
綜合考慮了移動通信車
天線升降桿的自重輕、加工工藝等因素,并結(jié)合力學(xué)公式對移動通信車天線升降桿進(jìn)行剛度和強度分析,從而得出了適合移動通信車工作環(huán)境的最終設(shè)計方案。
穆動通信車自身具有多個通信頻道,可以充分實現(xiàn)對現(xiàn)場話務(wù)量的吸收.從而能有效保證通信暢通,提高特定區(qū)域的移動通話容量和質(zhì)量.解決大型會議、突發(fā)自然災(zāi)害等環(huán)境下由因現(xiàn)場大量人群聚集.同一地點同一時間話務(wù)量極高而導(dǎo)致的通信不暢等問題。
移動通信車在災(zāi)害搶險等任務(wù)中需要應(yīng)對惡劣的自然環(huán)境.因此整車系統(tǒng)的運行需要有較高的穩(wěn)定性。天線塔作為應(yīng)急通信車上最危險的部件,它的選擇夏抗風(fēng)安全計算就顯得尤為重要。下面以15 m天線塔為例,介紹天線塔選擇的依據(jù)與抗風(fēng)計算。

目前通信系統(tǒng)和其他行業(yè)使用的天線升降桿裝置有多種類型。按起升結(jié)構(gòu)形式分類大概有3種,即圓柱形、方柱型和人字塔形。按驅(qū)動形式分有氣動型、液壓型、電動型。不同形式的升降裝置有其各自的特點,根據(jù)使用條件、使用要求的不同有著各自的適應(yīng)范圍。
國內(nèi)生產(chǎn)的圓柱形升降桿,一般起升高度都為15 m左右,起升負(fù)載重量不大于200kg,而且在風(fēng)速超過一定值后必須通過拉風(fēng)繩來保證升降桿的工作狀態(tài)。方形截面的慣性矩是圓形截面慣性矩的1.7倍。方形截面的各項性能指標(biāo)均優(yōu)于圓形截面,因此在安裝尺寸不變的情況下,升降桿可采用立式工作,工作是不需要采用鋼絲繩拉固,大大降低了升降桿對場地的要求,而且負(fù)載重量可達(dá)300 kg。而^宇塔型升降桿,雖然起升高度較高、負(fù)載重量較重,但安裝空間鞍太,并且運動部件外露,維護(hù)性較差,不適用于空間相對狹小移動通信車。園此移動通信車般均選擇自立式升降桿。

以下選擇國產(chǎn)JDZG-1 5B型自i式升降桿進(jìn)行抗風(fēng)性能分析。根據(jù)通信天線廈微波對天線升降桿的要求:承最為300 kg時,升降塔在7級風(fēng)下垂直晃動幅度應(yīng)小于±2 2。.橫向偏移小于300 mm。自立式升降桿采用自i式(不拉鋼筵繩)I作方式,所有載荷由桿體承受。筆者綜合者慮了升降扦的刖度、強度,自重輕、加I工藝性等因素后,對升降桿進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,得出了最終的設(shè)計方案。現(xiàn)用力學(xué)公式計算如下:
1. 自立式升降桿的剛度分析
自立式升降桿的剛度是指升降桿頂部的偏穆和轉(zhuǎn)角。升降桿頂部的偏移是由2部分疊加而成的:一是桿體受到外力后本身的剛性變形,二是各桿體之間存在間隙,會偏擺從而引起偏移。桿體的剛性變形又分為桿體的彎曲變形和由彎曲變形引起的撓度2種情況。綜合分析,各桿體會受到扭矩、均布載荷和集中載荷影響,這3種情況都會引起桿體的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。受力情況見圖1。
各桿體的受力情況計算如下:
由風(fēng)載引起的桿體自身變形(8級風(fēng)).根據(jù)力學(xué)理論,2個公式分別為:
頂部變形:
撓度轉(zhuǎn)角:
其中:M=頂部載荷,本節(jié)桿體所受的風(fēng)載分別對本節(jié)桿體所產(chǎn)生的扭矩+頂部載荷中心偏移對桿體所產(chǎn)生的扭矩(載荷中心理論偏移為零.固不考慮扭矩),Nm。
上式中:J為相應(yīng)桿體的外露高度,mm;x為每2節(jié)桿體問的間隙,mm ; W為每2節(jié)桿體間的重合距離,mm。
經(jīng)計算得出y間隙=86 mm(桿體之間的間隙取值為0.8 nlm)。
綜上: =211+86=297mm<300mm,滿足要求。
由于上述計算中不計車體變形引起的偏擺。因此,實際使用時,總體應(yīng)考慮這部分的附加變形。但是在底盤上裝載了自動調(diào)平機構(gòu)時,此部分可不予考慮。

2.自立式升降桿的強度分析
在風(fēng)速達(dá)到12級風(fēng)時,天線載荷安裝在升降桿上,由于風(fēng)載荷的影響,此時升降桿各構(gòu)件處于受力最惡劣的狀態(tài)。風(fēng)載荷見圖2。
現(xiàn)考慮風(fēng)速為36 m/s(12級風(fēng)的上限),升降桿處于5。傾斜的狀態(tài)下,桿體材料為鋁合金,材料的屈服強度取值為150 Mpa,將各桿體的受力計算說明如下:
在風(fēng)速達(dá)到12級風(fēng)時,天線載荷安裝在升降桿上,由于風(fēng)載荷的影響,此時升降桿各構(gòu)件處于受力最惡劣的狀態(tài)。風(fēng)載荷見圖2。
現(xiàn)考慮風(fēng)速為36 m/s(12級風(fēng)的上限),升降桿處于5。傾斜的狀態(tài)下,桿體材料為鋁合金,材料的屈服強度取值為150 Mpa,將各桿體的受力計算說明如下:
故自立式升降桿在受力情況處于最惡劣的條件下,也能保證自身桿體不被破壞。因此移動通信車天線塔的選型上,要根據(jù)具體的使用情況靈活選用。同時必須進(jìn)行天線塔的剛度和強度分析,以滿足客戶的具體使用要求。

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