建筑物側(cè)面墻壁立體停車(chē)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【含8張cad圖紙+文檔全套資料】
喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有,,請(qǐng)放心下載,,有疑問(wèn)咨詢(xún)QQ:414951605或者1304139763 ======================== 喜歡就充值下載吧。。資源目錄里展示的文件全都有,,請(qǐng)放心下載,,有疑問(wèn)咨詢(xún)QQ:414951605或者1304139763 ========================
北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文
畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文)
報(bào) 告 題 目:建筑物側(cè)面墻壁立體停車(chē)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
作者所在系部: 機(jī)電工程學(xué)院
作者所在專(zhuān)業(yè): 車(chē)輛工程
作者所在班級(jí): B13141
作 者 姓 名 : 邸寶龍
作 者 學(xué) 號(hào) : 201322244
指導(dǎo)教師姓名: 孟立新
完 成 時(shí) 間 : 2017年6月
北華航天工業(yè)學(xué)院教務(wù)處制
II
北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文
摘 要
現(xiàn)如今,社會(huì)發(fā)展的速度之快讓人難以想象,尤其是近些年,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展讓人們的生活變得越來(lái)越好,其中很明顯的一點(diǎn)體現(xiàn)就是越來(lái)越多的人都購(gòu)買(mǎi)了私家車(chē)。眾所周知,我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó),私家車(chē)的普及帶來(lái)的直接影響就是交通的擁擠,相信這一點(diǎn)每個(gè)人都深有體會(huì),但是問(wèn)題不止這些,就像住房緊張一樣,停車(chē)場(chǎng)地有限的問(wèn)題一樣給我們的生活帶來(lái)困擾。不僅如此,私家車(chē)數(shù)量的增長(zhǎng)速度有增無(wú)減,停車(chē)難問(wèn)題對(duì)人們生活的影響也越來(lái)越嚴(yán)重。因此,一些小型的立體停車(chē)設(shè)備漸漸得到人們的關(guān)注。立體停車(chē)場(chǎng)將停車(chē)空間向空中,地下延伸,有效地利用有限的土地資源,能在很大的程度上緩解停車(chē)難問(wèn)題,國(guó)外有些地方對(duì)于已經(jīng)很好的使用起這種設(shè)備,相信隨著技術(shù)的不斷成熟,這種停車(chē)場(chǎng)不久之后也會(huì)出現(xiàn)在國(guó)內(nèi)。
本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外立體停車(chē)場(chǎng)的發(fā)展情況有了一定了解后,根據(jù)住宅小區(qū)的環(huán)境和建筑特點(diǎn),設(shè)計(jì)研究一種兩層三列的立體停車(chē)庫(kù)。立體停車(chē)場(chǎng)的組成有車(chē)庫(kù)框架,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)等部分。車(chē)庫(kù)框架中有支柱,橫梁,載車(chē)板,完成對(duì)他們的受力分析,強(qiáng)度校核以及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的介紹。傳動(dòng)部分有傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇,原理,不同傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)的比較。在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,本文以單片機(jī)為控制器,控制存取車(chē)過(guò)程的同時(shí),設(shè)計(jì)安全檢測(cè)系統(tǒng),保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。兩部分組成了停車(chē)場(chǎng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。在軟件方面,本文設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的程序流程圖。自動(dòng)控制的立體停車(chē)場(chǎng)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守、自助操作、自動(dòng)運(yùn)行,同時(shí)計(jì)時(shí)收費(fèi)又可有效地限制車(chē)主存車(chē)時(shí)間,提高停車(chē)場(chǎng)的循環(huán)利用率,具有一定的社會(huì)意義。
關(guān)鍵詞: 立體;停車(chē)場(chǎng);私家車(chē).
Abstract
Nowadays, the speed of social development is difficult to imagine, especially in recent years, the development of the economy so that people's lives become better and better, which is clearly reflected in the more and more people are buying Private car. As we all know, China is a large population, the popularity of private cars brought about by the direct impact of the traffic is crowded, I believe that everyone is deeply understand, but the problem is more than that, like housing tension, parking, Our life is troubling. Not only that, the growth rate of the number of private cars increased, parking problems on the impact of people's lives more and more serious. Therefore, some small three-dimensional parking equipment gradually get people's attention. Three-dimensional parking lot will be parking space to the air, underground extension, the effective use of limited land resources, to a large extent ease the parking problem, some places abroad has been very good use of such equipment, I believe that with the technology Of the mature, this parking lot will soon appear in the country.
In this paper, the development of three-dimensional parking garage is designed and studied according to the environment and architectural characteristics of the residential district. The three-dimensional garage is composed of garage frame, transmission mechanism and control system. Garage frame with pillars, beams, load plate, to complete their stress analysis, strength check and structural characteristics of the introduction. Transmission part of the transmission mechanism selection, principles, different transmission of the advantages and disadvantages of comparison. In the design of the control system, this paper takes the MCU as the controller and controls the access process, and designs the time charging subsystem to complete the parking fee collection work. The two parts make up the parking lot of the automatic control system. In the software, this paper designs the control system program flow chart. Automatic control of the three-dimensional parking lot can be unattended, self-service operation, automatic operation, while the time charge can effectively limit the owner of the storage time, improve the parking lot of recycling, has a certain social significance.
