支架结构设计计算书

支架结构设计计算书

斜单轴跟踪系统抗风能力和支架强度的理论计算书、计算机模拟结果

3.4.1矮立柱校核书

1. 简介

此校核是按12级飓风，风速32.7米、秒、风压664.2-851牛顿/平方米。本次校核按最大风压851牛顿/平方米取值。

风力对主梁20o作用力为：5070N。

为安全起见，假设风垂直作用在主梁上，主梁的受力又全部作用在矮立柱上，进行了复核。作用力为13930N。

矮立柱由F120×4方管组成。

2.

3. 材料

4. 载荷和约束信息

5.

6. 结果

最大应力为：7.02661e+007 N/m^2，小于屈服强度：2.2059e+008 N/m^2。

最大位移为：1.27519mm。

最大受风面作用时安全系数为：3.139

假设最大作用力全部作用在矮立柱上安全系数为：1.143

6a. 应力

6b. 位移

6c. 位移

最大位移为：1.27519mm。

6d. 安全系数

矮立柱-SimulationXpressStudy-安全系数-图解4

最大受风面作用时安全系数为：3.139

假设最大作用力全部作用在矮立柱上安全系数为：1.143 7. 附录

3.4.2 长撑校核

1. 简介

此校核是按12级飓风，风速32.7米、秒、风压664.2-851牛顿/平方米。本次校核按最大风压851牛顿/平方米取值。

风力对长撑垂直作用力为：2090N

风力对长撑45o作用力为：1478N

主梁由F60×40×2矩形管组成。

2.

3. 材料

4.

5.

6. 结果

最大应力为：1.46279e+008 N/m^2。小于屈服强度：2.2059e+008 N/m^2。 最大位移为：10.7739mm 。

风垂直作用时安全系数为：1.508

风45O

作用时安全系数为： 2.132

6c. 位移

最大位移为：10.7739mm。

6d. 安全系数

风垂直作用时安全系数为：1.508 风45O作用时安全系数为： 2.132 7. 附录

3.4.3主梁校核

1. 简介

此校核是按12级飓风，风速32.7米、秒、风压664.2-851牛顿/平方米。本次校核按最大风压851牛顿/平方米取值。

风力对主梁垂直作用力为：13930N

风力对主梁45o作用力为：9850N

主梁由F120×4方管组成。

2. 文件信息

3. 材料

4.

5. 算例属性

6. 结果

最大应力为：2.06092e+008 N/m^2，小于屈服强度：2.2059e+008 N/m^2。

最大位移为：16.7083mm。

风垂直作用安全系数为： 1.070

风45O作用时安全系数为：1.514

6a.

6b. 位移

6c. 位移

最大位移为：16.7083mm。

风垂直安全作用系数为： 1.070

风45O作用时安全系数为：1.514

7. 附录

3.4.4斜单轴2.35KW驱动力矩计算

驱动力矩主要是克服跟踪支架的重力矩，由于跟踪支架为对称结构，风对轴心两侧的作

用力大小相等互相抵消，因此风的影响可包含在安全系数中解决。计算图：

1、电池板产生的重力矩：

每块电池板的重量为：19.5公斤。

10块电池板的重量为：195公斤。

电池板重心距驱动轴心的偏心距为：0.151米。

电池板产生的重力矩为：195×9.8×0.151=288.56牛顿.米

2、横撑产生的重力矩：

横撑的总重量为：53.3公斤

横撑重心距驱动轴心的偏心距为：0.0533米。

横撑产生的重力矩为：53.3×9.8×0.0533=27.68牛顿.米

3、总重力矩为：

电池板产生的重力矩+横撑产生的重力矩

288.56+27.68=316.24牛顿.米

4、驱动装置：

驱动装置额定输出扭矩为600牛顿.米

安全系数为：600÷316.24=1.897

驱动装置的额定输出扭矩大出所需扭矩的接近1倍。

结论：满足要求。