專利名稱：移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燈具性能的測試方法及裝置，尤其涉及移動照明升降燈具性能的測試方法及裝置。
背景技術(shù)：
移動照明升降燈具一直是在野外進(jìn)行搶修和搶修時不可缺少的設(shè)備，尤其是在遇到大型自然或人為造成的災(zāi)難過程中進(jìn)行救生時，能起到重要的作用。針對夜晚戶外施工、搶修、搶險及救生而開發(fā)出來的可以移動并且能夠升降大范圍照明產(chǎn)品，具有隨處移動操作方便的特點，但是由于設(shè)備工作都是在夜間戶外，對燈具的穩(wěn)定性要求也就相應(yīng)地極其高，例如:在戶外使用的風(fēng)力要求是在8級風(fēng)力作用下不出現(xiàn)傾倒和升降部件不能出現(xiàn)異常，以免燈具出現(xiàn)傾倒而可能引發(fā)人身傷害。現(xiàn)有的移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試方法，一般是:先將燈具升高到最大高度，然后在與燈具升起最大高度的同一水平位置固定一個滑輪，再來進(jìn)行掉重。由于移動照明升降燈具存在最大升高不一，比如:有的可以上升到6米，有的可以升高到10米，有的是3、4米，所以現(xiàn)有的這種測試方法，存在操作繁瑣，測試效率低下并且不安全，還會造成大量的人力和物力資源的浪費，實有必要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試方法及裝置，能夠非常方便、安全并且有效地測試出燈具在不同風(fēng)力級別下的風(fēng)力抗傾倒能力。本發(fā)明針對上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案包括，提出一種移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試方法，包括以下步驟:設(shè)置定滑輪，其距離地面的高度為設(shè)定高度；根據(jù)待測移動照明升降燈具上升的最大高度，設(shè)置其與該定滑輪之間的水平距離；將待測移動照明升降燈具上升到最大高度，該最大高度大于該設(shè)定高度I米以上；將配重繩索的一端系在該測移動照明升降燈具的頂端，另一端繞過該定滑輪后懸掛設(shè)定質(zhì)量的配重物，且該配重繩索與定滑輪形成相對滑動；該配重繩索的另一端懸掛設(shè)定質(zhì)量的配重物后，在設(shè)定時長內(nèi)維持該配重物作用，以測試待測移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力。所述的在該配重繩索的另一端懸掛設(shè)定質(zhì)量的配重物，并在設(shè)定時長內(nèi)維持該配重物作用，以測試待測移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的過程，具體包括:按設(shè)定的角度位置旋轉(zhuǎn)該待測移動照明升降燈具，對每個角度位置，進(jìn)行在設(shè)定時長內(nèi)維持該配重物作用的測試，以測試待測移動照明升降燈具在各個不同方向的風(fēng)力抗傾倒能力。所述的按設(shè)定的角度位置旋轉(zhuǎn)該待測移動照明升降燈具是指按相互間隔120、90、60、45或者30度旋轉(zhuǎn)該待測移動照明升降燈具。該定滑輪距離地面的設(shè)定高度為I米。該待測移動照明升降燈具與該定滑輪之間的水平距離設(shè)定為1.2米。該設(shè)定時長不少于10分鐘。
該配重物的設(shè)定質(zhì)量的確定過程包括:計算在待測移動照明升降燈具在上升到最大高度LO時，在該設(shè)定級別風(fēng)力作用下承受的最大力矩LJ ;計算F1=K*LJ/ L0，其中，K為安全系數(shù)，F(xiàn)l為待測移動照明升降燈具在最大高度LO時的水平受力；計算F= F1/COS0，其中，Θ為配重繩索與水平面之間的夾角，COS0=W/[W2+ (LO-H)2]1/2，W為該定滑輪與待測移動照明升降燈具之間的水平距離，H為該定滑輪距離地面的設(shè)定高度；計算配重物的質(zhì)量=F/g，其中，g為重力加速度。該待測移動照明升降燈具包括至少兩根可伸縮的升降桿，其中最下方的一根升降桿固定在可移動的基座上，其中最上方的一根升降桿的上端支撐有燈盤，最大力矩LJ的計算包括該燈盤與各個升降桿在伸展?fàn)顟B(tài)并受到該設(shè)定級別風(fēng)力作用時，相對地面的力矩之和。該安全系數(shù)為1.5 ;該設(shè)定級別風(fēng)力不低于8級。