Key words: dimensionl,park,private car
II
北華航天工業(yè)學(xué)院
本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)原創(chuàng)性及知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明
本人鄭重聲明:所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
建筑物側(cè)面墻壁立體停車(chē)系統(tǒng)的設(shè)
計(jì)
是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本設(shè)計(jì)(論文)不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品或成果。對(duì)本設(shè)計(jì)(論文)的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。因本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。
本畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成果歸北華航天工業(yè)學(xué)院所有。本人遵循北華航天工業(yè)學(xué)院有關(guān)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的相關(guān)規(guī)定,提交畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電子版本。本人同意北華航天工業(yè)學(xué)院有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的印刷本和電子版,并提供目錄檢索與閱覽服務(wù);可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文;在不以營(yíng)利為目的的前提下,可以公布非涉密畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的部分或全部?jī)?nèi)容。
特此聲明
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)作者:邸寶龍 指導(dǎo)教師:孟立新
2017 年 6 月 2 日 2017 年 6 月
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章緒論 1
1.1 課題背景 1
1.2 立體停車(chē)庫(kù)發(fā)展概況 1
1.3 應(yīng)用前景分析 3
第2章立體停車(chē)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案 4
2.1 車(chē)庫(kù)的類(lèi)型 4
2.2 立體停車(chē)場(chǎng)的主體框架 4
2.3提升裝置和橫移系統(tǒng) 4
第3章立體停車(chē)系統(tǒng)主體框架的設(shè)計(jì) 5
3.1 主體框架鋼結(jié)構(gòu)的選擇 5
3.1.1 支撐柱的設(shè)計(jì) 6
3.1.2 橫梁的受力分析 8
3.1.3 縱梁的受力分析 9
3.1.4 載車(chē)板的受力分析 11
第4章立體停車(chē)場(chǎng)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13
4.1 提升系統(tǒng)的選擇和設(shè)計(jì) 13
4.2 提升系統(tǒng)鏈輪設(shè)計(jì) 16
4.3 提升系統(tǒng)傳動(dòng)軸設(shè)計(jì) 17
4.4 下載車(chē)板橫移系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18
第5章立體停車(chē)場(chǎng)的控制系統(tǒng) 19
5.1 控制系統(tǒng)的原理 19
5.2 控制單片機(jī)的選取 21
5.3控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單電路 22
5.3.1動(dòng)力控制電路的設(shè)計(jì) 22
5.3.2檢測(cè)裝置電路的設(shè)計(jì) 22
致 謝 24
參考文獻(xiàn) 25
北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文
第1章?緒論
1.1 課題背景
隨著中國(guó)的經(jīng)濟(jì)和汽車(chē)行業(yè)的飛速發(fā)展,越來(lái)越多的家庭選擇購(gòu)買(mǎi)屬于自己的汽車(chē),這與本來(lái)就十分擁擠的城市環(huán)境產(chǎn)生了不小的矛盾。根據(jù)北京的統(tǒng)計(jì),截至2016年年底,城市公共停車(chē)場(chǎng),在只有限個(gè)停車(chē)位的情況下,只有8.6%的城市機(jī)動(dòng)車(chē)有地停放,停車(chē)環(huán)境和城市規(guī)劃具有非常突出的矛盾。上海的情況也不容樂(lè)觀,這里的地下車(chē)庫(kù),空間有限,只能滿足一小部分機(jī)動(dòng)車(chē)輛停放需求,路邊停車(chē)現(xiàn)象逐漸泛濫,超過(guò)60%的車(chē)主找不到停車(chē)位,并且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。根據(jù)建設(shè)部城市交通工程技術(shù)中心對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的15個(gè)主要城市停車(chē)情況的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)城市機(jī)動(dòng)車(chē)所有權(quán)和停車(chē)位的比例很小,也就是只有少部分的車(chē)主有他們的停車(chē)位置,形式不容樂(lè)觀。停車(chē)難的主要原因是城市建設(shè)規(guī)劃的缺乏。上個(gè)世紀(jì)的80年代初,北京當(dāng)局的權(quán)威預(yù)測(cè)的汽車(chē)數(shù)量只有700000到800000,最新統(tǒng)計(jì),事實(shí)上在這之前,北京,總車(chē)輛數(shù)超過(guò)預(yù)期的私人轎車(chē)的數(shù)量多達(dá)450000。面對(duì)城市交通的快速發(fā)展,建筑背后的停車(chē)設(shè)施并不能滿足人們的停車(chē)需求。根據(jù)建設(shè)部停車(chē)技術(shù)中心的介紹,北京停車(chē)設(shè)施“債務(wù)”還將持續(xù)上漲。
停車(chē)問(wèn)題是城市在發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的靜態(tài)的交通問(wèn)題,除此之外還存在著動(dòng)態(tài)交通問(wèn)題,兩者之間是互相關(guān)聯(lián),互相影響的,停車(chē)設(shè)備問(wèn)題是城市靜態(tài)交通的主要問(wèn)題,城市一直不斷地向前發(fā)展,隨之而來(lái)的就是車(chē)輛的增加,停車(chē)設(shè)備的需求也就會(huì)隨之增加,,這個(gè)城市將會(huì)出現(xiàn)的停車(chē)?yán)щy的問(wèn)題也會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重。有數(shù)據(jù)顯示,近些年來(lái)我國(guó)城市汽車(chē)的平均增長(zhǎng)率是15% - -20%,而同期城市停車(chē)設(shè)備的平均增長(zhǎng)率卻只有2% - -3%,尤其是在大城市機(jī)動(dòng)車(chē)所有權(quán)的增長(zhǎng)率大大超過(guò)停車(chē)設(shè)備的增長(zhǎng)速度,因此,城市停車(chē)難的問(wèn)題必須引起重視,也需要人們積極探索解決的方式方法。
