Потребителски телескопични стълбове за използване на открито?
Веднъж пригодих телескопичен стълб за камерата в задния си двор. Първата конструкция се провисна от вятъра - това ме научи, че разумният избор на материали, заключващи механизми и покрития е от огромно значение.
Добрият телескопичен стълб за външна употреба трябва да балансира между ниско тегло, здравина, сигурно заключване, товароносимост и защита от атмосферни влияния.
Нека разгледаме подходящите материали, системите за заключване, структурните спецификации, устойчивите на атмосферни влияния покрития и съветите за проектиране.
Какви материали са подходящи за външни телескопични стълбове?
Изборът на правилния материал е от ключово значение за здравината, устойчивостта на корозия и лесната употреба на телескопичните стълбове.
Обичайните варианти включват анодизирани алуминиеви сплави, неръждаема стомана, фибростъкло и композитни смеси, които отговарят на различни натоварвания и среди.
Сравнение на материалите
Материал | Ползи | Недостатъци |
---|---|---|
6061-T6 алуминиева екструзия | Леко тегло, добра устойчивост на корозия | Без дебели стени може да се изкриви при голямо натоварване |
Алуминиева сплав 7075 | Висока якост | По-скъпи, по-малко еластични |
304/316 неръждаема стомана | Силен и устойчив на корозия | По-тежки, по-трудни за обработка |
Пластмаса, подсилена с фибростъкло | Неметални, UV-стабилни, диелектрични | По-обемисти профили, възможност за изкривяване с течение на времето |
Композит с алуминиева сърцевина | Здравина + устойчивост на корозия | По-скъпи и по-трудни за доставка |
Построих 4-метров стълб за камера. Алуминият 6061 е лесен за екструдиране и анодиране. След тестове за вятър преминахме към 7075 за горните сегменти, за да намалим провисването.
Как се проектират заключващи механизми за телескопични стълбове?
Телескопичният стълб се нуждае от сигурни и лесни ключалки, за да може да се задържи на удължена дължина, без да се изплъзва при натоварване.
Често срещаните видове заключване включват ключалки с усукване, лостови ключалки, ключалки с бутони и системи с цанги или щифтове, подходящи за телескопична употреба на открито.
Опции за заключване
Тип заключване | Сила | Лесно използване | Дълготрайност | Случаи на употреба |
---|---|---|---|---|
Заключване чрез завъртане | Среден | Умерен | Висока | Леки външни антени |
Лост за управление | Висока | Много лесно | Добър | Монтиране на слънчеви панели или тенти |
Щифт за бутон | Нисък | Бърз | Умерен | Бюджетни стълбове за градински флагове |
Заключване на цангата | Висока | Умерен | Много висока | Използване на професионална камера |
Външна скоба | Много висока | Умерен | Добър | Използване при тежки условия или за фотографски цели |
Прозрения за дизайна
- Усукващи се брави зависят от триенето - покритията и допустимите отклонения са от значение.
- Лостови разпределители се заключва бързо с лост, но може да се разхлаби с течение на времето.
- Блокиране на бутони са най-бързи, но по-слаби и податливи на заклещване с мръсотия.
- Ключалки за цанги използвайте вътрешно разширение - гладко и сигурно, но сложно за обработка.
- Външни скоби се справят с тежки товари, но увеличават теглото и разходите.
Вторият ми прототип използваше цангови ключалки. Те се захващат здраво и добавих пластмасови втулки, за да подобря устойчивостта на корозия и сцеплението при намокряне.
Какви са спецификациите за натоварване на външни стълбове?
Телескопичните стълбове трябва да носят монтираното оборудване и да са устойчиви на вятър по дължина. Изчисленията трябва да отговарят на изискванията за безопасност при динамични натоварвания.
Спецификациите за натоварване зависят от дължината на сегмента, диаметъра, дебелината на стената, материала и максималния очакван вятър или тегло във върха.
Съображения за натоварването
-
Осево натоварване (тегло)
- Включва камера, антена или светлина.
