 |
Нарезание резьбы и резьбовые вкладыши
|
|
|
|
В армированные пластики вследствие их композитной структуры нелегко вворачивать резьбовые детали. Нарезание в них резьбы также затруднительно, но все же оно иногда выполняется, если утолщение формованной конструкции достаточное и используется винт с крупной резьбой.
Резьба должна быть крупной и выбираться в зависимости от размеров прядей стекловолокна и промежутков между ними. Так, если толщина слоистого пластика равна 9,5 мм, то диаметр винта не может быть намного меньше этого значения, поскольку в противном случае надежность соединения будет недостаточной. Необходимо, чтобы фактические размеры винта значительно превышали те, которые определяются расчетным путем, исходя из действующий нагрузки. Нарезать резьбу в формованной конструкции нужно только в тех случаях, когда нельзя использовать болтовое соединение или резьбовой вкладыш.
|
| Рис. 10. Установка крепительной утки с заделкой гаек. |
Если еще до формования известно, что в определенном месте конструкции должна находиться резьба, то целесообразно сначала установить в этом месте вкладыш из металла или туфнола, а затем нарезать в нем резьбу. Вкладыш будет держать винт гораздо надежнее, при этом можно применять более нагруженные винты меньшего диаметра.
Самым простым способом установки резьбового вкладыша является заделка в конструкцию обычной гайки (рис. 10). Если к месту установки имеется доступ, то выполнить заделку можно в любое время, не обязательно в процессе формования. При заделке гайки очень важно точно установить ее в нужном положении, но подобная необходимость возникает редко, поскольку намного проще прикрепить деталь болтами обычным способом и затем заделать навернутые на них гайки, удерживая их в требуемом положении болтами. В результате этого достигается нужное положение всех деталей соединения и не возникает никаких затруднений при сборке. В случае заделки гаек нагрузки распределяются хуже, чем при установке вкладышей крупных размеров, но, как правило, результаты использования их в сочетании с шайбами большого диаметра получаются удовлетворительными. В особо ответственных случаях гайки можно устанавливать вместе с подкладкой или вкладышем (болты пропускают насквозь, а гайки заделывают по другую сторону от закладной детали).
|
|
|
Гайки не следует заделывать, если они подвергаются воздействию непрерывно меняющихся по направлению скручивающих нагрузок, как, например, в рулевом механизме. Заделанная шестигранная гайка может начать поворачиваться в своем гнезде, при этом размеры гнезда будут постепенно увеличиваться. В таких случаях лучше использовать четырехгранную гайку или делать иной формы, обеспечивающей более надежное механическое закрепление.
Очень простое компромиссное решение заключается в заформовке в конструкцию деревянного вкладыша и в применении шурупов. Если соединение необходимо периодически разбирать, то такое решение непригодно, но когда разборка происходит один раз в несколько лет или вообще не предусматривается, то оно вполне приемлемо. Более того, если отверстие для винта будет изношено, ничего не стоит просверлить поблизости новое отверстие в том же вкладыше. Методы заформовки деревянных вкладышей рассматриваются в следующей главе.
Закладная арматура
|
| Рис. 11. Вставной вкладыш типа «Бэнк-лок» с фланцем (а). Отверстие под вкладыш (б). Вкладыш, вставленный в отверстие (в). Расширение и надежная фиксация вкладыша в отверстии при вворачивании винта (г). |
Существуют различные патентованные вставные вкладыши, например, вкладыш типа «Бэнк-лок». Он представляет собой короткую разрезанную латунную трубку с накатанной или оребренной наружной поверхностью, обеспечивающей надежную фиксацию вкладыша в гнезде, и с внутренней резьбой для винта (рис. 11). Установка вкладыша проста. Просверлите отверстие такого диаметра, чтобы вкладыш входил в него с небольшим натягом, вставьте вкладыш в это отверстие и затяните винт. При вворачивании винта вкладыш расширяется и надежно фиксируется в отверстии. Вставной вкладыш нельзя особенно сильно нагружать, поскольку выступы на его поверхности вдавливаются, а не врезаются в материал конструкции. В большинстве случаев вкладыши изготавливаются для пластичных материалов, а стеклопластик хрупок и склонен к растрескиванию. Поэтому вкладыши следует вставлять в стеклопластик, по возможности, сразу же после формования, когда он еще не отвердел. Лучше всего использовать вкладыши типа «Бэнк-лок» с буртиком на торце, воспринимающим давление, и с зубчатой насечкой, предотвращающей его проворачивание. Однако такой вкладыш пригоден в основном для внутренних формованных конструкций. Кроме того, к нему необходим доступ сзади, и он может дать течь. Для глубоких отверстий в толстостенных формованных конструкциях допускается использовать строительные вкладыши-пробки, или дюбели.
|
|
|
«Головастики» — резьбовые металлические шпильки, приваренные к большой перфорированной опоре и предназначенные для заделки в стеклопластик. Их также прнформовывают к конструкции. Головастики предназначены главным образом для восприятия срезывающих усилий, но их применяют и в случае действия растягивающих нагрузок; правда, при значительных нагрузках возникает опасность расслоения формованной конструкции.
Существуют вкладыши и других типов. К сожалению, почти все они предназначены для пластичных материалов и становятся пригодными для стеклопластика только после некоторой обработки. Однако возможность их использования сначала следует проверить на таких участках конструкции, где они не смогут ее повредить.
