T≈KT·φ 公式1
T ―― 彈簧在被扭轉(zhuǎn)變形后所產(chǎn)生的扭矩,單位為N·mm
KT ―― 彈簧的扭轉(zhuǎn)剛度,當(dāng)彈簧被扭轉(zhuǎn)時(shí),每增加1°扭轉(zhuǎn)角所產(chǎn)生的扭矩,單位為N·mm/(°)
φ ―― 彈簧被扭轉(zhuǎn)的角度,單位為(°)
在彈性限度內(nèi),KT為常數(shù),彈簧在被扭轉(zhuǎn)變形后所產(chǎn)生的扭矩T與彈簧被扭轉(zhuǎn)的角度φ成正比。
設(shè):標(biāo)準(zhǔn)提升門(mén)門(mén)高為H,單位是mm,門(mén)的總重量是WD,單位是kg
設(shè):門(mén)被部分關(guān)閉,關(guān)閉的高度為h,單位是mm
這時(shí)部分關(guān)閉的門(mén)體垂直部分所產(chǎn)生的重量W為
W=WD·h/H 公式2
而重量W所產(chǎn)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(mén)被關(guān)閉高度為h時(shí)的半徑,單位是mm
g――重力加速度,約為9800,單位是mm/s2
當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)提升門(mén)的平衡系統(tǒng)平衡時(shí),彈簧在所產(chǎn)生的扭矩T應(yīng)等于門(mén)體垂直部分的重力所產(chǎn)生的扭矩TW,即:
KT·φ=[WD·h/H]·g·r 公式4
當(dāng)門(mén)全部開(kāi)啟時(shí),即h=0時(shí),滑升門(mén)全部處于水平狀態(tài),這時(shí)門(mén)體垂直部分所產(chǎn)生的重力為0,即平衡彈簧處于自
由狀態(tài),即φ=0。
當(dāng)門(mén)被部分關(guān)閉,關(guān)閉的高度為h時(shí),平衡彈簧被扭轉(zhuǎn)的角度φ應(yīng)該為長(zhǎng)度為h的鋼絲繩在鋼絲繩輪上纏繞的圈數(shù)乘以360°根據(jù)公式3我們可以看出:TW與h·r呈線性關(guān)系,而當(dāng)r不變時(shí),TW與h呈線性關(guān)系。
當(dāng)r不變時(shí),平衡彈簧被扭轉(zhuǎn)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(guān)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(zhuǎn)剛度KT與門(mén)的部分開(kāi)啟高度h無(wú)關(guān)。因此,如果彈簧的扭轉(zhuǎn)剛度KT按公式7計(jì)算,在彈簧的彈性限度內(nèi),如果WD、r及H不變,門(mén)無(wú)論開(kāi)啟到任何位置,門(mén)都會(huì)處于平衡狀態(tài)。而在標(biāo)準(zhǔn)提升門(mén)確定之后,WD、r及H就已經(jīng)確定,因此,計(jì)算并加工出具有相應(yīng)的彈簧的扭轉(zhuǎn)剛度KT的彈簧是至關(guān)重要的。