1₪╃↟、產品背景₪╃:
當前自動門電動門發展迅猛╃╃·,各種款式的伸縮門₪╃↟、伸縮平移門₪╃↟、直線門₪╃↟、懸浮門₪╃↟、懸浮摺疊門等╃╃·,以為廣大使用者提供了眾多的出入口產品的選擇✘₪↟◕。但是╃╃·,對於一些特殊單位的大門需求╃╃·,國內眾多生產廠家由於自身的種種原因╃╃·,未能讓這一部分特殊使用者得以滿足✘₪↟◕。
這些特殊部門對大門的需求╃╃·,歸納起來有以下幾點需求₪╃:
1-1門體主結構部分要求強度大╃╃·,對阻攔效果要求絕對的有效╃╃·,不得使用軟結構✘₪↟◕。這個需求剔除了伸縮門等這一類軟結構大門產品✘₪↟◕。
1-2大門使用高度往往在3.5米~5.5米間╃╃·,使用寬度在5米~8米之間✘₪↟◕。
1-3大門組成的通道廊側面封板╃╃·,頂部防雨雪╃╃·,通道廊一端接與建築物牆面╃╃·,另外一端安裝快速空降閘╃╃·,同時安裝車牌識別系統╃╃·,實現無人化智慧車輛進出管理✘₪↟◕。
1-4大門縱向及橫向安裝防爬安防系統╃╃·,同時安裝有執行警示系統╃╃·,以防執行時對行人產生傷害✘₪↟◕。
1-5大門通道廊出入口安裝的空降閘與主門體互為AB互鎖聯動控制╃╃·,同時可以接入消防聯動控制╃╃·,一旦出現火警╃╃·,空降閘自動開啟╃╃·,大門自動執行至縮合狀態╃╃·,以便人員及車輛逃生✘₪↟◕。
1-6大門要求抗風抗壓╃╃·,滿足國內北方地區的大風大雪等極端天氣下的正常使用✘₪↟◕。
2₪╃↟、設計方案₪╃:
針對上述客戶的具體要求╃╃·,廣東金嘉豪智慧科技有限公司採用定製化設計╃╃·,選擇伸縮平移門結構作為大門承載主體╃╃·,側面全封衝孔板╃╃·,頂部為全鋼焊制整體框架╃╃·,與兩側的主門體構成龍門整接化桁架╃╃·,頂部高度按照使用高度以160mm高度差逐節遞加╃╃·,保證了縮合狀態下的最小佔位✘₪↟◕。頂部及側面封板均採用2mm鋁板╃╃·,在增加整體結構強度的同時╃╃·,增加了產品的抗腐蝕能力✘₪↟◕。(見圖一)
(圖一)
3₪╃↟、具體實施₪╃:
3-1門體結構₪╃:材質6063-T5鋁合金╃╃·,主框型材83×140×4╃╃·,龍門架型材100×100×3.0╃╃·,門排橫料76×25×1.5✘₪↟◕。門排內片封鋁板t=3╃╃·,也可根據使用者需求安裝各種格柵╃╃·,或者鋁合金花件造型✘₪↟◕。
3-2頂棚結構₪╃:採用80×80×1.5不鏽鋼或80×80×2鍍鋅方管分格整體焊接╃╃·,封鋁板t=3✘₪↟◕。頂棚分為左右片拼裝連線╃╃·,插入門體立柱內╃╃·,高強度不鏽鋼螺釘緊固✘₪↟◕。
3-3行走系統₪╃:驅動機頭部分3×3實心鋁合金高輪轂高耐磨主動輪分佈╃╃·,輪徑φ125;三輪串聯同步鏈驅動╃╃·,防止打滑及空轉╃╃·,保證高效動力輸出✘₪↟◕。門片行走底板為t=5鋼板經鐳射切割₪╃↟、數控折彎所制╃╃·,使用φ125實心鋁合金輪轂高耐磨行走輪╃╃·,單個行走輪承載負荷750kg✘₪↟◕。執行軌道採用20×20方鋼₪╃↟、不鏽鋼或鋁合金方軌╃╃·,也可採用8號輕軌╃╃·,可根據使用者要求進行地平面或者下沉式平地安裝✘₪↟◕。
3-4驅動系統₪╃:採用750W雙機頭電機平行驅動╃╃·,對於5米透過寬度以上的產品採用1000W雙機頭電機驅動✘₪↟◕。