有專(zhuān)家表明,解決城市靜態(tài)交通問(wèn)題的方法一般分為軟、硬兩種。所謂的軟措施是指通過(guò)政策和法規(guī),限制道路停車(chē),提高公園的效率,對(duì)此,一些業(yè)主更愿意改變公共交通以減少對(duì)停車(chē)場(chǎng)的需求。硬措施,包括停車(chē)場(chǎng)、地下停車(chē)場(chǎng)和三維立體的建筑等,使用其他的空間,以滿足停車(chē)場(chǎng)的需求。無(wú)論采取什么措施,規(guī)劃后然后收拾殘局,由于缺少補(bǔ)償,政府投資的管理和能源也會(huì)會(huì)大大增加。
1.2 立體停車(chē)庫(kù)發(fā)展概況
機(jī)械停車(chē)設(shè)備已經(jīng)應(yīng)用了30多年。日本、韓國(guó)、德國(guó)等國(guó)的發(fā)展更早。在亞洲,機(jī)械停車(chē)設(shè)備的使用在日本、韓國(guó)和中國(guó)的臺(tái)灣地區(qū)的時(shí)間更早。
日本從事機(jī)械車(chē)庫(kù)和設(shè)備開(kāi)發(fā)、制造的大小公司共有200多家,其中立體停車(chē)設(shè)備的生產(chǎn)約有100多家,
韓國(guó)的機(jī)械停車(chē)設(shè)備工業(yè)發(fā)展過(guò)程相對(duì)穩(wěn)定。上世紀(jì)80年代中期為開(kāi)始階段,90年代到了供應(yīng)和使用階段。這些階段政府注意各種機(jī)械停車(chē)設(shè)備常見(jiàn)的開(kāi)發(fā)和利用,每年約有30%的增長(zhǎng)率;在近些年的發(fā)展階段、自動(dòng)化停車(chē)設(shè)備將繼續(xù)擴(kuò)大與供應(yīng),從而更加快速的發(fā)展。
隨著車(chē)輛工程和建筑工程的發(fā)展,特別是在汽車(chē)進(jìn)入普通家庭,停車(chē)設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)越來(lái)越廣泛,新興停車(chē)設(shè)備的生產(chǎn)行業(yè)已經(jīng)出現(xiàn)并且進(jìn)入的初始發(fā)展階段。大約有100家公司從事停車(chē)設(shè)備的制造和開(kāi)發(fā),其中50多個(gè)主機(jī)制造企業(yè)。第一批進(jìn)入立體停車(chē)設(shè)備制造企業(yè)的企業(yè)有22個(gè)合格的企業(yè)。企業(yè)通過(guò)引進(jìn)技術(shù)以及自己的開(kāi)發(fā),大大提高了自身的生產(chǎn)技術(shù)水平。許多設(shè)備在機(jī)械、電子、液壓、光學(xué)、磁控管和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域使用了先進(jìn)的技術(shù)??刂祁?lèi)型為按鈕類(lèi)型、IC卡類(lèi)型、觸摸屏類(lèi)型、密鑰類(lèi)型、遠(yuǎn)程控制類(lèi)型等。還有些設(shè)備使用總線控制技術(shù),內(nèi)置傳動(dòng)裝置增加停車(chē)位和保護(hù)傳輸組件,提高設(shè)備的使用壽命;機(jī)構(gòu)使用模塊化設(shè)計(jì),使其更容易使用,安裝和拆卸,并可減少施工所用時(shí)期,也使用一些新材料、新技術(shù),如使用工字梁的鋼梁,結(jié)合鍍鋅鋼板或鍍鋅薄板成形的汽車(chē)板;安全保護(hù)使用聲音和導(dǎo)光管,定位裝置和自動(dòng)滅火系統(tǒng)。目前的使用的滿意程度達(dá)到90%左右,一些品種填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白,使產(chǎn)品達(dá)到50%以上的國(guó)產(chǎn)化率。
由于大量的新住宅的居民和停車(chē)位比1:1,為了解決停車(chē)場(chǎng)和家庭矛盾問(wèn)題,三維機(jī)械停車(chē)設(shè)備以其平均土地占用量小的獨(dú)有特點(diǎn),被大多數(shù)用戶接受。與傳統(tǒng)的停車(chē)場(chǎng)相比,機(jī)械立體停車(chē)設(shè)備在許多方面都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。首先,這個(gè)機(jī)械車(chē)庫(kù)在土地利用率上有突出的優(yōu)勢(shì)。過(guò)去,地下車(chē)庫(kù)將會(huì)占領(lǐng)一個(gè)平均面積40平方米,如果使用多層立體車(chē)庫(kù),地上的利用率可能增加了不只一倍。如果地面多層立體停車(chē)場(chǎng),相同的的土地面積可以存儲(chǔ)更多輛車(chē),可節(jié)省更多的土地資源,并保存現(xiàn)有土木建筑的成本。
立體停車(chē)場(chǎng),地下車(chē)庫(kù)可以更有效,確保人員和車(chē)輛的安全,人在車(chē)庫(kù)或者汽車(chē)?yán)?,由電子控制的整個(gè)設(shè)備將不會(huì)運(yùn)行。應(yīng)該說(shuō),來(lái)自管理部門(mén)的機(jī)械車(chē)庫(kù)可以進(jìn)行安全的汽車(chē)轉(zhuǎn)移。
在立體車(chē)庫(kù)中使用機(jī)械儲(chǔ)存,也可以減少供暖和通風(fēng)設(shè)施的使用,因此,消耗更少的能源來(lái)管理更多的車(chē)輛。立體停車(chē)場(chǎng)一般不做成套的系統(tǒng),而是一個(gè)單獨(dú)的容器。這可以充分發(fā)揮其土地利用的作用,是十分明顯的優(yōu)勢(shì),在每一組的住宅小區(qū)或樓下可以設(shè)置一個(gè)立體停車(chē)樓。這為小區(qū)車(chē)庫(kù)的不足,解決停車(chē)難的問(wèn)題,提供了一個(gè)方便的條件。
1.3 應(yīng)用前景分析
據(jù)統(tǒng)計(jì),中國(guó)加入世貿(mào)組織和人民生活水平的進(jìn)一步改善,國(guó)內(nèi)總停車(chē)位增加了480萬(wàn)。平均每年有9600萬(wàn)停車(chē)位的需求。如只考慮10%的立體停車(chē)場(chǎng),這就需要每年通過(guò)立體停車(chē)場(chǎng)提供96000停車(chē)位。此外,還沒(méi)有考慮到一些小型汽車(chē)、小型貨車(chē)和其他適合停車(chē)設(shè)備的停車(chē)位,并且還是在沒(méi)有考慮到出口的情況。目前,香港、澳門(mén)、新加坡、印尼、馬來(lái)西亞、泰國(guó)和其他地區(qū)和一些東南亞國(guó)家,主要依靠進(jìn)口的停車(chē)設(shè)備,所以從現(xiàn)有停車(chē)位的差距和未來(lái)市場(chǎng)需求可以看出,機(jī)械停車(chē)設(shè)備國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)前景很好。
第2章?立體停車(chē)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案
2.1 車(chē)庫(kù)的類(lèi)型
查閱相關(guān)資料得知,目前立體停車(chē)場(chǎng)主要的幾種形式有:升降橫移立體停車(chē)場(chǎng)、垂直循環(huán)立體停車(chē)場(chǎng)、垂直升降立體停車(chē)場(chǎng)、巷道堆垛立體停車(chē)場(chǎng)等。而在國(guó)內(nèi)使用較多的是升降橫移立體停車(chē)場(chǎng)和簡(jiǎn)易升降立體停車(chē)場(chǎng),綜合考慮住宅小區(qū)的建筑特點(diǎn)和使用空間,升降橫移式立體停車(chē)場(chǎng)不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,而且存取車(chē)的過(guò)程快捷方便,符合當(dāng)今社會(huì)人們快節(jié)奏高效率的生活方式。應(yīng)用于一些小區(qū)建筑的側(cè)面墻壁附近也極為合適
