كيفية تصميم شاشات LED المنحنية الخارجية والهياكل الفولاذية

غير مصنف

كيفية تصميم شاشات LED المنحنية الخارجية والهياكل الفولاذية

شاشات LED المنحنية الخارجية أصبحت شاشات LED المنحنية حلاً شائعًا للإعلانات البارزة. مقارنةً بلوحات LED المسطحة التقليدية، توفر شاشات LED المنحنية مرونة جمالية أكبر، وزاوية رؤية أوسع، ومظهرًا أكثر جاذبية. اليوم، سترشدك Sight LED إلى تفاصيل هذه الشاشة.

جدول المحتويات

ما هي شاشة LED المنحنية الخارجية؟

شاشة LED الخارجية المنحنية هي شاشة LED كبيرة الحجم ذات شكل منحني غير مسطح. وهي إما مقعرة أو محدبة أو أسطوانية أو متعددة الأجزاء. بخلاف الشاشات المستطيلة التقليدية، تستخدم هذه الشاشات خزانات أو وحدات مصممة خصيصًا للانحناء ضمن نصف قطر محدد.

تم تصميم شاشات LED المنحنية الخارجية من SightLED باستخدام تقنية LED عالية السطوع 6500+ ومقاومة للماء IP65 والأشعة فوق البنفسجية.

توفر الشاشات المنحنية العديد من المزايا:

تغطية مشاهدة أوسع
تدفق بصري أفضل
تأثير أعلى
تركيب مرن

أنواع مصابيح LED المنحنية الخارجية العرض فواصل

يمكن تصنيف شاشة LED المنحنية الخارجية حسب نوع التثبيت ونوع الانحناء الهيكلي.

التصنيف حسب نوع التثبيت

شاشات إعلانية ثابتة التركيب
هذه هي الشاشات الخارجية الدائمة المستخدمة عادة في:
جدران المباني التجارية
أسطح المنازل
لوحات إعلانية في الشوارع
محيطات الملعب
محاور النقل

الخصائص:

هيكل فولاذي شديد التحمل
أنظمة الطاقة والإشارات المقاومة للماء
متانة طويلة الأمد
منصات الصيانة مطلوبة

انحناء مخصص بناءً على التخطيط المعماري

عادةً ما تتميز شاشات LED الخارجية المنحنية الثابتة بأحجام أكبر ومتطلبات سلامة هيكلية أكثر صرامة، نظرًا لكفاءتها العالية وقدرتها على مقاومة الظروف المناخية القاسية.

شاشات LED المنحنية للإيجار / المسرح

تُستخدم لوحات LED المنحنية للإيجار بشكل متكرر في:

حفلات خارجية
المعارض المؤقتة
فعاليات سياحية
المهرجانات
مراحل الأحداث الرياضية

الخصائص:

خزائن LED خفيفة الوزن من الألومنيوم المصبوب
آلية قفل سريعة للتجميع السريع
يمكن أن تشكل منحنيات داخلية (مقعرة) أو خارجية (محدبة)
زاوية منحنى قابلة للتعديل، عادةً ما تكون ±10° إلى ±20° لكل خزانة
بدلاً من الهيكل الفولاذي الثابت، تستخدم شاشات التأجير أنظمة الجمالون، أو أنظمة التكديس، أو قضبان التعليق. ويتم تحقيق الانحناء عن طريق تثبيت الزوايا بين الخزائن.

التصنيف حسب الانحناء / نوع الهيكل

شاشة LED منحنية خارجية (محدبة)

تبرز هذه الشاشات نحو الجمهور. يمكنك تخيلها كنصف أسطوانة بارزة من جدار.

المزايا:

تأثير بصري قوي
مناسب للزوايا المستديرة أو لف الأعمدة
زاوية رؤية ممتازة من الجانبين
تستخدم في المجمعات التجارية ولوحات الإعلانات المواجهة للطرق.

