伸展式桿系單元結構制造技術

一種伸展式桿系單元結構，它由多個單元圖形連接而成，每個單元圖形包括二個剛性三角形，每個三角形包括曲桿和腹桿，曲桿的夾角α在０＜α＜３６０°之間，每個三角形通過各自腹桿上的肖孔與另一三角形腹桿上的肖孔相鉸接，構成單元圖形。多個單元圖形可以構成平面結構，多個平面結構可以構成空間結構。本結構具有機構和結構雙重功能，收縮后體積小，需要時一拉即為所需的結構。改變曲桿夾角及單元圖形尺寸，做成多種形狀的構件，用途廣泛。（*該技術在2000年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于構件。眾所周知，用桿可以構成多種圖形，其中廣泛應用的是四邊形和三角形。構成四邊形的，就是可動的，稱為機構，如增放機構，它的變幅大，構成實體快，縮小后體積小，轉場運輸方便，工程實例如升降車。桿系結構中，構成三角形的，是不可動的，稱為結構，它穩固、承載力大，但構成實體后體積龐大、笨重，組裝時操作繁瑣，必須有特定的場地，轉場運輸很不方便，工程實例為塔吊。本技術的目的是提供一種結構和機構轉換自如的桿系結構，當需要承載時，一拉即為結構(一拉得)，但不需要承載時，或處在儲、運狀態下，放松幾個螺釘，“一拉得”即為機構，是可動的，可以折疊在一起，它是一種全新的結構。為達到上述目的，本技術采用以下結構桿系單元結構由多個單元圖形構成，每個單元圖形包括二個剛性三角形，每個剛性三角形的結構是由一根弦桿、一根撐桿組成的整體剛性曲桿，曲桿的夾角α在0～360°之間(0＜α＜360°)。曲桿與另一根腹桿圍成一個三角形(曲桿與腹桿分別在二個平面上，假設在Ⅳ、Ⅱ平面上)，三角形腹桿上開有一肖孔，在曲桿與腹桿的二個相交處的軸線上各開有一個肖孔〔7〕、〔8〕，曲桿夾角端點的軸線上開有肖孔或豁口〔9〕(在Ⅳ平面上)，另一個剛性三角形同樣由曲桿、腹桿構成(假定在Ⅰ、Ⅲ平面上)，曲桿夾角端點的軸線上開有肖孔或豁口〔10〕(在Ⅰ平面上)，二個三角形分別以Ⅱ平面上的腹桿、Ⅲ平面上的腹桿為對角線，兩腹桿的肖孔用肖釘鉸接，剛性三角形可圍繞該鉸點轉動，該鉸點也就是旋轉中心。各單元圖形之間的連接是第一個單元圖形中，在Ⅱ、Ⅳ平面上構成的三角形的肖孔7－1與第二個單元圖形中，在Ⅰ、Ⅲ平面上構成的三角形肖孔8－2對正中心，并用肖子連接成鉸點(8－2，7－1)，該肖子上開有螺孔；第一單元圖形中，在Ⅰ、Ⅲ平面上構成的三角形的肖孔7－1，與第二個單元圖形中，在Ⅱ、Ⅳ平面上構成的三角形的肖孔8－2對正中心，并用肖子連接成鉸點(7－1，8－2)，該肖子上開有螺孔，其余類推。各單元圖形中，曲桿夾角端點的軸線上開有肖孔或豁口，可用螺釘與前面一個圖形中對正位置的螺孔(8－2，7－1)或(7－1，8－2)點連接。由于每一個單元圖形相對應的曲桿均在同一平面，相對應的腹桿也是在同一平面，因此，在拉伸成型為所需結構時，各桿將出現頂撞，在相鄰兩個單元圖形中一個單元圖形中的三角形的弦桿一端削去 1/(n) 個桿件厚度，在相鄰的單元圖形中的三角形相對應的弦桿一端削去(1－ 1/(n) )個桿件厚度。構成一拉得結構的每個單元圖形中的每個三角形既可以繞它們各自腹桿的旋轉中心做相對的自轉運動，又可以隨整體結構的伸展與減縮實現移動，它們的轉動和移動都是鏈索式運動，在各自所在的平面內各個桿件的運動軌跡都是一定的。