通用气动升降杆参数

1. 气缸原料——铝合金6063-T5

类型：6063铝合金

首要合金元素为镁与硅，具有加工功能极佳、优秀的可焊接性、挤出性及电镀性、杰出的抗腐蚀性、耐性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效果优秀，是典型的挤压合金。6063铝合金型材以其杰出的塑性、适中的热处理强度、杰出的焊接功能以及阳极氧化处理后表面富丽的色泽等许多长处而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家私、升降机、栅门等用的管、棒、型材。

6063的密度为2.69g/cm3

6063化学成分：铁(Fe)0.35

锰(Mn)0.1

镁(Mg)0.45～0.9

硅(Si)0.2～0.3

锌(Zn)0.1

钛(Ti)0.1

铬(Cr)0.1

铜(Cu)0.1

铝(Al)余量 热处理代号–(称号)

T1–人工时效

T2–退火

T4–固溶处理加天然时效

T5–固溶处理加不完全人工时效

T6–固溶处理加完全人工时效

T7–固溶处理加安稳化处理

固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温坚持，使过剩相充分溶解到固溶体中后迅速冷却(水冷)，以得到过饱和固溶体的热处理技能。

不完全人工时效：选用对比低的时效温度或较短的保温时刻，取得优秀的综合力学功能，即取得对比高的强度，杰出的塑性和耐性，但耐腐蚀功能也许对比低。

完全人工时效：选用较高的时效温度和较长的保温时刻 , 取得最大的硬度和最高的抗拉强度 , 但伸长率较低。

安稳化处理：为使工件在长时刻执役的条件下形状和尺度改变能够坚持在规则规模内的热处理。

2. 密封资料——丁腈橡胶

称号：丁腈橡胶;acrylonitrile-butadiene rubber

性质：丁二烯和丙烯腈经乳液聚合制得的一类合成橡胶。外观为浅黄色固体，相对密度0.91～0.986。丙烯腈在分子链中呈无规散布，属非结晶性橡胶。

丁腈橡胶是一类耐油功能和耐热功能优良的橡胶，由于其构造中有极性腈基存在，因而对非极性或弱极性的矿物油、动植物油、燃料油和溶剂都有较高的安稳性。丁腈橡胶有较宽的运用温度规模，可在空气中120℃下长时刻运用。丁腈橡胶的耐油功能和耐热功能随其丙烯腈含量的增大而进步，但橡胶的耐寒性、耐磨性和弹性却随丙烯腈含量的增大而下降。丁腈橡胶种类牌号有320多个，按结合丙烯腈含量可分：42%～46%为极高腈、36%～41%为高腈、31%～35%为中高腈、25%～30%为中腈和25%以下为低腈5个等第。依据聚合温度有：高温聚合丁腈橡胶，以过硫酸钾为引起剂，30～500℃聚合温度，也称硬丁腈橡胶;低温聚合丁腈橡胶，以过氧化氢异丙苯-乙二胺四乙酸钠-硫酸亚铁-雕白粉为引起剂，5～100℃聚合温度，也称软丁腈橡胶。软丁腈橡胶质量、加工功能都优于硬丁腈橡胶。还有依据门尼值巨细、物理状况和防老剂等进行分类的办法。丁腈橡胶首要用于制作耐油橡胶成品，广泛用于模成品、压出成品、海绵成品、石棉成品、工业胶辊、耐油胶鞋、电线电缆、胶黏剂、增塑剂和建筑资料。

3. 防腐功能——硬质阳极氧化

铝和铝合金硬质阳极氧化

铝及其合金在相应的电解液中，在特定的作业条件下，在外加电流的效果下，在阳极上构成氧化膜的过程，称做阳极氧化。

铝及铝合金经硬质氧化后表面有较高的硬度、膜厚度、耐磨性和抗腐蚀性。

铝和铝合金硬质阳极氧化与通常阳极氧化表面氧化膜首要有以下差异： 硬质阳极氧化通常阳极氧化(以6061为例)

氧化膜硬度HV≥400HV<300

氧化膜厚度>30um-200um10um

上色特性最适合着茶色、黑色易着各种色彩

关于不一样铝成品的表面请求，选用不一样的氧化技能。假如只要表面装修性请求，挑选通常阳极氧化;假如着重商品表面硬度和耐磨性请求时，挑选硬质阳极氧化。铝合金与铜合金对比只要1/3重，有些经硬质氧化的铝成品替代铜可大大节省资料本钱，一起又有较长的寿数。 4. 抗风功能——桅杆抗风功能与核算办法

1) 关于桅杆抗风功能的认识

桅杆抗风功能是桅杆类商品的主要技能指标之一。每个客户都想知道自个所用的桅杆在装置了负载物后，能够接受多大的风力，但现在，简直没有人能精确答复这个问题。这是由于桅杆的抗风功能决定于以下三个要素：

A桅杆的原料和构造

B桅杆的运用高度

C负载物的分量、体积和外形

在上述三个条件都明确的情况下，要得出详细抗风功能的指数，可经过以下三种办法：

(1) 理论核算 即运用有限元分析等办法。

(2) 模仿试验 行将不一样等级的风力折算成风压，再运用物理办法(拉力计)进行测验。

(3) 风洞试验 行将桅杆与负载物置于风洞中，模仿风速进行测验。

以上三种办法中，第三种办法能够供给较为挨近实践的数值。可是，风洞试验的价值和条件请求十分高。例如，18米高带负载物的桅杆做风洞试验，有没有这么大的风洞?能否做?要花多少钱?都是个难题。所以，关于桅杆制作商来说，有关桅杆的抗风功能指标只能经过上述前两种办法来供给。