شاشة LED منحنية داخلية (مقعرة)

الشاشات المقعرة منحنية للداخل، كداخل وعاء. تُركّز هذه الشاشات الصور على منطقة الجمهور المركزية.

المزايا:

تعزيز الغمر
تحسين التركيز على الجمهور
مناسب لمراكز التحكم والساحات وخلفيات المسرح

شاشة LED منحنية متعددة الأجزاء

بدلاً من نصف قطر واحد مستمر، تتكون الشاشة من عدة أجزاء مستقيمة متصلة بزوايا.

المزايا:

تكلفة تصنيع أقل مقارنة بالانحناء السلس
أسهل للصيانة
يجمع بين المرونة والقابلية للتعديل
ذكية ومتخصصة
واجهات المباني
التكامل المعماري

تتضمن التكوينات المنحنية الأخرى ما يلي:

شاشات LED أسطوانية بزاوية 360 درجة
شاشات LED بيضاوية الشكل
شاشات LED على شكل موجة
منحنيات S وواجهات LED الفنية

كيفية تصميم الهيكل الفولاذي لشاشات LED المنحنية الخارجية

إذا كانت وحدات LED هي واجهة الشاشة، فإن هيكلها الفولاذي هو أساسها. يجب مراعاة أربعة أمور أساسية: تحمل وزن الشاشة،

يحافظ على انحناء دقيق،
يحمي من الطقس،
يضمن السلامة.

دعونا نستعرض المبادئ الهندسية الأساسية.

حسابات التحميل:

تواجه الشاشات المنحنية الخارجية ضغوطًا هائلة. يجب أن يتحمل هيكلك الفولاذي جميع هذه الضغوط.

الحمل الميت (الوزن الدائم)

هذا هو وزن الشاشة وجميع مكوناتها: خزائن/وحدات LED، والكابلات، ومصادر الطاقة، والهيكل الفولاذي نفسه. احسب هذا الوزن باستخدام مواصفات المنتج الفعلية. يتراوح وزن خزانة LED بين 25 و35 كجم/م³، وكثافة الفولاذ الهيكلي ≈7850 كجم/م³.

الرياح تحميل

تعمل الشاشات الخارجية كأشرعة عملاقة، تلتقط الرياح وتُحدث ضغطًا هائلاً. تجاهل حمل الرياح، فقد تنقلب شاشتك في عاصفة. إليك كيفية حسابها (مبسطة للاستخدام العملي):

حمل الرياح (W) = سرعة الضغط (qₓ) × معامل الضغط (Cₚ) × المساحة المتوقعة (A)

– qₓ: ضغط السرعة عند ارتفاع الشاشة
– Cₚ: معامل الضغط (الشاشات المنحنية تعمل على تضخيم قوة الرياح: أضف 20% للشاشات المحدبة، و10% للشاشات المقعرة).
- أ: مساحة الشاشة المسقطة (العرض × الارتفاع).

أفضل الممارسات الهندسية:

يمكنك استخدام عامل أمان لا يقل عن 1.5× حمل الرياح المحسوب.
بالنسبة للمناطق الساحلية أو المعرضة للأعاصير (سرعة الرياح ≥ 45 م/ث)، ارفع ذلك إلى 2.0×.

الحمل الزلزالي

رغم أن القوى الزلزالية أقل أهمية من الرياح في معظم الأماكن، إلا أنه لا يمكن تجاهلها في مناطق الزلازل. يمكنك اتباع قوانين البناء المحلية لحساب الحمل الزلزالي الثابت المكافئ، باستخدام عامل أهمية زلزالية يتراوح بين 1.0 و1.5.

تحميل مباشر

يشمل ذلك وزن الفنيين أثناء الصيانة، أو الثلوج، أو الحطام. خُطط لحمل حي لا يقل عن ٢٫٥ كيلو نيوتن/متر مربع لضمان السلامة أثناء الخدمة.

