в практике редко берут отношение ширины сечения В к высоте Я более 1 : 5, так как в тонком рычаге плохо держатся заделанные в него призмы.

Особенность расчета чугунных рычагов связана с тем, что чугун хорошо сопротивляется действию сжимающих напряжений и плохо - действию растягивающих. Сечению чугунного рычага поэтому придают несимметричную форму относительно горизонтальной нейтральной линии. В рационально спроектированном чугунном рычаге отношение расстояний от крайних волокон до центра тяжести сечения должно быть равно отношению соответ-

Рис. 31. Тавровое сечение рычага

ствующих допускаемых напряжений для чугуна. Бели принять для чугуна 0р=ЗОО кГ/см2 (30 МПа) и Осж=1200 кГ/см (120 МПа), то (рис. 31)

ег 300 осж 1200

откуда 61 = 0,25, 62=0,2 Я,

где ei - высота зоны растяжения;

62 - то же, сжатия. Однако в практике в связи с тем, что у такого рычага получается очень широкая полка и очень большая высота, принимают ei= (0,3-0,4) Я.

Чугунные и стальные литые рычаги, воспринимающие большую нагрузку, например грузоприемные рычаги вагонных или автомобильных весов, или особо длинные (порядка 2,5-3 м), например выходящие рычаги вагонных весов, несмотря на выгодность таврового сечения, изготавливают двутавровыми (см. рис. 28). Это объясняется тем, что при отливке полка остывает медленнее ребра, в результате чего в рычаге таврового сечения создаются вредные напряжения. При двутавровом сечении остывание происходит примерно одинаково и вредные напряжения снижаются.

Методика расчета рычагов, состоящих из одного стержня, может быть уяснена из следующих примеров.

Пример 5. Рассчитать стальной рычаг настольных весов с наибольшим пределом взвешивания Q-20 кг (рис. 32). Размеры ук.а-заны на чертеже.

4* 51

Расчетная нагрузка Qp=KgQ = l,25-20 = 25 кГ (250 Н). Нагрузки, действующие на призмы рычага,

P = 0,5Qp = 0,b 25 =.12,5 кГ (125 Н); p;=Qp = 25 кГ (250 Н).

Проверке подлелат два сечения: О-О на прочность и жесткость и D-D на прочность.

Для расчета следует рассматривать рычаг как трехпролетную балку, опертую в чет1 рех точках ADDiB и нагруженную в точке О (середина пролета D-Di) сосредоточенной нагрузкой Q = 2P-i-2Pi=6P.

1=520

В

Рис. 32. К расчету нагрузки главного рычага настольных весов

Произведя расчет по методике, принятой нами в примере 4 (теорема о трех моментах), находим реакции на опорах

= = 0=А =

Максимальный изгибающий момент в сечении О-О

8 4

= 365,6 + 304,7 670 кГ см (67 Н м).

Момент инерции в сечении О-О, ослабленного отверстием под призму,

Д = -1 (М= - ЪЩ) = (0,8 . 4= - 0,8 . 1.8) = 3,88 см*. Момент сопротивления этого сечения

Напряжение в сечении О-О

= -i? = = 345 кГ/см < 1200 кГ/см (34,5 МПа <

* IFo 1,94

< 120 МПа).

МаксР1ыальный прогиб Относительный прогиб

f =Л. - 73- 12.5-52

1024 £/ 1024 . 2 . 106 . 3.88 ~

-1- = = 0,0006 < 0,001. Проверим прочность сечения D--D, здесь действует момент

9 . 12,5 - 13

4 8 4 8

Момент сопротивления сечения DD

D ~ - -~ 0,5 см®.

= 183 кГ см (18,3 Н . м).

117 0.8 2

6 ~ 6

183 0,5

: 366 кГ/см= < 1200 кГ/см (36,6 МПа <

< 120 МПа).

Таким образом, мы видим, что рычаг удовлетворяет требованиям, предъявленным к его прочности и жесткости.

Р=дООкГ

1 = Ш

Р=600иГ

Ti~li

Рнс. 33. к расчету нагрузки прямого рычага

Пример 6. Рассчитать на прочность и жесткость чугунный рычаг (рис. 33), опирающийся в точке О и нагруженный по концам точках Л И Б двумя равными силами Р=600 кГ (6 кН). Раз-*еры указаны на чертеже.