Организация рабочего места слесаря

СЛЕСАРНОЕ ДЕЛО

Тюмень

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт дополнительного образования

СЛЕСАРНОЕ ДЕЛО

Учебное пособие для слушателей рабочих профессий

Председатель РИС Директор института дополнитель-

ного образования ТюмГНГУ

______________ _____________Самойлова М.И.

«_____»__________2008 г.

Зам. директора по учебно-

методической работе

__________ Кожемяко А.И.

«____» __________2008 г.

Подписи и контактные

телефоны авторов

__________ Леонтьев А.П.

25-11-71

Тюмень 2008

Самойлова М.И., Леонтьев А.П., Кожемяко А.И. Слесарное дело. Учебное пособие. Тюмень,

ТюмГНГУ, 2008, - 54 с.

Рассмотрены наиболее часто применяемые слесарные операции (разметка, рубка, резка материалов, правка и гибка, опиливание, обработка отверстий, рассверливание, зенкование, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы, шабрение), а также слесарные и измерительные инструменты, используемые при выполнении слесарных операций.

Приведена классификация соединений отдельных деталей различного оборудования различными способами, типовые слесарно-сборочные операции.

Приведены краткие сведения о материалах, используемых для изготовления нефтегазового оборудования.

Для слушателей рабочих профессий специальности «Слесарь по ремонту технологических установок», «Слесарь-ремонтник».

Илл. 23, табл. 4

Рецензенты: Мозырев А.Г. - к.т.н., доцент кафедры ТНХС ТюмГНУ;

Школенко А.П.- к.т.н.; доцент кафедры «Детали машин» ТюмГНГУ.

ISBN 5-88465-532-0 © Государственное образователь-

ное учреждение высшего профес-

сионального образования «Тюменс-

кий государственный нефтегазовый

университет», 2008

,

Рубка

Рубка -метод слесарной обработки заготовок с помощью зубила или крейцмейселя. Рубкой удаляют излишки металла, обрубают заусенцы на деталях, вырубают раковины, неметаллические включения, смазочные и шпоночные пазы, зачищают сварные швы.

Рубку производят в тех случаях, когда не требуется особой точности обработки и нужно убрать небольшой слой металла с детали. Эта работа трудоемка и малопроизводительна, требующая больших затрат физической силы, выполняется с использованием зубила, крейцмейселя и молотка, применяемая лишь в случаях, когда невозможно использовать машинную обработку.

В процессе рубки режущий инструмент держат левой рукой за среднюю часть, а молоток - в правой и наносят удары молотком с такой силой, чтобы лезвие зубила врезалось в металл.

Для повышения производительности (в 6-8 раз) процесса рубки используются пневматические и электрические рубильные молотки. За счет давления воздуха Р = 5-6 атм. и эл.магнитного поля обеспечивается возвратно-поступательное движение ударника.

Зубила слесарные(ГОСТ 7211-94) используются для рубки металлов и выпускаются длиной и шириной соответственно 100 (5), 125(10), 150(15), 175(20) и 200(25) мм. Угол острия выбирается: для твердого металла 70^о, для среднего - 60^о и для мягкого - 45^о. (рис.1.4)

Крейцмейсель -используется для вырубки узких канавок и шпоночных пазов и отличается от зубила более узкой режущей частью. Углы заточки и закалка аналогичны зубилу.

Зубила и крейцмесели изготавливают из легированной (7ХФ и 8ХФ) или углеродистой (У7А и У8А) стали.

Слесарные молотки (ГОСТ 2310-94) выпускаются с круглыми и с квадратными бойками. Они изготавливаются из сталей У7 и У8 , стали 50 и имеют номера от 1 до 8 с весом от 50 гр. до 1 кг. Длина ручки молотков равна 250 - 450 мм, они изготавливаются из граба, клена, ясеня, березы, дуба и др. прочных материалов.

Резка металла

Резкойназывают процесс разделения заготовки на части заданных размеров и формы, основанная на различных способах разрушения материала заготовки в месте среза. Резку применяют в тех случаях, когда необходимо отделить от куска металла какую-то его часть, а также при вырезке в металле углов, пазов и т.д.

