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金嘉豪对特殊单位非标定制特种电动过渡门分析

时间:2021/6/7 来源:中国伸缩门网
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1、产品背景:

当前自动门电动门发展迅猛,各种款式的伸缩门、伸缩平移门、直线门、悬浮门、悬浮折叠门等,以为广大用户提供了众多的出入口产品的选择。但是,对于一些特殊单位的大门需求,国内众多生产厂家由于自身的种种原因,未能让这一部分特殊用户得以满足。

这些特殊部门对大门的需求,归纳起来有以下几点需求:

1-1门体主结构部分要求强度大,对阻拦效果要求绝对的有效,不得使用软结构。这个需求剔除了伸缩门等这一类软结构大门产品。

1-2大门使用高度往往在3.5米~5.5米间,使用宽度在5米~8米之间。

1-3大门组成的通道廊侧面封板,顶部防雨雪,通道廊一端接与建筑物墙面,另外一端安装快速空降闸,同时安装车牌识别系统,实现无人化智能车辆进出管理。

1-4大门纵向及横向安装防爬安防系统,同时安装有运行警示系统,以防运行时对行人产生伤害。

1-5大门通道廊出入口安装的空降闸与主门体互为AB互锁联动控制,同时可以接入消防联动控制,一旦出现火警,空降闸自动开启,大门自动运行至缩合状态,以便人员及车辆逃生。

1-6大门要求抗风抗压,满足国内北方地区的大风大雪等极端天气下的正常使用。

2、设计方案:

针对上述客户的具体要求,广东金嘉豪智能科技有限公司采用定制化设计,选择伸缩平移门结构作为大门承载主体,侧面全封冲孔板,顶部为全钢焊制整体框架,与两侧的主门体构成龙门整接化桁架,顶部高度按照使用高度以160mm高度差逐节递加,保证了缩合状态下的最小占位。顶部及侧面封板均采用2mm铝板,在增加整体结构强度的同时,增加了产品的抗腐蚀能力。(见图一)

正视图

侧视图

(图一)

3、具体实施:

3-1门体结构:材质6063-T5铝合金,主框型材83×140×4,龙门架型材100×100×3.0,门排横料76×25×1.5。门排内片封铝板t=3,也可根据用户需求安装各种格栅,或者铝合金花件造型。

3-2顶棚结构:采用80×80×1.5不锈钢或80×80×2镀锌方管分格整体焊接,封铝板t=3。顶棚分为左右片拼装连接,插入门体立柱内,高强度不锈钢螺钉紧固。

3-3行走系统:驱动机头部分3×3实心铝合金高轮毂高耐磨主动轮分布,轮径φ125;三轮串联同步链驱动,防止打滑及空转,保证高效动力输出。门片行走底板为t=5钢板经激光切割、数控折弯所制,使用φ125实心铝合金轮毂高耐磨行走轮,单个行走轮承载负荷750kg。运行轨道采用20×20方钢、不锈钢或铝合金方轨,也可采用8号轻轨,可根据用户要求进行地平面或者下沉式平地安装。

3-4驱动系统:采用750W双机头电机平行驱动,对于5米通过宽度以上的产品采用1000W双机头电机驱动。

3-5控制系统:本产品为双机头并联驱动控制,由一侧的控制盒控制两台电机联动运行,控制方式为人工按钮线控或者手柄遥控、台式遥控。机头一体化安装的重型空降闸为独立控制,分段式平移门的控制与空降闸的控制为AB式互锁联动,即空降闸运行时,过渡门为锁闭停止运行控制,反之,过渡门运行时,空降闸为锁闭停止运行控制。该控制方式保障了过渡门门体运行与空降闸运行间的误操作,保证了过渡门运行的安全性和可靠性。

3-6安防系统:本产品在顶部和两侧方向独立设计安装有红外对射声光报警系统,以防止非法出入。同时可根据用户需求在空降闸上安装人脸识别系统和车牌识别系统,可智能化管理人员及车辆的进出。

4、工程案例:

根据本产品的定制设计,广东金嘉豪智能科技有限公司通过实际生产加工制作,不断修正实际加工过程中出现的问题,最终将本特制订单完成安装、调试及交付验收,得到客户的充分肯定。(见图二)

图一

图二

(图二)

5、 技术分析:

我们按照最大使用尺寸进行计算。设定H1=5.5米,B=8米,L按照(见表一)长度数据,取最大值15米见光宽度,总长度=20.8米。分节基准长度=5.8米,机箱分段节长=6.3米进行强度分析。(见图三)

