机械式立体车库载车板的改进设计

摘要:随着我国民用轿车数量的陡然增多,停车难问题变得愈加突出,而引入机械式立体车库是解决这个静态交通困局的一种主要手段,但在目前已大量存在的机械式立体停车库中,却存在着驾驶者使用意愿不高,尤其是在驶入时操作难度较大,使得该型车库大量空置的尴尬局面,本文就是从改进载车板结构尺寸的角度入手,以方便驾驶者驶入,使该型车库能得到有效利用和推广。

关键词:机械车库 载车板 改进 设计

1.现状

在汽车数量迅速增长而土地越来越稀缺的今天,机械式立体停车库的应用很大程度上缓解了停车难的问题,因此机械式立体停车库的快速发展是今后静态交通改革的主要方向,其中升降横移类机械车库占目前国内机械式立体车库产量的85%,是目前机械车库的主流机型,其工作原理是在每个车位都有一个载车板,车辆停放在载车板上,通过机械装置使载车板升降或横移,使车辆有序停放,从而实现拓展停车空间的目的。但在我们对宁波市场的调研过程中,却发现60%~70%的立体式机械车库处于闲置的状态,一方面在感慨停车难,一方面现成的停车库又在闲置,什么原因呢?经我们多方了解,除了政策层面的因素外,现有的升降横移式机械车库不方便驾驶者驶入也是一大问题,突出反映在载车板系统入口较小,驾驶者要反复倒车好几次才能完全驶入,对一些驾龄不长的驾驶员朋友来说简直就是一个大考,曾经有个驾驶员朋友反复多次也未能停好,恼怒之下,将爱车置于车库门口,甩手而去。基于此,我在原有PSH-D载车板系统(停放车辆长*宽*高*重量为5000mm*1850mm*1550mm*2000Kg)的基础上对结构尺寸做了改进,使之既方便车辆的驶入又满足设计规范的要求。

2.原有载车板系统的结构及尺寸

3.改进后载车板系统的结构及尺寸及说明

本改进设计主要是将载车板系统中波浪板的宽度加大,根据GB/T17907的要求,每个车位空间不得小于车宽+500mm,原有设计每个车位空间为2400mm,在考虑改善驾驶者停车的便利性,又充分保证边梁的强度与刚度的基础上,波浪板宽度尺寸由1995mm增加到2125mm,并将前踏板的斜度由12.6°降低到8.8°以减不少上坡阻力,在此基础上对其它一些结构也做了相应更改。因为边梁为主要受力构件,本文就对改进后的边梁做受力分析计算。

4.边梁的受力分析计算

材质:Q235B

确定惯性矩及形心位置

(计算过程略)

惯性矩:Ix=5973063mm4 x=106.8mm(距下底面)

Iy=3502792mm4 y=89.7mm(距左侧面)

车辆最大重量为2000Kg,根据前后轮6:4重量分配原则,则单根边梁前后轮压点各承受力 6000N与4000N。

RA+RB=4000+6000=10000 N

4000*(3185-365)-RA*3185=0

得:RA=3542 N, RB=6458 N

左侧315段:

左侧365段:

左侧3185-365段:

右侧587段:

强度计算:

垂直方向:最大弯矩发生在后车轮压点处:

水平方向:

强度符合要求

刚度计算:

当x=315时, θ1=θ2, y1=y2=0

当x=680时, θ2=θ3, y2=y3

当X=3500时,θ3=θ4, y3=y4=0

求解联立方程可知:C1=C2=C3

D1=D2=D3

取E=206000MPa,Ix=5973063mm4

当x=315时,y1=315C1+D1=0可得:D1=-315C1

当X=3500时, y3=0

经计算可知:C1=C2=C3=-0.0011,D1=D2=D3=0.33

C4=0.0006, D4=-2

当θ3=0时,横梁挠度最大,计算知当θ3=0时,x=2947mm,y=-2.8mm

当x=0时,y=0.33mm,当x=4087时,y=0.5mm

最大挠度fmax=0.5-(-2.8)=3.3mm

[f]=L/800=4087/800=5.1mm,刚度符合要求

5.结束语

本改进设计着眼于用户的操作使用,并应用于公司后续载车板的生产,经过用户反馈,均认为较以前的载车板系统相比,车辆停放的便利性大为增加。本人对此载车板系统的改进设计,为公司产品更好的推向市场,为机械式立体停车库更好的应用于社会,奉献了自己的微薄之力。

参考文献:

[1]张质文 虞和谦 王金诺 包起帆 起重机设计手册 中国铁道出版社 2001

[2]单辉祖 材料力学教程 国防工业出版社 2003