دقة الانحناء:

أكبر عيب بصري في شاشات LED المنحنية هو الانحناء غير المتساوي. فجوات بين الوحدات، و"خطوات" مرئية في القوس، أو صورة مشوهة. لتجنب ذلك، يجب أن يحافظ هيكلك الفولاذي على انحناء دقيق مع أقل انحراف.

مقاييس الانحناء الرئيسية التي يجب حسابها

أولاً، قم بتحديد نصف القطر (R): المسافة من مركز الدائرة التخيلية التي يتبعها المنحنى إلى سطح الشاشة.

بالنسبة للقوس البسيط، استخدم هذه الصيغة:

R = W / [2 × sin(θ/2)]

أين:

– W = عرض الوتر (المسافة المستقيمة بين نقطتي نهاية القوس)

- θ = الزاوية المركزية (الزاوية في مركز الدائرة بين نقطتي النهاية)

بالنسبة للشاشات متعددة الأجزاء (المنحنيات المتعددة الأضلاع)، احسب نصف القطر لكل جزء على حدة:

Rᵢ = Lᵢ / [2 × خطيئة(αᵢ/2)]

أين:

– Lᵢ = عرض قطعة واحدة

– αᵢ = زاوية الانحناء لكل قطعة

متطلبات التسامح

للحفاظ على مظهر الشاشة سلسًا:

- انحراف نصف القطر: ≤ ±2–3% (على سبيل المثال، لا يمكن أن يختلف نصف قطر 10 أمتار بما يزيد عن 0.3 متر).
- محاذاة الخزانة: فجوة ≤ 1.5 مم بين الخزانات المتجاورة.
- تسطيح السطح: انحراف ≤ 2 مم لكل صف من الوحدات.
إذا زاد الأمر عن ذلك، فسوف يلاحظ المشاهدون وجود فجوات أو تشوهات.

كيفية ضمان الدقة?

استخدم قوالب انحناء كاملة الحجم أثناء التصنيع لاختبار كل قوس فولاذي. أنشئ نموذجًا مصغرًا للشاشة والإطار الفولاذي قبل التركيب الكامل. يتيح لك هذا اكتشاف مشاكل الانحناء مبكرًا. للمشاريع الكبيرة، يمكنك استخدام المسح الضوئي ثلاثي الأبعاد بالليزر للتأكد من تطابق الفولاذ المُصنّع تمامًا مع نموذج CAD الخاص بك.

السلامة الهيكلية:

لا يقتصر دور الهيكل الفولاذي على دعم الوزن فحسب، بل يجب أن يُسهّل صيانته، ويمنع تسرب المياه، ويمنع ارتفاع درجة حرارته.

الوصول إلى الصيانة

يحتاج الفنيون إلى الوصول إلى الشاشة لاستبدال الوحدات أو إصلاح المشكلات.

- الصيانة الخلفية: ممرات المشاة أو المنصات التي يبلغ عرضها 600 مم على الأقل
- الصيانة الأمامية: نقاط تثبيت يمكن الوصول إليها لإزالة الوحدة بدون أدوات.
- مميزات السلامة: شبكة مانعة للانزلاق على الممرات، ونقاط تثبيت الحزام كل 2 متر.

العزل المائي والصرف الصحي

الماء عدو الأجهزة الإلكترونية الخارجية. يجب أن يتضمن هيكلك الفولاذي ما يلي:

- دروع المطر في الجزء العلوي من الشاشة لتحويل المياه.
- أنابيب الصرف أو حواف التنقيط لتوجيه المياه بعيدًا عن الخزائن.
- طلاءات مضادة للصدأ ومواد مانعة للتسرب ومقاومة للماء في جميع الوصلات.
- ميل بنسبة 1-2% على "سقف" الهيكل لمنع تجمع المياه.