Различают следующие методы резки.

1. Распиливание ножовками, ленточными или дисковыми пилами. Используется для резки сортового проката.

2. Резка ножницами. Применяется для резки листового проката.

3. Резка на металлорежущих станках (токарных, фрезерных и др.).

4. Ацетиленокислородная резка, используемая для резки заготовок значительной толщины из углеродистой стали. Она не обеспечивает высокой точности, но широко распространена благодаря своей простоте, высокой производительности и универсальности.

5. Анодно-механическая, лазерная резка, используемая для резки высокопрочных материалов, когда другие методы не обеспечивают необходимой производительности и качества.

Рис. 1.3. Распиливание (а) и резка заготовок на ножницах (б):

1 – заготовка, 2 –ножи, γ – передний угол, α – задний угол, β – угол заострения,

δ – угол резанья

Резка металла может производиться кусачками (резка проволоки), ножницами (листы), ножовками (профильный металл), труборезами (трубы).

Ножовочные станки (ручная ножовка)используются для резки труб небольшого диаметра, различных профилей и бывают цельные и раздвижные. Ножовочные полотна изготавливаются из сталей марок У10, У10А, У12 и У12А, легированных (Х6ВФ, В2Ф) сталей с мелкими зубьями в виде клиньев на одной или двух сторонах. Размеры полотен для ручных ножовок: расстояние между центрами - 300 мм, ширина -15; толщина - 0,8 мм.

Число зубьев на каждые 25 мм рабочей длины полотна бывает 16,19,22. Полотна с крупными зубьями применяют для резки мягких металлов, полотна со средними зубьями - для отожженной стали, полотна с мелкими - для стали и чугуна.

В процессе резки нажимать на ножовку следует только при движении вперед (рабочий ход), при движении назад резание металла не происходит.

На крупных заводах применяют специальные механические ножницы, механизированные ножовки, механические дисковые пилы, газовые резаки, абразивные круги (болгарки) и т. д., позволяющие повысить производительность операций резки в 8 - 10 раз и значительно облегчающие труд.

Труборез применяют для разрезания труб различных диаметров, что значительно облегчает и ускоряет процесс резки труб.

Правка и гибка

Правкойназывают метод обработки заготовок слесарными молотками или с помощью специальных устройств в целях устранения отклонения от формы (коробления, вмятины, изгибы, скручивание), которые возникают при рубке и резке материала, при термической обработке, сварке или в результате неправильного хранения и транспортирования.

Правка производится на правильных плитах ударами молотка.

При правке листа с местными выпуклостями, удары следует наносить от периферии к центру выпуклости; при правке листа, имеющего волнистость по краям, удары молотком наносят по середине. Механизированная правка металла достигается с использованием различных приспособлений, правильных валков, многовалковых листоправильных и углоправильных станков. Листы пропускают между валками несколько раз, пока на них не исчезнут, выпучены или впадины.

Рис. 1.4. Правка листовой заготовки:

1 – верстак, 2 – правильная плита, 3 – места нанесения ударов, 4 – выпучина,

5 – слабые удары, 6 - сильные удары, 7 – последовательные удары

Гибкой -называют метод слесарной обработки, при котором геометрическая форма заготовки изменяется в результате пластического деформирования в холодном или горячем состоянии. Гибкой получают детали сложной пространственной формы (хомуты, скобы, элементы трубопроводов и т. д.). Гибкуприменяют для придания необходимой формы листовому, а также материалу круглого, квадратного и прямоугольного сечения. Гибку производят вручную ударами молотка в тисках, в струбцинах, с помощью специальных приспособлений (универсальных гибочных станках). Гибку труб производят обычно с наполнителями, чтобы избежать образования складок и сплющивания стенок (используется песок, свинец, канифоль).

Для гибки труб применяют ручные трубогибы (до d=20мм) и механические (до d = 100 мм) с толщиной стенок до 4 мм.

Опиливание

Опиливанием -называют метод обработки заготовок напильником для получения необходимой формы, размера, шероховатости поверхности.

