§ 1. Общие понятия. Фальцевые соединения. Фальцевые швы.

Стоячие, угловые, донные фальцы. Стоячие, лежачие фальцы.

Фальцевым соединением называется соединение двух листовых заготовок плотно прижатыми друг к другу отогнутыми кромками. Соединение относится к типу неразъемных, так как оно не поддается разборке без нарушения целостности хотя бы одной детали.

Фальцевые соединения применяют сравнительно редко. Они вытеснены более прогрессивными методами сборки - сваркой и склеиванием. Исключением является производство вентиляционных систем различных воздуховодов и емкостей.

Фальцевые швы по конструкции подразделяются на одинарные, двойные, комбинированные и угловые, а по виду - на стоячие и лежачие.

На рис. 142, а-м показаны фальцевые швы. Простейшим из этой разновидности швов является. Такие швы обычно применяют как замыкающие и продольные швы воздуховодов, а также в изделиях, не требующих большой плотности и прочности.

Рис. 142. Фальцевые швы :

а - одинарный лежачий, б - двойной лежачий, в - полуторный комбинированный, г - одинарный стоячий, д - двойной стоячий, е - одинарный угловой, ж - угловой комбинированный, з - реечный, и- простой донный, к -донный на свалку, л, м - донный в упор

Комбинированные (полуторные и двойные) фальцы применяются там, где предъявляются повышенные требования к плотности и прочности. По трудности исполнения двойной фальц значительно сложнее полуторного, поэтому в производстве часто отдают предпочтение полуторному фальцу.

Стоячие фальцы применяют в основном для поперечного соединения воздушных и вентиляционных элементов систем. При этом стоячий фальц придает системам дополнительную жесткость.

Угловые фальцы применяют при изготовлении прямоугольных элементов воздушных и вентиляционных систем.

Донные фальцы применяют для соединения обечаек и днищ баков, цилиндрической и конической посуды и т. д.

К атегория: Вентиляционные работы

Изготовление фальцевых соединений

При изготовлении воздуховодов и их деталей из металлических листов толщиной до 1,5 мм наиболее распространенным способом соединения до настоящего времени остается фальце-вый шов, хотя по мере совершенствования способов сварки тонколистового металла область применения фальцевых соединений будет, по-видимому, постепенно суживаться.

В свое время при ручном изготовлении воздуховодов широко применялся двойной фальц, обеспечивающий более высокую плотность соединения по сравнению с одинарным. После механизации большинства операций по изготовлению фальцев и благодаря использованию отсечки, препятствующей смещению частей замка по отношению друг к другу, двойной фальц стали применять крайне редко. Одновременно вышли из употребления фальцевые замки в конструкциях поперечных соединений звеньев воздуховодов между собой, которые были заменены простой отбортовкой края звена на зеркало фланца из угловой или полосовой стали. Наряду с этим появились фальцевые соединения: угловые фальцы с отсечкой, угловые фальцы с просечными защелками и соединительные рейки, широко используемые при изготовлении фасонных частей воздуховодов.

Таким образом, из числа фальцевых соединений металлических листов наиболее распространенными являются продольные соединения в виде одинарного лежачего фальца с двойной отсечкой и угловые фальцы с отсечкой или просечными защелками. Эти соединения при тщательном выполнении отвечают основному требованию - высокой плотности соединения, не допускающей утечек или подсосов воздуха в вентиляционных системах.

Фальцевые соединения вручную изготовляют на деревянных верстаках, в длинный край которых врезается впотай полоса равнобокого уголка 50X6 мм. Первая операция при изготовлении продольного фальца - прочерчивание на листе чертилкой линии отгиба борта, которая должна совпадать с вертикальной плоскостью уголка, врезанного в верстак. Совмещение линии отгиба с краем верстака фиксируется на концах листов ударами кровельного молотка массой 0,4-1,2 кг, в результате чего лист по концам отгибается вниз. Затем ударами деревянной киянки, изготовленной из твердых пород дерева, отгибается весь борт по прочерченной линии.

