家庭用立體車庫設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 樣的服務。 在我們國家，停車產業發展仍處于初級階段，提供的停車車位與所需要的停車車位數量相差太多，停車困難無處不在。目前 ,停車場還是平面停車場，立體停車庫數量是很少的。人口集中的廣州和上海在我國停車產業方面發展較快，已經建設使用的機械式停車場徐州工程學院畢業設計 (論文 ) 2 主要是地下停車場和在平面式停車場的基礎上安裝簡 單的輔助 停車設 施 ，以此增加停車位數量。在中國機械停車設備早期的研究開發工作始于 80 年代， 90 年代開始停車設備引進和生產，立體停車 設備 市場正在飛速發 展，在北京、上海、廣州、深圳等地都有使用。在中國近年來，停車設備制造商已經發展到數百家，生產各種類型的停車設備 ,一些停車設備已經開始出口。國內 的 立體停車設備 主要是 升降橫移類 ， 此外還有垂直升降類和平面移動類。在技術方面，由最初的機械傳動式逐步在發展液壓傳動式、機械液壓傳動式、電傳動式。控制方式也由單純的手動控制發展到電氣控制、 PLC 控制和現場總線控制。雖然停車設備行業得到了快速發展 ，但是在我國仍然有一些問題，如沒有統一的技術標準，大部分產品都是模仿，或引進外國技術制造，技術水平低，國內企業生產能力不足，市場競 爭無序，個體企業為了抓住市場，采取低價格競爭，缺乏科學研究和設計單位，沒有技術創新能力，造成停車產業發展和管理嚴重滯后。為解決上述問題 ,我們需要在許多方面作出努力，如政策、市場、管理和技術。 機械立體停車庫具有綜合性能，不僅是純粹的機械設備，其規劃建設涉及到區域整體景觀、交通指南、建筑結構、供電、照明、通信、監控、通風、排水、環境保護、消防安全、收費管理等各個領域，立體停車系統己經日臻完善，機械結構形成了立體車庫獨特的技術特點，需要多專業多學科的綜合性人才參與，把國外的先進停車技術引進到我國的停車產業中，開 發出經濟、高效、環保、美觀、安全的停車產品，滿足國內外市場的需求。 在當今快節奏的社會，道路擁擠、車滿為患已成為當今社會中的最不和諧的聲音，發展立體停車已經成為人們的共同需要。目前，中國經濟正處于快速發展時期，隨著人們生活水平的不斷提高，汽車家庭化步伐不斷加快， 立體車庫 產業市場前景廣闊。 機械式立體停車庫是解決城市停車難最有效的手段，是停車產業發展的必由之路。 機械式立體停車庫的分類 目前 ,立體車庫主要有以下幾種類型 :升降橫移式、 巷道堆垛式、垂直升降式、垂直循環式。 (一 )升降橫移式 升降橫移式立體車庫 采用模塊化設計 ,每個單 位 可以設計成兩層、三層、四層 或半地下和其他形式 ,停車位的數量從幾個到數 十 個。采用卷筒、滑輪和鋼絲繩進行升降， 它的運行原理是取上層車時，將下層車板移開留出空位。該設備下層為左右橫移，上層為上下升降。如圖 11所示。 產品特點 : ,配置靈活 ,施工周期短。 ,投資少。 ,結構簡單 ,安全可靠。 徐州工程學院畢業設計 (論文 ) 3 ,等待時間短。 、工作噪音低。 、辦公、住宅小區配套使用。 (二 )巷道堆垛式 巷道堆垛式立體車庫 的 存取車輛的工具 是 堆垛機 ，由堆垛機存取所有車輛， 所以 對堆垛機的技術要求較高， 且 單臺堆垛機成本較高， 因此 巷道堆垛式立體車庫適用于車位數需要較多的客戶使用。 低噪聲，低耗能，智能化程度高，等待時間長，進出口少。 如圖 12所示。 (三 )垂直升降式 垂直 升降 式立體車庫的工作原理類似于電梯 ,停車位布置在提升機的兩側，在底邊有汽車旋轉臺。垂直升降式立體車庫總體高度幾十米高 ,對設備的安全性要求很高，投資成本高，但是占地最少，耗能低，智能化程度最高。如圖 13 所示。 (四 )垂直循環式 占地面積少，兩個 停車 泊位面積可停 4至 8輛車， 地基和外部裝飾投資少 ，工期短，可以采用自動控制，運行安全可靠。如圖 14 所示。 圖 11升降橫移類立體車庫 圖 12巷道堆垛類立體車庫 徐州工程學院畢業設計 (論文 ) 4 圖 13垂直升降類立體車庫 圖 14 垂直循環類立體車庫 多層升降橫移式立體車庫是中小型車庫的一種典型機電一體化產品，與其它車庫相比，它屬于中低密度經濟型停車庫，規模可大可小，對場地的適應性較強，可同時移動多個車板，提高了工作效率減少了運行時間； 控制系統采用可編程控制器（ PLC），操作管理簡便明了，易于操作維護。