Interested Article - Кривошип

Пистолет Люгера . При откате затвора кривошипный механизм выводится из положения «мёртвой точки» боковыми выступами рамки , воздействующими на цилиндрические выступы кривошипа на шарнире. Кривошип начинает вращаться и отправляет затвор в крайнее заднее положение.

Конструктивная схема простейшего поршневого насоса одностороннего действия

Кривоши́п (устар. моты́ль ) — звено кривошипно-шатунного механизма , совершающее циклическое вращательное движение на полный оборот вокруг неподвижной оси. Используется для преобразования кругового движения в возвратно-поступательное и наоборот. Как правило, выступает в роли ведущего звена и механизмов. Переход от коренной шейки к шатунной, который и образует кривошип, также может называться «щека» .

Кинематика кривошипа

При рассмотрении кривошипа в качестве входного звена механизмов, независимой переменной является угол поворота кривошипа φ. Его движение может быть как односторонним, так и реверсивным.

Из геометрических параметров выделяют радиус кривошипа r. В центральном кривошипно-шатунном механизме он находится в простейшем кинематическом соотношении с ходом поршня (ползуна):

$S=2r$

Динамика кривошипа

Как правило, в динамических расчетах ДВС все детали вращательного движения сводят к группе кривошипа с приведенной массой m _к сведенной в точку на радиусе r.

На кривошип действуют внешние силы, приложенные к шатунному шарниру (сила давления газов, силы сопротивления резанию и т.д.). При анализе их обычно раскладывают на тангенциальную и радиальную составляющие.

Кривошип (образован коренной и шатунной шейкой и двумя щёками). Прилив напротив шатунной шейки - противовес.

Также на кривошип действует центробежная сила , функция угловой скорости кривошипа:

K _R = m _к ω ² r

Эта сила является одним из факторов неуравновешенности КШМ. С ней борются установкой противовесов на шейке коленвала.

Изгибающий момент на кривошип может передаваться только в границах сил трения в шарнире, как правило в реальных конструкциях он незначителен.

В коренной шейке кривошипа возникают реакции, при анализе раскладываемые на горизонтальную и вертикальную.

В расчетах на прочность в рычажных механизмах обычно проверяют кривошип на сжатие и на разрыв. Кручение как правило отсутствует, а изгиб может появиться у тонких длинных стержней при потере устойчивости.

История

В зернотёрках кривошип представлен неявно, как часть диска. Отверстия вне центра указывают на не сохранившиеся рукояти.

Римская кривошипная ручная дрель из , датированная 2-м веком до н.э.

Одним из первых примеров применения идеи кривошипа являются зернотерки . Первоначально в них использовалось поступательное движение жерновов , но в позднем каменном веке изобретены дисковые жернова с приводом от кривошипа.

В античности имелся большой набор инструментов использующих кривошип, например дрели-коловороты , в т.ч. для хирургических целей.

Кривошипы применялись в подъемных механизмах, метательных машинах и т.д. Распространение в странах с системами ирригации получили насосы с круговым приводом от упряжки животных или группы людей, которая воздействовала на кривошип. Аналогично действовали механизмы подъема якоря.

Одна из особенностей кривошипов в древности - сильная привязка к антропометрическим размерам . Как правило механизмы приводились в действие мускульной силой, поэтому радиус кривошипа был не более длины руки человека.