本發(fā)明針對上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案還包括，提出一種移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試裝置，包括:定滑輪，其距離地面的高度為設(shè)定高度，該設(shè)定高度小于待測移動照明升降燈具能夠上升到的最大高度I米以上，并且該定滑輪與待測移動照明升降燈具之間具有設(shè)定的水平距離；配重繩索，其繞過該定滑輪并與該定滑輪形成相對滑動，其一端系在該測移動照明升降燈具的頂端；以及配重物，其懸掛在該配重繩索的另一端懸掛，具有設(shè)定質(zhì)量，從而可在設(shè)定時長內(nèi)維持該配重物作用，以測試待測移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試方法及裝置，通過定滑輪、配重繩索以及配重物的巧妙配合，將定滑輪的位置固定，能夠非常方便、安全并且有效地測試出燈具在不同風(fēng)力級別下的風(fēng)力抗傾倒能力。


圖1為本發(fā)明的移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試方法及裝置實施例的操作示意。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明予以進(jìn)一步地詳盡闡述。本發(fā)明的移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試方法，包括以下步驟:設(shè)置定滑輪，其距離地面的高度為設(shè)定高度；根據(jù)待測移動照明升降燈具上升的最大高度，設(shè)置其與該定滑輪之間的水平距離；將待測移動照明升降燈具上升到最大高度，該最大高度大于該設(shè)定高度I米以上；將配重繩索的一端系在該測移動照明升降燈具的頂端，另一端繞過該定滑輪后懸掛設(shè)定質(zhì)量的配重物，且該配重繩索與定滑輪形成相對滑動；該配重繩索的另一端懸掛設(shè)定質(zhì)量的配重物后，在設(shè)定時長內(nèi)維持該配重物作用，以測試待測移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力。相應(yīng)地，本發(fā)明的移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試裝置，包括:定滑輪，其距離地面的高度為設(shè)定高度，該設(shè)定高度小于待測移動照明升降燈具能夠上升到的最大高度I米以上，并且該定滑輪與待測移動照明升降燈具之間具有設(shè)定的水平距離；配重繩索，其繞過該定滑輪并與該定滑輪形成相對滑動，其一端系在該測移動照明升降燈具的頂端；以及配重物，其懸掛在該配重繩索的另一端懸掛，具有設(shè)定質(zhì)量，從而可在設(shè)定時長內(nèi)維持該配重物作用，以測試待測移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力。參見圖1，本發(fā)明的測試方法及裝置實施例大致包括:測試前，需要將燈具上升到最大能夠升起的高度L0，保證燈具受力支點處于最長，也就是在支撐桿I中，中桿12相對底桿11向上伸出到最大位置，頂桿13相對中桿12向上伸出到最大位置，以使燈盤2處于最高位置，燈盤2的重心相對地面的距離為LO。在燈具前方水平距離W處、離地面高度為H的位置固定一個定滑輪3。將配重繩索5的一端與燈具升起最高點固定，并且需要保證配重繩索5與定滑輪3的摩擦力是最小，優(yōu)選地，配重繩索5選用細(xì)鋼絲繩或鐵絲，以使表面光滑、摩擦力較小，提高測試數(shù)據(jù)精確性。然后再將燈具各個升起節(jié)點進(jìn)行積分，算出燈具每節(jié)升降桿之間所受的力矩，計算公式為:L= 0.5wkdk其
中，w為面元處迎風(fēng)面的寬度，dh為高度元。這樣可算出燈盤以及每節(jié)升降桿之間的力矩L值，然后再將各節(jié)升降桿之間的L力矩值加起來計算出總的力矩值LJ ;再根據(jù)力與力矩之間的關(guān)系，計算出燈具的水平拉力Fl值，即:F1 =K*LJ/L0，其中，F(xiàn)l是燈具的水平拉力，LO是燈具的燈具升高到受力點的高度值，LJ是燈盤以及各節(jié)升降桿之間的力矩之和，K為安全系數(shù)，通常地，可以去K值為1.5，也就是按1.5倍的安全系數(shù)進(jìn)行測試，當(dāng)然，根據(jù)實際的需要，K值可以取得更 大，如:1.8，以增大安全系數(shù)，也可以取得較小，如1.3以縮小安全冗余；然后，再利用三角函數(shù)COS0=W/[W2+ (LO-H)2]172，根據(jù)水平拉力Fl與配重物4產(chǎn)生的F方向的夾角之間的關(guān)系，計算出F的大小，即F為燈具所要承受的8級風(fēng)力抗傾倒的要求。下面以一個具體的測試過程為例，對本發(fā)明的方法，予以進(jìn)一步詳細(xì)說明。某型待測移動照明升降燈具，市場需要滿足8級風(fēng)力要求，燈具的最大升起高度為