Рис. 1.5. Давление на напильник при опиливании

Опиливаниеметалла производится напильником, в тисках и основано на разрушении поверхностного слоя материала заготовки режущими элементами инструмента (напильника).

Напильники(ГОСТ 1465-93) представляют собой многолезвийный режущий инструмент, у которого зубья расположены на поверхности стальных закаленных брусков, имеющих различный профиль поперечного сечения и длину. Напильники подразделяются по форме поперечного сечения на плоские, квадратные, трехгранные, ножовочные, ромбические, полукруглые и круглые. По числу насечек на единицу длины - на драчевые, имеющие от 4 до 12 насечек, личные - 13 - 24 насечки и бархатные, имеющие 30-80 насечек на 10 мм длины напильника .

Длина напильников от 100 до 450 мм (через 50 мм).

Драчевые напильники применятся для снятия с детали слоя металла до 0,7- 1 мм, личные напильники - используют после драчевых.

Механизация операции опиливания достигается применением опиловочных станков, шлифмашинок, специальных приспособлений.

Напильники изготавливаются из сталей марок У12, У12А, У13, У13А, 14ХФ и 13Х, а также из стали быстрорежущей.

Рис. 1.6. Режущие элементы различных типов напильников:

а – процесс опиливания, б, в, г – двойная, одинарная, точечная (рашпильная) насечки соответственно; 1 – напильник, 2 – заготовка, 3 – вспомогательная насечка,

4 – основная насечка, 5 – режущая кромка; γ – передний угол, α – задний угол,

β – угол заострения, δ – угол резанья

Обработка отверстий

Отверстия в теле металла под крепежные детали (болты, шпильки, винты), а также под последующую обработку (рассверливание, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы и растачивание) достигается сверлением. В качестве инструмента при сверлении используют стандартные сверла из стали быстрорежущей диаметром 0,3 - 80 мм. По конструкции и характеру выполняемой работы сверла делятся на перовые, спиральные, центровочные, сверла для глубоких отверстий др.

Перовые -(плоские) просты в изготовлении, прочны, но не обеспечивают высокой точности и чистоты отверстия. Применяют для сверления неглубоких отверстий.

Спиральные - совершенны по конструкции, легко выводят стружку по винтовым каналам, малая сила трения о стенку отверстия, не требуют дополнительной обработки отверстия, допускают большое количество переточек.

Сверла изготавливают с цилиндрическими (до d=12 мм), коническими (6 - 60 мм) хвостовиками. Сверла изготавливаются из быстрорежущей стали марок Р18, Р9, У10-У12 (мелкие сверла) и с твердой наплавкой твердосплавных пластинок.

Рис. 1.7. Конструкции спиральных сверл

Рассверливаниепредназначено для увеличения диаметра отверстия заготовок и применяется при обработке отверстий диаметром свыше 30 мм. Сначала сверлят отверстие диаметром (0,2 - 0,3)D, а затем рассверливают это отверстие до заданного диаметра D.

Рис. 1.8. Зенковки и зенкеры:

а – конические зенковки, б – цилиндрические зенковки, в – приемы зенкования, г – зенкеры со вставными ножами, д – насадной зенкер, е – приемы зенкирования.

Зенкование -применяют для снятия фасок у отверстий, получения цилиндрических и конических углублений для головок винтов и заклепок.

Зенкерование -используют для расточки отверстия и подготовки его под развертывание. Стандартными зенкерами из быстрорежущей стали, обрабатывают отверстия 3 – 100 мм.

Зенкер имеет большее число режущих зубьев, чем сверло, поэтому обработка им более производительна, чем рассверливание, а качество зенкерования выше, чем при рассверливании.

Развертывание -применяют для окончательной обработки предварительно просверленного отверстия и получения точной геометрической формы, размеров и высокой чистоты

поверхности с помощью цилиндрических или конических разверток. Стандартные развертки применяют для обработки отверстий диаметром 1 - 300 мм в заготовках из различных материалов.

Рис. 1.9. Виды разверток:

а – цилиндрическая: 1 – заборная часть, 2 – калибрующая часть, 3 – шейка, 4 – хвостовик, 5 – квадрат; б – спиральные, в – цилиндрическая насадная, г – комбинированная, д,е,ж – конические, з – элементы развертки

Для механической обработки отверстий сверлением, зенкованием используются пневмо-эле4трические машины и станки.

