【文章內容簡介】 運輸方便。②上載車板及其提升系統(tǒng)每塊上載車板都配有一套獨立的電機減速機與鏈傳動組合的傳動系統(tǒng)。 ，電機順時針旋轉時，載車板上升，電機逆時針旋轉時，載車板下降。根據載車板及車重確定鏈條所需的傳動力。根據傳動力及載車板的移動速度確定電機功率。根據車身高度確定上下載車板間的距離，根據這個距離確定鏈條的長度，最后根據傳動力確定鏈輪大小，鏈節(jié)形狀及大小。③下載車板及其橫移系統(tǒng)由于下載車板不需懸掛鏈條，所以為了節(jié)省材料，下載車板比上載車板要短。每塊下載車板后部都配有一套獨立的電機減速機傳動系統(tǒng)，藏于載車板內。在下載車板底部裝有四只鋼輪，可以在導軌上行走，其中兩只為主動輪，裝于長傳動軸兩端，另兩只為獨立安裝的從動輪。電機減速機驅動長傳動軸運轉，長傳動軸上的主動鋼輪在導軌上滾動行走從而使下載車板作橫向平移運動。根據載車板及車輛的重量、行走速度、滾輪與導軌間的摩擦系數確定橫移電機的驅動功率。④安全裝置上載車板上裝有上下行程極限開關和防墜落安全裝置。防墜落安全裝置裝在縱梁與上載車板上停位之間，在縱梁兩測各裝兩只掛鉤，上載車板兩側相應位置處各裝兩只耳環(huán)，當上載車板上升到位后，縱梁下面的四只掛鉤便自動套入四只耳環(huán)內，以防止升降電機常閉制動器慢釋放后，上載車板在汽車和載車板本身的重力作用下慢慢下滑，壓壞下層汽車。另外也防止制動器一旦失靈，上載車板從上停車位墜落，砸壞下層汽車。下載車板的安全裝置主要是行程極限開關和防碰撞板。行程極限開關的作用是使載車板橫移到位后自動停止。防碰撞板的作用是：下載車板橫移時，如果碰撞到人、遺留行李或車主寵物時，切斷橫移電機電源，橫移停止。⑤控制系統(tǒng)升降橫移式立體停車設備的控制系統(tǒng)采用PLC 可編程序控制器控制，主要有手動、自動、復位、急停四種控制方法。自動控制應用于平時的正常工作狀態(tài)，手動控制應用于調試、維修狀態(tài)，復位應用于排除故障場合，急停應用于發(fā)現(xiàn)異常的緊急場合。對于本文中所列的7車位升降橫移式立體停車設備，PLC 主要要控制二、三層五個升降電機的正反轉和一、二層四個橫移電機的正反轉。此外要控制上層車位上安全鉤的電磁鐵和系統(tǒng)報警顯示裝置等。 立體車庫鋼結構設計在升降橫移式立體車庫中其主要結構是鋼結構，有兩部分：主體框架部分和載車板部分。主體框架部分的鋼結構比較復雜，運用了“H”型鋼、角鋼、槽鋼等數種型鋼形式，就其連接形式而言比較單一，即焊接和螺栓連接兩種形式。載車板部分的鋼結構比較簡單，其框架部分為數段矩形方鋼對焊而成，其它輔助結構則以角焊代之。焊接和螺栓連接是車庫鋼結構部分的兩種主要的連接方式，其連接方式的質量優(yōu)劣將直接影響車庫整體結構性能的優(yōu)良與否，所以在車庫的設計和建造中具有很重要的位置。立體車庫在連接過程中主要運用對焊、角焊和螺栓連接。一、焊縫連接要求 ，當不同強度的鋼材連接時，可采用與低強度鋼材相適應的焊接材料。 ，不得任意加大焊縫，避免焊縫立體交叉和在一處集中大量焊縫，同時，焊縫的布置應盡可能對稱于構件的重心。 ，應根據板厚和施工條件按現(xiàn)行標準《手工電弧焊焊接接頭的基本形式與尺寸》和《埋弧焊焊接接頭的基本形式與尺寸》的要求選用。 ，當焊接的寬度不同或厚度相差4mm以上時，應分別在寬度方向或厚度方向，從一側或兩側做成坡度不大于1/4的斜角，當厚度不同時，焊縫坡口形式應根據較薄焊件厚度選定基本形式與尺寸。 ，應在設計圖中注明坡口的形式和尺寸，其有效厚度不得小于，t為坡口所在焊件的較大厚度。在承受動力載荷的結構中，垂直于受力方向的焊縫不宜采用不焊透的對接焊縫。 (直角角焊縫)。夾角a120度或a60度的斜角角焊縫，不宜用作受力焊縫(鋼管結構除外)。 ： （1）角焊縫的焊角尺寸h不得小于，t為較厚焊件厚度。但對自動焊，最小焊角尺寸可減小1mm。對于T形連接的單面角焊縫，應增加1mm。當焊件厚度等于或小于4mm時，則最小焊角尺寸應與焊件尺寸相同。 （2）(鋼管結構除外)。但板件(厚度為t)邊緣的角焊縫最大焊角尺寸，當時。當t6mm時。圓孔或槽孔內的焊縫焊角尺寸不宜大于圓孔直徑或槽孔短徑的1/3。 （3）角焊縫的兩焊角尺寸一般為相等，當焊件的厚度相差較大，且焊腳尺寸不能符合上列要求時，可采用不等焊腳尺寸，與較薄焊件接觸的焊腳邊以及與較厚焊件接觸的焊腳邊應分別符合上列要求。 （4）側面腳焊縫或正面腳焊縫的計算長度不得小于和4mm。 （5）側面腳焊縫的計算長度不宜大于60h(承受靜力荷載或間接承受動力載荷時)或40h(承受動力載荷時)。當大于上述數值時，其超過部分在計算中不予考慮。若內力沿側面焊縫全長分布時，其計算長度不受此限。 ，角焊縫表面應做成直線形或凹形。焊腳尺寸的比例：對正面腳焊縫宜為1：(長邊順應力方向)。對側面腳焊縫應為1：1。 ，可采用斷續(xù)焊接。斷續(xù)焊接之間的凈距，不應大于巧t(對受壓焊件)或30t(對受拉構件)，t為較薄焊件厚度。 ，轉角處必須連續(xù)施焊。二、螺栓連接要求在立體車庫的鋼結構中，主立柱與橫移導軌“H”型鋼的連接是整體結構中的主連接，高強度螺栓連接則是主連接中常用的連接形式。高強度螺栓連接按其受力的性能可分為：摩擦型和承壓型。摩擦型高強度螺栓連接—摩擦型高強度螺栓連接完全依靠被連接的構件間的摩擦阻力來傳力，完全不靠孔壁承壓和栓桿受剪。摩擦阻力的大小決定于作用在構件摩擦面上的壓力(螺栓的預緊力)，同時也與被連接構件的材料及表面處理情況有關。施工時不得在摩擦面上誤涂丹紅、油漆、淋雨、受潮等。承壓型高強度螺栓連接—靠孔壁承壓和栓桿受剪，與普通的螺栓相似，其連接多為螺紋連接和絞制孔用螺栓連接。對于同時承受剪力和螺栓桿軸方向拉力的承壓型高強度螺栓，應符合下式要求：其中式中，——每個承受型高強度螺栓所受的剪力和拉力； ——每個承壓型高強度螺栓的受剪、受拉、承壓承載力設計值。立體車庫鋼結構受力主要包括：鋼結構本身自重，結構架上各停車位的車輛及載車板重力，提升系統(tǒng)起制動所產生的慣性力，驅動裝置的重力，頂部梁架受滑輪組、轎箱和配重的重力，整體結構所受的風力、地震載荷以及結構由于外界環(huán)境溫度變化而引起的溫度應力等，它們均以集中或分布方式作用。由于該立體車庫為三層三列式，屬于低層鋼結構建筑。因此，我們對該車庫模型進行受力分析時作如下假設：車庫單獨建立，不與其它建筑物相連接，屬于最常見狀況。不計由于結構陰面與陽面溫差引起的熱應力。整體結構無初始變形和缺陷。在靜態(tài)環(huán)境里，地震載荷與風載荷作用忽略不計。三、立體車庫鋼結構分析校核在車庫鋼結構設計中，包括軸心受力構件、梁、拉彎和壓彎構件的設計。進行軸心受力構件設計時，軸心受拉構件應滿足強度和剛度要求，軸心受壓構件除應滿足強度、剛度要求外，還應滿足整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定要求。