2.2 立體停車(chē)場(chǎng)的主體框架
立體停車(chē)場(chǎng)的主要結(jié)構(gòu)有支撐柱,橫梁,縱梁,導(dǎo)軌 載車(chē)板等,傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在主體框架的后立柱上,包括馬達(dá),傳動(dòng)的鏈條鏈輪,鏈條張緊裝置和鋼絲繩。上層載車(chē)板與鋼絲繩連接來(lái)控制車(chē)輛的提升和下降提,而下層載車(chē)板通過(guò)電機(jī)和導(dǎo)軌來(lái)實(shí)現(xiàn)橫向移動(dòng)。整個(gè)框架要保證足夠的強(qiáng)度和剛度,以確保操作過(guò)程的安全。載車(chē)板的作用是車(chē)輛停放和移動(dòng)升降車(chē)輛的,因此載車(chē)板設(shè)計(jì)要足夠穩(wěn)定安全以便于用戶停放車(chē)輛。保證強(qiáng)度和剛度的同時(shí),防滑也是必須考慮的因素之一。
安全問(wèn)題是任何時(shí)候都必須考慮的問(wèn)題,因此安全系統(tǒng)也是建立立體停車(chē)場(chǎng)必不可少的組成部分,安全系統(tǒng)的作用是防止上層車(chē)輛和載車(chē)板墜落砸壞下層車(chē)輛或砸傷駕駛員。上層載車(chē)板安全系統(tǒng)可以使用防墜鉤和防墜架。防墜鉤安裝在上層載車(chē)板上,當(dāng)上層載車(chē)板到達(dá)指定位置時(shí)防墜鉤鉤住上載車(chē)板來(lái)防止墜落。防墜架安裝固定在下面,體積較大,占用空間大,而且不利于客戶停放車(chē)輛。由此看來(lái),防墜鉤對(duì)于本設(shè)計(jì)是一個(gè)更好的選擇。
2.3提升裝置和橫移系統(tǒng)
能用于立體停車(chē)場(chǎng)提升的裝置有很多種,這里選擇液壓馬達(dá)和鋼絲繩的組合形式,因?yàn)槠?chē)的提升應(yīng)保證平穩(wěn),又考慮到汽車(chē)和載車(chē)板的重量很大,因此對(duì)要求動(dòng)力系統(tǒng)提供低轉(zhuǎn)速大扭矩,液壓馬達(dá)剛好滿足這些要求,不僅如此,液壓馬達(dá)還可以實(shí)現(xiàn)正向和反向轉(zhuǎn)動(dòng),以保證汽車(chē)在上升和下降的過(guò)程中都十分平穩(wěn),除此之外,液壓馬達(dá)體積小質(zhì)量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,噪聲小,響應(yīng)速度快等都是它的優(yōu)點(diǎn)。
橫向移動(dòng)系統(tǒng)主要用于下層載車(chē)板,通過(guò)下層載車(chē)板的橫向移動(dòng)來(lái)確保上層汽車(chē)可以方便快捷的提升,在下層載車(chē)板的下面裝有輪子和導(dǎo)軌,后面裝馬達(dá),在馬達(dá)的帶動(dòng)下,載車(chē)板可以實(shí)現(xiàn)橫向的移動(dòng),馬達(dá)正反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)應(yīng)載車(chē)板的左右移動(dòng)。
第3章?立體停車(chē)系統(tǒng)主體框架的設(shè)計(jì)
3.1 主體框架鋼結(jié)構(gòu)的選擇
立體停車(chē)場(chǎng)主體框架大多數(shù)情況下會(huì)選用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土,在查閱他們的各自特點(diǎn)之后,我們決定選用鋼架結(jié)構(gòu)。與其它建筑結(jié)構(gòu)相比,鋼架結(jié)構(gòu)有許多優(yōu)點(diǎn):
可靠性較高
鋼材在生產(chǎn)過(guò)程中,整個(gè)過(guò)程可以進(jìn)行嚴(yán)格的控制,保證質(zhì)量的穩(wěn)定性,性能的可靠性。鋼材料的組織均勻,特性接近于各向同性勻質(zhì)體。鋼材的物理力學(xué)特性較好的符合工程力學(xué)對(duì)材料性能的基本要求;鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際工作性能和目前采用的理論計(jì)算結(jié)果十分接近,計(jì)算結(jié)果相比之下更加可靠,因此選擇鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)更加可靠。
材料強(qiáng)度高,鋼結(jié)構(gòu)自重較小
與其他的一些材料相比,鋼結(jié)構(gòu)有著較大的重力密度,但是它的強(qiáng)度以及彈性模量比其他一些材料高,并且強(qiáng)度和重力密度的比值相比之下也高出很多。鋼結(jié)構(gòu)自身重量輕,運(yùn)輸和安裝起來(lái)更加方便,在減輕了自身重量的同時(shí),也了整個(gè)框架所需的費(fèi)用。
塑性和韌性好
首先鋼的塑性很好好,鋼結(jié)構(gòu)很好會(huì)出現(xiàn)因超載而導(dǎo)致突然斷裂的情況。損壞前會(huì)出現(xiàn)一些比較明顯的變形,這樣一來(lái)變形很容易被發(fā)現(xiàn),及時(shí)的采取一定的措施,就會(huì)大大減少危險(xiǎn)的發(fā)生,保證好停車(chē)人的人身和財(cái)產(chǎn)安全。其次,鋼材的韌性也很好,鋼材結(jié)構(gòu)對(duì)與動(dòng)力荷載的適應(yīng)能力更強(qiáng),在抗震方面的表現(xiàn)也超過(guò)大多數(shù)同類(lèi)型的材料。
制造簡(jiǎn)便,制造所需時(shí)間短
鋼結(jié)構(gòu)的制造一般會(huì)有比較專(zhuān)業(yè)的工廠,機(jī)械化程度高,生產(chǎn)效率搞,產(chǎn)品精度能得到更好地保障,,質(zhì)量方面也更加可靠,在工程結(jié)構(gòu)中鋼結(jié)構(gòu)的工業(yè)化程度明顯高于其他材料。加工完成的鋼材,便可以運(yùn)輸?shù)绞┕?chǎng)地進(jìn)行拼裝。鋼結(jié)構(gòu)的拼裝有很多連接形式,其中利用螺栓連接更加的方便快捷,鋼結(jié)構(gòu)的拼裝靈活,可以拼成不同規(guī)格的結(jié)構(gòu)單元。施工用時(shí)少,時(shí)間就是金錢(qián),節(jié)約時(shí)間就意味著經(jīng)濟(jì)效益的提高。鋼結(jié)構(gòu)具靈活的連接形式,讓它更容易加固、包括改建和拆卸等。
鋼結(jié)構(gòu)密閉性
鋼結(jié)構(gòu)的水密性和氣密性?xún)?yōu)于其他結(jié)構(gòu),可焊接的特性也讓他和其他材料相比有了更多的優(yōu)勢(shì)。
鋼材易生銹的缺點(diǎn)
容易生銹是鋼材料無(wú)法回避的一個(gè)缺點(diǎn),但是在一般的環(huán)境中,只要做好防護(hù)措施,比如在鋼材表面涂上油漆等防護(hù)涂料,就能很好的保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)不被銹蝕,并且維護(hù)所需費(fèi)用低
結(jié)構(gòu)采用熱制的H 型鋼、角鋼、槽鋼和鋼板等型材,利用他們較好的強(qiáng)度和剛度,讓鋼架不僅輕巧、美觀,可一二次拆卸安裝,而且運(yùn)輸過(guò)程十分方便。
3.1.1 支撐柱的設(shè)計(jì)
支撐柱受力分析
車(chē)庫(kù)停放的車(chē)輛中,最大質(zhì)量的約為為1800kg,
車(chē)輛前后輪的載荷按3: 2的比例分布來(lái)計(jì)算;
載車(chē)板的質(zhì)量定為600kg;
車(chē)位滿載時(shí)質(zhì)量為2600kg;
圖3.1 支撐柱受力分析圖
當(dāng)車(chē)庫(kù)空載時(shí),前后支撐柱的受理力大小相等。