Нарезание резьбы

Производят на станках и вручную при помощи метчиков, плашек и резьбовых резцов.

Резьбы бывают левые, правые; одно, двух, трех и многозаходные.

Основные элементы резьбы: профиль, шаг, наружный и внутренний диаметр.

Рис. 1.10 Профили резьбы:

а – треугольный, б – прямоугольный, в – трапециевидный, г – упорный, д – круглый,

е – метрической, ж – дюймовой, з – трубной, и – трубной конической

Применяются три системы резьбы: метрическая, дюймовая и трубная.

Профиль метрической резьбы имеет вид треугольника с углом при вершине 60^о с различной величиной шага – основная и мелкие от 1 до 5 - для крепления деталей.

Профиль дюймовой резьбы имеет при вершине угол 55^о и измеряется числом ниток на 1”.

У трубной резьбы профиль имеет также угол 55^о и характеризуется числом ниток резьбы на 1”(для различных трубных соединений).

Существуют прямоугольный и трапециевидный профиль резьбы (для передачи движения детали); упорный - (для механизмов, действующих в одном направлении, в гидро и механических прессах); круглый - для водопроводной арматуры и конические - для трубных соединений, работающих при высоких давлениях и температурах.

Метчики -применяются для нарезания резьбы в отверстиях и состоят из рабочей части и хвостовика.

Рабочая часть метчика состоит из конусной (заборной) и калибрующей частей.

Заборная часть производит основную работу по нарезанию резьбы, а калибрующая часть служит для зачистки и калибровки резьбового соединения. Обычно используют комплект из трех метчиков (чернового, среднего и чистового). Сначала нарезают резьбу черновым метчиком, затем средним, а чистовой метчик окончательно калибрует резьбу.

Плашкииспользуют для нарезания резьбы на стержнях (диаметром 1 - 52 мм) как вручную, так и на станках. Плашки имеют прорезь, благодаря которой несколько увеличивают или уменьшают диаметр резьбы.

Для определения d отверстия под резьбу используют специальные таблицы. Диаметр отверстия должен быть больше, чем внутренний диаметр резьбы, т.к. при нарезании резьбы материал частично выдавливается. Например, для М14, d = 11,8 мм. При нарезании наружной резьбы диаметр стержня должен быть несколько меньше наружного диаметра нарезаемой резьбы, так в противном случае плашка не сможет быть накручена на стержень и конец стержня будет испорчен. Существуют комбинированные метчики, состоящие из чернового метчика, для предварительного нарезания резьбы и чистового - для окончательного нарезания резьбы. Такой метчик позволяет нарезать резьбу одним метчиком, вместо комплекта, что экономит вспомогательное время на установку инструмента. Существуют сверло-метчики совмещающие операции сверления и нарезания резьбы, позволяющие повысит производительность операций нарезания резьбы. Плашки изготовляют из низколегированных сталей (например, 9ХС).

Рис. 1.11. Инструмент для нарезания резьбы:

а – метчики и его элементы, б – черновой метчик, в – средний, г – чистовой, д – цельная круглая плашка, е – разрезная плашка, ж – вороток для круглых плашек

Шабрение

Шабрение -это операция окончательной обработки поверхности путем снятия очень тонкого слоя металла специальным инструментом - шабером.

Рис. 1.12. Схема шабрения «от себя» (а) и «на себя» (б):

1 – траектория режущей кромки, 2 – шабер, 3 – обработанная поверхность

Это операция применяется тогда, когда требуется обеспечить точное соприкосновение трущихся поверхностей.

Чтобы определить ту часть поверхности, которую нужно шабрить, деталь укладывают на контрольную плиту, покрытую тонким слоем краски, и с легким нажимом перемещают деталь в разных направлениях. Выступающие места пришабриваемой поверхности покрываются пятнами краски и подлежат шабрению. Качество шабрения определяют по числу точек соприкосновения с контрольной плитой (на плите 25+25 мм число пятен должно быть от 4 до 36).