Рис. 1. Основные типы фальцевых соединений, изготовляемых вручную
а -одинарный стоячий фальц; б - двойной стоячий; в - одинарный лежачий с двойной отсечкой; г - двойной лежачий; д - одинарный угловой; е - комбинированный угловой

Рис. 2. Примеры фальцевых соединений, изготовляемых с помощью механизмов
а -угловой фальц с отсечкой; б - угловой фальц с просечными защелками; в - соединительная рейка

Рис. 3. Изготовление лежачих фальцев вручную (последовательность операций)

Последовательность операций изготовления лежачего фальцевого соединения показана на рис. 3. Как видно из рисунка, на первом листе металла элементы замка одинарного фальца выполняются за четыре операции, а двойного фальца - за восемь операций. Соединение двух малых бортов в одинарный фальц и большого борта с малым в двойной фальц называют обжимкой или осадкой фальца. Оно выполняется за три операции, причем в десятой и одиннадцатой операциях с двух сторон фальцевого соединения образуются отсечки. Возможна осадка фальца и с помощью специальной оправки. Изготовление поперечных фальцевых соединений на плоских поверхностях вручную ничем не отличается от продольных соединений.

Более сложно образовать поперечное фальцевое соединение по краю цилиндрической поверхности. Для придания такому соединению повышенной жесткости фальц предпочитают делать стоячим, хотя он и менее герметичен, чем лежачий. Последовательность операций изготовления поперечного фальцевого соединения на цилиндрической поверхности показана на рис. IV.4. По краю одной трубы отгибают большой борт, по краю другой-малый. Предварительная операция образования воронки до полного отгиба борта необходима во избежание разрыва кромки металла, что наблюдается при отгибе борта сразу без постепенной вытяжки металла во время образования воронки. Таким образом, отгиб борта осуществляется за две операции, причем большой борт по тем же соображениям выполняют за несколько поворотов трубы. После образования большого борта его превращают в стакан ударами кровельного молотка на конце оправки, укрепленной на верстаке в виде консоли (обычно из куска рельса, имеющего головку округлой формы). Стоячий фальц путем постепенной обжимки большого борта вокруг малого также выполняют за несколько поворотов трубы.

Рис. 4. Изготовление одинарного поперечного фальца на цилиндрической поверхности вручную (последовательность операций)
I - образование воронки; II - отгиб борта; III - образование стакана; IV - обжимка большого борта вокруг малого; 1 - брусок; 2 - линия перегиба; 3 - фальц; 4 - стакан; 5 - малый борт; 6 - большой борт

Рис. IV.5. Последовательность образования лежачего фальца (а), соединительной рейки на фальцепрокатных механизмах (б) и углового фальца с просечной защелкой (в)

Механизированное изготовление фальцевых соединений металлических листов возможно двумя способами: образованием элементов фальцевого замка под давлением с помощью пресса и специальных штампов или прокаткой этих элементов на специальных механизмах. В монтажных организациях СССР применяется только второй способ образования фальцев разных форм, для чего созданы специальные фальцепрокатные и отбортовочные механизмы. Их устройство и принцип действия описаны в специальном курсе «Станки и механизмы для производства санитарно-технических и вентиляционных работ».

Элементы фальцевого замка на фальцепрокатных механизмах образуются путем протяжки металлического листа между несколькими парами роликов, которые отгибают кромку листа, последовательно придавая ей необходимую форму. Благодаря этому деформация (вытяжка) листового металла происходит без разрывов и трещин, несмотря на весьма значительные по сравнению с ручным способом силы, действующие на него. При этом скорость выполнения операций просто несравнима и на современных механизмах достигает 10 м фальца в 1 мин.

На рис. 5 показана последовательность образования лежачего и углового фальцев для соединения с просечной защелкой и рейки на механизме СТД-16 - последней модели отечественных фальцепрокатных механизмов.

Этот механизм комплектуется следующими сменными рабочими роликами:
1) для образования лежачего фальца с двойной отсечкой;
2) для одновременного образования элементов лежачего фальца на обеих кромках воздуховода круглого сечения;
3) для образования углового фальца;
4) для изготовления реек.

