Выбор диаметров цапф осей и расчет волоска
Принимая в первом приближении диаметр
цапф осей равным 0,6-1,0 мм, следует
вычертить узлы механизма, состоящие из
деталей, связанных с осями, и найти их
веса. По весу наиболее тяжелого узла
находят, исходя из условий прочности,
необходимое значение диаметра цапфы.
При расчете на прочность необходимо
учитывать перегрузки, которые при
падении головки на деревянный пол с
высоты 1-2 м, могут достигать
.
Далее находят центры тяжести всех подвижных узлов и моменты дисбаланса. Принимая в первом приближении момент волоска равным нулю, вычисляют реакции опор от веса подвижных узлов и моменты трения в опорах. Вычисляют суммарное значение момента трения и момента дисбаланса, приведенное к оси стрелочного триба.
Пусть это значение будет
.
Даже минимальный момент, развиваемый
волоском в конце диапазона измерения,
должен быть больше, чем
.
Примем:
Далее необходимо провести по правилам
теории механизмов и машин кинетостатический
расчет механизма с целью определения
реакций в опорах под действием веса
подвижных узлов и момента волоска
.
По найденным значениям реакций находят
моменты трения и суммарный момент трения
и дисбаланса
,
приведенный к оси стрелочного триба.
Далее, принимая
повторяют расчет и находят третье приближение
Если
немногим отличается от
,
то принимают окончательно
в противном случае значение момента волоска уточняется дальше.
Максимальное значение момент волоска очевидно составляет:
где 
– полный угол
поворота стрелочного триба,
– начальный угол закручивания волоска
.
Теперь следует вычислить реакции в
опорах механизма при
,
найти приведенное к оси триба суммарное
значение момента трения и дисбаланса
и проверить выполнение неравенства:
Если это неравенство не выполняется, то необходимо вновь несколько увеличить момент волоска.
Далее следует рассчитать волосок.
Волосок изготавливается из проволоки из оловянно-цинковой бронзы Бр.ОЦ–4–4 по ГОСТ 5221–50 или из другого подходящего материала. Толщина волоска находится по формуле:
где 
– предел
прочности,
– модуль упругости материала,
и
– внутренний и
наружный диаметры волоска, которые
выбираются из габаритных соображений,
– коэффициент запаса прочности,
– отношение шага пружины к толщине,
равное
при
и
равное
при
.
Далее вычисляется ширина волоска:
Полученные значения
и
округляются и выбирается диаметр
проволоки по ГОСТ 5221–50
такой, чтобы после ее прокатки получилась
лента с сечением
.
Диаметр проволоки
должен быть наименьшим, удовлетворяющим
условию:
.
После этого рассчитываются остальные параметры волоска:
шаг спирали |
|
число витков |
|
длину волоска |
|
,
,
После этого по найденным размерам волоска находят его минимальное и максимальное значение момента:
, 