根據材料力學中的公式可得電動滑升門彈簧近似計算公式,
T≈KT·φ 公式1
T ―― 彈簧在被扭轉變形后所產生的扭矩,單位為N·mm
KT ―― 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/(°)
φ ―― 彈簧被扭轉的角度,單位為(°)
在彈性限度內,KT為常數,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φ成正比。
設:標準提升門門高為H,單位是mm,門的總重量是WD,單位是kg
設: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
W=WD·h/H 公式2
而重量W所產生的扭矩TW為TW=W·g·r= [WD·h/H]·g·r 公式3
r――鋼絲繩輪在門被關閉高度為h時的半徑,單位是mm
g――重力加速度,約為9800,單位是mm/s2
當標準提升門的平衡系統平衡時,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·φ=[WD·h/H]·g·r 公式4
當門全部開啟時,即h=0時,滑升門全部處于水平狀態,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,即φ=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φ應該為長度為h的鋼絲繩在鋼絲繩輪上纏繞的圈數乘以360°根據公式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
φ=360°·h/2πr 公式5
π―― 圓周率,約為3.14
φ與h也呈線性關系
將公式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,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。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。