總之結構簡單， 運 動平穩，安全可靠，噪聲小，同一層的車位移動獨立，可以自由動作，并且動作時間短，是升降橫移式立體車庫最大的優點。因此以“安全、快速、經濟”著稱的升降橫移式立體車庫，已成為一個新的“熱點”。目前采用這類設備的停車庫被普遍看好，具有良好的市場前景。 升降橫移式立體車庫的特點 在眾多的停車設備 ,升降橫移式式立體停車庫優勢突出，主要表現在以下幾個方面 : 。通常情況下，升降橫移式停車設備占地面積約 1/21/25 的平面停車場，空間利用率是 75%，高于建設獨立的停車場。 。升降橫移式立體停車庫每個停車位投資需要約 15000 元，建設自走式停車庫每個車位投資約 150000 元。 。對使用者的操作要求不高，操作簡單， 運行平穩， 安全可靠，存取車實現全自動化，快捷，維修方便。通用存取車時間為 80 秒。 。在城市的主要交通繁忙地段，司機經常找不到停車位，直接停在路邊，所以很容易造成交通堵塞，甚至造成事故。 、防護。在車庫系統中安裝了智能防盜裝置和消防設備等，提高整體安全。 ，減少了路邊隨意停車的現象。 升降橫移式立體車庫是今后停車產業改革的主要方向，采用全自動化的停車方式。采用立體停車 庫 對于寸土寸金的大城市尤其重要，因此升降橫移式立體車庫就就顯得更加的實用化和大眾化。 徐州工程學院畢業設計 (論文 ) 5 立體車庫自動控制系統 升降橫移式立體停車庫控制形式是根據車庫的具體情況選定，要綜合考慮到其規模、應用場合等各方面因素而定，在車庫眾多的控制系統中有三種比較常見的控制形式 :繼電器邏輯電路控制、可編程控制器控制、單片機控制。 (一 )繼電器邏輯電路控制 在小型的升降橫移式立體停車庫中，其控制 元件比較少，專用性比較強，利用繼電器邏輯電路 控制，其電路也相應的簡單，電路搭載用時少，成本也 較 低，適合于家庭用升降橫移式立體停車庫。 繼電器 邏輯電路 控制也有許多不足之處。第一，難以實現智能模塊化控制；第二，不適合應用于大規模、大容量的立體停車庫；第三，元器件的損壞率比較高，車庫運行的可靠性不佳；最后，隨著驅動部件的不斷增加，其邏輯電路的搭載難度也大大增加了。所以對于大中型升降橫移式立體停車庫，其控制形式就不適合運用繼電器 邏輯電路 的控制形式。 (二 )可編程控制器控制 目前 的升降橫移式立體停車庫的系統控制形式大 都采用可編程控制器控制，特別是應用在智能化要求程度高、大容量的現代化升降橫移式立體停車庫中。 可編程控制器與繼電器 邏輯電路 、單片機相比有著獨特的優點： 、通用 、抗干擾能力強 、使用方便 、重量輕和易于實現機電一體化 同樣，可編程控制器控制也有其不足 之處 ，在性價比上要高于繼電器 邏輯電路 控制和單片機控制；其開發潛力 比 單片機 差 ，不如其功能靈活多樣；通用性不好，不同廠家的可編程控制器以及其附屬單元都是固定專用等等。 可編程控制器在升降橫移式立體停 車庫的控制系統中被廣泛的應用，并在停車庫的發展演化中起著非常重要的作用，本文車庫系統即采用可編程控制器控制形式。 (三 )單片機控制 單片機是將 CPU, RAM, ROM(EPROM)、定時器 /計數器和 1/0 接口全部集成在一個硅片上。單片機控制在機電設備中是一種比較常見的控制形式，由于它的控制功能 很 強、體積 較 小、成本低、功耗 也 小，可以直接裝到 機電 儀器設備上，所以在 20 世紀 80 年代以來得到飛速發展。理論上也可用于立體停車庫系統，但 是事實上 在 機械 立體停車庫的控制系統中，單片機控制卻沒有得到廣泛的應用，其 主要 原因有 以下幾點： 徐州工程學院畢業設計 (論文 ) 6 ，系統調試耗時比較多； ，所以對現場工作環境要求很苛刻； 本身 是弱電驅動，但是對于 立體 停車庫系統來說，執行部件是電 動 機，屬強電系統，這就需要由弱電驅動強電，隨著驅動環節的增加，系統的可靠性就下降了； ，其控制程序基本上是匯編語言，匯編語言雖然功能比較強大，但是程序編制工作量比較大。 因此，單片微機在 機械 立體停車庫控制系統中的 推廣 應用還不成熟， 但它 是以后 機械立體 停車庫系統研究開發的一個方向。 