Режущим инструментом при шабрении является шабер, а проверочным - плита. Шаберы различной конфигурации изготовляют из высокоуглеродистой стали У10А - У12А. Режущий конец шабера подвергают закалке для придания высокой твердости.

Рис. 1.13. Конструкции шаберов

1.9. Специализированный инструмент

Инструменты и приспособления называют механизированными, когда они приводятся в действие не мускульной силой рабочего, а двигателем.

Применение механизированного инструмента, станков и приспособлений при ремонтных работах дают ощутимый эффект: повышается производительность труда, сокращаются сроки выполнения работ, уменьшается простой оборудования в ремонте, удешевляется стоимость ремонтных работ, повышается качество.

К механизированным инструментам и приспособлениям предъявляется одно из важнейших требований: они должны быть безопасными.

В зависимости от типа двигателя механизированные инструменты и приспособления разделяют на электрифицированные и пневматические.

Электрический инструмент. При ремонтных работах пользуются электросверлилками для сверления и зачистки отверстий, а также для привода некоторых приспособлений (для зачистки поверхности труб, обрезки, снятия фасок на концах труб и т. д.).

Для питания инструмента обычно пользуются переменным током. Стандартная частота переменного тока 50 Гц. Находит применение электроинструмент с током повышенной частоты (200-400 Гц). Выгода применения тока повышенной частоты состоит в том, что масса электроинструмента при этом уменьшается в 2-3 раза, а напряжение понижается до безопасного.

Пневматический инструмент питается сжатым воздухом, который, расширяясь в двигателе, перемещает поршень или вращает его ротор. Давление воздуха в сети должно быть не иене 400-539 кПа (5-5,5 атм.) с тем, чтобы на подводе к пневматическому инструменту давление было не менее 440-490 кПа (4,5-5 атм.).

Гаечные ключи подразделяются:

- открытые для 6-гранных и квадратных гаек изготовляют с номинальной шириной зева от 4 до 80 мм. Укороченные ключи этого же типа выпускают с шириной зева от 85 до 150 мм. Гаечные глухие ключи шестигранные и двенадцатигранные («звездочки») изготовляют по ГОСТ 2906-92. Эти ключи надежны в работе и более долговечны, чем открытые ключи;

- торцовые ключи разнообразны по своей форме, используемые тогда, когда обычным ключом невозможно завернуть (отвернуть) гайку. Торцовые ключи со сменными головками выпускаются с размерами зева в головке от 8 до 55 мм.;

- шарнирные, а также коловоротные ключи - применяются для завинчивания гаек в труднодоступных местах;

- трещетоточные - применяются для завертывания крупных гаек. Они не требуют большого размаха и поэтому удобны для работы в труднодоступных местах;

- ключи с регулируемым крутящим моментом используют для затяжки гаек и болтов с одинаковым усилием, имеют предел регулирования крутящего момента от 20 до 2000 кГ∙см;

- трубные рычажные ключи применяют для завинчивания труб и муфт размером от ¼ до 4".

Рис. 1.14. Гаечные ключи:

а – простые, б – трещоточные, в – шарнирный, г – коловоротный,

д – с регулируемым крутящим моментом

Применяются реверсивные пневматические и электрические гайковерты, когда одновременно завинчивают от 2 до 20 гаек, что ускоряет работу в несколько раз.

Измерительные инструменты

делятся на масштабные и проверочные.

Масштабные инструменты предназначены для непосредственного отсчета измеряемой величины. К таким инструментам относятся: складные металлические метры, линейки, рулетки, штангенциркули, штангенглубомеры, микрометры, индикаторы.

Для грубых измерений с точностью до 1 мм применяют метры, линейки, рулетки.

Штангенциркули применяются для наружных и внутренних измерений с точностью 0,1; 0,05 и 0,02 мм, прочерчивания дуг окружностей и параллельных линий при разметке, деления окружностей и прямых линий на части и для выполнения других работ. Пределы измерений от 0 до 2000 мм.