В отличие от ручного способа, при механизированном изготовлении размеры элементов фальцевых швов строго регламентированы для каждой толщины металлического листа, как показано на профилях углового фальца с отсечкой и соединительной рейки на рис. 7.

Рис. 7. Односторонняя зиг-машина ВМС-76

Порядок работы на механизме СТД-16 следующий. Устанавливают профилирующие ролики в соответствии с необходимой формой фальца или рейки, регулируют положение роликов в зависимости от толщины обрабатываемого листа (путем регулирования усилия пакетов тарельчатых пружин) и включают электродвигатель. При прокатке лежачего фальца на обечайке воздуховода обе ее кромки заводят одновременно в обе группы профилирующих роликов. При прокатке углового фальца или рейки лист подается с одной стороны механизма. По окончании прокатки выключают электродвигатель и снимают обработанную деталь. На рис. 1V.6 показан один из моментов работы на фаль-цепрокатном механизме.

При образовании фальцев наиболее массовой является первая операция - отгиб борта. Все фальцепрокатные механизмы выполняют эту операцию только по прямой линии, поэтому-для отгиба борта на деталях криволинейной формы (для поперечных фальцевых и реечных соединений) созданы механизмы ВМС-53 и СТД-13, отличающиеся тем, что механизм СТД-13 оснащен дополнительным узлом для образования углового фаль-цевого соединения с защелкой на отводах прямоугольного сечения.

Наиболее универсальными являются приводные зиг-машины, позволяющие механизировать процесс образования поперечного фальцевого соединения на деталях воздуховодов круглого сечения, а также применяемые для образования зигов, раструбов, гофров и отгиба бортов. Кроме того, мощность приводных зиг-машин позволяет выполнять поперечное соединение элементов воздуховодов, офланцовку звеньев воздуховодов и другие операции на концах патрубков воздуховодов. Однако для выполнения каждой из перечисленных разнообразных операций требуется смена рабочих органов зиг-машины - роликов соответствующего профиля. При массовом поточном производстве деталей воздуховодов частая смена рабочих органов машины неприемлема, а использование универсальной машины в технологическом потоке для одной операции неэкономично. Этим и объясняется относительно небольшое применение зиг-машин в современных крупных заготовительных предприятиях. Кроме того, по характеру технологических операций, выполняемых зиг-маши-нами, для них требуются, как правило, специальные устройства для поддержания обрабатываемой на зиг-машине детали с противоположного конца.

Рис. 6. Прокатка фальца на обечайке воздуховода на фальцепрокат-иом механизме ФП-3

Наиболее совершенными являются отечественные зиг-машины универсального типа ВМС-76 или ВМС-77. В отличие от ВМС-76, зиг-машина ВМС-77 имеет второй хобот, который крепится к тому же корпусу взамен снятого кожуха. Оба хобота механизма ВМС-77 взаимозаменяемы.

Следует помнить, что по условиям техники безопасности на зиг-машинах не разрешается работать одновременно с двух сторон механизма. Для фальцепрокатных механизмов важнейшее требование техники безопасности - не касаться руками вращающихся частей механизма, не допускать захвата руками прокатываемой заготовки на расстоянии менее 200 мм от первой пары роликов и работать обязательно в рукавицах.

- Изготовление фальцевых соединений

Возведение частного дома завершают кровельные работы. Этот этап считается одним из самых сложных и надежных. Причем трудности связаны не только с самим устройством крыши, но и с выбором покрытия. Это достаточно сложно, если учесть огромное разнообразие кровельных материалов, которые представлены на рынке.

Каким бы прочным и выносливым ни был материал, надежность готового покрытия крыши будет зависеть от качества присоединения отдельных элементов. Сегодня чрезвычайно популярна кровля фальцевая, при укладке которой используется особый тип крепления.

Фальцевая кровля, что это такое

Фальц кровля – это сплошное покрытие, уложенное по всей длине ската. Ее отдельные элементы, фальц-панели или картины, соединены между собой специальными элементами – фальцами.

Фальц-панели представляют собой металлические листы, боковые кромки которых специально подготовлены под этот тип соединения.

