根据材料力学中的公式可得电动滑升门弹簧近似计算公式,
T≈KT·φ 公式1
T ―― 弹簧在被扭转变形后所产生的扭矩,单位为N·mm
KT ―― 弹簧的扭转刚度,当弹簧被扭转时,每增加1°扭转角所产生的扭矩,单位为N·mm/(°)
φ ―― 弹簧被扭转的角度,单位为(°)
在弹性限度内,KT为常数,弹簧在被扭转变形后所产生的扭矩T与弹簧被扭转的角度φ成正比。
设:标准提升门门高为H,单位是mm,门的总重量是WD,单位是kg
设:门被部分关闭,关闭的高度为h,单位是mm
这时部分关闭的门体垂直部分所产生的重量W为
W=WD·h/H 公式2
而重量W所产生的扭矩TW为TW=W·g·r= [WD·h/H]·g·r 公式3
r――钢丝绳轮在门被关闭高度为h时的半径,单位是mm
g――重力加速度,约为9800,单位是mm/s2
当标准提升门的平衡系统平衡时,弹簧在所产生的扭矩T应等于门体垂直部分的重力所产生的扭矩TW,即:
KT·φ=[WD·h/H]·g·r 公式4
当门全部开启时,即h=0时,滑升门全部处于水平状态,这时门体垂直部分所产生的重力为0,即平衡弹簧处于自
由状态,即φ=0。
当门被部分关闭,关闭的高度为h时,平衡弹簧被扭转的角度φ应该为长度为h的钢丝绳在钢丝绳轮上缠绕的圈数乘以360°根据公式3我们可以看出:TW与h·r呈线性关系,而当r不变时,TW与h呈线性关系。
当r不变时,平衡弹簧被扭转的角度
φ=360°·h/2πr 公式5
π―― 圆周率,约为3.14
φ与h也呈线性关系
将公式5代入公式4即得到:
KT·360°·h/2πr=[WD·h/H]·g·r 公式6
因此KT=2πr2·g·WD/(360°·H) 公式7
可以看出,弹簧的扭转刚度KT与门的部分开启高度h无关。因此,如果弹簧的扭转刚度KT按公式7计算,在弹簧的弹性限度内,如果WD、r及H不变,门无论开启到任何位置,门都会处于平衡状态。而在标准提升门确定之后,WD、r及H就已经确定,因此,计算并加工出具有相应的弹簧的扭转刚度KT的弹簧是至关重要的。