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说说我的车库门
老钱
06/06/2011
在美国生活，离不了车子。买了房子就离不了车库。车库的易损件就是车库的自动门。我家的车库门第一次出大问题时，我在家。一个晚上，夜深了，突然“咣”的一声巨响，从楼下车库转来。很是吓人，我们不知道出了什么大事。什么东西爆炸了？什么东西坍塌了？我下去察看了一会，汽车好好的，没有问题。房屋，家具，大电器，各种结构都看起来好好的。再仔细地到处检查，最终发现了，是车库门上的大弹簧断了。
一般的房子车库都是双车库。但是，这个门可以是一个双车库全宽的整门，或者是分成两个单车库门。不管是单门还是双门，每个门都是由水平的四至五个分片，用铰链连接起来组成一片整门。每一片两边都对称地装有滑轮。车库大门框的两边有轨道。每边的轨道由三段组结成：水平轨道和垂直轨道，以及连接着这两段之间的1/4圆的圆弧轨道。门关着的时候，门两边的轮子都排列在轨道的垂直部分里，形成一片垂直的门，封住车库。打开的时候，门两边的轮子都排列在轨道的水平部分里，形成整个门就平悬在车顶的上空。关门时，平悬在车顶的上空的门，经轨道向前滑动。在由于整个门是由多片铰链链接而成的，每一分片，在经过水平轨道和垂直轨道之间的圆弧轨道时，就很自然地顺圆弧轨道，由前行而转变为下滑。在开门的时候，就反其道而行之，由上行而转换为平滑。开门，关门都是靠同一个电动马达/Motor的动力。马达转动将门拉上去，反向转就是将门推下去关起来。这个马达的功率不大，只要1/4马力就够了。这是因为这个设计利用了门的重力势能，将之转换成弹簧的势能。门在下滑的过程中，其重力势能会转换成为加速下落的动能。加速下落的车库门也会因为迅速下砸而造成损伤。由于加进了弹簧，拉住了门，关门的过程中同时把弹簧拉伸了，从而将门重力势能转变成了弹簧的形变势能。开始时，弹簧是松弛的，马达只要轻轻地推动，门就开始滑动。随后门的势能就有控地逐渐转换成了弹簧的势能储存到了拉长了的弹簧中。弹簧的逐渐增加的拉力又平衡了逐渐增加的垂直部分的门的重力，防止了迅速下落可能造成的损失，也减轻了开门时的马达的负担。
怎么加进弹簧，就有两种设计。
一种设计是，在每边轨道的水平部分的上方各装一个大弹簧，弹簧的一端固定在轨道水平部的终端上方；另一端连接着（第）一个滑轮。一条钢索一段固定在门框上，绕过这（第）一个滑轮；然后绕过第二个固定在门框上的滑轮；钢索的另一头扣在门的最下部，将弹簧水平的拉力转向为给门的垂直向上的拉力。这是用的拉簧。由于第一个滑轮起2:1的杠杆的作用，弹簧的拉伸长度是门滑动长都得一半；但是承受的拉力增大了一倍。这种弹簧非常之强壮。
另一种设计是使用扭簧，利用扭转弹簧时产生的扭矩势能。车库门的每边的低端也有一根钢索向上拉着。不过，钢索的另一端绕（固定）在一个转轮上，这个转轮固紧在一根钢轴上。这根钢轴穿过扭簧。有的门用一根扭簧，有的用两根。这扭簧一端固定在这根钢管上。另一端固定在车库的门梁上。当门在打开的位置时，这根钢索在转轮上大约绕了6圈。门在下降的过程中，门的重力通过钢索拉（转）动转轮，从而经过钢管转动扭簧（给扭簧上劲）。把门的势能转换为扭簧的势能储存在扭簧里。钢索放出几圈，扭簧就被扭转了相等的圈数。在这种设计里，整个总成，钢管轴，扭簧以及转轮，是安装在门框的横梁上的。
任何材料都是会有微裂纹的。在反复长期的使用过程中，微裂纹就会发展扩大，最终导致断裂。我查了资料，它的设计使用寿命是大约12,000次。按每天开关三，四次估计，十就是年3,650天，就将近是达到使用寿命了。在使用了十年左右之后，我的一个大弹簧就断了。所以也是在设计之中，情理之中的事。
由于转轮的直径有限，仅仅十公分左右，扭簧必须比拉簧更强壮。绕制扭簧的钢材就是直径大约为6mm，绕成的弹簧外径就大约是75mm。因为这个弹簧之强大，所以断裂时发出的声响是惊天动地的。
我在网上搜索了一下，这种大弹簧的价格也就不到$70; 但是，很难卖到。为了安全起见，他们只供应专业公司。亚特兰大有好几个公司专门维修车库门（Overhead Door）。打了电话请他们来看，一估价，说我的门也需要换了，所以一下子就要花近千美金。他们总是这样。
我决定自己动手，（Do It Yourself)。几个朋友来告诫我，这活是非常危险的，弄不好，要出事故，甚至要出人命的。我知道，是很危险的。这个弹簧太强硬了。如果用这个大弹簧为法国大革命设计一个砍头台，肯定可以行。不仅仅可以杀人，还可以杀牛。不过，有时，有人喜欢危险的工作。
网上也有专门的讨论。还有一个教授写了长篇文章，文图并茂，告诉大家怎么换。可是，买不到！怎么换？我只能自己修！我要把断弹簧接起来。
我在LOWES，花了$2 买了一根10mm直径的钢管，锯为两段作为工具/绞手。花了$0.58买了两个8mm的钢缆夹/clippers。把断弹簧接起来，车库门修好了。一共花了$2,58。当然，我的工时是无价的。
我怎么修的？附上一张照片。爱动手的朋友们一看就明白了。
我想，天下之大，我总不会是第一人吧？很想知道，还有谁做过同样的事？
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