2)桅杆抗风功能的核算办法

(本核算办法是我司延聘有关方面的专家，依据我司桅杆的原料、构造、高度，给出的在桅杆无负载时的理论核算公式，仅供参阅。)

例如：A4-270-2300-7600升降杆抗风功能核算，按基准风速为100km/h进行。

1、技能条件 1.1、升降杆规划的基准风速▽=100km/h≈28m/s

1.2、在▽=28m/s时，估算出升降杆可遭到的风阻力D。

1.3、升降杆共4节，详细尺度见表。 管材外径284242229202

长度1700170017001700

风级 风速风压对照表 (组织与构造规划参阅)

Wind scale and Wind speed，Wind force list (for designed)

风级称号

Wind name风速 wind speed风压W0=V2/16(kg/m2)，10N/m2陆地地上物体征象海面状况

km/h(m/s)

8Fresh gale劲风62-7417.2-20.718.49-26.78微枝折毁，人向前行阻力甚大狂浪

9Strong gale烈风75-8820.8-24.427.04-37.21建筑物有小损狂涛

10Whole gale暴风89-10224.5-28.437.52-50.41可拔起树来，损坏建筑物狂涛

11Storm 暴风103-11728.5-32.650.77-66.42陆上少见，有则必有广泛破坏狂涛

12Hurricane飓风>11732.7-36.966.42-85.1陆上很少见,摧毁力极大海浪滔天

2.抗风核算

2.1 抗弯截面系数

由于顶端管材底部是桅杆最单薄的当地，接受弯矩也较大，只要202mm外径的管材能够确保正常运用，全部桅杆就能够确保运用。

202mm外径抗弯截面系数

w=πd2/32 ﹛1-﹙do/d ﹚4﹜=3.14×2022/32 ﹛1-﹙190/202 ﹚4﹜=181332mm2 2.2 阵风系数

所谓阵风系数Kg就是在调查时刻内的最大瞬时风速V2与均匀风速V2的比值，它随调查时刻，均匀风速，地势，地上粗糙度，基准风速所取重现期等要素有关。通常Kg在1.2-1.5之间，在这里取Kg=1.3。

V2=▽Kg=28×1.3=36.4m/s

2.3 升降杆不一样直径段的雷诺数

2.3.1雷诺数

R2=V2d/V= 36.4×0.202/0.15×10﹣4=4.9×103

V-空气运动粘性系数，为0.15×10﹣4m2/s

d-管径

2.3.2

由升降杆各段的雷诺数的改变规模来断定升降杆的阻力系数CD 。

由于升降杆的长细对比大，且表面很润滑，因而咱们能够视升降杆为润滑二维杆，下图给出了润滑二维圆柱体的阻力系数CD 与雷诺数Re 的联系曲线。

由曲线能够看出，升降杆的Re规模恰好处于CD =1.2的区域内。

2.4 升降杆顶节顶端风阻力

D=CD·2/2PV22dlKg2

=1.2×2/20×36.42×0.202×1.7×1.32

=57.67kg

2.5 强度校核

σmax=Mmax/W=37.4×20×27×2000/20222=5.4Mpa

6063-T6下σ=205Mpa，为确保安全，取σ=160Mpa

由于σmax<σ ，所以桅杆能够接受100km/h的风速，在有机械自锁构造的情况下，桅杆接受的风力能够成倍增加，能够接受11级风速。

3)进步桅杆抗风功能的办法

在运用现有标准的桅杆的情况下，要进步桅杆的抗风才能，能够采纳下面几种办法：

1) 依据气候条件，升降桅杆。风大时，把桅杆降下来。风小时，把桅杆升起来。

2) 运用抗风纤绳。正确及时的运用纤绳，能够极大的进步桅杆的抗风功能。纤绳运用办法如图所示。

设定负载物顶风面积0.85m2，在顶节桅杆设置纤绳，不一样纤绳视点对应的抗风强度如表所示。 纤绳视点0°5°10°15°20°25°30°35°40°45°

抗风强度(m/s)17.018.520.021.623.224.926.828.931.332

3)选用我司其他标准的桅杆。

5. 负载功能——桅杆负载核算办法 6. 坚持功能——桅杆高度坚持办法 气动升降桅杆是经过向桅杆内腔写入和排出紧缩空气完成弹性运动的。其高度的坚持是在缸体内保存一定量紧缩气体完成的，简称“保压”。

要做到保压，就请求桅杆的密封功能好，气源输入与输出的操控阀门密封功能好。可是，从理论上讲，密封功能再好，空气也会渐渐走漏，即所谓“微走漏”景象。因而，坚持高度与保压仅仅一个相对的概念。假如需求长时刻坚持某一高度，就需求不断弥补空气，这能够经过操控技能来完成。如在气路上装置压力检测装置，当气压低于某个值时，就启动气泵进行补气。除此以外，还能够采纳别的一种办法坚持桅杆高度，即“机械坚持”。拜见自锁桅杆部分阐明。

(保压公式)压力公式

气缸内推力核算公式 F=1/4πd2P F为气体发生的推力(N)

d为桅杆活塞直径(cm)

P为作业压力(MPa)