即只有載車(chē)板時(shí)支撐柱的受力如圖3.1 所示:
(3.1)
式(3.1)為車(chē)庫(kù)前后立柱的受力計(jì)算;
其中為前支撐柱所受的力;
其中為前支撐柱所受的力。
車(chē)庫(kù)滿載時(shí)支撐柱的受力是三個(gè)載車(chē)板加三輛汽車(chē)的總重量,其中汽車(chē)的質(zhì)量前后分布不均,所以前后的支撐柱所受力的大小也是不一樣的。這時(shí)的受力為:
(3.2) (3.3)
式(3.2)(3.3)為車(chē)庫(kù)滿載時(shí)的受力計(jì)算。
,所以先對(duì)前支撐柱進(jìn)行校核。
支撐柱主要的受力有壓應(yīng)力和剪切力,剪切力對(duì)支撐柱的影響較小,所以主要分析和校核支撐柱的壓應(yīng)力。
支撐柱的材料選擇和校核
查閱《材料力學(xué)》的附錄Ⅱ表4,20a熱軋工字鋼可用,確定選用材料為Q235A;
20a熱軋工字鋼的一些參數(shù)有:
屈服極限;
彈性模量;
比例極限;
抗拉強(qiáng)度 ;
高度 h=200mm;
腿寬度 b=100mm;
腰厚度 d=7mm;
橫截面積 W=35.578cm2;
慣性矩 ,;
截面系數(shù) ,;
慣性半徑 ,;
;
支撐柱的屈服強(qiáng)度校核結(jié)果為:
; (3.4)
式(3.4)為支撐柱屈服強(qiáng)度公式。
從結(jié)果中看出,支撐柱屈服強(qiáng)度要遠(yuǎn)大于7.08Mpa,所以結(jié)果是符合屈服強(qiáng)度要求的。
支撐柱的穩(wěn)定性校核:
壓桿的長(zhǎng)度因數(shù)u,壓桿的約束條件是一端固定而另一端自由,所以;
慣性半徑;
支撐柱長(zhǎng)度l=2.09m;
支撐柱的柔度:
(3.5) (3.6)
式(3.5)(3.6)為支撐柱的柔度計(jì)算公式。
查閱《材料力學(xué)》表9.2:
,;
(3.7)
式(3.7)為直線公式的最小柔度計(jì)算公式。
支撐柱的柔度大于和,,那么前立柱是屬于細(xì)長(zhǎng)桿,應(yīng)該按照歐拉公式計(jì)算出臨界載荷。
立柱的工作載荷的最大值應(yīng)為前立柱所受力,所以:;
再通過(guò)歐拉公式求臨界壓力;
金屬結(jié)構(gòu)中的壓桿的安全系數(shù)一般為
(3.8)
式(3.8)就是臨界壓力計(jì)算公式。
前支撐柱穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算為:
(3.9)
式(3.9)前支撐柱的穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算公式。
由結(jié)果可知滿足穩(wěn)定要求。
3.1.2 橫梁的受力分析
橫梁主要受到的力有載車(chē)板和汽車(chē)重量所產(chǎn)生的拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力,查閱《材料力學(xué)》附錄Ⅱ表4,可以使用20a熱軋工字鋼,確定材料為235A
圖3.2 橫梁
橫梁如圖所示其長(zhǎng)度為7m,縱梁之間的距離為2.1m,連接在橫梁上,并將橫梁等分成三段,連接方式為螺栓連接。對(duì)橫梁受力分析。
通過(guò)靜力平衡方程式求出中間兩點(diǎn)處的受力和:
前橫梁的受力:
(3.10)
則此式結(jié)果即為前橫梁受力。
后橫梁的受力:
(3.11)
則此式結(jié)果即為后橫梁受力。
因?yàn)榍皺M梁受的力大于后橫梁受的力,所以對(duì)前橫梁進(jìn)行校核。
(3.12)
此式結(jié)果即為AB兩點(diǎn)受力。
最后四個(gè)力集中作用在截面上的彎矩為
,;
(3.13)
式(3.13)為橫梁彎矩計(jì)算公式。
由此可得最大彎矩
;
(3.14)
式(3.14)的結(jié)果為橫梁彎曲許用應(yīng)力。
符合彎曲許用應(yīng)力的條件。
接下來(lái)是梁的切應(yīng)力的校核
查表得到;。
由剪力圖得:
,
(3.15)
式(3.15)結(jié)果為橫梁切許用應(yīng)力。
校核過(guò)后得知,橫梁滿足了正應(yīng)力和切應(yīng)力的強(qiáng)度條件。
3.1.3 縱梁的受力分析
查閱《材料力學(xué)》附錄Ⅱ表4,確定使用20a熱軋工字鋼,選擇材料為Q235A;
縱梁長(zhǎng)6m,固定點(diǎn)之間的距離為,固定點(diǎn)距離縱梁兩端的長(zhǎng)度為1m??v梁主要受到汽車(chē)重量和載車(chē)板所產(chǎn)生的拉應(yīng)力和彎曲應(yīng)力作用,對(duì)縱梁受力分析,繪制受力分析圖如圖3.4 所示。
圖3.3 縱梁受力分析圖
根據(jù)靜力平衡方程式,求A,B兩點(diǎn)處的作用力和:
左右兩邊的縱梁:
;
中間的縱梁
(3.16)
式(3.16)的計(jì)算結(jié)果即為縱梁受力。
中間縱梁的受力大于左右縱梁的受力,因此校核中間的縱梁。
;
(3.17)
式(3.17)的計(jì)算結(jié)果即為AB兩點(diǎn)的受力。
四個(gè)里集中作用在截面上的彎矩各自為
,;
(3.18)
式(3.18)的計(jì)算結(jié)果即為縱梁彎矩。
由此可得到最大彎矩
;
(3.19)
式(3.19)的計(jì)算結(jié)果為縱梁彎許用應(yīng)力。
所以符合彎曲許用應(yīng)力條件。
橫梁切應(yīng)力的校核:
查表得到;
;
由此可得,代入強(qiáng)度條件,
(3.20)
式(3.20)的計(jì)算結(jié)果即為縱梁切應(yīng)力。
得到橫梁滿足切應(yīng)力和正應(yīng)力的強(qiáng)度校核。
3.1.4 載車(chē)板的受力分析
查閱《材料力學(xué)》附錄Ⅱ表4,確定使用14b熱軋槽鋼,選擇材料為Q235A;
載車(chē)板的總長(zhǎng)度為5.5m,載車(chē)板的受力為,受力的長(zhǎng)度。對(duì)載車(chē)板進(jìn)行彎曲變形的校核。
上層的載車(chē)板利用鋼絲繩來(lái)實(shí)現(xiàn)升降,汽車(chē)駛到上面不能有很大的變形,否則會(huì)對(duì)升降過(guò)程產(chǎn)生影響,也容易產(chǎn)生安全問(wèn)題。因此要對(duì)載車(chē)板進(jìn)行校核。
查閱材料力學(xué),
得知撓曲方程為:
(3.21)
式(3.21)就是撓曲的計(jì)算公式。
最大撓度為:
(3.22)
式(3.22)是最大撓曲的計(jì)算公式。
彈性模量;
慣性矩 ,,;
受力長(zhǎng)度;
計(jì)算后得到:
;
校核過(guò)后得到載車(chē)板的變形量為,滿足了要求。
載車(chē)板強(qiáng)度的校核:
在載車(chē)板中一共使用了4根相同的熱軋槽鋼
(3.23)
式(3.23)計(jì)算結(jié)果為彎矩。
查月材料力學(xué)附錄表3,
得最大應(yīng)力:
(3.24)
式(3.24)就是載車(chē)板強(qiáng)度校核。
由此可知使用14b熱軋槽鋼作為載車(chē)板的材料滿足強(qiáng)度要求, 也能滿足撓度要求。
第4章?立體停車(chē)場(chǎng)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
以往立體停車(chē)場(chǎng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)很多都會(huì)使用機(jī)械傳動(dòng),相對(duì)而言液壓傳動(dòng)的使用的較少。液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相比之下有這一些優(yōu)勢(shì)。立體停車(chē)場(chǎng)的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)最明顯的優(yōu)勢(shì)是低噪聲,工作時(shí)傳動(dòng)平穩(wěn),單個(gè)體積的重量小,自動(dòng)化控制的過(guò)程相對(duì)容易。在現(xiàn)如今人們對(duì)于居住環(huán)境的要求越來(lái)越高,這樣一來(lái)低噪聲的液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)看來(lái)更能滿足人們的對(duì)立體停車(chē)場(chǎng)的需求。也正是因?yàn)檫@些,液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在未來(lái)可能會(huì)有更大的發(fā)展空間。
