Розрахунок ходу та сили ланцюгового приводу

Посібник із проектування та технічних характеристик для систем природної вентиляції та SHEV

 

1. Резюме

Вибір і специфікація електричних ланцюгових віконних приводів для автоматичної природної вентиляції та систем димовидалення (SHEV) вимагає точних механічних і кінематичних розрахунків. Неправильний розмір призводить до серйозних проблем: недостатній хід перешкоджає дотриманню вимог щодо мінімальної аеродинамічної вільної площі, тоді як надмірний хід або неправильна оцінка сили спричиняє структурну деформацію віконних рам, втомну поломку ланцюга або перегорання двигуна.

У цьому технічному посібнику наведено геометричні формули, динаміку структурного важеля, вимоги до сили та коефіцієнти безпеки, необхідні для правильного розрахунку ходу приводу та необхідної сили поштовху/тяги.

 

2. Кінематичні основи: розрахунок ходу

Ланцюгові віконні приводи перетворюють лінійну тягу двигуна в кутове зміщення навколо фіксованого шарніра (шарнір/фрикційна опора). Тригонометрично обчислення ходу приводу — це розрахунок довжини сторони трикутника, де висота вікна та кут відкривання є основними змінними.

 

2.1 Базова кінематична модель (верхні/нижні-вісні вікна)

Для верх{0}}- або нижньо{1}}підвісних вікон, у яких стандартний кронштейн приводу встановлено на передньому краї (найдальший від петлі край рами):

 

2.2 Регулювання монтажного положення зі зміщенням

Якщо архітектурні обмеження (такі як внутрішні жалюзі, стійки конструкції або глибокі люки) перешкоджають установці на передній кромці, привід потрібно відставити ближче до лінії петлі.

Нехай L1 — фактична монтажна відстань від осі шарніра до точки кріплення ланцюга приводу (L1 < H):

● Інженерний компроміс-:Переміщення кронштейна приводу на 50% ближче до петлі зменшує необхідну довжину ходу на 50%, але вдвічі збільшує робочу силу як для ланцюга, так і для віконної рами.

 

3. Механіка розрахунку сили та навантаження

Приводи мають долати вагу стулки, структурне тертя, стійкість-ущільнення до стиснення та зовнішнє вітрове навантаження.

 

3.1 Компонент гравітаційного навантаження (Fg)

Сила тяжіння, необхідна для штовхання або відтягування стулки, залежить від типу вікна та кута відкривання:

● Вертикальні вікна:Верх-підвісні/нижні-підвісні вікна: Fg=(Ш × 9,81 / 2) × (В / Д1) × sin(θ)

● Похилі вікна:Мансардні вікна / вентиляційні отвори на даху: Fg=(Ш × 9,81) × cos( ) × (В / Д1)

 

3.2 Компонент вітрового навантаження (Fwind)

У -висотних приміщеннях або в прибережних зонах тиск вітру діє перпендикулярно до площини вікна:

3.3 Стиснення ущільнення прокладки (Fseal)

Щоб забезпечити IP{0}}непроникність у закритому стані, -прокладки з EPDM високої щільності вимагають початкової сили стиснення:

● Стандартні погодні смуги:Від 25 до 40 Н на погонний метр периметра.

● Акустичні / важкі-ущільнювачі:До 80 Н на погонний метр периметра.

 

3.4 Загальна мінімальна номінальна сила приводу (Fзагальна)

Застосовуючи стандартні інженерні запаси безпеки (Ks більше або дорівнює 1,30 до 1,50):

4. Матриця інженерних довідкових даних

Наступна матриця надає стандартні геометричні вимоги до типових профілів висоти архітектурного вікна:

Висота вікна H (мм)	Цільовий кут θ	Теоретичний хід S (мм)	Стандартна характеристика Хід (мм)	Безкоштовне відкриття Dist. D (мм)
600	30 градусів	310.6	350 (обмежено електронним способом)	300.0
600	60 градусів	600.0	600	519.6
1000	30 градусів	517.6	550 (обмежено електронно)	500.0
1000	60 градусів	1000.0	1000	866.0
1400	30 градусів	724.7	750 (обмежено електронно)	700.0
1400	45 градусів	1071.5	1100 (подвійний-ланцюг / тандем)	1071.5

 

5. Критичні рекомендації щодо встановлення та специфікації

1. Програмування електронних лімітів проти жорстких зупинок:Ніколи не дозволяйте структурним рамам віконних стулок діяти як механічні жорсткі упори при повному ході. Завжди вказуйте приводи з внутрішнім регулюванням меж -на основі кодера або обмежувачами мікро-перемикачів, установленими на 10–15 мм нижче зв’язування рами, щоб запобігти смугам шестерні та деформації рами.

2. Стійкість до вигину та провисання ланцюга:Одно-ланцюгові приводи відчувають бічне відхилення та провисання, коли довжина ходу перевищує 500 мм. Для пристроїв з ходом понад 600 мм або важких подвійних-склопакетів укажіть подвійні-ланцюги з нержавіючої сталі або тандемні/подвійні-конфігурації приводів, синхронізовані через внутрішні контури керування мікропроцесором.

3. Відповідність стандарту EN 12101-2 для систем SHEV:Системи димовидалення вимагають гарантованої продуктивності під впливом вогню (робота 300 градусів протягом до 30 хвилин) і в умовах втрати електроенергії. Переконайтеся, що технічні характеристики приводу включають сумісність із аварійним джерелом живлення постійного струму 24 В від акумулятора та сертифікацію теплостійкості класу B300.