方案一

表一

(表一)

图三

(图三)

5-1承重分析:

根据所设定的门体尺寸,两侧主门体重量为:650kg×2=1300kg=12.75(KN);顶部重量为:(650kg+285kg)×5=4675kg=45.86(KN)。总计:58.61(KN)。主动轮及从动轮为φ125实心铝合金轮毂,外覆高耐磨改性顺丁橡胶,单轮承重750kg=7.36(KN),每个主门体单体两侧均布8对φ125轮,单门承重:117.76(KN),龙门分布两樘单门,总承重:235.52(KN)>门体总重量58.61(KN)。

从动轮使用6205轴承,共计32副,经查6205轴承额定动载荷Cr:14(KN),额定静载荷Cor:7.85KN,因此轴承总承重为251.2(KN)>门体总重量58.61(KN)。

经上数据分析,门体结构强度满足设计需求。

5-2牵引力分析:

设计所选驱动电机为1000W两台,电机牵引力计算如下:

F=P/v,F=牵引力,P=功率=1000W=1000Nm/s,v=牵引速度=12~14m/s(国标值)

则:F=1000/14=71.43N,总牵引力:71.43×2=142.86N。传动效率0.8~0.9,传动牵引力:114.3N。传动牵引力作用于φ125直径轮子上的牵引力:114.3×1000/125=914.40N。干燥混凝土地面摩擦系数0.6,则有效牵引力:914.40×0.6=548.64N。

所选大门的转动力矩:58.61KN×0.125/32=228.95N<548.64N。

经上数据分析,选定电机满足设计需求。

5-3抗风分析:

作为伸缩平移门款型的龙门架式过渡门,在需要抗风和抗压的使用环境中,建议在此类条件下,需将大门缩合。现就大门抗风抗压状态下的力学分析如下。(见图四)

门总重G=58.61KN,翻转力臂L=9.71米,取总重一半计算翻转力矩:

G/2×L=58.61/2×9.71=284.55KNm

风压计算:

根据伯努利方程,风的动压为:

wp=0.5×r0×v2

其中wp为风压(KN/m2);r0为空气密度(kg/m3);v为风速(m/s)

由于空气密度(r0)与重度(r)的关系为:

r=r0×g,因此r0=r/g,得wp=0.5×r×v2/g,继而得wp=v2/g

图四

(图四)

10级大风风速为24.5~28.4m/s,得风压wp=0.51(KN/m2)

图四中F1按照门体高度的2/3计,F1=0.51×5.8×5.82×0.65(冲孔板面积系数)×2/3=7.46KN

F1'=F1×cosθ=12.91×cos55°=12.91×0.5735=7.41KN,

F2按照门体高度1/3计算,该风力为增重风力,不计入。

门体按照5节总计:7.41KN×5=37.05KN,得风力矩=37.05×9.71=359.76 KNm>284.55KNm,则大门翻转。当门体缩合时,得风力矩=7.41×9.71=71.95 KNm<284.55KNm。则大门不会翻转,有着n=3以上的安全系数。

5-4抗压分析:

抗压主要是指在北方寒带地区,冬季积雪承重。积雪密度在0.05~0.3g/cm3之间。寒带地区按照30cm厚度计算,则每平方米积雪重量在15kg~90kg间,取最大值90kg,换算为0.88KN/m2。则每节顶棚积雪重量:0.88×8×5.8=40.83KN,积雪总重:204.15KN;在第1项承重分析中,门体总承重值为235.52KN,积雪总重204.15KN加上门体本身重量:58.61KN,总值为262.76KN>235.52KN,由此得出:暴雪天气下,应将门体开启缩合抗压。

综上所述,本产品在大风寒带地区使用时,在遭遇极端天气时,采用开启大门,缩合抗风抗压。

6、 市场前景:

本产品为特种非标定制,采用有轨安装。产品强度及运行灵敏度和使用可靠度均表现优良。大门后固定部位采用接线盒方式接电,主门体为具备独立行走系统的伸缩平移门,因此用户单位可以一门多用,只需在转场地,临时安装同尺寸间距轨道通电即可。大门断电后,可依靠自身的行走系统,转场使用。

本产品所具备的这些特点,对于特殊用户,如公检法系统、部队单位、政府机关等,具有很大的实用价值,即:只要有电源,可以在极短时间内设置一个具备无人值守智能过渡通道,极大地提高了使用单位的门禁效率。

整个产品为刚性结构,在抗冲击、抗风、抗压的环境下,均具备较高的可靠性。产品使用维护简单,美观度高。市场前景可观。



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