本发明涉及一种天文圆顶的球体钢架结构。
背景技术：
天文观测圆顶，体积大、重量重，因此要求其结构稳定，强度高，现有的圆钢架结构复杂、运行稳定性差，且强度低。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种天文圆顶的球体钢架结构，解决现有技术中圆钢架结构复杂、运行稳定性差，且强度低的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种天文圆顶的球体钢架结构，包括圆环形底盘、拱梁、多个横梁和多个片梁；所述拱梁固定设置圆环形底盘上，且拱梁与圆环形底盘的两个连接点位于圆环形底盘的径向上，拱梁圆弧对应的圆所在的平面与圆环形底盘所在的平面相垂直；拱梁的两侧布设有多个片梁，每个片梁的一端与拱梁固定连接，另一端与圆环形底盘固定连接，片梁整体呈拱形，关于拱梁对称设置的每两个片梁的弦长相等；所述多个片梁在水平面上的投影呈辐射状；所述横梁为圆环状，横梁与拱梁和片梁固定连接，多个横梁平行设置，且横梁与圆环形底盘同轴设置。
将天文圆顶的球体钢架结构分为圆环形底盘、拱梁、横梁和片梁几个部分，每一部分制作完成后，保证其结构的强度和稳定性满足设置要求，然后通过焊接将各部分组装在一起，保证焊接处满足强度要求。通过设置圆环形底盘，且底盘转动设置在地基上，能够实现整个圆顶的360度转动，满足不同角度的观测要求。通过设置拱梁便于设置天窗。设置片梁，便于铺设蒙皮，因为圆顶体积大，需要多张钢板进行铺设，则蒙皮与片梁固定连接，增加其稳定性，均匀设置的多个片梁，提高了天文圆顶的整体稳定性和强度。通过设置横梁，进一步起到加固拱梁和片梁的作用，防止圆顶在转动过程中片梁扭曲变形，提高了强度。
进一步改进，所述拱梁圆弧对应的圆心角为236.4度。如果拱梁圆弧对应的圆心角太小，则天窗的开设角度受限，影响观测视角；如果拱梁圆弧对应的圆心角太大，则圆顶内使用面积变小，地面离天窗的高度太高，为了保证观测需要提高望远镜的地基高度，损失观测天区。
进一步改进，所述每一侧相邻片梁在水平面上的投影之间的夹角为7.5度，即每一侧有二十三个片梁，片梁合理的布设密度，既保证了圆顶的整体强度，又节省了材料，降低了成本。
进一步改进，所述片梁包括内连接件和外连接件，内连接件和外连接件均为呈弧形，且内连接件和外连接件的圆弧所对应的圆心重合，内连接件和外连接件的圆弧所对应的圆心角相同，内连接件和外连接件之间通过支撑件固定连接。
进一步改进，所述横梁采用角钢弯折首尾焊接而成，角钢强度高。
进一步改进，所述拱梁包括平行设置的两个拱形结构件，所述拱形结构件包括内连接件和外连接件，内连接件和外连接件均为呈弧形，且内连接件和外连接件的圆弧所对应的圆心重合，内连接件和外连接件的圆弧所对应的圆心角相同，内连接件和外连接件之间通过支撑件固定连接；两个拱形结构件之间通过角钢固定连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
将天文圆顶的球体钢架结构分为圆环形底盘、拱梁、横梁和片梁几个部分，每一部分制作完成后，保证其结构的强度和稳定性满足设置要求，然后通过焊接将各部分组装在一起，保证焊接处满足强度要求。通过设置圆环形底盘，且底盘转动设置在地基上，能够实现整个圆顶的360度转动，满足不同角度的观测要求。通过设置拱梁便于设置天窗。设置片梁，便于铺设蒙皮，因为圆顶体积大，需要多张钢板进行铺设，则蒙皮与片梁固定连接，增加其稳定性，均匀设置的多个片梁，提高了天文圆顶的整体稳定性和强度。通过设置横梁，进一步起到加固拱梁和片梁的作用，防止圆顶在转动过程中片梁扭曲变形，提高了强度。
附图说明
图1为本实新型所述天文圆顶的球体钢架结构的示意图。
图2为图1的正视图。
图3为图1的俯视图。
图4为片梁的结构示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐释本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
如图1-4所示，一种天文圆顶的球体钢架结构，包括圆环形底盘1、拱梁2、多个横梁4和多个片梁3；所述拱梁2固定设置圆环形底盘1上，且拱梁2与圆环形底盘1的两个连接点位于圆环形底盘的径向上，拱梁2圆弧对应的圆所在的平面与圆环形底盘1所在的平面相垂直；拱梁2的两侧布设有多个片梁3，每个片梁3的一端与拱梁2固定连接，另一端与圆环形底盘1固定连接，片梁3整体呈拱形，关于拱梁对称设置的每两个片梁的弦长相等；所述多个片梁在水平面上的投影呈辐射状；所述横梁4为圆环状，横梁4与拱梁2和片梁3固定连接，多个横梁平行设置，且横梁与圆环形底盘同轴设置。
将天文圆顶的球体钢架结构分为圆环形底盘、拱梁、横梁和片梁几个部分，每一部分制作完成后，保证其结构的强度和稳定性满足设置要求，然后通过焊接将各部分组装在一起，保证焊接处满足强度要求。通过设置圆环形底盘，且底盘转动设置在地基上，能够实现整个圆顶的360度转动，满足不同角度的观测要求。通过设置拱梁便于设置天窗。设置片梁，便于铺设蒙皮，因为圆顶体积大，需要多张钢板进行铺设，则蒙皮与片梁固定连接，增加其稳定性，均匀设置的多个片梁，提高了天文圆顶的整体稳定性和强度。通过设置横梁，进一步起到加固拱梁和片梁的作用，防止圆顶在转动过程中片梁扭曲变形，提高了强度。
在本实施例中，所述拱梁2圆弧对应的圆心角为236.4度。如果拱梁圆弧对应的圆心角太小，则天窗的开设角度受限，影响观测视角；如果拱梁圆弧对应的圆心角太大，则圆顶内使用面积变小，地面离天窗的高度太高，为了保证观测需要提高望远镜的地基高度，损失观测天区。
在本实施例中，所述每一侧相邻片梁3在水平面上的投影之间的夹角为7.5度，即每一侧有二十三个片梁，片梁合理的布设密度，既保证了圆顶的整体强度，又节省了材料，降低了成本。
在本实施例中，所述片梁3包括内连接件32和外连接件31，内连接件32和外连接件31均为呈弧形，且内连接件和外连接件的圆弧所对应的圆心重合，内连接件和外连接件的圆弧所对应的圆心角相同，内连接件和外连接件之间通过支撑件33固定连接。
在本实施例中所述横梁4采用角钢弯折首尾焊接而成，角钢强度高。
在本实施例中，所述拱梁2包括平行设置的两个拱形结构件，所述拱形结构件包括内连接件和外连接件，内连接件和外连接件均为呈弧形，且内连接件和外连接件的圆弧所对应的圆心重合，内连接件和外连接件的圆弧所对应的圆心角相同，内连接件和外连接件之间通过支撑件固定连接；两个拱形结构件之间通过角钢固
本发明中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。