Windbestendig ontwerp van straatlantaarnpaal op zonne-energie
Zonnestraatverlichting In het zonnestraatverlichtingssysteem is een structureel probleem dat veel aandacht vereist, het ontwerp van de windweerstand. Het ontwerp van de windweerstand is hoofdzakelijk verdeeld in twee delen, één is het ontwerp van de windweerstand van de beugel van de batterijmodule en de andere is het ontwerp van de windweerstand van de lichtmast.
Volgens de technische parametergegevens van de fabrikant van de batterijmodule is de tegenwindse druk die de zonnebatterijmodule kan weerstaan 2700 Pa. Als de windweerstandscoëfficiënt is geselecteerd op 27 m/s (gelijk aan een tiende tyfoon), is de winddruk op de batterijmodule volgens de niet-viskeuze vloeistofmechanica slechts 365 Pa. Denk alleen al aan verlichting, zodat het onderdeel zelf bestand is tegen de windsnelheid van 27 m/s zonder beschadigd te raken. Daarom is de belangrijkste overweging in het ontwerp de verbinding tussen de batterijmontagebeugel en de lichtmast.
Bij het ontwerp van het straatverlichtingssysteem maakt het verbindingsontwerp van de batterijmontagebeugel en de lichtmast gebruik van een boutstaaf om de verbinding te bevestigen.
Windbestendig ontwerp van straatlantaarnpaal
De parameters van straatverlichting zijn als volgt:
Helling batterijpaneel A=16o poolhoogte=5m
Fabrikanten van straatlantaarns op zonne-energie ontwerpen en selecteren de lasnaadbreedte aan de onderkant van de paal δ=4 mm, de buitendiameter van de onderkant van de paal=168 mm
Het oppervlak waar de las zich bevindt is het vernietigingsoppervlak van de lichtmast. De afstand van het rekenpunt P van het weerstandsmoment W van het faaloppervlak van de lamppaal tot de door de lamppaal ontvangen werklijn van de zonnepaneelbelasting F is
PQ = [5000+(168+6)/tan16o]× Sin16o = 1545mm=1.545m. Het moment van windbelasting op het bezwijkvlak van de lichtmast is dus M = F×1.545.
Volgens het ontwerp maximaal toelaatbare windsnelheid van 27 m/s, is de basisbelasting van een 2 × 30 W dual-cap zonne-straatverlichting batterijpaneel 730N. Rekening houdend met de veiligheidsfactor van 1,3, F=1,3 × 730=949N.
Daarom is M=F × 1,545=949 × 1,545=1466 N.m.
Volgens wiskundige afleiding is het weerstandsmoment van het cirkelvormige breukvlak W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3).
In de bovenstaande formule is r de binnendiameter van de ring en is δ de breedte van de ring.
Moment van weerstand tegen breukvlak W = π×(3r2δ+3rδ2+δ3)
=π×(3×842×4+3×84×42+43)= 88768mm3
=88.768×10－6 m3
De spanning veroorzaakt door het moment van windbelasting op het bezwijkvlak=M/W
= 1466/(88.768×10-6) =16.5×106pa =16.5 Mpa<>
Onder hen is 215 Mpa de buigsterkte van Q235-staal.
Daarom voldoet de door de fabrikant van zonnestraatverlichting ontworpen en geselecteerde lasnaadbreedte aan de eisen. Zolang de laskwaliteit van de geïntegreerde straatlantaarn op zonne-energie kan worden gegarandeerd, is de windweerstand van de lichtmast geen probleem.