Для изготовления металлической фальцевой кровли можно использовать готовые картины (0,555х8 м) или кровельный металл в рулонах. В последнем случае используется специальное кромкогибочное оборудование, которое устанавливают прямо на месте монтажа. Изготовленные панели-картины могут иметь фальцы разной формы, одинарные или двойные, разную длину. В любом случае их прокатывают за один проход.

Металл для фальцованой крыши может быть практически любого типа:

• медь;
• алюминий;
• сталь;
• сплавы цинка и титана.

На заметку

Оцинкованная фальцевая кровля, как правило, имеет полимерный слой из пурала, полиэстер, пластизола и других.

Все они долговечны и просты, не подвергаются коррозии. Эти материалы отличаются небольшим весом, с легкостью формуются, могут принять любую форму, даже самую причудливую.

Виды фальцевания кровли

Металлические листы имеют склонность к терморасширению, что может создать определенные осложнения при соединении. Проникновение воды в кровельный пирог можно предотвратить, уложив на обрешетку под фальцевую кровлю однородный водонепроницаемый слой. Однако добиться жесткого соединения из-за изменения линейных размеров будет невозможно. В этом случае в месте сопряжения возникает напряжение, которое приводит к возможным значительным деформациям.

Единственным надежным вариантом механического соединения специалисты считают использование особого способа – фальцевания. Кстати, слово «фальц» имеет немецкое происхождение и означает в переводе «желоб» либо «паз». Он предполагает соединение краев смежных картин, которые согнуты специальным образом. Вдоль них при этом образуются желобки, которые служат для отведения воды.

Фальцевые соединения классифицируют по двум параметрам:

• внешний вид: лежачий, стоячий либо угловой фальц;
• степень уплотнения: 1. фальц одинарный, 2. двойной фальц (фото ниже).

Фальцы закатывают механическим способом вручную или используя специальный инструмент, или электромеханическим при помощи специальных устройств.

Основные виды стоячих фальцев

• Одинарный. Это простейший способ соединения, который используют при наклоне фальцевой крыши от 10°.
• Угловой. Особая Г-образная форма создает объем и обепечивает соединению эффектный внешний вид, поэтому его используют преимущественно на «видных» поверхностях, имеющих большую площадь: фасад, при уклоне фальцевой кровли больше 25° и т. п.
• Двойной. Это соединение сложнее. Его выполняют в два шага: сначала создают угловой фальц и загибают его под прямым углом. Фальцепрокатное оборудование нового поколения позволяет получать двойной фальцевый шов и на технически сложных для обработки сегментах крыши. На малых уклонах их лучше пропаивать. Поперечное терморасширение происходит главным образом в основании фальца, поэтому там необходимо предусмотреть зазор до 5 мм.

Двойной фальц защищает конструкцию от воздействия осадков, а также тающего снега, однако от стоячей воды не спасает и он. Именно поэтому согласно СНиП кровля фальцевая должна иметь угол наклона не меньше 10°.

На заметку

Тем не менее, если до обжатия фальца вставить в него специальную уплотняющую ленту, минимальный порог уклона может составить 3°.

• Сегодня используют и другую разновидность фальцев – самозащелкивающуюся. Для их соединения можно ограничиться простым нажатием.

Преимущества и недостатки

Кровля фальцевая, как и любая другая, имеет свои преимущества:

• плоскость покрытия крыши, собранная из картин на двойные фальцы, представляет собой цельный лист, имеющий гладкую поверхность, с которой беспрепятственно сходит вода от осадков и снег;
• небольшой вес, что позволяет не усиливать несущую конструкция и снизить таким образом затраты;
• такую крышу можно эксплуатировать достаточно долго – более 50 лет, учитывая высокую антикоррозийную устойчивость покрытия;
• высокая влагостойкость, которая объясняется надежностью фальцевого замка и минимальным количеством отверстий под крепления. Такой уровень герметичности исключает возможные протечки;

• простой монтаж для крыши любой сложности, с которым можно справиться своими руками при наличии самозащелкивающегося замка;
• отходы при работе с материалом – минимальные. К примеру, неиспользуемые обрезки такого дорогого материала, образовавшиеся при монтаже фальцевой кровли, можно переставить на другие участки. Более того, в отличие, скажем, для такого покрытия не нужны комплектующие. Таким образом, оно значительно экономичнее;
• подходит для скатов любой длины как коротких, так и длинных.