التهوية وتبديد الحرارة

تنتج شاشات LED الخارجية الحرارة.
- اترك مساحة لتدفق الهواء تتراوح بين 150 إلى 200 ملم خلف الخزائن.
- استخدم شبكة أو شرائح في الإطار لتعزيز دوران الهواء.
تجنب الجيوب المغلقة التي تحبس الحرارة.

الحماية من الصواعق

يمكن أن تتسبب ضربة البرق المباشرة في إتلاف إلكترونيات الشاشة.

- قضبان الصواعق مثبتة فوق أعلى نقطة في الشاشة.
- شبكة تأريض (مقاومة الأرض ≤ 10 أوم) لتوجيه البرق بشكل آمن إلى الأرض.
- أجهزة حماية من زيادة التيار الكهربائي (SPDs) على كل فرع طاقة لمنع ارتفاع الجهد الكهربائي.

كيف الاختيارe المواد الفولاذية المناسبة ?

ليس كل الفولاذ مُصنّعًا بالتساوي. تتطلب هياكل LED المنحنية الخارجية موادًا تُوازن بين المتانة والوزن ومقاومة التآكل. إليك ما يجب استخدامه:

المواد الأساسية

أنابيب فولاذية مربعة: تُعدّ أساس الهيكل. يمكنك اختيار فولاذ من صنف Q235 أو Q355. تتميز هذه الأنابيب بمقاومة ممتازة للانحناء وقابلية اللحام، كما أنها أخف وزنًا من الفولاذ الصلب. استخدمها للإطار الرئيسي وأضلاع الدعم.
فولاذ الزاوية: فولاذ على شكل حرف L يُستخدم للتسليح وربط العوارض. يُعزز ثباته ضد القوى الجانبية، مثل الرياح التي تدفعه جانبيًا.
ألواح فولاذية: ألواح سميكة (3-10 مم) تُستخدم لألواح القاعدة، وحوامل التركيب، وألواح الدعم المنحنية. تضمن الألواح المقطوعة بالليزر دقة عالية للأسطح المنحنية.
الفولاذ المجلفن بالغمس الساخن: يُغلَّف الفولاذ بالغمس الساخن بطبقة من الزنك (بسمك ٨٠-١٢٠ ميكرومتر) تقاوم الصدأ لمدة ٢٠-٣٠ عامًا. لمزيد من الحماية في البيئات الساحلية القاسية، يُنصح بإضافة طبقة علوية من البولي يوريثان.

التوصيلات: اللحام والربط

قوة البنية لا تتحقق إلا بترابطاتها. إليك كيفية تحقيقها بشكل صحيح:

متطلبات اللحام

- استخدام اللحامات ذات الاختراق الكامل للعوارض الرئيسية
- استخدام اللحامات الشائكة للإطارات الثانوية (الحد الأدنى للسمك: 6-8 مم، اعتمادًا على الحمل).
- اختبار اللحامات الحرجة باستخدام الفحص بالموجات فوق الصوتية للتحقق من وجود شقوق أو نقاط ضعف.

اتصالات انسحب

- استخدم مسامير عالية القوة من الدرجة 8.8 أو 10.9 للمفاصل الحاملة للحمل.
- مسامير الشد المسبق بما لا يقل عن 0.7 × الحد الأدنى لقوة الشد.
- استخدم غسالات الفولاذ المقاوم للصدأ لمنع التآكل بين البراغي والصلب.

دليل التثبيت خطوة بخطوة للهياكل الفولاذية المنحنية الخارجية المزودة بمصابيح LED

حتى أفضل التصاميم قد تفشل بسبب سوء التركيب. يمكنك اتباع هذه الخطوات لضمان الدقة والسلامة:

الخطوة 1: المسح والمحاذاة في الموقع

قبل رفع عارضة فولاذية واحدة:

- استخدم محطة إجمالية أو ماسح ضوئي ليزري ثلاثي الأبعاد لرسم خريطة لموقع التثبيت
- قارن القياسات الواقعية بنموذج CAD/BIM الخاص بك.
- قم بتعديل تصميمك للتعويض عن أي انحرافات في الموقع قبل بدء التصنيع.
استهدف انحرافًا أقصى قدره ≤5 مم - إذا زاد عن ذلك، فسوف يكون انحناءك غير صحيح.