Рис. 1.15. Основные типы штангенинструментов

Штангенглубомеры применяются для измерения высот и глубин отверстий, канавок, пазов, углублений и т. д. с точностью 0,02; 0,05 и 0,1 мм с пределом измерения от 0 до 500 мм. В отличие от штангенциркулей он не имеет губок, а его рабочими поверхностями являются нижняя плоскость рамки и торцевая поверхность штанги (ножки).

Микрометры предназначены для измерения наружных размеров с точностью до 0,01 мм, с пределами 0-25; 25-50; 50-75 и т.д. Увеличение пределов измерения достигается путем увеличения размера скобы.

Рис. 1.16. Микрометр типа МК (а), шкала барабана (б) и микрометрический нутромер (в)

Щупы - применяют для определения величины зазоров между сопрягаемыми поверхностями и состоят из набора стальных пластинок, каждая из которых калибрована на определенную толщину от 0,03 до 1 мм; с точностью определения зазора 0,01 мм. Изготовлены из стали марок У9 и У10.

Угломерные инструментыпредназначены для проверки отклонений и измерений наружных и внутренних углов.

Угольники используются для измерения углов. Угольник накладывают на проверяемый угол и по величине просвета между его полкой и стороной детали определяют отклонение.

Уровни - используют для определения отклонений поверхности от горизонтального и вертикального положения. При проверке уровень накладывают на проверяемую поверхность и по шкале стеклянной трубки определяют величину отклонений.

3. Слесарно-сборочные работы. Классификация соединений деталей.

Сборкойназывают образование изделия из его составных частей путем их соединения. Различают узловую и общую сборку; объектом узловой сборки является составная часть изделия, а объектом общей сборки - само изделие.

Соединения деталей бывают подвижные (когда составные части перемещаются относительно друг друга) и неподвижные (когда такие перемещения отсутствуют). Соединения подразделяются на разъемные и неразъемные.

Различают четыре класса соединений:

1. Подвижные разъемные соединения (шлицевые, шпоночные, ходовые резьбовые и др.) выполняемые с гарантированным зазором без приложения усилий при сборке.

2. Неподвижные разъемные соединения (резьбовые, крепежные, клиновые, штифтовые и др.) в которых соединяемые детали удерживаются силами трения или силами упругого деформирования.

3. Подвижные неразъемные соединения (например, подшипники качения).

4. Неподвижные неразъемные соединения, получаемые клепкой, сваркой, пайкой, склеиванием, развальцовыванием.

Резьбовые соединения

Разъемныесоединения, выполненные с помощью резьбовых крепежных деталей (болтов, шпилек, гаек), называются резьбовымииявляются самыми распространенными. В конструкциях машин они составляют до 25% от общего числа соединений, что объясняется их простотой и надежностью, удобством регулирования затяжки, а также возможностью разборки и повторной затяжки.

Крепежными деталями являются болты, винты, шпильки и гайки, стопорящими – шайбы и шплинты.

Болт – металлический стержень с резьбой для гайки на одном конце и головкой на другом. Болтами скрепляют детали относительно небольшой толщины. Болт изготовляют с нормальной и уменьшенной шестигранной головкой.

Винт – металлический стержень, обычно с головкой на одном конце и резьбой на другом, которым он ввинчивается в одну из соединяемых деталей. Винты применяют, когда одна из деталей соединения имеет относительно большую толщину или отсутствует место для размещения гаек. Головки винтов имеют различную форму.

Шпилька – металлический стержень с резьбой на обеих концах. Одним концом шпильку ввинчивают в одну из соединяемых деталей, а на другой конец навинчивают гайку. Длина ввинчиваемого в корпус резьбового конца и длина нарезанной под гайку части могут быть различными.

Для предотвращения болтов (шпилек) от самоотвинчивания (из-за вибраций, ударов, знакопеременных нагрузок) применяют специальные устройства и методы. (контргайки, пружинные шайбы, шплинты, стопорные шайбы).

Для сборки и разборки резьбовых соединений используют ручные гаечные ключи различных конструкций; с открытым зевом односторонние и двусторонние, накидные, торцовые, раздвижные, динамометрические и др.

Для механизации сборки резьбовых соединений и обеспечения постоянства момента затяжки используются ручные гайко(винто)верты с электрическим или пневматическим приводом.

