路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)

1、.在太陽能路燈系統(tǒng)中，抗風(fēng)設(shè)計(jì)主要分為兩大塊，一為電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)，二為燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì)。下面按以上兩塊分別做分析。 太陽能電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì) 依據(jù)電池組件廠家的技術(shù)參數(shù)資料，太陽能電池組件可以承受的迎風(fēng)壓強(qiáng)為2400Pa。若抗風(fēng)系數(shù)選定為27m/s（相當(dāng)于十級(jí)臺(tái)風(fēng)），根據(jù)非粘性流體力學(xué)，電池組件承受的風(fēng)壓只有477Pa。風(fēng)壓就是垂直于氣流方向的平面所受到的風(fēng)的壓力。根據(jù)伯努利方程得出的風(fēng)壓關(guān)系，風(fēng)的動(dòng)壓為 wp=0.5rov (1) 其中wp為風(fēng)壓kN/m，ro為空氣密度kg/m，v為風(fēng)速m/s。 由于空氣密度(ro)和重度(r)的關(guān)系為 r=rog, 因此有 ro=r/g。在(1)

2、中使用這一關(guān)系，得到 wp=0.5rv/g (2) 此式為標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓公式。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(氣壓為1013 hPa, 溫度為15C), 空氣重度 r=0.01225 kN/m。緯度為45處的重力加速度g=9.8m/s, 我們得到 wp=v/1600 (3)太陽板受力面積為0.770*0.680m+0.770*0.680m 即：太陽板所受風(fēng)壓=（27）(1600*0.77*0.68*2)=0.4771305kpa477pa所以，組件本身是完全可以承受27m/s的風(fēng)速而不至于損壞的。所以，設(shè)計(jì)中關(guān)鍵要考慮的是電池組件支架與燈桿的連接。 在本套路燈系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中電池組件支架與燈桿的連接設(shè)計(jì)使用螺栓桿固定連接

3、。 路燈燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì) 路燈的參數(shù)如下： 電池板傾角A =25度 燈桿高度 = 8m 設(shè)計(jì)選取燈桿底部焊縫寬度 = 4mm 燈桿底部外徑 = 168mm 焊縫所在面即燈桿破壞面。燈桿破壞面抵抗矩W 的計(jì)算點(diǎn)P到燈桿受到的電池板作用荷載F作用線的距離為PQ = 8000+（168+6）/tan25 Sin25 = 1545mm =1.545m。所以，風(fēng)荷載在燈桿破壞面上的作用矩M = F1.545。 根據(jù)27m/s的設(shè)計(jì)最大允許風(fēng)速，270W的雙燈頭太陽能路燈電池板的基本荷載為477N?？紤]1.3的安全系數(shù)，F(xiàn) = 1.3477 = 620.1N。 所以，M = F1.545 = 9491.54

4、5 = 1466N.m。 根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)，圓環(huán)形破壞面的抵抗矩W = （3r23r23）。 上式中，r是圓環(huán)內(nèi)徑，是圓環(huán)寬度。 破壞面抵抗矩W = （3r23r23） =（384243844243）= 88768mm3 =88.768106 m3 風(fēng)荷載在破壞面上作用矩引起的應(yīng)力 = M/W = 1466/（88.768106） =16.5106pa =16.5 Mpa215Mpa 其中，215 Mpa是Q235鋼的抗彎強(qiáng)度。 所以，設(shè)計(jì)選取的焊縫寬度滿足要求，只要焊接質(zhì)量能保證，燈桿的抗風(fēng)是沒有問題的。 2.4 控制器 太陽能充放電控制器的主要作用是保護(hù)蓄電池?；竟δ鼙仨毦邆溥^充保護(hù)、過放保護(hù)、光控、時(shí)控與防反接等。 蓄電池防過充、過放保護(hù)電壓一般參數(shù)如表1，當(dāng)蓄電池電壓達(dá)到設(shè)定值后就改變電路的狀態(tài)。 在選用器件上，目前有采用單片機(jī)的，也有采用比較器的，方案較多，各有特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)該根據(jù)客戶群的需求特點(diǎn)選定相應(yīng)的方案，在此不一一詳述。 2.5 表面處理 該系列產(chǎn)品采用靜電涂裝新技術(shù)，以FP專業(yè)建材涂料為主，