【產品介紹】

   從工作原理和技術特征上來說，這種桅桿相當于一個多節氣缸。在使用時，通過向氣缸內注入和排出空氣，以實現各節氣缸上升和下降運動。

　　各節氣缸都是由優質鋁合金材料制成的，整個制造過程經過擠壓成型、冷拔、珩磨、機加工、陽極氧化等多道工藝技術，并經過嚴格的檢驗工序，以保證桅桿的質量。

【技術說明】

1. 氣缸材質——鋁合金6063-T5

型號：6063鋁合金

主要合金元素為鎂與硅，具有加工性能極佳、優良的可焊接性、擠出性及電鍍性、良好的抗腐蝕性、韌性，易于拋光、上色膜，陽極氧化效果優良，是典型的擠壓合金。6063鋁合金型材以其良好的塑性、適中的熱處理強度、良好的焊接性能以及陽極氧化處理后表面華麗的色澤等諸多優點而被廣泛應用于建筑

型材、灌溉管材、供車輛、臺架、家具、升降機、柵欄等用的管、棒、型材。

6063的密度為2.69g/cm3

6063化學成分：鐵(Fe)0.35

錳(Mn)0.1

鎂(Mg)0.45～0.9

硅(Si)0.2～0.3

鋅(Zn)0.1

鈦(Ti)0.1

鉻(Cr)0.1

銅(Cu)0.1

鋁(Al)余量 熱處理代號--（名稱）

T1--人工時效

T2--退火

T4--固溶處理加自然時效

T5--固溶處理加不完全人工時效

T6--固溶處理加完全人工時效

T7--固溶處理加穩定化處理

固溶處理：指將合金加熱到高溫單相區恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻（水冷），以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。

不完全人工時效：采用比較低的時效溫度或較短的保溫時間，獲得優良的綜合力學性能，即獲得比較高的強度，良好的塑性和韌性，但耐腐蝕性能可能比較低。

完全人工時效：采用較高的時效溫度和較長的保溫時間 , 獲得最大的硬度和最高的抗拉強度 , 但伸長率較低。穩定化處理：為使工件在長期服役的條件下形狀和尺寸變化能夠保持在規定范圍內的熱處理。

2. 密封材料——丁腈橡膠

名稱：丁腈橡膠

性質：丁二烯和丙烯腈經乳液聚合制得的一類合成橡膠。外觀為淺黃色固體，相對密度0.91～0.986。丙烯腈在分子鏈中呈無規分布，屬非結晶性橡膠。

丁腈橡膠是一類耐油性能和耐熱性能優異的橡膠，由于其結構中有極性腈基存在，因此對非極性或弱極性的礦物油、動植物油、燃料油和溶劑都有較高的穩定性。丁腈橡膠有較寬的使用溫度范圍，可在空氣中120℃下長期使用。丁腈橡膠的耐油性能和耐熱性能隨其丙烯腈含量的增大而提高，但橡膠的耐寒性、耐磨性和彈性卻隨丙烯腈含量的增大而降低。丁腈橡膠品種牌號有320多個，按結合丙烯腈含量可分：42％～46％為極高腈、36％～41％為高腈、31％～35％為中高腈、25％～30％為中腈和25％以下為低腈5個品級。根據聚合溫度有：高溫聚合丁腈橡膠，以過硫酸鉀為引發劑，30～500℃聚合溫度，也稱硬丁腈橡膠；低溫聚合丁腈橡膠，以過氧化氫異丙苯-乙二胺四乙酸鈉-硫酸亞鐵-雕白粉為引發劑，5～100℃聚合溫度，也稱軟丁腈橡膠。軟丁腈橡膠質量、加工性能都優于硬丁腈橡膠。還有根據門尼值大小、物理狀態和防老劑等進行分類的方法。丁腈橡膠主要用于制造耐油橡膠制品，廣泛用于模制品、壓出制品、海綿制品、石棉制品、工業膠輥、耐油膠鞋、電線電纜、膠黏劑、增塑劑和建筑材料。

3. 防腐性能——硬質陽極氧化鋁和鋁合金硬質陽極氧化

鋁及其合金在相應的電解液中，在特定的工作條件下，在外加電流的作用下，在陽極上形成氧化膜的過程，稱做陽極氧化。鋁及鋁合金經硬質氧化后表面有較高的硬度、膜厚度、耐磨性和抗腐蝕性。

鋁和鋁合金硬質陽極氧化與普通陽極氧化表面氧化膜主要有以下區別：

硬質陽極氧化 普通陽極氧化(以6061為例)

氧化膜硬度 HV≥400 HV<300

氧化膜厚度 >30um-200um 10um

著色特性 最適宜著茶色、黑色 易著各種顏色

針對不同鋁制品的表面要求，選用不同的氧化工藝。如果只有表面裝飾性要求，選擇普通陽極氧化；如果強調產品表面硬度和耐磨性要求時，選擇硬質陽極氧化。鋁合金與銅合金比較只有1/3重，有些經硬質氧化的鋁制品取代銅可大大節約材料成本，同時又有較長的壽命。

