Соединение листовых деталей внахлестку

(54) СОЕДИНЕНИЕ ЛВНАХЛЕСТКУ АЛЕЙ ВЬХ Д Однако эфф шения невысока тся площадь смСнижения с ются и при при усовидных соед ективность из, так как при эятия.илонагруженнменении ступеинений. естного реом уменьша-" сти добивачатых, либо е ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 879634/272.11.900.07.92, Бюл. М 28арьковский авиационнЖуковскогоЭ,Н.Румянцев, С,В,ТруВ.Г,Бабичеввторское свидетельств10325, кл. Р 16 В 15/02 Изобретение относится к машиностроению, в частности к самолетостроению, и может быть использовано при изготовлении" многорядных среэных эаклепочных соединений листовых деталей повышенного ре-сурса;Известны срезные заклепочные соединения, состоящие из соединяемых листов и нескольких рядов заклепок, Усталостное разрушение известных соединений происходит по крайним рядам отверстий под заклепки и во многом определяется уровнем напряжений смятия по стенкам отверстий. Для снижения силонагруженности крайних рядов заклепок применяют уменьшение их диаметра по сравнению с внутренними рядами. 16 В.,19/06 В 21 3 15/О Г Л)Б 57021 ВЮ(57) Использование; клепально-сборочное производство, самолетостроение, изготовление многорядных -срезнъх "заклепочных соединений повышенного ресурса. Сущностьизобретения: соединение внахлестку содеожит несколько рядов заклепок. В рядах по краям нахлестки заклепки установлены с зазором в детали, образующей край нахлестки, и с натягом во второй детали. В зазор между стержнем заклепки и деталью установлены втулки из герметизирующего материала с низким модулем упругости. 5 ил,Однако это значительно усложняет технологию изготовленйя соедййения и приме- нимо для сравнительн"о" толстых пакетов, для которых применяют"сбединительнйй крепеж - болты,Наиболее близким по техническому решению и достигаемому )еэультату"является соединение листовых дегалей, предполагающее установку крайних рядов болтов в сварном соединении с натягом в одном присоединяемом листе и сзазором в другом. Такое конструктивное решение позволяет уменьшить величину изгибных напряжений по сечению крайних рядов соединений, Кроме того, оно позволяет произвести разгрузку крайних рядов крепежных элементов по напряжениям смятия, что повышает усталостную долговечность соединяемых листов,Однако применение известного соединения для заклепочных соедийений весьма затруднительно, поскольку заклепки крайних рядов заваливаются при клепке, не имея отпорной реакции листа. Кроме того, герметичность любого соединения обеспечивается устранением щелевых каналов между стержнем крепежного элемента и стенкой отверстия, а также между соединяемыми листами. Известное решение уменьшает длину щелевого канала между стержнем и стенкой отверстия и практиче. ски- полностью открывает канал между соединяемыми листами. Это значительно снижает-герметичность соединения, что существенно снижает его область применения. Кроме того, установка крайнйх рядов крепежных соединений (болтов, заклепок) с натягом в одной из соединяемых деталей прйводиг кутюжке одного соединяемого листа в другой, вовнутрь зазора, Это ухудшает .качество соединения, нарушает его контур, что неприятно; особенно для аэродинамических поверхностей.Цель изобретения - повышение качества преимущественно заклепочного соединения.Для достижения поставленной цели соединение деталей состоит из соединяемых внахлестку листов посредством нескольких рядов крепежных элементов, например, заклепок. Крайние ряды крепежных элементов установлены с зазором в детали; образующей край нахлестки ис натягом во второй детали. В зазор между стержнем крепежного элемента и стенкой отверстия установлена втулка из низкомодульного герметизирующего материала,На фиг. 1 изображена конструкция пятирядного односрезного заклепочного соединения листовых деталей. вид сбоку; на фиг. 2 - фрагмент конструкции соединения в районе установки крайних рядов заклепок; на фиг. 3 - 5- технологический процесс сборки заклепочного соединения листовых деталей.