- Използвайте площта на напречното сечение × границата на провлачане на материала, за да проверите безопасността при смачкване.
-
Огъване от вятъра
- Налягане на вятъра ~ 0,6 × wind_speed2 (m/s).
- Момент на огъване = Налягане × проектирана площ × дължина до товара.
- Сравнете моментната носимоспособност, като използвате I × границата на провлачане / разстоянието до неутралната ос.
-
Стабилност при огъване
- Използвайте формулата на Ойлер: Pcr = π2EI/(KL)2, като K=ефективен коефициент на дължина.
-
Коефициент на безопасност
- Използвайте SF 2-3 за външни условия, за да отчетете поривите и застаряването.
Таблица с примерни спецификации
Сегмент | Материал | OD × WT (mm) | Безопасно натоварване на конзолата (5 м) | Натоварване на огъване (10 м ход) |
---|---|---|---|---|
Външен | 6061-T6 Al | 40 × 2.0 | ~10 кг | ~150 N |
В средата на | 7075-T6 Al | 35 × 1.5 | ~8 кг | ~120 N |
Вътрешен | 7075-T6 Al | 30 × 1.2 | ~6 кг | ~100 N |
Реалните стойности на натоварването зависят от сплавта, но нашият прототип издържа камера с тегло 3 кг и устоя на пориви на вятъра до 20 м/сек без проблеми с деформацията.
Как да обработим стълбовете за устойчивост на атмосферни влияния?
Благодарение на финишното покритие стълбовете са устойчиви на корозия, UV лъчи и износване. Повърхностните обработки също така подобряват естетиката и намаляват триенето при плъзгане.
Възможностите за завършване включват анодиране, прахово боядисване, мокро боядисване и пластмасови втулки в ключалките.
Опции за довършителни работи
Тип на завършване | Предлагана защита | Бележки |
---|---|---|
Анодиране тип II | 10-20 μm оксид; абразия и корозия | Запазва сребристото покритие на алуминия; издържа на износване |
Тип III твърдо анодиране | 25-50 μm; изключително издръжлив | Може да изисква обработка с по-дебел толеранс |
Прахово покритие | Цветно покритие с устойчивост на UV лъчи/абразия | Необходими са грундове и втвърдяване |
Мокра боя (полиуретан) | Цветове по поръчка със спрей покритие | По-малко издръжлив от праха, по-високо съдържание на ЛОС |
PTFE или тефлонов спрей | Ниско триене, предотвратява залепването | Полезни при плъзгащи се секции |
Допълнителни съвети за довършителни работи:
- Смажете ключалките със силиконова смазка, за да улесните плъзгането.
- Добавете пластмасови капачки, за да запечатате влагата.
- Използвайте гумени или найлонови втулки, за да изолирате контакта метал-метал.
- За използване в крайбрежни райони използвайте елоксиране тип III или прахово покритие за морски съдове.
Анодизирах полюсите в бронзово сиво и включих PTFE на вътрешните плъзгачи. Резултатът се плъзгаше гладко дори след година на солен въздух край морето.
Заключение
Проектирането на външни телескопични стълбове означава балансиране на материала, надеждността на заключването, безопасността при натоварване и трайните покрития. Алуминий 6061 или 7075 предлага добро съотношение между тегло и здравина. Изберете типа заключване според натоварването и лекотата, изчислете внимателно спецификациите за вятър и огъване и завършете с анодиране или прахово боядисване. С внимателно проектиране вашият стълб ще издържи на слънце, вятър и дъжд.
Въпроси вярно/невярно
Фрикционните ключалки на цангата осигуряват сигурно захващане на телескопичните стълбове при умерени ветрови натоварванияИстински
Цокълът се разширява вътрешно, за да се захване плътно и е по-малко склонен към приплъзване при натоварване.
Анодирането тип II осигурява по-добра защита от корозия в сравнение с праховото покритиеФалшив
Праховото боядисване обикновено осигурява по-добра цялостна защита от корозия и абразия от лекото анодиране тип II.