在梁的設計中，梁的剛度和強度對截面設計起控制作用，因此應先進行這二者的計算。由于車庫系統(tǒng)對于系統(tǒng)的安全要求特別高，所以還應對其整體穩(wěn)定進行計算，此外，梁的接點處均應采取構造措施，以防止其端截面發(fā)生扭轉。在進行梁的截面設計時，考慮強度，腹板宜既高又薄，考慮整體穩(wěn)定，翼緣宜既寬又薄，所以在荷載作用下，受壓翼緣與腹板有可能發(fā)生波形屈曲，即梁發(fā)生局部失穩(wěn)。發(fā)生局部失穩(wěn)后，梁的部分區(qū)域退出工作，將使梁的有效截面積減小，強度承載力和整體穩(wěn)定性降低，這時可以采取增大板厚度或設置加強肋等措施。對于壓變構件，需要進行強度、剛度、整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性計算。對于拉彎構件，一般只需要進行強度和剛度計算。在對立體車庫鋼結構骨架的分析中，我們先從單根梁的受力進行分析，適當簡化力學模型，在正確分析各梁的約束和受力的基礎上，先對各梁和立柱的剛度和強度進行分析，找出系統(tǒng)薄弱處所在，然后在整體分析之中給予特別關注。圖 立體車庫簡化模型立體車庫鋼結構骨架由立柱、橫梁、縱梁和支承動力及附屬裝置的上、下支承梁等組成，其立柱通過螺栓與基礎相連，其余鋼梁靠焊接或者螺栓相互連接。立柱主要承受壓力和其他因素造成的扭矩，即壓應力和部分剪應力；前后兩個面的縱梁主要承受拉伸和彎矩造成的拉應力和彎曲應力。側面的橫梁承受較小的拉應力和剪應力。為了減小振動和提高穩(wěn)定性，各部分都必須保證足夠的強度和剛度。機械傳動系統(tǒng)安裝在鋼結構骨架上，由傳動部件和張緊裝置組成。停車托架與傳動鏈條相連，驅動裝置和機械傳動系統(tǒng)驅動托架循環(huán)運行，實現(xiàn)車輛的存取和停放。設計時采用Q235碳素鋼，其屈服極限為235Mpa，抗拉強度為375500Mpa。整體車庫鋼結構許用位移為10mm。本車庫所限車型為小型車和中型車，最大容車重為2000kg，載車板重約700kg，所以每個車位所承受的最大重量為2000+700=2700kg，在每個載車板上模擬汽車前后車輪位置，按照額定載荷6：4的比例均勻放置集中載荷。支撐柱受力分析鋼結構的支撐住是由H型鋼制成，前面有兩根立柱均勻分布，后面有兩根立柱，均勻分布。由于每一個立柱承受的力都是均布載荷，所以可以簡化為一個集中載荷附加一個彎矩。在各種受力的工況中，立柱均為受力桿，在豎直方向上，車庫骨架承受的力作用到地基，不足以引起立柱的壓潰變形，所以可以暫時忽略不計，主要分析在兩個彎矩作用下立柱的最大偏移位移量。立柱的彎矩與由作用的均布載荷決定，因此支撐住的最大偏移發(fā)生在最大受力狀態(tài)下，即為車庫滿載時。前立柱為三根，后立柱為三根，當車庫空載時，每一根前立柱所受載荷總大于后立柱所受載荷，因此我們重點分析前支撐住受力情況。圖 前支撐住的力學分析圖 己知A點為全約束，施加在B點的彎矩，施加在C點的彎矩，且根據下列公式進行分析撓曲方程為：端截面轉角：，最大撓度：，所以，由梁的迭加原理得出立柱頂端D端為最大撓度點立柱穩(wěn)定性校核前立柱為等截面立柱，受壓靜力。