構成一個單元圖形的二個剛性三角形的腹桿的長度可以相等，也可以不相等，視整體結構幾何形狀而定，腹桿上所開的肖孔既可以開在腹桿中心，也可以開在其他位置，視整體結構的幾何形狀而定，剛性曲桿中弦桿與撐桿間的夾角可以根據不同需要而確定。以下結合附圖對本技術作進一步說明附圖說明圖1構成單元圖形的三角形結構示意圖；圖2桿系結構被壓縮即將折疊 攏狀態圖；圖3圖2的側視圖；圖4桿系結構拉伸過程狀態之一；圖5桿系結構拉伸過程狀態之二；圖6桿系結構拉伸成平面矩形桁架；圖7、圖8、圖9輪廓線呈矩形或正方形的單元圖形；圖10、圖11輪廓線呈等腰梯形的單元圖形；圖12、圖13輪廓線呈直角梯形的單元圖形；圖14輪廓線呈平行四邊形的單元圖形；圖15輪廓線呈任意四邊形的單元圖形；圖16、圖17、圖19構成桿系結構的各單元圖形的形狀大小相同；圖18、圖20、圖21、圖22中，構成桿系結構的各單元圖形的形狀、大小不同；圖23、圖24、圖25桿系單元結構的末端剛性三角形有連接桿構成探出結構(檐結構)的示意圖；圖26由單元圖形在Y、Z方向上構成的空間桁架結構示意圖；圖27由單元圖形在X、Y、Z方向上構成的空間桁架結構示意圖；圖28、圖29由桿系平面結構在任意方向上構成的空間桁架結構示意圖；圖30、圖31構成單元圖形桿件上帶有榫槽(榫)或肖孔螺栓的示意圖；圖32長工作平臺主視圖；圖33長工作平臺俯視圖；圖34長工作平臺側視圖；圖35圖32的A－A向視圖；圖36圖34上的L放大圖；圖37圖35上的M放大圖；圖38圖34上的N放大圖；圖39由單元圖形在X方向上構成的桿系平面結構示意圖；圖40圖6中P點放大圖；圖41圖6中Q點放大圖。圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6中，〔1〕、〔4〕為弦桿，〔2〕、〔5〕為撐桿，〔3〕、〔6〕為腹桿，〔11〕為二個剛性三角形腹桿上肖孔的肖子。(設定垂直紙面最靠近讀者的為Ⅳ平面，順次向紙面為Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ平面)，第一個單元圖形中，在Ⅱ、Ⅳ平面上構成的三角形的肖孔7－1與第二個單元圖形中，在Ⅰ、Ⅲ平面上構成的三角形肖孔8－2對正中心，并用肖子連接成鉸點(8－2，7－1)。肖子端面上開有螺孔，第一單元圖形中，在Ⅰ、Ⅲ平面上構成的三角形的肖孔7－1與第二個單元圖形中，在Ⅱ、Ⅳ平面上構成的三角形的肖孔8－2對正中心。并用肖子連接成鉸點(7－1，8－2)，肖子端面上開有螺孔。〔9〕為第二個單元圖形在Ⅳ平面的曲桿夾角端點的肖孔或豁口。它與(8－2)(7－1)點用螺栓連接(在成型時連接)。(10)為第二單元圖形在Ⅰ平面的曲桿夾角端點的肖孔或豁口，它與(7－1)(8－2)點用螺栓連接(在成型時連接)，1′，1″為第二單元、第三單元圖形的弦桿，4′、4″為第二、第三單元圖形的撐桿。多個單元圖形連接時，由于每個單元圖形的桿1，1′，1″，……。都在Ⅳ平面內；每一個單元圖形的桿4，4′，4″，……。都在Ⅰ平面內，見圖5，當此，“一拉得”結構即將被拉成型時，每相鄰兩個單元圖形的桿1，1′，1″，……要互相干擾，互相“頂撞”，而不能成型，更不能實現上述用螺栓的鎖定。