立體車庫的 發展趨勢 隨著各種高新技術的引入， 機械 立體車庫正在向專業化、復雜化、智能化和高自動化方向 飛速 發展，重點表現為以下幾個方面 : :立體車庫系統 運行 穩定可靠，能正常運行而不出故障是 使用者 的 第一要求，也是一套 立體 停車場系統的重中之重。因此，必須提高制造廠家的專業化程度，才能保證設備的 安全 可靠性， 機械 立體車庫的軟硬件設施及配套 設施 也應當達到 相應的 專業化程度。 :立體車庫產業正在向多元化方向發展，它包含了當今機械電子、建筑、液壓、光學、磁控、計算機技術等領域的大量先進 科學 技術。立體停車系統己經 逐步完 善，各種領域先進 科學 技術的綜合使用，已經使立體 停車庫 成為一個獨立的大型復雜的高技術設備。 :立體車庫的發展越來越向著智能化方向發展， 它包含了 變頻技術、全電腦控制系統、導航定位技術、圖像識別技術、傳感技術、光纖通訊技術、防火防盜系統、停電及電源故障的自動判別排除及處理系統等。 :立體車庫的高自動化主要表現為科學的管理方法 和 先進的自動控制技術，大幅度提高了存取車效率。在控制方法上采用了遙控技術和自動識別系統 。車輛停靠穩妥 (在車庫外面需要自動轉向 )后，車庫可以將汽車自動停放到合適的位置，可實 現無人操作 。在科學管理方面，計算機中心對停車場實行全方位管理，整個停車場完全在計算機監控之下，包括設備監控、出入口監控、停車場內部監控，整個停車場運行的狀態信息都可以存入計算機，通過便捷的人機管理界面，實現車流量統計、系統故障查詢、收費狀況查詢、進出車輛信息查詢、系統運行狀態的實時查詢同時可以設置打印報表功能。未來的車庫系統管理更開放、更靈活，整個管理系統能夠實現控制與管理一體化，系統操作更加簡便，功能更加強大。整個車庫的管理可以納入樓宇自動化系統，聯入網絡，形成一個綜合的計算機管理網絡信息系統，真正實現立 體車庫的無人化管理。 徐州工程學院畢業設計 (論文 ) 7 SolidWorks 軟件介紹 SolidWorks 提供了生成完整的詳細工程圖的工具 ， 工程圖是全相關的，當你修改 工程 圖紙時，三維模型、各個視圖、裝配體都會 隨著 自動更新。 Solidworks 系統自帶的標準件庫，其包含螺栓，螺母，螺釘，螺柱，鍵，銷，墊圈，密封圈，彈簧，型材，法蘭等常用零部件，模型數據可被直接調用。 SolidWorks 提供了無與倫比的、基于特征的實體建模功能 ， 通過拉伸、旋轉、薄壁 特征、高級抽殼、特征陣列以及打孔等操作來實現產品的設計。通過帶控制線的掃描、放樣操 作產生復雜的曲面。 還 可以直觀地對曲面進行修剪、延伸、倒角和縫合等曲面的操作。 設計的主要內容 設計車庫的主體結構和特點， 根據 升降橫移式立體車庫的運行 工作 原理， 使用 力學理論對升降橫移式立體車庫的 框架 結構進行了力學分析，包括升降橫移式立體車庫的框架結構的強度等。利用 SolidWorks 建立 升降橫移式 立體車庫三維 模型， 在 SolidWorks 繪制 模型 過程中，對 零 部件選型中不合適的進行替換 刪除 ，以達到最佳效果，最后再導成二維 工程圖 。 徐州工程學院畢業設計 (論文 ) 8 2 立體車庫整體方案比較和選擇 設計數 據 本課題給出轎車的幾何參數為：車身長為 mm4700，車身寬為 mm1700，車身高為mm1550,總重是kg1600。托盤為載車容器，其尺寸應該大于轎車的尺寸，故托盤的尺寸初步定為：長 mmL 5400?,寬 mmW2021?.為了保證托盤的自由運動，左右兩個立柱間的距離應該大于托盤的寬度，因為這樣既有利于轎車的存取，也有利于托盤的安放，所以把左右兩個立柱間的距離定為 2500,基坑的長度為 6500。這是托盤和車庫框架的大體尺寸。如圖 21所示。 圖 21 升降橫移式立體車庫總裝圖 橫移機構方式的選用 就目前的立體車庫能儲存的車輛數目來說，大致可把立體車庫分為兩大類，即大型立體車庫和小型立體車庫。 本設計的立體車庫是雙層六位的，屬于小型立體車庫，存取車輛較少，從停車位到出車庫所要運行的距離較近，即使速度較低，存取車的時間也不會太長。所以小型車庫里采用托盤作為載車容器就可以了。能夠使托盤平穩在在水平方向上移動的方式有多種。 根據動力源是（驅動裝置）是否在托盤上，可以將橫移分為兩種。 一種是將驅動裝置放在托盤上，通過