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太阳能路灯在太阳能路灯系统中,构造上一个需求十分注重的问题就是抗风设计。抗风设计主要分为两大块,一为电池组件支架的抗风设计,二为灯杆的抗风设计。
根据电池组件厂家的技术参数材料,太阳能电池组件能够接受的顶风压强为2700Pa。若抗风系数选定为27m/s(相当于十级台风),依据非粘性流膂力学,电池组件接受的风压只要365Pa。所以,组件自身是完整能够接受27m/s的风速而不至于损坏的。所以,设计中关键要思索的是电池组件支架与灯杆的衔接。
在该套路灯系统的设计中电池组件支架与灯杆的衔接设计运用螺栓杆固定衔接。
路灯灯杆的抗风设计
路灯的参数如下:
电池板倾角A = 16o 灯杆高度 = 5m
太阳能路灯厂家设计选取灯杆底部焊缝宽度δ = 4mm 灯杆底部外径 = 168mm
焊缝所在面即灯杆毁坏面。灯杆毁坏面抵御矩W 的计算点P到灯杆遭到的电池板作用荷载F作用线的间隔为PQ = 5000+(168+6)/tan16o× Sin16o = 1545mm=1.545m。所以,风荷载在灯杆毁坏面上的作用矩M = F×1.545。
依据27m/s的设计大允许大风速,2×30W的双灯头太阳能路灯电池板的根本荷载为730N。思索1.3的平安系数,F = 1.3×730 = 949N。
所以,M = F×1.545 = 949×1.545 = 1466N.m。
依据数学推导,圆环形毁坏面的抵御矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)。
上式中,r是圆环内径,δ是圆环宽度。
毁坏面抵御矩W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)
=π×(3×842×4+3×84×42+43)= 88768mm3
=88.768×10-6 m3
风荷载在毁坏面上作用矩惹起的应力 = M/W
= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<<215Mpa
其中,215 Mpa是Q235钢的抗弯强度。
所以,太阳能路灯厂家设计选取的焊缝宽度满足请求,只需焊接质量能保证,灯杆的抗风是没有问题的。
2019-05-12
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