同樣，桿4，4′，4″……。也要互相干擾，互相“頂撞”，而不能成圖6所示的形狀。因此，必須在第一個單元圖形桿1的節點(8－2，7－1)處削去 1/(n) 個桿件厚度(即削去Ⅳ平面的 1/(n) 個平面厚度)。在相鄰第二個單元圖形的節點9處，相對面地削去(1－ 1/(n) )個桿件厚度〔即削去Ⅳ平面的(1－ 1/(n) )個平面厚度〕。n＞1，這樣一來，實際上每根桿1的兩個端頭節點處都一反一正地削去相應的桿件厚度。這就相當于在節點(8－2，7－1)處用肖子連接了第一、第二兩個單元圖形的3 1/(n) 個桿件厚度，即占有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個平面厚度，另外加Ⅳ平面的 1/(n) 個平面厚度，肖子端面有螺孔。節點9處有第二個單元圖形的(1－ 1/(n) )個桿件厚度，即占有Ⅳ平面的另外(1－ 1/(n) )個平面厚度。節點(8－2，7－1)加節點9，相疊合后，共占有四個平面厚度。節點9處開有肖孔或豁口，當桿1與桿1′順次與軸線MM重合時(見圖6)，節點9的肖孔或豁口正好與節點(8－2，7－1)處的螺孔對正，然后用螺栓固定(圖40，41)。同理，第一單元圖形中，桿4的節點(7－1，8－2)處削去 1/(n) 個桿件厚度(即削去Ⅰ平面的 1/(n) 個平面厚度)。在相鄰的第二個單元圖中的節點10處，相對面地削去(1－ 1/(n) )個桿件厚度(即本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種桿系單元結構，其特征在于它由多個單元圖形組成，每個單元圖形包括二個剛性三角形，所述的剛性三角形包括由一根弦桿，一根撐桿組成的整體剛性曲桿，曲桿夾角α在０～３６０°之間，還包括一根腹桿，曲桿與腹桿圍成一個剛性三角形，三角形腹桿上開有肖孔［１１］，曲桿與腹桿的二個交點的軸線上分別開有肖孔［７］、［８］，曲桿夾角端點的軸線上開有肖孔或豁口［９］、［１０］，二個剛性三角形的曲桿、腹桿分別處于四個平面，一個三角形的曲桿位于Ｎ平面，腹桿位于Ⅱ平面，另一三角形的曲桿位于Ⅰ平面，腹桿位于Ⅲ平面，二個剛性三角形在腹桿的肖孔［１１］用肖鉸接，三角形弦桿兩端節點的一正一反面上分別削去１／ｎ厚度和（１－１／ｎ）厚度，其中ｎ＞１，各單元圖形的連接是：第一單元圖形中，在Ⅱ、Ｎ平面上構成的三角形肖孔７－１與第二個單元圖形中，在Ⅰ、Ⅲ平面上構成的三角形肖孔８－２對正中心，并用肖子連接成鉸點（８－２，７－１），該肖子端面上開有螺孔；第一個單元圖形中，在Ⅰ、Ⅲ平面上構成的三角形肖孔７－１，與第二個單元圖形中，在Ⅱ、Ｎ平面上構成的三角形肖孔８－２對正中心，并用肖子連接成鉸點（７－１，８－２），該肖子端面上開有螺孔，其余類推。各單元圖形中，曲桿夾角端點的軸線上開有肖孔或豁口［９］或［１０］，可以用螺釘與前面一個單元圖形中對正位置的螺孔（８－２，７－１）或（７－１，８－２）連接。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭孝群，
申請(專利權)人：鄭孝群，許淑芬，鄭晶，鄭磊，
類型：實用新型
國別省市：11[中國|北京]