4.1 提升系統(tǒng)的選擇和設(shè)計(jì)
提升系統(tǒng)應(yīng)包括有卷筒,傳動(dòng)軸,液壓馬達(dá),導(dǎo)輪和鋼絲繩等。其中卷筒傳動(dòng)軸和馬達(dá)裝在車(chē)架的后橫梁上,導(dǎo)輪則安裝在縱梁上。
首先進(jìn)行卷筒的選擇,查閱起重設(shè)計(jì)手冊(cè)后選則T153卷筒組,卷筒的參數(shù)為,最大提升高度,起重量是,還有它配套使用的鋼繩直徑使。車(chē)輛的提升過(guò)程由導(dǎo)輪和卷筒配合運(yùn)動(dòng)完成。
卷筒上的作用力的計(jì)算:
卷筒受到的力有汽車(chē)重力和載車(chē)板的重力,除此之外還有導(dǎo)輪和鋼絲繩之間產(chǎn)生的摩擦力。導(dǎo)輪和鋼繩之間的摩擦系數(shù)。
所以得到卷筒的受力:
(4.1)
式(4.1)的計(jì)算結(jié)果為卷筒組受力。
同時(shí)為馬達(dá)所受到的力。
得出液壓馬達(dá)所受力大小為28800N,查閱液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)表得出液壓驅(qū)動(dòng)的壓力是。
查閱液壓與氣壓傳動(dòng)相關(guān)資料,發(fā)現(xiàn)液壓馬達(dá)有齒輪式液壓馬達(dá),葉片式液壓馬達(dá)以及柱塞式液壓馬達(dá),其中葉片式液壓馬達(dá)具有噪聲和流量脈動(dòng)小的特點(diǎn),,適和負(fù)載扭矩一般,速度平穩(wěn)性以及噪聲要求都比較較高的場(chǎng)所,并且壓力范圍能達(dá)到要求。因此選用葉片式液壓馬達(dá)較為合適。液壓馬達(dá)的一些基本參數(shù)有:排量,轉(zhuǎn)速,輸出扭矩。液壓馬達(dá)出油口的壓力是,進(jìn)油口的壓力是壓力差值為,這樣液壓馬達(dá)可一將壓力油直接流回油箱。
提升機(jī)構(gòu)使用葉片式液壓馬達(dá),需要讓車(chē)輛以恒定的速度上升和下降。上層的載車(chē)板距離地面的高度為2m,提升系統(tǒng)需要在在10秒內(nèi)完提升和下降過(guò)程:
所以提升速度應(yīng)不小于
(4.2)
式(6.2)的計(jì)算結(jié)果為載車(chē)板速度。
假設(shè)提升速度;載車(chē)板連接鋼絲繩,鋼絲繩連接卷筒,所以卷筒的線速度也是;
那么卷筒的角速度就是:
(4.3)
式(.3)的計(jì)算結(jié)果為卷筒的角速度。
接下來(lái)卷筒的轉(zhuǎn)速;
(4.4)
式(4.4)的計(jì)算結(jié)果為卷筒的轉(zhuǎn)速。
液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)速是,傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使用鏈輪傳動(dòng),傳動(dòng)系數(shù)應(yīng)為;
液壓馬達(dá)的流量就應(yīng)該是:
(4.5)
式(4.5)的計(jì)算結(jié)果為液壓馬達(dá)的流量。
因?yàn)橐簤合到y(tǒng)管路的布置具有不確定性,所以的整個(gè)液壓回路損失大概為,流量損失比例約為;得出:
;
;
依據(jù)以上數(shù)據(jù)選取液壓泵,液壓泵的流量為,壓強(qiáng),轉(zhuǎn)速。其中液壓泵不能做到將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)完全轉(zhuǎn)化,確定液壓泵的效率大概為,依據(jù)據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)液壓泵的電機(jī)進(jìn)行選?。?
(4.6)
式(4.6)的計(jì)算結(jié)果為液壓馬達(dá)的功率。
依據(jù)需要的轉(zhuǎn)速以及功率選取電動(dòng)機(jī);
查閱機(jī)械手冊(cè)選擇的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為,該電動(dòng)機(jī)的額定功率是,轉(zhuǎn)速為。
依據(jù)以上參數(shù)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的油路,停車(chē)場(chǎng)在工作時(shí)一次控制一輛汽車(chē)做上升或下降,一次工作完成后再進(jìn)行其它工作。
在圖4.1中:1過(guò)濾器,2液壓泵,3可調(diào)節(jié)流閥,4直動(dòng)式溢流閥,11液壓表;
5,7,9是三個(gè)三位四通電磁閥;6,8,10是液壓馬達(dá);
1YA,2YA是5號(hào)三位四通電磁閥的兩個(gè)電磁閥;
3YA,4YA是7號(hào)三位四通電磁閥的兩個(gè)電磁閥;
5YA,6YA是9號(hào)三位四通電磁閥的兩個(gè)電磁閥;
圖4.1 液壓系統(tǒng)的工作原理圖
表4-1 電磁閥控制流程
動(dòng)作
1YA
2YA
3YA
4YA
5YA
6YA
1號(hào)載車(chē)板上升
+
—
—
—
—
—
1號(hào)載車(chē)板下降
—
+
—
—
—
—
2號(hào)載車(chē)板上升
—
—
+
—
—
—
2號(hào)載車(chē)板下降
—
—
—
+
—
—
3號(hào)載車(chē)板上升
—
—
—
—
+
—
3號(hào)載車(chē)板下降
—
—
—
—
—
+
表4-1是立體停車(chē)場(chǎng)液壓系統(tǒng)的電磁閥控制流程,其中加號(hào)表示通電,減號(hào)表示斷電。
4.2 提升系統(tǒng)鏈輪設(shè)計(jì)
連接。為了確保保證傳動(dòng)的穩(wěn)定性和安全性,鏈輪也需要進(jìn)行校核。
傳動(dòng)軸的速上層載車(chē)板提升汽車(chē)的直接動(dòng)力來(lái)自鋼絲繩和傳動(dòng)軸,傳動(dòng)軸通過(guò)鏈輪與液壓馬達(dá)度為,遠(yuǎn)元小于,鏈的傳動(dòng)是低速傳動(dòng)。容易被破壞的是鏈輪的抗拉靜力強(qiáng)度。因而依據(jù)據(jù)機(jī)械手冊(cè)對(duì)鏈輪進(jìn)行抗拉靜力強(qiáng)度計(jì)算和校核:
;
(4.7)
式(4.7)的計(jì)算結(jié)果是抗拉靜力強(qiáng)度。
其中為鏈的抗拉靜力強(qiáng)度的安全系數(shù);
單排鏈的極限拉伸載荷();
工作情況系數(shù)為1;
離心力引起的拉力取0;
垂直拉力;
鏈的有效拉力系數(shù)1。
依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取鏈號(hào)[16];
初步選用的鏈號(hào)式20A,節(jié)距;
排距,單排抗拉載荷為。
依據(jù)式(4.7)抗拉靜力強(qiáng)度計(jì)算公式;
;
得出的安全系數(shù)較小。
選擇鏈號(hào)28B,他的節(jié)距;
排距,單排抗拉載荷為。
依據(jù)式(4.7)抗拉靜力強(qiáng)度計(jì)算公式;
;
安全系數(shù)比6大,因而滿足要求。
鏈的傳動(dòng)速小于,;取液壓馬達(dá)的鏈輪齒數(shù)為14,傳動(dòng)系數(shù);傳動(dòng)軸得參數(shù)7,。
那么鏈輪的分度圓直徑為:
(4.8)
其中是鏈輪的節(jié)距。
依據(jù)式(4.8);
;
;
液壓馬達(dá)鏈輪分度圓直徑;
液壓馬達(dá)鏈輪分度圓直徑。
4.3 提升系統(tǒng)傳動(dòng)軸設(shè)計(jì)
提升汽車(chē)的過(guò)程中上層載車(chē)板的直接動(dòng)力來(lái)自鋼絲繩和傳動(dòng)軸,載車(chē)板和汽車(chē)重力都對(duì)傳動(dòng)軸有作用,所以傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)要求更為嚴(yán)格。