الخطوة 2: تثبيت إطار الدعم الرئيسي

ابدأ بالأعمدة الرأسية والعوارض الأفقية الرئيسية. إنها الهيكل الأساسي للهيكل.

- التحقق من المحاذاة الرأسية باستخدام مستوى الليزر: التفاوت ≤ 1/1000 من ارتفاع العمود
- قوة الشد ≥10 كيلو نيوتن لكل برغي أو أساسات خرسانية.

الخطوة 3: تركيب الأضلاع المنحنية أو عوارض القوس

- استخدم القوالب بالحجم الكامل التي قمت بإنشائها مسبقًا للتحقق من انحناء كل ضلع؛
-انحراف القوس ≤3 مم لكل متر.
- لحام أو تثبيت الأضلاع بالإطار الرئيسي
- فحص الانحناء بشكل مستمر باستخدام دليل الليزر.
- تأكد من أن جميع الأضلاع تتبع نفس نصف القطر؛
- الانحراف التراكمي سوف يفسد التدفق البصري للشاشة.

الخطوة 4: تركيب خزائن LED

- ابدأ بخزائن المرجع المركزية: قم بتركيب الخزانة في منتصف القوس أولاً - فهذا يعمل كمرساة للتناظر.
- التوسع للخارج بشكل متماثل: قم بتثبيت الخزانات على يسار ويمين المركز، مع ضبط كل منها للمحاذاة.
- استخدم حوامل الضبط الدقيق: تتيح لك هذه الحوامل ضبط كل خزانة بمقدار ±2–3 مم في جميع الاتجاهات لإصلاح الفجوات الصغيرة.
فحص اللحامات: احرص على وجود فجوات أفقية ورأسية ≤ ٠.٥-١.٠ مم بين الخزانات. استخدم مقياسًا دقيقًا للتحقق.

الخطوة 5: فحوصات السلامة النهائية

قبل تشغيل الشاشة:

- اختبار عزم البراغي للتأكد من عدم وجود أي اتصالات فضفاضة.
- فحص اللحامات بحثًا عن الشقوق أو العيوب.
- التحقق من التأريض (استخدم مقياسًا متعددًا للتحقق من المقاومة ≤10 أوم).
- اختبار الصرف عن طريق رش الماء على الجزء العلوي من الهيكل - تأكد من تدفق المياه بعيدًا عن الخزائن.
- إجراء اختبار الحمل: بالنسبة للهياكل الكبيرة، أضف أوزانًا مؤقتة لمحاكاة أحمال الرياح أو الصيانة وتحقق من الانحراف (أقصى انحراف ≤ L/250، حيث L هو طول الشعاع).

6. الفحص النهائي والمعايرة

لقد اقتربت من الانتهاء، ولكن لا تتخطى هذه الخطوة.

- الاختبارات الهيكلية: التحقق من عزم البراغي، وجودة اللحام، وانحراف الإطار، وسمك طلاء التآكل.
– معايرة شاشة LED: تحقق من تسطيح الوحدة باستخدام مستوى الليزر، وتأكد من اتساق الانحناء، وقم بإجراء اختبار توازن اللون الأبيض للتأكد من عدم وجود فجوات بصرية.
- اختبار مقاومة الطقس: استخدم خرطوم مياه لمحاكاة هطول أمطار غزيرة؛ تحقق من وجود تسريبات خلف الخزائن.
- اختبار الحماية من الصواعق: تأكد من تثبيت واقيات التيار الزائد بشكل صحيح وأن التأريض آمن.