Заклепочное соединение деталей состоит из соединяемых внахлестку листов 1 и 2 посредством нескольких рядов заклепок 3, Усталостное разрушение соединяемых листов происходит по сечениям деталей под крайние ряды заклепок, которые относительно нагрузки на соединяемый лист являются первыми. Так, например. лист 1 разрушается по сечению А-А, а лист 2 - по сечению Б - б (фиг, 1), Целесообразно для повышения усталостной долговечности соединяемых листов уменьшить, либо даже устранить напряжения смятия по крайним рядам отверстий под заклепку, Для получения желательного эффекта заклепки устанавливаются с зазором в детали, образующей край нахлестки (деталь 2, фиг.2) и с натягом в ответной присоединяемой детали - деталь 1. Для предотвращения заваливания заклепки при ее расклепывании в отверстие большего диаметра устанавливается низкомодульная втулка 4, имеющая свойства герметизации.Технологический процесс образования 5 заклепочного соединения состоит из следующих операций; сборка в пакет соединяемых деталей, совместное сверление соединяемых листов, разборка пакета, выполнение последних отверстий в соединяе мом листе большего диаметра, например,рассверливанием. снятие заусенцек сборка в пакет соединяемых листов, установка внутренних рядов заклепок в отверстия и их расклепывание, установка в крайние ряды от верстий заклепок (фиг. 3); установка настержень заклепки низкомодульной герметизирующей втулки 4 (фиг. 4); расклепывание крайних рядов заклепок выбранным типом технологического процесса клепки (фиг. 5).20 Под повышением качества заклепочного соединения следует понизить улучшение следующих параметров соединения; уменьшение, либо даже устранение возможного заваливания заклепки при ее расклепыва нии, особенно при расположении,. Замыка-.ющей головки со стороны большего .отверстия; повышение герметичности соединения, поскольку наличие втулки уменьшает возможность щелевой утечки вдоль 30 стержня заклепки как за счет уплотнениявтулки со стороны стержня и со стенкой отверстия, так и за счет ее герметизирующих свойств (высокого адгезионного сцепления поверхности втулки со стержнем и 35 стенкой отверстия); уменьшение возможного втягивания одного соединяемого листа вовнутрь ответного листа, что повышает качество поверхности соединения (особенно важно для несущих аэродинамических по верхностей); значительно уменьшается радиальная раздача стержня в отверстии большего диаметра, что уменьшает тенден. цию заклепки к полному заполнению отверстия большего диаметра и позволяет, тем 45 самым, получить разгрузку крайнего рядаотверстий по напряжениям смятия,В самолетостроении нашло широкоеприменение выполнение заклепочных сое динений листовых. деталей из материалаД 16 Т, В 95 заклепками из В 65, Д 18, Для изготовления втулки можно рекомендовать пластические массы (например, фторопласт) с нанесением клеевого слоя на боко вые поверхности втулки, либо герметичныематериалы типа ВЭР, ВИТЭФ, идущие на изготовление жгутовой герметизации стыковых поверхностей самолета. Следует отметить, что модуль упругости материала втулки при этих сочетаниях пар материалов.5 Составитель Э.РумянцевТехред М,Моргентал Корректор М.Пож Редактор И,Касард Производствен ательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 ниже на 3-4 порядка модуля упругости материала соединяемых листов и заклепки.Таким образом, применение заклепочного соединения деталей позволяет повысить его качество, что снижает коэффициенты безопасности соединения при его расчете, либо повысить ресурс соединения при сохранении заданного качества.Формула изобретения Соединение листовых деталей внахлестку, содержащее расположенные на нахлеказ 2564 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, стке несколько рядов крепежных элементов, при этом крепежные элементы в рядах по краям нахлестки установлены с зазором в детали. образующей край нахлестки 5 и с натягом во второй детали, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества, преимущественно заклепочного соединения, в упомянутые зазоры установлены втулки из герметизирую щего материала с низким модулем упругости. Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СС