傳動(dòng)軸的材料使用無(wú)縫鋼管,鋼管的直徑為,鋼管的厚度是;傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的鏈輪和卷筒應(yīng)焊接在鋼管上,要求焊接應(yīng)盡量牢固可靠。焊接質(zhì)量不好可能會(huì)導(dǎo)致在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中卷筒或鏈輪的脫落,造成的后果是非常嚴(yán)重的。同時(shí)焊接還需要確保卷筒,鏈輪的傳動(dòng)軸三者之間的同心度,過(guò)大的誤差會(huì)導(dǎo)致鏈輪卷筒與傳動(dòng)軸的產(chǎn)生震動(dòng),對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
傳動(dòng)軸的長(zhǎng),卷筒在離傳動(dòng)軸邊緣處焊接,鏈輪安裝于傳動(dòng)軸的中間部位。
對(duì)傳動(dòng)軸的受力分析:
是卷筒直徑,是鏈輪的分度圓直徑。
(4.9)
式中;
是無(wú)縫鋼管的直徑;
是液壓馬達(dá)的最大扭矩:
(4.10)
式(4.10)的計(jì)算結(jié)果為鏈輪的扭矩。
將得到的數(shù)據(jù)代入式(4.9)中;
;
校核過(guò)后確定選用直徑為無(wú)縫鋼管,壁厚;材料選擇45鋼。
4.4 下載車(chē)板橫移系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
下面的載車(chē)板有橫向移動(dòng),。在地面的水平軌道上做以一定的速度運(yùn)動(dòng),載車(chē)板跟隨馬達(dá)一起運(yùn)動(dòng)。
載車(chē)板在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的力時(shí)導(dǎo)輪與導(dǎo)軌之間的摩擦力:
(4.11)
,時(shí)車(chē)輛和載車(chē)板的重力;
摩擦系數(shù);
導(dǎo)輪直徑;
導(dǎo)輪承受扭矩;
(4.12)
載車(chē)板移動(dòng)速度;
(4.13)
導(dǎo)輪旋轉(zhuǎn)的角速度;
(4.14)
導(dǎo)輪的轉(zhuǎn)速;
(4.15)
液壓工作壓力需要。參照以上參數(shù)選取葉片式液壓馬達(dá)。
第5章?立體停車(chē)場(chǎng)的控制系統(tǒng)
5.1 控制系統(tǒng)的原理
立體停車(chē)場(chǎng)的控制系統(tǒng)采用單片機(jī)控制,下面是控制系統(tǒng)的工作流程
有人進(jìn)入停車(chē)場(chǎng)并刷卡后,IC卡讀寫(xiě)裝置把接收到的信息傳送給單片機(jī)控制系統(tǒng)??刂葡到y(tǒng)根據(jù)接收到的信息做出判斷并且發(fā)出控制信號(hào),控制存車(chē)和取車(chē)的過(guò)程。
控制系統(tǒng)首先判斷信號(hào)是存車(chē)信號(hào)還是取車(chē)信號(hào),然后檢查車(chē)庫(kù)里的停車(chē)位情況,并將對(duì)應(yīng)的車(chē)位移動(dòng)到最下層,以方便車(chē)主存車(chē)或取車(chē)。存車(chē)過(guò)程,當(dāng)檢測(cè)到底層的載車(chē)板為空時(shí),車(chē)主可直接將車(chē)停入車(chē)庫(kù),當(dāng)檢測(cè)到上層載車(chē)板為空時(shí),判斷他下方的停車(chē)位有無(wú)車(chē)輛,如果有,則下方的載車(chē)板橫移,如果沒(méi)有,那么上面的載車(chē)板下降,車(chē)主停車(chē)。取車(chē)過(guò)車(chē)和存車(chē)過(guò)程類(lèi)似,當(dāng)檢測(cè)到汽車(chē)在底層時(shí),車(chē)主可直接取車(chē),檢測(cè)到汽車(chē)在上層時(shí),判斷下方有無(wú)車(chē)倆,如果有,下方車(chē)輛橫移,如果沒(méi)有,車(chē)輛直接下降幫助車(chē)主取車(chē)。
當(dāng)車(chē)主把車(chē)開(kāi)進(jìn)停車(chē)場(chǎng)后,車(chē)輛到達(dá)指定的安全位置,安全信號(hào)的指示燈熄滅,示意車(chē)輛停放位置安全,車(chē)主下車(chē)之后,到達(dá)警戒范圍以外,系統(tǒng)將車(chē)輛停放到指定位置,存車(chē)動(dòng)作完成。取車(chē)過(guò)程一樣,當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)周?chē)鸁o(wú)人靠近,系統(tǒng)才開(kāi)始工作,在車(chē)主把車(chē)輛開(kāi)出警戒范圍之前,系統(tǒng)不會(huì)有其他運(yùn)作??刂葡到y(tǒng)在工作時(shí),一定最先收集安全信息,檢測(cè)到有危險(xiǎn)信號(hào)存在時(shí),這個(gè)停車(chē)系統(tǒng)不會(huì)執(zhí)行任何操作。
圖5.1 控制系統(tǒng)流程圖
N
Y
N
Y
N
Y
尋找車(chē)輛位置
停車(chē)位移動(dòng)
結(jié)束
車(chē)位移動(dòng)
報(bào)警
找停車(chē)位
存車(chē)
刷卡
故障
開(kāi)始
初始化
5.2 控制單片機(jī)的選取
本系統(tǒng)的控制核心為單片機(jī),選擇一個(gè)合適的單片機(jī)作為控制器對(duì)于立體停車(chē)場(chǎng)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)十分重要。本設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)方案是小型的立體停車(chē)場(chǎng),設(shè)備的體積比較小。本車(chē)庫(kù)系統(tǒng)屬于單體控制系統(tǒng),設(shè)備集中,使用一塊單片機(jī)就能完成控制任務(wù)。所以選擇目前常用的AT89S51單片機(jī)。
AT89S51是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的AT89系列單片機(jī)中的一種8位機(jī),是一個(gè)低功耗,高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含4k Bytes ISP的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序存儲(chǔ)器。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造,兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu),芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性?xún)r(jià)比的解決方案。
圖5.2 AT89S51單片機(jī)引腳圖
AT89S51具有如下特點(diǎn):40個(gè)引腳,4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器,128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),32個(gè)外部雙向輸入/輸出(I/O)口,5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷,2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口,看門(mén)狗(WDT)電路,片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。
5.3控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單電路
