Эксцентрик

Эксцентрик круглый, часть механизма, служащего для преобразования непрерывного вращательного движения в поступательно-возвратное. В кинематическом отношении Э. тождествен с кривошипом (смотрите) или с коленчатым валом и получается из кривошипа при

0,05400

0,00165

=2,20409:

увеличении цапфы кривошипа до таких размеров, что она включит в себя вал машин (метод «уширения цапф»). Э. применяется вместо кривошипа или коленчатого вала в тех случаях, когда радиус кривошипа и передаваемое им ^усилие малы. Главной областью применения Э. являются паровые машины, в которых он служит внешним парораспределительным органом (в золотниковых, клапанных и крановых парораспределениях, см. Паровые машины); Э. применяется также для приведения в движение поршня в небольших питательных насосах. Э. простейшего устройства изображен на фигуре 1. Внутренней частью его является обыкновенно разъемная шайба А_гнадеваемая на вал в любом месте. Шайба эта состоит из двух половин, соединенных между собой шпильками Ό и клиньями. Внутри шайбы сделана вырезка для шпонки, сидящей на валу; т. о. шайба эта получает вращение, общее с валом. Центр шайбы и центр вала не совпадают (отсюда название «эксцентрик»); расстояние между ними называется эксцентриситетом; это расстояние кинемати-

чески соответствует радиусу кривошипа. На шайбу надевается бугель или хомут В, тоже состоящий из двух половин, стягиваемых болтами Е. Стягивание хомута регулируется толщиной прокладки С. К хомуту прикрепляется при помощи болтов эксцентриковая тяга; в малых машинах последняя часто отковывается за Фигура 2. Фигура з. одно целое с хому том; применяются также и другие способы закрепления. Хомут охватывает шайбу, на которой делаются прямоугольные выступы, как показано на фигуре 2. Иногда сечение хомута выполняют по двум ко-нич. поверхностям, как показано на фигуре 3.

хомут, рассчитывают на растяжение по формуле <y_z=-^~ кг/см², (4)

где s—диам. болта; σ_ζ допускается до 300— 400 килограмм/см². Поверхность шайбы проверяется по условию удаления тепла (смотрите Цапфы и шипы). Для этого применяется ур-ие где b—ширина хомута в см, п—число об/м., W—коэф., к-рый берется равным 10 000 для хомутов из литого железа, работающих по чугунным шайбам, и равным 20 000—для хомутов из литого железа с заливкой баббита, работающих по чугунным шайбам. Эксцентриковая тяга рассчитывается на продольный изгиб и проверяется на изгиб (появляющийся вследствие сил трения в шайбе и в цапфе,

См. также Паровые машины, фигура 29, на которой показан большой Э. с заливкой хомута баббитом. Полные эксцентриковые механизмы с золотниковыми и эксцентриковыми тягами изображены на фигуре 4: а для простого и b для двойного золотника.

Материалом для эксцентриковых шайб служит обыкновенно чугун, для хомутов— литое железо.

Расчет Э. Эксцентриковый хомут рассчитывается прежде всего на прочность.

Полное усилие Р, действующее на Э., слагается из силы трения золотника и силы инер- _фИ1* ₅

ции возвратно движущихся масс. Назвав L—расстояние между болтами, е—внутренний диам. хомута (фигура 5), получим для плеча силы у, изгибающей хомут,

выражение

L е ^х= 2-4-	(1)
Момент сопротивления сечения	хомута будет
ру _ ^Ь1г2. 6	(2)
Поэтому получим ур-ие
bh² Р (L е	(3)
(т "4)·	(3)

Для хомута, сделанного из литого железа, допускают о_ъ до 300 килограмм/см². Болты, скрепляющие

соединяющей эксцентриковую шайбу с золотниковой тягой). Расчет на продольный изгиб:

π²Ε7

Р =

mL²

где Е—модуль упругости (= 2 000 000 килограмм [см²), I—момент инерции .сечения эксцентриковой тяги, ш—коэф. безопасности, к-рый берется для паровых машин со скоростью поршня

1,5—2 м/ск равным 25, а при меньших скоростях—еще больше; для двигателей внутреннего сгорания ж=20 и для насосов ж=40—

60; L—расстояние между центром шайбы и центром цапфы, соединяющей эксцентриковую и золотниковую тягу; Р—полное осевое усилие, действующее на Э. Расчет на растяжение (сжатие) и изгиб:

сжатие σ₃= у кг[см², где

f—площадь поперечного сечения эксцентриковой тяги; изгибающий мо-

ΡμΙβ

Фигура 6.

мент М_bтвх=^~, μ —

коэф. трения, е—наружный диам. шайбы Э., I— длина эксцентриковой тяги (от места прикрепления к Э. до центра цапфы, соединяющей эксцентриковую тягу с золотниковой).

Поворотные Э. В парораспределениях паровых машин, управляемых плоскими регуляторами (смотрите Паровые машины), элементы Э. должны быть переменными; поэтому Э. не должен быть закреплен на валу, а должен иметь возможность перемещаться, что достигается различ-

ным образом. Примеры таких Э. приведены в ст. Паровые машины (смотрите), фигура 30 и 31, и на фигуре 6 (регулятор Штейна).

Равнодействующий Э. В парораспределениях с двумя золотниками (Мейера, Ридера) относительное движение верхнего золотника по нижнему происходит по тому же закону, как движение простого золотника по неподвижному зеркалу. Поэтому в теории парораспределений (смотрите Паровые машины) даются правила для отыскания элементов этого «относительного» Э., определяющего собой относительное движение верхнего золотника по нижнему. В выводах этих пренебрегают конечностью длины эксцентриковой тяги, что вполне допустимо в виду малости отношения величины эксцентриситета к длине эксцентриковой тяги. В этом предположении эксцентриситет относительного Э. и угол опережения его находятся построением параллелограма на эксцентриситетах распределительного и расширительного золотников (аналогично построению равнодействующей двух сил, действующих под нек-рым углом на одну точку), см. Жирицкий Г. С. [²]. Таким же образом строится основная теория кулисных парораспределений (смотрите Паровые машины), действие которых тоже стремятся заменить действием воображаемого простого Э. Этот воображаемый Э. имеет переменные элементы в зависимости от положения кулисы. Этому воображаемому Э. дают различные названия: равнодействующего, результирующего, заменяющего Э. [⁵, ⁷, ⁸]. Теория некруглых и пространственных Э. дана Малышевым А. П. [⁹].

Лит.: !) Б а×К., Детали машин, их расчет и конструкция, пер. с нем., т. 2, Л.—М., 1930; ²) Жирицкий Г., Паровые машины, 5 изд., М.—Л., 1933; ³) По ль-г а у з е н А., Поршневые паровые машины, 3 изд., М., 1927; ⁴)×е д е р Г., Паровые машины, пер. с нем., М., 1930; б) Б а у э р Б., Судовые паровые машины, М.—Л., 1932; 6) Конструирование и расчеты (пер. с нем. Н. Нае-der, Konstruieren und Reclmen), т. 2, Л., 1929; Ц К е с τη e р Е., Динамика и парораспределение паровозов, М.—Л., 1931; ⁸) Брике Ф., Золотниковое парораспределение, Л., 1928; э) М а л ы ш е в А., Кинематика механизмов, М.—Л., 1^3.—Hiitte, Справочная книга для инженеров, 25 изд., Берлин, 1926; Rotscber F., Die Maschinenelemente, В. 1—2, В., 1927—29. А. Радциг.