垂直提升門的彈簧平衡系統(tǒng)

1、標準提升門的彈簧平衡系統(tǒng)標準提升門的彈簧平衡系統(tǒng)一文中，通過理論計算的方法，討論了在標準提升門中選用平衡系統(tǒng)時應注意的問題，本文基于此，對于垂直提升門進行了分析。垂直提升門是指：門在任何狀態(tài)下，門體全部都處于垂直狀態(tài)，因此，門的全部重量都需要由彈簧平衡系統(tǒng)來平衡。根據(jù)材料力學中的公式可得彈簧近似計算公式，TKT·                       

2、               公式1T  彈簧在被扭轉變形后所產生的扭矩，單位為N·mmKT  彈簧的扭轉剛度，當彈簧被扭轉時，每增加1°扭轉角所產生的扭矩，單位為N·mm/(°)   彈簧被扭轉的角度，單位為(°)在彈性限度內，KT為常數(shù)，彈簧在被扭轉變形后所產生的扭矩T與彈簧被扭轉的角度成正比。設：垂直提升門開啟高度為H，單位是mm，門的總重量是WD，單位是kg設

3、：門被部分關閉，關閉的高度為h，單位是mm這時部分關閉的門體垂直部分所產生的重量W為WWD·h/H                     公式2而重量W所產生的扭矩TW為TWW·g·r= WD·h/H·g·r        公式3r鋼絲繩輪在門被關閉高度為h時的半徑，

4、單位是mmg重力加速度，約為9800，單位是mm/s²當標準提升門的平衡系統(tǒng)平衡時，彈簧在所產生的扭矩T應等于門體垂直部分的重力所產生的扭矩TW，即：KT·WD·h/H·g·r             公式4當門全部開啟時，即h0時，滑升門全部處于水平狀態(tài)，這時門體垂直部分所產生的重力為0，即平衡彈簧處于自由狀態(tài)，即0。當門被部分關閉，關閉的高度為h時，平衡彈簧被扭轉的角度應該為長度為h的鋼絲繩在鋼絲繩輪上纏繞的圈數(shù)乘以360

5、°  根據(jù)公式3我們可以看出：TW與h·r呈線性關系，而當r不變時，TW與h呈線性關系。當r不變時，平衡彈簧被扭轉的角度360°·h/2r              公式5 圓周率，約為3.14與h也呈線性關系將公式5代入公式4即得到：KT·360°·h/2rWD·h/H·g·r     公式6因此KT2r²

6、·g·WD/（360°·H）         公式7可以看出，彈簧的扭轉剛度KT與門的部分開啟高度h無關。因此，如果彈簧的扭轉剛度KT按公式7計算，在彈簧的彈性限度內，如果WD、r及H不變，門無論開啟到任何位置，門都會處于平衡狀態(tài)。而在標準提升門確定之后，WD、r及H就已經確定，因此，計算并加工出具有相應的彈簧的扭轉剛度KT的彈簧是至關重要的。由此也可以證明為什么在標準提升門的平衡系統(tǒng)中我們采用直徑不變的鋼絲繩輪。因為2、360°、g為常數(shù)，所以我們所需要的平衡系統(tǒng)

7、彈簧的扭轉剛度KT應與門的總重量WD及平衡系統(tǒng)鋼絲繩輪的半徑r的平方成正比；與門的高度H成反比。由此還可以看出，在門的總重量WD一定時，我們所需要的平衡彈簧的扭轉剛度KT與門的寬度無關。因此，在選用或采購標準提升門的平衡系統(tǒng)彈簧時，必須要向彈簧生產廠家提供以下參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)計算彈簧的扭轉剛度。1.      門的重量WD2.      門的高度H3.      平衡系統(tǒng)鋼絲繩輪的半徑r或直徑D在彈簧做好以后，不可以隨意改變這三個參數(shù)或未加以

8、計算就用于其它的門。而在實際應用中，標準提升門并不是處于先前所假設的理想狀態(tài)，有以下幾個問題需要注意：1.    在門剛剛開啟(或接近完全關閉)時，上部門體并不是立即轉向水平狀態(tài)，而是經過部分垂直的直軌然后經過彎軌（也許沒有直軌，直接經過彎軌）轉向水平狀態(tài)，所以我們有時使用的鋼絲繩輪的最外邊一兩圈的繞線半徑是由大變小的，這是用來平衡在開門后在洞口高度以上的部分垂直的直軌和彎軌上的門板所產生的重力。因此這一兩圈鋼絲繩輪對于平衡門在接近關閉狀態(tài)部分是非常重要的。而在實際安裝中，如果所用的鋼絲繩過長，有很多門在關閉狀態(tài)時仍有幾圈鋼絲繩纏繞在鋼絲繩輪上，這時鋼絲繩輪的最外

9、邊一兩圈就失去了作用。而這樣會造成如果門在接近地面時門可以平衡，而門在開啟到上部時彈簧的力量就不足以使門保持平衡；如果門在開啟到上部時門可以平衡，而門在接近地面時彈簧的力量就顯得過大。2.    在門開啟到洞口高度時并不是全部門體都轉變?yōu)樗綘顟B(tài)，還有部分門體停留在垂直狀態(tài)或停留在彎軌部分，仍需要彈簧來保持平衡；而且在門全部開啟時為保持鋼絲繩仍處于繃緊狀態(tài)，彈簧也不能完全處于自由狀態(tài)。根據(jù)國外的資料，一般取彈簧處于1到1.25圈的盤緊狀態(tài)。因此在計算彈簧時，在門處于完全關閉的狀態(tài)，彈簧盤緊的圈數(shù)應為H/2r1.25，而不是H/2r圈。這在計算彈簧時應加以考慮。在彈簧計算加工無誤的情況下，在安裝時，應先將門安裝好并使門處于完全關閉狀態(tài)。然后將彈簧盤緊H/2r1.25圈，這時門在任何位置都應處于平衡狀態(tài)，且在門完全開啟時，彈簧仍處于1.25圈的盤緊狀態(tài)。3.    如果水平軌道不完全水平安