4. 抗風性能——桅桿抗風性能與計算方法

1) 關于桅桿抗風性能的認識

桅桿抗風性能是桅桿類產品的重要技術指標之一。每個客戶都想知道自己所用的桅桿在安裝了負載物后，能夠承受多大的風力，但目前，幾乎沒有人能準確回答這個問題。這是因為桅桿的抗風性能決定于以下三個因素：

A桅桿的材質和結構

B桅桿的使用高度

C負載物的重量、體積和外形

在上述三個條件都明確的情況下，要得出具體抗風性能的指數，可通過以下三種方式：

（1） 理論計算 即使用有限元分析等方法。

（2） 模擬實驗 即將不同等級的風力折算成風壓，再使用物理方法（拉力計）進行測試。

（3） 風洞實驗 即將桅桿與負載物置于風洞中，模擬風速進行測試。

以上三種方法中，第三種方法可以提供較為接近實際的數值。但是，風洞實驗的代價和條件要求非常高。例如，18米高帶負載物的桅桿做風洞實驗，有沒有這么大的風洞？能否做？要花多少錢？都是個難題。所以，對于桅桿制造商來說，有關桅桿的抗風性能指標只能通過上述前兩種方法來提供。

2）桅桿抗風性能的計算方法

　　例如：A4-270-2300-7600升降桿抗風性能計算，按基準風速為100km/h進行。

　　1、技術條件

　　1.1、升降桿設計的基準風速▽=100km/h≈28m/s

　　1.2、在▽=28m/s時，估算出升降桿可受到的風阻力D。

　　1.3、升降桿共4節，具體尺寸見表。

2.抗風計算

2.1 抗彎截面系數

由于頂端管材底部是桅桿最薄弱的地方，承受彎矩也較大，只要202mm外徑的管材可以保證正常使用，整個桅桿就可以保證使用。202mm外徑抗彎截面系數

w=πd2／32 ﹛1-﹙do/d ﹚4﹜=3.14×2022/32 ﹛1－﹙190/202 ﹚4﹜=181332mm2

2.2 陣風系數

所謂陣風系數Kg就是在觀察時間內的最大瞬時風速V2與平均風速V2的比值，它隨觀察時間，平均風速，地形，地面粗糙度，基準風速所取重現期等因素有關。一般Kg在1.2－1.5之間，在這里取Kg＝1.3。V2=▽Kg=28×1.3=36.4m/s

2.3 升降桿不同直徑段的雷諾數

2.3.1雷諾數

R2=V2d/V= 36.4×0.202/0.15×10﹣4=4.9×103

V－空氣運動粘性系數，為0.15×10﹣4m2／s

d－管徑

2.3.2

由升降桿各段的雷諾數的變化范圍來確定升降桿的阻力系數CD 。

由于升降桿的長細比較大，且外表很光滑，因此我們可以視升降桿為光滑二維桿，下圖給出了光滑二維

圓柱體的阻力系數CD 與雷諾數Re 的關系曲線。

由曲線可以看出，升降桿的Re范圍正好處于CD =1.2的區域內。

2.4 升降桿頂節頂端風阻力

D=CD·2/2PV22dlKg2

　 =1.2×２/20×36.42×0.202×1.7×1.32

　 =57.67kg

2.5 強度校核

σmax=Mmax/W=37.4×20×27×2000／20222=5.4Mpa

6063-T6下σ=205Mpa，為確保安全，取σ=160Mpa

因為σmax＜σ ，所以桅桿可以承受100km/h的風速，在有機械自鎖結構的情況下，桅桿承受的風力可以

成倍增加，可以承受11級風速。

　　3）提高桅桿抗風性能的方法

　　在使用現有規格的桅桿的情況下，要提高桅桿的抗風能力，可以采取下面幾種方法：

　　1） 根據天氣條件，升降桅桿。風大時，把桅桿降下來。風小時，把桅桿升起來。

　　2） 使用抗風纖繩。正確及時的使用纖繩，可以極大的提高桅桿的抗風性能。

5. 負載性能——桅桿負載計算方法

6. 保持性能——桅桿高度保持方法

氣動升降桅桿是通過向桅桿內腔注入和排出壓縮空氣實現伸縮運動的。其高度的保持是在缸體內保存一

定量壓縮氣體實現的，簡稱“保壓”。

要做到保壓，就要求桅桿的密封性能好，氣源輸入與輸出的控制閥門密封性能好。但是，從理論上講，

密封性能再好，空氣也會慢慢泄露，即所謂“微泄露”現象。因此，保持高度與保壓只是一個相對的概

念。如果需要長期保持某一高度，就需要不斷補充空氣，這可以通過控制技術來實現。如在氣路上安裝

壓力檢測裝置，當氣壓低于某個值時，就啟動氣泵進行補氣。除此以外，還可以采取另外一種方法保持

桅桿高度，即“機械保持”。參見自鎖桅桿部分說明。

（保壓公式）壓力公式

氣缸內推力計算公式

F=１/4πd2P

F為氣體產生的推力（N）

d為桅桿活塞直徑（cm）

P為工作壓力（MPa

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