[发明专利]扭矩回位风荷载自动避让机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种广告牌的防风机构，特别是涉及一种扭矩回位风荷载自动避让机构。

背景技术

现有的位于高速公路两旁的广告牌在遭遇狂风时，由于广告牌的板面面积很大，因此，一旦风向与板面垂直，广告牌巨大的受风面积使其难以其承受巨大的风力，从而发生垮塌、扭曲、偏转、变形。这对广告牌附近的行人、房屋和车辆的安全造成了很大的威胁，也给广告商带来较大的维护、维修成本。

为了避免上述事故发生，广告牌的制作商只有将广告牌的立柱和钢结构的构架的钢材用量增加，以增加其强度，而这一举措又大幅度提高了广告牌的制作成本。因此，广告牌的钢材用量与其抗风能力成为一对矛盾。现有技术中，还没有切实有效的方法能够解决上述矛盾。

发明内容

本发明为解决现有技术的不足，提供一种在刮大风时能够自动减小广告牌的受风面积，防止广告牌被狂风吹倒的扭矩回位风荷载自动避让机构。

解决本发明技术问题的方案是：扭矩回位风荷载自动避让机构，由母立柱、钢珠、子立柱、面板、钢结构构架、扭簧、旋转轴和台阶构成。三块矩形的面板首尾连接成一个三棱柱，所述三棱柱的水平投影是一个等腰三角形。所述等腰三角形的顶角不大于30°，竖直设置的子立柱处于所述三棱柱中，所述等腰三角形的重心位于子立柱的轴心线上。在面板的内壁和子立柱之间有钢结构构架,钢结构构架同时与面板的内壁和子立柱焊接为一个整体。子立柱的下端是与子立柱为一个整体的旋转轴,旋转轴的直径小于子立柱的直径。旋转轴的下端面有一环形的台阶。母立柱的下端与地面固定，母立柱的顶面上有一竖向盲孔，所述旋转轴的下端处于所述盲孔中并与之成间隙配合关系，所述台阶与所述盲孔的侧壁共同构成一个环形空间，多个直径相同钢珠处于所述环形空间内，所述钢珠的直径大于所述台阶的高度。在位于子立柱的底部边沿和母立柱的盲孔顶沿之间的旋转轴上套有扭簧,扭簧的上端与子立柱的底部边沿焊接为一体，扭簧的下端与母立柱的盲孔顶沿焊接为一个整体。

当狂风的风向正对面板的较长一面时，由于此面分布于子立柱左右两侧的面积并不相等，因此其左右两侧受到的风力也不相等，在面板受到的左右两侧的风力差的作用下，整个面板连同钢结构构架和子立柱共同绕子立柱的轴心线旋转，当旋转至所述等腰三角形的顶角与风吹方向一致时，面板停止旋转。由于所述等腰三角形的底边所在的面板具有最小的受风面积，因此能够将受到的风力减弱到最小。当狂风停止后，在扭簧所产生的扭矩作用下，面板重新旋转至初始位置。

采用上述方案，与现有技术相比，本发明具有以下显著进步：

由于本发明将广告牌的面板设置为顶角不大于30°的等腰三角形，并能够绕其重心发生旋转，因此能够在狂风吹击面板时，自动发生旋转，并将最小的受风面正对来风方向，这样就将广告牌受到的风力降低到最小，在不增加钢材用量的前提下，保证了广告牌不受狂风的破坏。

由于本发明设在狂风结束后，能够自动地使广告牌的面板回复到初始状态，省去了广告牌被狂风吹偏转后的人工复位，简化了广告牌的维护工作。

附图说明

图1为本发明的平面结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图。

图中：1.母立柱2.钢珠3.子立柱4.面板5.钢结构构架6.扭簧7.旋转轴8.台阶

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

扭矩回位风荷载自动避让机构，由母立柱1、钢珠2、子立柱3、面板4、钢结构构架5、扭簧6、旋转轴7和台阶8构成。三块矩形的面板4首尾连接成一个三棱柱，所述三棱柱的水平投影是一个等腰三角形。所述等腰三角形的顶角不大于30°，竖直设置的子立柱3处于所述三棱柱中，所述等腰三角形的重心位于子立柱3的轴心线上。在面板4的内壁和子立柱3之间有钢结构构架5,钢结构构架5同时与面板4的内壁和子立柱3焊接为一个整体。子立柱3的下端是与子立柱3为一个整体的旋转轴7,旋转轴7的直径小于子立柱3的直径。旋转轴7的下端面有一环形的台阶8。母立柱1的下端与地面固定，母立柱1的顶面上有一竖向盲孔，所述旋转轴7的下端处于所述盲孔中并与之成间隙配合关系，所述台阶8与所述盲孔的侧壁共同构成一个环形空间，多个直径相同钢珠2处于所述环形空间内，所述钢珠2的直径大于所述台阶8的高度。在位于子立柱3的底部边沿和母立柱1的盲孔顶沿之间的旋转轴7上套有扭簧6,扭簧6的上端与子立柱3的底部边沿焊接为一体，扭簧6的下端与母立柱1的盲孔顶沿焊接为一个整体。

当狂风的风向正对面板4的较长一面时，由于此面分布于子立柱3左右两侧的面积并不相等，因此其左右两侧受到的风力也不相等，在面板4受到的左右两侧的风力差的作用下，整个面板4连同钢结构构架5和子立柱3共同绕子立柱3的轴心线旋转，当旋转至所述等腰三角形的顶角与风吹方向一致时，面板4停止旋转。由于所述等腰三角形的底边所在的面板4具有最小的受风面积，因此能够将受到的风力减弱到最小。当狂风停止后，在扭簧6所产生的扭矩作用下，面板4重新旋转至初始位置。