2.5m,總共分為四個部分，燈盤和三節(jié)升降桿，其中，底桿11的最大高度LI為0.83m,桿徑為38mm ;中桿12的最大高度L2為1.5m,桿徑為30mm ;頂桿13的最大高度L3為2.2m,桿徑為22mm ;燈盤2的最大高度LO為2.5m，燈盤的最大迎風(fēng)面積=0.0235*2+0.0146=0.062m2。按公式:L= 0.5 PF2Aj wMA，計算燈盤及各升降桿所受力矩。其中:P為空氣密
度，取值1.29kg/m3 ^為風(fēng)速，8級風(fēng)速為20.7m/s ;h為燈具升起時受力點的最大高度^為面元處迎風(fēng)面得寬度，dh為高度元。有:
燈盤所受力矩=0.5*1.29*20.72 *0.062*2.5=42.84Nm ；
頂桿所受力矩=0.5*1.29*20.72 *0.5*0.038*0.832 =3.62Nm ；
中桿所受力矩=0.5*1.29*20.72 *0.5*0.03* (1.52 -0.832 ) =6.47Nm ；
底桿所受力 矩=0.5*1.29*20.72*0.5*0.022* (2.22_1.52 ) =7.87Nm ；
因此,燈具的總力矩 LJ=42.84+3.62+6.47+7.87=60.8Nm。選擇1.5倍的安全系數(shù)，考慮配重物4的作用點在頂桿13的最大高度L3處，可以將最大迎風(fēng)所承受的力視為作用在距離地面10距離為L3，也就是2.2m, Fl*2.2=60.8*1.5即:F1=41.5N。
將水平力更改為合力進(jìn)行，利用一個定滑輪3，定滑輪3可以通過一安裝桿6固定在天花板20上，在其他的實施例中，定滑輪3也可以安裝在設(shè)置于地面10的支架上(圖未示出);然后利用三角函數(shù)和合力的關(guān)系將水平力Fl更改為斜度Θ角度進(jìn)行計算，其中Θ為配重繩索5與水平面10之間的夾角；具體計算詳見下列步驟:
COS Θ =ff/ [ff2+ (LO-H)2]172，其中，W= 1.2m, H=L 0m, L0=2.5m ；
F = F1/C0Sθ=57N ；配重物4 5.7kg。由于燈具的底桿是安裝在可移動的底座8上，通過旋轉(zhuǎn)底座8，可以使燈具處于各個方向。例如:按相互間隔90度旋轉(zhuǎn)底座8，可以測試燈具面對四個正方向的風(fēng)力作用的能力；按相互間隔45度旋轉(zhuǎn)底座8，可以測試燈具面對八面方向的風(fēng)力作用的能力；當(dāng)然，在其他的實施例中，也可以是其他的等分角度，比如:30、60或者120。需要說明的是，上述的旋轉(zhuǎn)底座8的角度，可以依據(jù)實際應(yīng)用中，環(huán)境中可能的風(fēng)力影響，而具體確定，而無須限定于上述的等分方式。本發(fā)明的測試方法，通過向燈具各個方向進(jìn)行施加5.7kg的重物，并在每個方向上分別維持lOmin，再通過觀察燈具是否出現(xiàn)翻倒及斷裂變形等情形，則就可以有效地判斷燈具是否滿足抗8級風(fēng)力的要求了。需要說明的是，雖然在本實施例中，在每個方向上，維持受力的時間設(shè)定為10min,根據(jù)燈具本身的結(jié)構(gòu)特點以及實際可能面對的應(yīng)用情形，將其延長，如:15min，或者將其縮短，如:5min，都是可以的。另外，本發(fā)明中前述的該最大高度大于該設(shè)定高度I米以上，是針對實際應(yīng)用出現(xiàn)的可能，即:定滑輪3的設(shè)定高度在I米左右，燈具的最大升高在2米以上，為使測試方便而進(jìn)行的一般設(shè)定，對于其他的情形，比如:定滑輪3的設(shè)定高度在1.5米，燈具的最大升高在2米左右，則該最大高度大于該設(shè)定高度的尺度也可能會小于I米，比如:只有0.5米或者更小的0.3或0.2米。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試方法及裝置，通過將定滑輪3的高度以及水平位置相對待測燈具固定，再通過計算確定配重物4的質(zhì)量以估計風(fēng)力的作用，可以測試出不同類型燈具(比如:升高為6米和升高為10米的塔型燈具)的風(fēng)力抗傾倒要求，使燈具各項性能指標(biāo)都滿足客戶使用要求。上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用于限制本發(fā)明的實施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神，可以十分方便地進(jìn)行相應(yīng)的變通或修改，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試方法，其特征在于，包括以下步驟: 設(shè)置定滑輪，其距離地面的高度為設(shè)定高度； 根據(jù)待測移動照明升降燈具上升的最大高度，設(shè)置其與該定滑輪之間的水平距離；將待測移動照明升降燈具上升到最大高度，該最大高度大于該設(shè)定高度I米以上；將配重繩索的一端系在該測移動照明升降燈具的頂端，另一端繞過該定滑輪后懸掛設(shè)定質(zhì)量的配重物，且該配重繩索與定滑輪形成相對滑動； 該配重繩索的另一端懸掛設(shè)定質(zhì)量的配重物后，在設(shè)定時長內(nèi)維持該配重物作用，以測試待測移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力。