Зенкование
Как правило, толщина формованной конструкции слишком мала, чтобы можно было выполнить зенкование необходимой глубины. Эта операция целесообразна только в случае использования очень небольших винтов, когда глубина зенкования невелика по сравнению с толщиной конструкции и нагрузки на винт незначительны. При зенковании стекловолокно, которое нужно закрыть, прежде чем начать вворачивать винт, обнажается, и, как правило, для заделки головки винта не хватает запаса глубины. Ставить под головку шайбы нельзя, поэтому после зенкования головки винтов часто проходят сквозь стенку формованной конструкции или вызывают появление трещин. Спустя несколько лет стеклопластик вокруг головок начинает загнивать. Поэтому лучше отказаться от зенкования и использовать винты из нержавеющей стали с круглой или грибовидной головкой и с такими шайбами, которые не портили бы внешнего вида судна.
|
|
|
Заделка арматуры
Чтобы вся арматура и деревянные детали надежно удерживались на своих местах и герметично закрывали отверстия, они должны быть прочно заделаны с наружной стороны. В противном случае в местах заделки непременно возникнет течь, особенно если крепление сквозное. Даже при герметизации изнутри вода иногда скапливается во внутренних полостях и углублениях, находит пути просачивания и вызывает загнивание. Крепления также необходимо герметизировать. Для этого часто рекомендуется окунать крепежные детали в смолу. Но поскольку готовая к употреблению смола с отвердителем не всегда имеется под рукой, то проще заполнять отверстия герметиком. Его же надо наносить и на шурупы.
Применение эластичных уплотнительных материалов и неопреновых прокладок предпочтительнее, чем заделка арматуры путем установки на мокрый стекломат. В этом случае соединения сохраняют некоторую податливость, и небольшие перемещения арматуры при последующей эксплуатации судна не вызывают нарушения герметичности уплотнения. На первый взгляд может показаться, что мокрый стекломат уплотняет очень надежно, однако после отверждения его податливость исчезает. Такое соединение не выдерживает последующих перемещений арматуры или конструкции под действием нагрузки, а также вызванных ослаблением или обжатием соединения. Кроме того, соединение должно быть эластичным, чтобы при изменениях температуры или влажности воспринимать перемещения деревянных и металлических частей.
|
|
|
Внешний вид поверхности, покрытой наружным декоративным слоем, совершенно не гармонирует с внешним видом мокрого стекломата, который практически не поддается отделке. Это следует учитывать при установке арматуры и применять только соединения на эластичном уплотнительном материале или прокладках, которые можно подрезать ножом по месту. Если же необходимо использовать мокрый стекломат, то нужно закрыть его видимую часть маскировочной лентой.
Склеивание
Если соединения нельзя получить формованием или постановкой на мокрый стекломат, то деревянную облицовку или подкладки из дерева, элементы конструкции или даже две отформованные и отвержденные секции допустимо соединять на клею.
Может показаться, что склеивание более простой процесс, чем формование. Однако поскольку при склеивании многие операции иногда выполняются неверно, результат зачастую оказывается менее удовлетворительным, чем в случае использования относительно простых в обращении полиэфирных смол.
Подготовьте поверхности тем же способом, что и для соединения формованных заготовок (см. § 1.4). Обработайте поверхности шкуркой так, чтобы они были чистыми и гладкими, обезжирьте их и придайте соединяемым поверхностям такую форму, чтобы они плотно прилегали одна к другой.
Используйте высококачественный, хорошо заполняющий зазоры клей, пригодный для применения в морских условиях, и сожмите склеиваемые поверхности с достаточным усилием. Без этого невозможно получить прочное и надежное соединение.
Если нельзя применить зажимные приспособления, используйте распорки и клинья (рис. 12). Хорошие результаты получаются при клеевом соединении в сочетании с резьбовым. Легкую арматуру можно устанавливать на клею без последующего сжатия, если использовать высококачественный клей, обеспечивающий адгезию при малом давлении и не подверженный отрицательному воздействию воды и материалов склеиваемых деталей. Удобно также пользоваться двусторонней липкой лентой.
|
| Рис. 12. Способы сжатия склеиваемых частей: а- сжатие с помощью распорки и клиньев; б - тросовая стяжка; в - резьбовая регулируемая распорка. 1- подкладка; 2 - распорка; 3 - клинья; 4 - подкладка, передающая давление, создаваемое распоркой и клиньями; 5 - рычаг для закрутки сдвоенного троса; 6 - предохранительные накладки; 7 - резьбовой стержень; 8 - гайки; 9 - упор. |
В случае применения клеевых соединений при постройке легкого судна необходимое усилие сжатия бывает затруднительно создать из-за прогиба бортов, недостаточная жесткость которых не позволит использовать их в качестве опоры в процессе расклинивания. Поэтому целесообразно опоясать борта двумя тросами, расположенными параллельно на небольшом расстоянии один от другого, и создать дополнительное стягивающее усилие, закрепив эти тросы с помощью продетого между ними рычага. Тросовая стяжка будет воспринимать усилия, передаваемые клиньями. Ее можно использовать и для создания дополнительного усилия сжатия. Не забудьте защитить корпус подкладками, особенно в области планширя, в противном случае трос протрет его и оставит на нем следы.
|
|
|
При установке арматуры на клею постоянно существует опасность расслоения конструкции. Если клеевое соединение не подкреплено болтами, то к арматуре нельзя прикладывать нагрузки, которые стремятся оторвать ее от поверхности конструкции, поскольку клей прочнее смолы, связывающей слои стекловолокна. Об этом нельзя забывать и при демонтаже поставленной на клею арматуры. Особенно подвержен повреждению в таких случаях наружный декоративный слой.
|
|
|
