筆者綜合考慮了移動(dòng)通信車天線升降桿的自重輕、加工工藝等因素，并結(jié)臺(tái)力學(xué)公式對(duì)移動(dòng)通信車天線升降桿進(jìn)行剛度和強(qiáng)度分析，從而得出了適合移動(dòng)通信車工作環(huán)境的最終設(shè)計(jì)方案。

  移動(dòng)通信車自身具有多個(gè)通信頻道，可以充分實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)通話容量和質(zhì)量，解決大型會(huì)議、突發(fā)自然災(zāi)害等環(huán)境下由因現(xiàn)場(chǎng)大量人群聚集，同一地點(diǎn)同一時(shí)間話務(wù)量極高而導(dǎo)致的通信不暢等問(wèn)題。

  移動(dòng)通信車在災(zāi)害搶險(xiǎn)等任務(wù)中需要應(yīng)對(duì)惡劣的自然環(huán)境．因此整車系統(tǒng)的運(yùn)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(xiǎn)的部件，它的選擇夏抗風(fēng)安全計(jì)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(jì)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(dòng)形式分有氣動(dòng)型、液壓型、電動(dòng)型。不同形式的升降裝置有其各自的特點(diǎn)，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(guó)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(guò)一定值后必須通過(guò)拉風(fēng)繩來(lái)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(xiàng)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(duì)場(chǎng)地的要求，而且負(fù)載重量可達(dá)300 kg。而人字塔型升降桿，雖然起升高度較高、負(fù)載重量較重，但安裝空間較大，并且運(yùn)動(dòng)部件外露，維護(hù)性較差，不適用于空間相對(duì)狹小移動(dòng)通信車。因此移動(dòng)通信車一般均選擇自立式升降桿。

  以下選擇國(guó)產(chǎn)JDZG-15B型自立式升降桿進(jìn)行抗風(fēng)性能分析。根據(jù)通信天線及微波對(duì)天線升降桿的要求：承載量為300 kg時(shí)，升降塔在7級(jí)風(fēng)下垂直晃動(dòng)幅度應(yīng)小于±2 2度，橫向偏移小于300mm。自立式升降桿采用自立式(不拉鋼絲繩)工作方式，所有載荷由桿體承受。筆者綜合者慮了升降扦的剛度、強(qiáng)度，自重輕、加工工藝性等因素后，對(duì)升降桿進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，得出了最終的設(shè)計(jì)方案?，F(xiàn)用力學(xué)公式計(jì)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移和轉(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(huì)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(huì)受到扭矩、均布載荷和集中載荷影響，這3種情況都會(huì)引起桿體的彎曲和扭轉(zhuǎn)變形。受力情況見(jiàn)圖1。

  各桿體的受力情況計(jì)算如下：

  由風(fēng)載引起的桿體自身變形(8級(jí)風(fēng))．根據(jù)力學(xué)理論，2個(gè)公式分別為：

  頂部變形：y=ML²/2EL+qL⁴/8EI+PL³/3EL

  撓度轉(zhuǎn)角：Q=ML/2EL+qL³/6EI+PL²/2EL

  其中：M=頂部載荷，本節(jié)桿體所受的風(fēng)載分別對(duì)本節(jié)桿體所產(chǎn)生的扭矩+頂部載荷中心偏移對(duì)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(wèn)的間隙，mm ； W為每2節(jié)桿體間的重合距離，mm。

  經(jīng)計(jì)算得出y間隙=86 mm(桿體之間的間隙取值為0．8mm)。

  綜上：y偏移=y風(fēng)載+y間隙²=211+86=297mm<300mm，滿足要求。

  由于上述計(jì)算中不計(jì)車體變形引起的偏擺。因此，實(shí)際使用時(shí)，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(dòng)調(diào)平機(jī)構(gòu)時(shí)，此部分可不予考慮。

2．自立式升降桿的強(qiáng)度分析

  在風(fēng)速達(dá)到12級(jí)風(fēng)時(shí)，天線載荷安裝在升降桿上，由于風(fēng)載荷的影響，此時(shí)升降桿各構(gòu)件處于受力最惡劣的狀態(tài)。風(fēng)載荷見(jiàn)圖2。

  現(xiàn)考慮風(fēng)速為36 m／s(12級(jí)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(qiáng)度取值為150 Mpa，將各桿體的受力計(jì)算說(shuō)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?xiàng)U體不被破壞。因此移動(dòng)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(shí)必須進(jìn)行天線塔的剛度和強(qiáng)度分析，以滿足客戶的具體使用要求。