2.依據(jù)權(quán)利要求1所述的測試方法，其特征在于，所述的在該配重繩索的另一端懸掛設(shè)定質(zhì)量的配重物，并在設(shè)定時長內(nèi)維持該配重物作用，以測試待測移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的過程，具體包括 : 按設(shè)定的角度位置旋轉(zhuǎn)該待測移動照明升降燈具，對每個角度位置，進(jìn)行在設(shè)定時長內(nèi)維持該配重物作用的測試，以測試待測移動照明升降燈具在各個不同方向的風(fēng)力抗傾倒能力。
3.依據(jù)權(quán)利要求2所述的測試方法，其特征在于，所述按設(shè)定的角度位置旋轉(zhuǎn)該待測移動照明升降燈具是指按相互間隔120、90、60、45或者30度旋轉(zhuǎn)該待測移動照明升降燈具。
4.依據(jù)權(quán)利要求1所述的測試方法，其特征在于，該定滑輪距離地面的設(shè)定高度為I米。
5.依據(jù)權(quán)利要求1所述的測試方法，其特征在于，該待測移動照明升降燈具與該定滑輪之間的水平距離設(shè)定為1.2米。
6.依據(jù)權(quán)利要求1所述的測試方法，其特征在于，該設(shè)定時長不少于10分鐘。
7.依據(jù)權(quán)利要求1所述的測試方法，其特征在于，該配重物的設(shè)定質(zhì)量的確定過程包括: 計算在待測移動照明升降燈具在上升到最大高度LO時，在該設(shè)定級別風(fēng)力作用下承受的最大力矩U ； 計算F1=K*LJ/ L0，其中，K為安全系數(shù)，F(xiàn)l為待測移動照明升降燈具在最大高度LO時的水平受力； 計算F= F1/COS0，其中，Θ為配重繩索與水平面之間的夾角，COS Θ =W/[W2+ (LO-H)2]1/2，W為該定滑輪與待測移動照明升降燈具之間的水平距離，H為該定滑輪距離地面的設(shè)定高度； 計算配重物的質(zhì)量=F/g，其中，g為重力加速度。
8.依據(jù)權(quán)利要求7所述的測試方法，其特征在于，該待測移動照明升降燈具包括至少兩根可伸縮的升降桿，其中最下方的一根升降桿固定在可移動的基座上，其中最上方的一根升降桿的上端支撐有燈盤，最大力矩U的計算包括該燈盤與各個升降桿在伸展?fàn)顟B(tài)并受到該設(shè)定級別風(fēng)力作用時，相對地面的力矩之和。
9.依據(jù)權(quán)利要求7所述的測試方法，其特征在于，該安全系數(shù)為1.5 ;該設(shè)定級別風(fēng)力不低于8級。
10.一種移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試裝置，其特征在于，包括: 定滑輪，其距離地面的高度為設(shè)定高度，該設(shè)定高度小于待測移動照明升降燈具能夠上升到的最大高度I米以上，并且該定滑輪與待測移動照明升降燈具之間具有設(shè)定的水平距離； 配重繩索，其繞過該定滑輪并與該定滑輪形成相對滑動，其一端系在該測移動照明升降燈具的頂端；以及 配重物，其懸掛在該配重繩索的另一端懸掛，具有設(shè)定質(zhì)量，從而可在設(shè)定時長內(nèi)維持該配重物作用，以測試待 測移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力。
全文摘要
一種移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力的測試方法及裝置，該方法設(shè)置定滑輪，其距離地面的高度為設(shè)定高度；根據(jù)待測移動照明升降燈具上升的最大高度，設(shè)置其與該定滑輪之間的水平距離；將待測移動照明升降燈具上升到最大高度，該最大高度大于該設(shè)定高度1米以上；將配重繩索的一端系在該測移動照明升降燈具的頂端，另一端繞過該定滑輪后懸掛設(shè)定質(zhì)量的配重物，且該配重繩索與定滑輪形成相對滑動；該配重繩索的另一端懸掛設(shè)定質(zhì)量的配重物后，在設(shè)定時長內(nèi)維持該配重物作用，以測試待測移動照明升降燈具的風(fēng)力抗傾倒能力。本發(fā)明能夠非常方便、安全并且有效地測試出燈具在不同風(fēng)力級別下的風(fēng)力抗傾倒能力。
文檔編號G01M11/08GK103162944SQ20111042009
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者周明杰, 胡波 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司