У фальцованной кровли имеются и недостатки. Среди наиболее важных отметим:

• укладку дополнительного слоя звукоизоляции, который погасит шум от капель дождя и т. п.;
• обязательная установка молниеотвода, минимизирующего опасность влияния статического электричества, которое накапливается покрытием крыши;
• необходимость качественного и дорогостоящего инструмента.

Инструкция по монтажу

Как же происходит монтаж фальц-панелей, как их грамотно соединить, чтобы обеспечить долговечность и прочность покрытию крыши? Технологическая карта на устройство металлической кровли предполагает последовательное выполнение нескольких этапов:

• Изготавливают листы, которые специально подготовлены под фальцевание. Данный процесс осуществляют в производственных условиях на заказ по индивидуальным размерам. Это позволяет получить максимальную точность при устройстве фальцованной крыши. Параллельно с панелями заказывают также фасонные элементы, к примеру, свесы или коньки и другое.

• Присоединяют металлические листы с помощью специального инструмента либо нажатием для самозащелкивающихся фальцев.
• Крепят их к обрешетке. Используют для этого узкие полоски из того же материала, как и листы – «кляммеры». Один конец крепежа в процессе изгибания заводится в фальц, второй – фиксируется к элементу обрешетки.

Для крепления используют два различных типа кляммеров.

Подробности Категория: Соединения методами холодной пластической деформации Просмотров: 1417

Соединения в фальц применяют для скрепления тонколистовых материалов толщиной от нескольких десятых миллиметра (жесть) до 1—2 мм.

На рис. 61 показаны фальцевые соединения, применяемые для стыковки тонкостенных труб и обечаек.

Наиболее употребительно соединение (рис. 62) с отбортовкой кромок деталей (вид а), формированием замка (вид б), отгибом и расплющиванием замка с образованием четырехслойного шва (вид в).

Виды г—е — фальцевое соединение с накладкой из полоски листового материала, виды ж—л — усиленное фальцевое соединение шестислойным швом (полуторный фальц), виды м—р — соединение семислойным швом.

На рис. 62 показаны конструкции фальцевых соединений , применяемых для скрепления плоских листов и образования продольных швов цилиндрических обечаек.

На рис. 63 изображены способы фальцевого присоединения днищ и крышек к цилиндрическим обечайкам.

Конструкции (а, б) применяют для соединения сравнительно толстостенных изделий (0,5—2 мм).

Жестяные изделия соединяют фальцовкой с образованием трехслойного (виды в—м), четырехслойного (виды н—п), пятислойного (виды р—m) или семислойного (виды у—ч) швов. Шов расплющивают на последней операции с упором на центральную оправку, заводимую в углубление днища.

Наиболее распространена фальцовка по видам р—m.

На рис. 64 показана схема механизированной закатки таких соединений на роторных многопозиционных закаточных машинах. Закатка производится в патронах, состоящих из центральной оправки 1 и закаточных роликов 2, 3, совершающих планетарное движение вокруг изделия. Обычно применяют два ролика, диаметрально расположенных по периферии.

Начальная стадия операции показана на виде а. Прикатываемая крышка подается с предварительно завитыми кромками: кромки обечайки предварительно отбортовывают.

Сначала к изделию подводят ролики 2 первой опеации (вид б), формирующие шов, затем ролики 3 второй операции (вид в), расплющивающие и уплотняющие шов.

Ролики первой и второй операций обычно устанавливают в шахматном порядке на одном патроне. В процессе вращения ротора автоматически сближаются и раздвигаются ролики сначала первой операции, потом второй.

Многопатронные закаточные машины, работающие по описанной схеме, имеют производительность до 500 изделий в минуту.

• < Назад