулою L·e·R (гдѣ L — шир. листа, e — толщ. его и R — сопротивленіе разрыву на 1 кв. дм.), д. б. меньше сопротивленія срѣзу ряда соединяющихъ листы заклепокъ N=((πd²)/4)R₁, гдѣ N — число З. ряда, (πd²)/4 — площадь попереч. сѣченія З. и R₁ — сопр-леніе заклепоч. стали срѣзыванію; на основаніи вышеуказ. условія прочность З. шва выразится формулой: ((L—n.d)eR=((Nπd²)/4)R₁, откуда число З. необходимое для прочн. шва, N = ((Ler)/(deR+(πd²)/4))R₁. Если выразить разстояніе между центрами З. черезъ md, то число З. будетъ N =L/(md), и формула приметъ видъ: m = 1 + (πd)/(4e)·(R₁/R), по к-рой и опредѣлится разстояніе между З. Теорія Шведлера основана на совершенно друг. принципѣ: если распилить З-ный шовъ черезъ центры З., то видно, что тѣло ихъ не прилегаетъ плотно къ стѣнкамъ дыръ, а существуетъ всегда нѣк-рый зазоръ; послѣдній происходитъ потому, что отверстіе для З. дѣлается всегда больше ея діаметра, чтобы З. могла пройти черезъ дыру въ нагрѣт. состояніи; слѣд-но, при возник-ніи достаточно больш. напряженій въ плоскости листовъ, сначала произошелъ бы обязат-но сдвигъ листовъ на величину зазора, а затѣмъ срѣзаніе З. Т. к. такого сдвига никогда не обнаруживалось, то кр-сть шва Бахъ объясняетъ сильн. треніемъ между соединенными листами, вызваннымъ оч. больш. давленіемъ на листы З., к-рыя при остываніи стремятся сжаться. Зная изъ опытовъ величину давленія, приходящагося на 1 кв. см. З., и напряженіе, к-рое испытываетъ связь, простымъ дѣленіемъ можно опредѣлить необходимое число З. Во всякомъ случаѣ З. ближе 1½ діаметра отъ края листа не ставятся. Подчеканка увеличиваетъ прочность шва, усиливая натяженіе въ З. и, слѣд-но, давленіе на листы. Разстояніе между З. дѣлаютъ въ водонепрониц. соединеніяхъ отъ 4½ до 6 діаметровъ; въ др. случаяхъ больше, достигая 8—10 діаметровъ З.; въ нефтенепрониц. соединеніяхъ, наоборотъ, З. располагаютъ чаще, — въ разстояніи 3—4 діаметровъ. (Бахъ, Детали машинъ; G. Clauzel, Étude sur le rivetage).

Фиг. 1.

Фиг. 2.

Фиг. 3.

Фиг. 4.