兩中心壓桿的穩(wěn)定條件為：其中：—臨界載荷P—工作載荷n—安全系數—許用安全系數圖 立柱受垂直力簡圖（1）立柱的截面力學特性查簡明材料力學附錄A型鋼表可得HW 300X300型H型鋼面積： 慣性矩：慣性半徑：（2）確定壓桿柔度其中：壓桿全長為l=500cm壓桿長度系數u=2，見機械手冊l，1153頁表11104求壓桿柔度范圍值：其中：彈性模量比例極限 求壓桿柔度范圍值其中：屈服極限常數查機械手冊1，l107，則前立柱屬于細長桿，應按歐拉公式計算臨界載荷。（3）強度校核設立柱空載時受載車板和上層鋼結構載荷滿載時前立柱承受最大載荷則立柱的工作載荷由歐拉公式得臨界載荷由機械手冊1，1152頁表11100查得，金屬結構中的壓桿安全系數，取n，=3。代入得前立柱的穩(wěn)定安全系數，由上式可知安全。若按插減系數法計算：其中A—受力面積P—工作載荷—安全系數—許用安全系數一中心壓桿折減系數，安全裕度較大。導軌支撐梁強度校核前后導軌支撐梁均為兩點點支撐，承受作用力相同，故我們分析前導軌支撐梁，如果前導軌支撐梁在允許范圍之內，則后導軌梁也必然符合設計要求。，簡支梁AB為兩點支撐，受均布載荷的作用，兩端全約束，且同樣為均布載荷。圖 。已知A、B兩點全約束均布載荷為：撓曲方程為：最大撓度為：計算得：面積梁所承受的彎矩為則導軌支撐梁所承受的最大彎矩為最大應力為根據材料力學“失效、安全系數和強度”理論，由于鋼結構選用材料為Q235，屈服強度為235MPa，取安全系數下n=2，所以許用應力。可得，由強度理論可知：導軌支撐梁穩(wěn)定。三層橫梁強度校核 三層橫梁可以簡化為固定梁。橫梁兩端固定，A、B兩點產生相應的支反力和。圖 三層橫梁受力簡圖及彎矩圖所承受的主要是拉壓受力，所以我們只對其正應力進行分析。梁所承受的彎矩為：最大彎矩為：其中代入得：最大正應力為：其中為抗彎截面系數，根據機械設計手冊可以得知由此可得則由彎曲強度理論可知：三層橫梁穩(wěn)定。 立體車庫升降橫移機構設計 橫移機構設計立體車庫橫移傳動機構由減速電機、驅動輪和從動輪、地面鋪設導軌組成。升降橫移機構則為升降傳動機構與橫移傳動機構的結合。升降橫移式立體車庫底層與中間層載車板為橫移機構，上層載車板為升降機構。升降裝置由傳動系統(tǒng)、升降架等組成。橫移方案選擇其中提升方式分為下列六種，可根據不同要求任意選用。（1）鋼絲繩式提升型式（2）鏈條式提升型式（3）液壓式提升型式（4）螺桿式提升型式（5）液壓缸、鋼絲繩組合提升型式（6）鏈條、鋼絲繩組合提升型式在立體車庫設計中，各種提升方式特點如下：（1）采用鏈傳動：優(yōu)點是傳動簡單可靠，維修簡單，造價低廉。缺點是沖擊比較大，有提升高度的限制，安裝調試時需要注意是否有咬鏈的情況出現(xiàn)。（2）采用鋼絲繩傳動：優(yōu)點是對車庫底盤可以提升的高度可以不加限制，造價比較低。缺點是因為需要外加鋼絲繩桶和剎車盤增加了安裝調試的時間和造價。（3）采用液壓傳動：優(yōu)點是可以真正實現(xiàn)無級調速，結構緊湊，功率與重量比高、響應速度快、抗干擾能力強、誤差小精度高、低速平穩(wěn)性好、調速范圍寬、介質自身可起冷卻潤滑作用、安全防爆等優(yōu)點。同時也具有元件昂貴、成本高、密封技術要求高、油液易污染、能源傳輸不便等缺點。綜上所述，本車庫為三層，從提升高度上選鏈傳動或鋼絲繩傳動都可以，但從方案經濟及可行性角度考慮，選擇鏈傳動更為有利。在橫移運動中，采用異步電機驅動，通過鏈驅動，也能達到精確、穩(wěn)定地傳動。圖 載車板橫移原理圖橫移載車板動力系統(tǒng)計算，減速電機通過聯(lián)軸節(jié)直接驅動載車板行走輪轉動，實現(xiàn)載車板橫移運動。（1)主要參數的確定橫移