Способ выполнения клееклепанногосоединения

 

Союз Советских

Социвлистических

Респубпик

ОПHCAnHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (n>841769 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено2206.79 (21) 2805007/25-27 с присоединением заявки 1(о (23) Приоритет

Опубликовано 3рр681 Бюллетень Hо 24

Дата опубликования описания 3006.81 (51) А. Кл

В 21 J 15/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621,976 (088, 8) (72) Авторы изобретения

М. И. Акулин, Т.N. Давыдова, В. И.Ширяльщикова и C . .И. Котовщиков (71) Заявитель

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Cep ro Орджони кидз е (54) СПОСОБ ВЫПОЛНЕНИЯ КЛЕЕКЛЕПАННОГО СОЕДИНЕНИЯ

Однако известный способ не обеспечивает совместной работы клея и силовой точки (заклепки и отверстия) в зоне упруго-пластических деформаций материалов заклепки в отверстия.

Под действием внешней нагрузки в клееклепанном соединении разрушающие касательные напряжения (н.) в клеевой прослойке достигаются раньше разрушающих напряжений смятия (о ) отверстия или среза заклепки (7 ).

Следовательно, силовая точка недостаточно загружена в момент разрушения

Изобретение относится к области клепально-сборочных работ при выполнении клеемеханических соединений композиционных материалов, несущих однонаправленную сдвиговую нагрузку.

Известные способы не обеспечивают расчетной прочности клеемеханических соединений PTM-1093, НИАТ, 1965.

Известен способ выполнения клееклепанногс соединения, заключающийся в том, что на поверхности соединяемых деталей наносят клей, соединяют детали, устанавливают заклепки, клепают и отверждают клей (с нагревом или беэ нагрева соединения)(1) . клея, поэтому прочность клееклепанных соединений недостаточна.

Цель изобретения — повышение прочности клееклепанного соединения.

Поставленная цель достигается эа счет того, что при отверждении клее= вой прослойки к деталям пакета в противоположных направлениях прикладывают растягивающие усилия, каждое иэ которых равно 0,3 — 0,5

Р> max, где P max — величина разрушающего усилия для идентичного клееклепанного соединения, а после отверждения клеевой прослойки

15 растягивающие усилия снимают.

Усилия (0,3-0,5) P>max необходимо и достаточно для относительного перемещения соединяемых материалов, в направлении действия внешней нагруэ20 ки, в пределах упругих деформаций материалов силовой точки.

Нагрузку снимают после полного отверждения клея. В момент снятия нагрузки соединяемые детали полу25 чают обратно относительное перемещение ADA действием внутренних напряжений в силовой точке. -Но действие адгезионных сил препятствует этому перемещению и этим вызывает дефор30 мацию клеевой прослойки.

841769

П р и и е р . Проведены эксперименты на образцах, изготовленных из двух разнородных пластин размером

45х150 им. Одна иэ алюминия марки

Д 19 AT толщиной 2 им, и вторая из углепластика КИУ-1У толщиной 2 мм.

На одном конце каждой пластины эасверливаются пять отверстий диаметром 4,1 им в три ряда с шахматным расположением. Первый ряд состоит из двух отверстий с шагом (расстояние между отверстиями) 24 мм и располагаются в 11 им от края нахлестки. Второй ряд имеет одно отверстие и располагается в 12 мм от

В результате в клееклепанном соединении взаимодействуют остаточные внутренние напряжения — в клеевой прослойке (кц) и в силовой точке (б см д) .

На фиг. 1 представлен склепываемый пакет на фиг. 2 — пакет деталей с нанесенным клеем; на фиг. 3 — пакет ,с установленными заклепками; на фиг. 4 — пакет в момент клепки1 на фиг. 5 — пакет в момент отверждения клея, растягивающие усилия P приложены в противоположных направлениях; на фиг. 6 — вид клееклепанного соединения после отверждения клея и снятия нагрузки; на фиг. 7 — график зависимости прочности соединения на сдвиг F от величины усилий Р, действующего на соединение в момент отверждения клея.

Способ выполнения клееклепанного соединения осуществляется следующим 20 образом.

Засверливают отверстия l в соединяемых деталях 2 и 3 пакета,подготавливают поверхности соединяющих деталей под склеивание, затем наносят клеевую массу 4 на соединяемые поверхности и соединяют их. Устанавливают в отверстия заклепки 5, прижимают пакет деталей вокруг заклепки прижимом, диаметром близким или равным (но не более) шагу заклепок, давлением по

ТУ данного (конкретного} клея и расклепывают стержень заклепки до получения стандартной или требуемой величины и формы замыкающей головки.

Нагружают соединение путем приложения к деталям 2 и 3 пакета растягивающих усилий Р, в противоположных направляющих каждое усилие P = 0,30,5 P max, где Рэтах — разрушающая нагрузка для аналогичного эаклепоч- 40 ного соединения. Затем под указанной нагрузкой производят отверждение клеевой прослойки по ТУ данного клея (с нагревом или без нагрева соединения), после отверждения соединение разгружают, первого. Третий ряц, как и первый, состоит из двух отверстий и располагается в 12 мм от второго. Длина всей нахлестки образца составляет 46 мм.

Поверхности соединяемых пластин- на всей длине иахлестки зашкуриваются и обезжириваются бензином и ацетоном.

На подготовленную поверхность одной из соединяемых пластин накладывается клеевая пленка ВК-32-200 толщиной

0,23 мм и размером 45х46 мм. Поверхности двух пластин соединяются и в отверстия, со стороны КМУ-1у,.вставляются заклепки 3501А-4-10 (AB-1642).

Перед осадкой стержня заклепки пакет сжимается по окружности заклепки пружин и спецприжимом, создающим давление на клеевую прослойку (в момент осадки) 5 кгс/см, затем проводится осадка стержня заклепки до получения стандартной высоты и диа-. метра замыкающей головки.

Далее образец нагружается усилиями P=500 кгс в разных направлениях и под действием этой нагрузки погружается в термошкаф, где нагревается до

180 С н выдерживается (при этой темо пературе) в течение 1, 5 ч до полного отверждения клея. Охлаждение образцов проводится под í агруз кой вместе с термошкафом.

Предлагаемый способ позволяет увеличить абсолютную величину деформации клеевой прослойки при относительном перемещении соединяемых деталей, что необходимо для совместной работы клея и силовой точки в области упруго-пластических деформаций материалов отверстия и заклепки (или болта), что способствует росту прочности клееклепанного соединения.

Формула изобретения

Способ выполнения клееклепанного соединения листовых деталей пакета путем сверления отверстий, нанесения клея на сопрягаемые поверхности деталей, установки заклепок в отверстия, клепки и отверждения клеевой прослойки, о т л и чающий с я тем, что, с целью повышения прочности соединения деталей, при отверждении клеевой прослойки к деталям пакета в противоположных направлениях прикладывают растягивающие усилия, каждое из которых равно 0,3-0,5 Рзтпах, где P3 max — величина разрушающего усилия для клееклепанного соединения, а после отверждения клеевой прослойки растягивающие усилия снимают.

Источники информации, принятые во. внимание при экспертизе

1. Норматив PTN-1093, НИАТ, 1965.

841769 р„(ко

1200 воп

200 ура F/êãñ/ ов кж фиа, У

zoo

Закаэ 4940/8 Тирам 740 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент r г. ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И.Басова

Редактор М.Ткач Техред А, Ач . Корректор Л.Иван