Сборка резьбового соединения включает в себя: предварительное ввертывание (наживление) винта, гайки; навинчивание свободной части резьбы; затяжку с заданным моментом, стопорение и контроль.

Клепка

Клепкойназывают метод получения неразъемного неподвижного соединения с помощью заклепок. Клепаные соединения надежно работают в условиях вибрации и ударных нагрузок, при высоких и низких температурах и давлениях, обеспечивая герметичность соединения.

Заклепку из пластичного материала (углеродистая и легированная сталь, медь, латунь, алюминий и др.) устанавливают в совмещенные отверстия соединяемых деталей. Под действием приложенных сил стержень заклепки деформируется и образуется замыкающая головка заклепки, которая стягивает соединяемые детали. В стыке соединяемых деталей возникают силы трения, которые воспринимают внешнюю нагрузку.

Клепаные соединения делят на свободные и прочные. В свободном соединении заклепка исполняет роль оси вращения (например, у циркуля, угломера). Прочные соединения выполняют внахлестку, с одной или двумя накладками.

В качестве инструмента при ручной клепке используют молотки, поддержки, обжимки, натяжки. Обжимка представляет собой цилиндрический стержень из стали У8, имеющий на одном конце углубление для образования замыкающей головки заклепки. Натяжка осаживает склепываемые детали вокруг заклепки перед ее расклепыванием и представляет собой цилиндрический стержень, на одном конце которого выполнено глухое отверстие, диаметр которого больше диаметра стержня заклепки на 0,3 мм.

Ударную клепку выполняют в следующей последовательности: в совмещенные отверстия соединяемых деталей вставляют заклепку, ударами молотка по натяжке детали плотно прижимают друг к другу; затем осаживают стержень заклепки до полного заполнения им всего пространства отверстия; далее с помощью обжимки образуют замыкающую головку. В процессе клепки закладная головка все время находится на поддержке.

Стальные (диаметром до 8 мм), а также медные, латунные, алюминиевые заклепки можно расклепывать в холодном состоянии.

При горячем процессе стальные заклепки нагревают до температуры 1050 - 1100^оС.

Сварка

Сваркойназывается образование неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между материалами свариваемых деталей путем их совместного нагрева. Сварка основана на образовании прочных связей между атомами материалов соединяемых деталей. Затвердевший после сварки металл, соединяющий свариваемые детали, называют сварным швом. Сварные соединения характеризуются малой трудоемкостью и относительно малой стоимостью. Прочность сварного шва не уступает прочности материалов свариваемых деталей.

В зависимости от взаимного расположения соединяемых деталей различают стыковые, нахлесточные, с накладками, угловые и тавровые сварные швы.

По виду энергии, используемой для образования сварного соединения, сварка бывает термическая (дуговая, плазменная, лазерная, газовая и др.); термомеханическая (контактная, диффузионная); и механическая (ультразвуковая, сварка взрывом, трением и др.). В слесарном деле наибольшее применение находят дуговая и газовая сварки.

При ручной дуговой сварке между электродом и соединяемыми деталями возникает электрическая дуга. Расплавленный металл электрода заполняет металлическую ванну. Одновременно плавится и покрытие электрода, образуя газовую защитную атмосферу, и жидкую шлаковую ванну на поверхности металлической ванны, изолируя жидкий металл от кислорода воздуха. Жидкий металл и шлак застывают и образуют сварной шов.

При газовой сварке жидкая металлическая ванна образуется в результате плавления кромок свариваемых деталей и присадочного материала в высокотемпературном пламени газовой горелки. В результате сварки образуются общие для свариваемых материалов кристаллические решетки.

Источниками тока для питания сварочной дуги служат сварочные трансформаторы (источники переменного тока), сварочные выпрямители и генераторы (источники постоянного тока). Сварочные трансформаторы более долговечны, проще и надежнее в эксплуатации, имеют более высокий коэффициент полезного действия (к.п.д). Источники постоянного тока обеспечивают более устойчивую дугу, позволяют создавать лучшие условия сварки в различных пространственных положениях.