5.3.1動(dòng)力控制電路的設(shè)計(jì)
在系統(tǒng)中,電機(jī)的作用是帶動(dòng)傳動(dòng)裝置,然后使車(chē)庫(kù)進(jìn)行移動(dòng)。電機(jī)是系統(tǒng)中重要執(zhí)行部件,所有控制的目的都是為了車(chē)庫(kù)的自動(dòng)運(yùn)行,因此動(dòng)力控制電路的設(shè)計(jì)也是很重要的。
CPU的控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)通過(guò)兩個(gè)NPN三極管Q1和Q2實(shí)現(xiàn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向。當(dāng)P2.4為高時(shí),Q1導(dǎo)通,繼電器K1接通電流,并吸合其開(kāi)關(guān),電機(jī)正向接通電路,使電機(jī)正轉(zhuǎn);當(dāng)P2.5為高時(shí),Q2導(dǎo)通,繼電器K2接通電流,吸合其開(kāi)關(guān),電機(jī)反向接通電路,使電機(jī)反轉(zhuǎn)。D1和D2是泄流二極管,以保護(hù)三極管免受高壓沖擊。在電路中,J1和J2和電源相接,其中1腳都接電源的正極,2腳接電源的負(fù)極。動(dòng)力控制電路如圖5.3所示。
圖5.3 動(dòng)力控制電路
5.3.2檢測(cè)裝置電路的設(shè)計(jì)
在系統(tǒng)的車(chē)位檢測(cè)設(shè)計(jì)中,應(yīng)用的是5個(gè)光電開(kāi)關(guān),通過(guò)光電開(kāi)關(guān)來(lái)檢測(cè)車(chē)位是否為空。光電開(kāi)關(guān)分為反射式、對(duì)射式和鏡面反射式三種類(lèi)型。對(duì)射式檢測(cè)距離遠(yuǎn),可檢測(cè)半透明物體的密度(透光度)。反射式的工作距離被限定在光束的交點(diǎn)附近,以避免背景影響。鏡面反射式的反射距離較遠(yuǎn),適宜作遠(yuǎn)距離檢測(cè),也可檢測(cè)透明或半透明物體。
由于在車(chē)位的檢測(cè)中,由于車(chē)位的長(zhǎng)度達(dá)到3—5米,所以采用對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。同時(shí)不需要測(cè)量物體的密度或其他性質(zhì),只需要檢測(cè)停車(chē)位上是否有車(chē),所以功能最簡(jiǎn)單的光電開(kāi)關(guān)就可以實(shí)現(xiàn),在費(fèi)用上降到最低。
圖5.4光電開(kāi)關(guān)連接電路
功能簡(jiǎn)單的光電開(kāi)關(guān)傳輸?shù)氖情_(kāi)關(guān)量,向單片機(jī)傳輸?shù)男盘?hào)為高電平或低電平,當(dāng)車(chē)位上有車(chē)存放時(shí),光電開(kāi)關(guān)的接收端不能接受來(lái)自發(fā)射端的信號(hào),三極管不能導(dǎo)通,所以單片機(jī)接收到的是高電平。同理,當(dāng)車(chē)位為空時(shí),三極管導(dǎo)通,單片機(jī)的端口置低電平。由此可以檢測(cè)出車(chē)位上是否有車(chē)。由于車(chē)庫(kù)有5個(gè)車(chē)位,所以需要5個(gè)光電開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。
致 謝
畢業(yè)設(shè)計(jì)不是一個(gè)容易的過(guò)程,對(duì)于我們也是一種考驗(yàn)和鍛煉。畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容,考察了大學(xué)四年我們對(duì)于專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解和掌握,是對(duì)這四年課程的一個(gè)總結(jié)與回顧的過(guò)程,通過(guò)這個(gè)過(guò)程,我們?nèi)嫦到y(tǒng)的體會(huì)了做機(jī)械設(shè)計(jì)的流程和思路,加深了對(duì)機(jī)械行業(yè)的了解,也體會(huì)到了做設(shè)計(jì)過(guò)程中的艱辛,這些對(duì)于以后步入社會(huì)和邁向職場(chǎng)都會(huì)有很大的幫助,畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中同學(xué)們的收獲和成長(zhǎng)才是更具有意義的。
畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,由于自身專(zhuān)業(yè)知識(shí)學(xué)的不夠扎實(shí),或者知識(shí)儲(chǔ)備的不足,遇到了很多問(wèn)題,有些問(wèn)題自己查資料可以解決,有些問(wèn)題和同學(xué)們交流討論之后有了結(jié)果,還有一些問(wèn)題要向老師們請(qǐng)教,每次向老師請(qǐng)教問(wèn)題,都能得到耐心的解答和指導(dǎo),我的指導(dǎo)老師孟老師給了很大幫助,在此對(duì)老師們和同學(xué)們表示衷心的感謝!
因?yàn)橹R(shí)水平有限、實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)也不足,設(shè)計(jì)過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)疏忽和錯(cuò)誤。懇請(qǐng)老師們的批評(píng)和指正
參考文獻(xiàn)
[1] 劉麗娜. 淺談立體車(chē)庫(kù)的特點(diǎn)及其應(yīng)用[J]. 智能建筑與城市信息, 2007
[2] Bill Franeis. How to Select an Operator for Your Parking Facility[J]. Parking Today, 2004
[3] 湯偉. 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及控制策略分析[D]. 合肥工業(yè)大學(xué),機(jī)械電子工程碩士學(xué)位論文. 2008.
[4] 濮良貴,陳國(guó)定,吳立言. 機(jī)械設(shè)計(jì)(第九版). 北京: 高等教育出版社, 2013
[5] 齊小杰.汽車(chē)液壓與氣壓傳動(dòng).北京:機(jī)械工業(yè)出版社2011.8.
[6] 任伯森.機(jī)械式立體車(chē)庫(kù).海洋出版社,2001
[7] 莫代新. 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與有限元分析[D]. 南寧: 廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文, 2009
[8] 湯偉. 升降橫移式立體車(chē)庫(kù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及控制策略分析[D]. 合肥工業(yè)大學(xué),機(jī)械電子工程碩士學(xué)位論文. 2008.
[9] 許福玲.液壓與氣壓傳動(dòng)第二版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996
[10] H.Allen.AWanson, The Influence of Central Business District Employment and Parking Supply on Parking Rates[J]. ITEJournal, 2004
[11] 吳宗則.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè).北京:高等教育出版社,2006
[12] 張毅剛,彭喜元,彭宇. 單片機(jī)原理及應(yīng)用.北京:高等教育出版社,2010
25
收藏