3-5控制系統₪╃:本產品為雙機頭並聯驅動控制╃╃·,由一側的控制盒控制兩臺電機聯動執行╃╃·,控制方式為人工按鈕線控或者手柄遙控₪╃↟、臺式遙控✘₪↟◕。機頭一體化安裝的重型空降閘為獨立控制╃╃·,分段式平移門的控制與空降閘的控制為AB式互鎖聯動╃╃·,即空降閘執行時╃╃·,過渡門為鎖閉停止執行控制╃╃·,反之╃╃·,過渡門執行時╃╃·,空降閘為鎖閉停止執行控制✘₪↟◕。該控制方式保障了過渡門門體執行與空降閘執行間的誤操作╃╃·,保證了過渡門執行的安全性和可靠性✘₪↟◕。
3-6安防系統₪╃:本產品在頂部和兩側方向獨立設計安裝有紅外對射聲光報警系統╃╃·,以防止非法出入✘₪↟◕。同時可根據使用者需求在空降閘上安裝人臉識別系統和車牌識別系統╃╃·,可智慧化管理人員及車輛的進出✘₪↟◕。
4₪╃↟、工程案例₪╃:
根據本產品的定製設計╃╃·,廣東金嘉豪智慧科技有限公司透過實際生產加工製作╃╃·,不斷修正實際加工過程中出現的問題╃╃·,最終將本特制訂單完成安裝₪╃↟、除錯及交付驗收╃╃·,得到客戶的充分肯定✘₪↟◕。(見圖二)
(圖二)
5₪╃↟、 技術分析₪╃:
我們按照最大使用尺寸進行計算✘₪↟◕。設定H1=5.5米╃╃·,B=8米╃╃·,L按照(見表一)長度資料╃╃·,取最大值15米見光寬度╃╃·,總長度=20.8米✘₪↟◕。分節基準長度=5.8米╃╃·,機箱分段節長=6.3米進行強度分析✘₪↟◕。(見圖三)
方案一
(表一)
(圖三)
5-1承重分析₪╃:
根據所設定的門體尺寸╃╃·,兩側主門體重量為₪╃:650kg×2=1300kg=12.75(KN);頂部重量為₪╃:(650kg+285kg)×5=4675kg=45.86(KN)✘₪↟◕。總計₪╃:58.61(KN)✘₪↟◕。主動輪及從動輪為φ125實心鋁合金輪轂╃╃·,外覆高耐磨改性順丁橡膠╃╃·,單輪承重750kg=7.36(KN)╃╃·,每個主門體單體兩側均布8對φ125輪╃╃·,單門承重₪╃:117.76(KN)╃╃·,龍門分佈兩樘單門╃╃·,總承重₪╃:235.52(KN)>門體總重量58.61(KN)✘₪↟◕。
從動輪使用6205軸承╃╃·,共計32副╃╃·,經查6205軸承額定動載荷Cr₪╃:14(KN)╃╃·,額定靜載荷Cor₪╃:7.85KN╃╃·,因此軸承總承重為251.2(KN)>門體總重量58.61(KN)✘₪↟◕。
經上資料分析╃╃·,門體結構強度滿足設計需求✘₪↟◕。
5-2牽引力分析₪╃:
設計所選驅動電機為1000W兩臺╃╃·,電機牽引力計算如下₪╃:
F=P/v,F=牽引力╃╃·,P=功率=1000W=1000Nm/s╃╃·,v=牽引速度=12~14m/s(國標值)
則₪╃:F=1000/14=71.43N,總牽引力₪╃:71.43×2=142.86N✘₪↟◕。傳動效率0.8~0.9╃╃·,傳動牽引力₪╃:114.3N✘₪↟◕。傳動牽引力作用於φ125直徑輪子上的牽引力₪╃:114.3×1000/125=914.40N✘₪↟◕。乾燥混凝土地面摩擦係數0.6╃╃·,則有效牽引力₪╃:914.40×0.6=548.64N✘₪↟◕。
所選大門的轉動力矩₪╃:58.61KN×0.125/32=228.95N<548.64N✘₪↟◕。
經上資料分析╃╃·,選定電機滿足設計需求✘₪↟◕。
5-3抗風分析₪╃:
作為伸縮平移門款型的龍門架式過渡門╃╃·,在需要抗風和抗壓的使用環境中╃╃·,建議在此類條件下╃╃·,需將大門縮合✘₪↟◕。現就大門抗風抗壓狀態下的力學分析如下✘₪↟◕。(見圖四)
門總重G=58.61KN╃╃·,翻轉力臂L=9.71米╃╃·,取總重一半計算翻轉力矩₪╃:
G/2×L=58.61/2×9.71=284.55KNm
風壓計算₪╃:
根據伯努利方程╃╃·,風的動壓為₪╃:
wp=0.5×r0×v²
其中wp為風壓(KN/m²);r0為空氣密度(kg/m³);v為風速(m/s)
由於空氣密度(r0)與重度(r)的關係為₪╃:
r=r0×g╃╃·,因此r0=r/g╃╃·,得wp=0.5×r×v²/g,繼而得wp=v²/g
(圖四)
10級大風風速為24.5~28.4m/s╃╃·,得風壓wp=0.51(KN/m²)
圖四中F1按照門體高度的2/3計╃╃·,F1=0.51×5.8×5.82×0.65(衝孔板面積係數)×2/3=7.46KN
F1'=F1×cosθ=12.91×cos55°=12.91×0.5735=7.41KN╃╃·,
F2按照門體高度1/3計算╃╃·,該風力為增重風力╃╃·,不計入✘₪↟◕。
門體按照5節總計₪╃:7.41KN×5=37.05KN╃╃·,得風力矩=37.05×9.71=359.76 KNm>284.55KNm╃╃·,則大門翻轉✘₪↟◕。當門體縮合時╃╃·,得風力矩=7.41×9.71=71.95 KNm<284.55KNm✘₪↟◕。則大門不會翻轉╃╃·,有著n=3以上的安全係數✘₪↟◕。
5-4抗壓分析₪╃:
抗壓主要是指在北方寒帶地區╃╃·,冬季積雪承重✘₪↟◕。積雪密度在0.05~0.3g/cm³之間✘₪↟◕。寒帶地區按照30cm厚度計算╃╃·,則每平方米積雪重量在15kg~90kg間╃╃·,取最大值90kg╃╃·,換算為0.88KN/m²✘₪↟◕。則每節頂棚積雪重量₪╃:0.88×8×5.8=40.83KN╃╃·,積雪總重₪╃:204.15KN;在第1項承重分析中╃╃·,門體總承重值為235.52KN╃╃·,積雪總重204.15KN加上門體本身重量₪╃:58.61KN╃╃·,總值為262.76KN>235.52KN╃╃·,由此得出₪╃:暴雪天氣下╃╃·,應將門體開啟縮合抗壓✘₪↟◕。
綜上所述╃╃·,本產品在大風寒帶地區使用時╃╃·,在遭遇極端天氣時╃╃·,採用開啟大門╃╃·,縮合抗風抗壓✘₪↟◕。
6₪╃↟、 市場前景₪╃:
本產品為特種非標定製╃╃·,採用有軌安裝✘₪↟◕。產品強度及執行靈敏度和使用可靠度均表現優良✘₪↟◕。大門後固定部位採用接線盒方式接電╃╃·,主門體為具備獨立行走系統的伸縮平移門╃╃·,因此使用者單位可以一門多用╃╃·,只需在轉場地╃╃·,臨時安裝同尺寸間距軌道通電即可✘₪↟◕。大門斷電後╃╃·,可依靠自身的行走系統╃╃·,轉場使用✘₪↟◕。
本產品所具備的這些特點╃╃·,對於特殊使用者╃╃·,如公檢法系統₪╃↟、部隊單位₪╃↟、政府機關等╃╃·,具有很大的實用價值╃╃·,即₪╃:只要有電源╃╃·,可以在極短時間內設定一個具備無人值守智慧過渡通道╃╃·,極大地提高了使用單位的門禁效率✘₪↟◕。
整個產品為剛性結構╃╃·,在抗衝擊₪╃↟、抗風₪╃↟、抗壓的環境下╃╃·,均具備較高的可靠性✘₪↟◕。產品使用維護簡單╃╃·,美觀度高✘₪↟◕。市場前景可觀✘₪↟◕。