Газовую сварку выполняют с помощи горелок. В качестве горючих газов применяют кислород, ацетилен, природные газы, водород, пары бензина и керосина.

Электроды для ручной сварки представляют собой стержни с покрытиями, из углеродистой, легированной и высоколегированной стали. Покрытия электродов состоят из газообразующих, шлакообразующих, раскисляющих, легирующих и связывающих компонентов. Покрытия стабилизируют дугу, защищают расплавленный металл от воздействия воздуха и обеспечивают материалу шва необходимые состав и свойства.

Для газовой сварки применяют присадочную проволоку, материал, которого выбирают исходя из свойств свариваемого материала.

При ручной дуговой сварке деталей толщиной до 5 - 8 мм их кромки не скашивают. Для более толстых деталей скашивание кромок является обязательным, так как это позволяет проплавить металл на всю его толщину.

Пайка

Пайкойназывают метод получения прочных и герметичных неразъемных соединений металлических деталей с помощью расплавленных металлов и сплавов, называемых припоями. Благодаря незначительному нагреву соединяемых материалов паяные изделия сохраняют свою структуру, механические свойства, форму и размеры.

Различают пайку низкотемпературными и высокотемпературными припоями. В процессе пайки наблюдается химическое соединение припоя с материалом деталей и его диффузия в эти материалы.

Низкотемпературные припои (олвянно-свинцовистые с температурой плавления до 300^оС) применяют в случаях, когда не требуется высокая прочность соединений или когда паяные детали работают при невысокой температуре. Низкотемпературными припоями соединяют такие материалы, как цинк, медь, медные сплавы, оцинкованное железо, благородные металлы. Такие соединения имеют низкую стойкость против коррозии.

К высокотемпературным относят медно-цинковые или серебряные припои. Соединения, полученные ими, имеют высокую прочность, выдерживают высокую температуру нагрева, устойчивы против коррозии. Такими припоями соединяют сталь, чугун, медь и ее сплавы, никелевые сплавы, твердые сплавы и др.

Поверхности деталей, предназначенные для пайки, зачищают шаберами, напильниками; сами детали жестко фиксируют относительно друг друга различными приспособлениями. Для удаления пленок оксидов и предохранения металлов от окисления в процессе пайки используют флюсы (хлористый цинк, буру, канифоль, травленую соляную кислоту и др. ).

Лужением называют метод покрытия металлических поверхностей тонким слоем олова или его сплавов; полученный слой называют полудой. Лужение применяют для предохранения поверхностей от коррозии и в качестве покрытия под пайку, под заливку баббитом.

Для лужения горячим растиранием применяют низкотемпературные олованно-свинцовистве припои, а в качестве флюсов используют хлористый аммоний и хлористый цинк. При лужении подготовленную поверхность покрывают раствором хлористого цинка и нагревают, например, паяльными лампами. Затем вводят олово, которое, соприкасаясь с нагретой поверхностью заготовки, плавится. В этот момент поверхность посыпают порошкообразным нашатырем (хлористым аммонием). затем жидкое олово растирают равномерным слоем по всей поверхности.

Лужение способом горячего погружения проводят, помещая заготовку в ванну с оловом, нагретым до 270 - 300 ^оС. Извлеченную из ванны заготовку энергично встряхивают, распределяя тем самым олово равномерным слоем и удаляя его излишки.

Склеивание

Склеиванием называют метод соединения заготовок из разнородных материалов с помощью клея. Оно не вызывает структурных изменений в материале заготовок, не утяжеляет изделие и представляет собой процесс молекулярного сцепления поверхностей с клеем.

Материалами клеев являются высокомолекулярные полимеры на основе эпоксидных (ВК-32 - ЭМ, эпоксид П, ПР), полиуретановых и фенолформальдегидных смол (БФ 2, БФ - 4). Клеи на основе эпоксидных смол обеспечивают высокую прочность соединения на сдвиг и теплостойкость до (0^оС). Клеи на основе фенольных смол обеспечивают меньшую прочность и теплостойкость до 70^оС. Специальные клей обеспечивают теплостойкость до 500^оС и повышенную прочность на сдвиг.

Пр