五层升降横移停车设备安全结构计算

郭迎辉

摘要：针对五层升降横移停车设备从结构设计和元器件选型两个方面根据相关的设计规范建立安全结构计算体系，提出了电机、减速机、链条、钢丝绳、钢结构安全指标，采用机械设计手册的计算方法建立数学模型，通过计算数据获得了五层升降横移停车设备安全系数，结果表明五层升降横移停车设备安全结构计算方法符合实际工程应用。

关键词：停车设备;安全结构;计算

0  引言

由于我国停车设施严重不足以及早期城市规划不合理，从而引发了“停车难”等一系列的问题[1，2]。只有充分利用现有的有限土地资源，大力加强静态交通的建设[3]，增加车位数量才能有效解决“停车难”以及“停车难”问题所引发的一系列社会问题，所以发展机械式立体停车库不失为一种良策[4-6]。分析与掌握立体停车设备安全结构计算是解决设计生产立体停车设备的首要任务。

国内外对停车设备做了大量研究。目前韩国停车设备行业进入稳步发展阶段[7]。目前品种的满足率已达90%左右，有的品种填补了国内空白，产品国产化率达59%以上[8]。而且立体停车库的技术必将在若干年后有大幅度的发展[9-11]。上述文献虽然立体停车设备的种类、结构设计方法、控制设计方法，但是没有涉及到立体停车设备的安全性的设计，因而安全结构计算存在一定问题。

本文将以5层升降横移立体停车设备为计算的来源，采用机械设计手册的计算方法建立数学模型，通过计算数据获得了五层升降横移停车设备安全系数。提出了电机、减速机、链条、钢丝绳、钢结构安全指标，采用行业的设计规范要求，并对计算的立体停车设备得出了安全性的结论。最后，结合某公司的5层升降横移立体停车设备进行对比，验证了计算的准确性与有效性。

1  输入指标

本文以某公司的现有的5层升降横移停车设备为计算原型具体输入参数如下。

1.1 设备基本参数

5层升降横移停车设备的设备基本参数如表1所示。

1.2 设计主要结构布局

本文计算的5层升降横移停车设备的布局图如图1所示。

2  一层横移驱动装置计算

3  高层横移驱动装置设计计算

减速电机的计算：

把相关数据代入式（1）、式（2）、式（3）经计算F=968N，P=0.135kW，现选取台湾明椿减速机（CLPK22020503）功率0.2kW 速比1：50输出转速26r/min，该电机的安全系数为1.48。

4  2、3、4层升降驱动装置设计计算

减速电机的计算：

把相关数据代入式（3）经计算P=2.08kW，现选取台湾明椿减速机（MLPK552201003）功率2.2kW 速比1：100输出转速14r/min，该电机的安全系数为1.1。

5  5层升降驱动装置设计计算

减速电机的计算：

把相关数据代入式（3）经计算F=968N，P=3.56kW，现选取台湾明椿减速机（MLPK552201003）功率3.7kW 速比1：60输出转速24r/min，该电机的安全系数为1.03。

8.3.3 横梁的安全系数

纵梁的弯曲正应力的校核的安全系数为6.8，纵梁的弯曲切应力的校核的安全系数为为11，两者取最小者，纵梁的安全系数为6.8，满足强度和安全性要求。

9  安全系数表

五层升降横移停车设备的主要结构件及元器件的安全系数表格如表2所示。

10  结束语

本文采用安全性计算方法，复现了五层升降横移停车设备安全结构过程，通过分析计算各个主要结构安全系数指出五层升降横移停车设备的安全性是满足相关设计规范的要求的。该方法利用了机械设计手册中的计算方法，采用了某公司的5层升降横移停车设备的结构数据进行了验算。并获得了各个主要结构及元器件的安全系数表格。结合实际验证了计算方法的正确性。最后针对后期的其他结构的立体的设计计算可以作为参考。

参考文献：

[1]白忠喜.城市停车难与机械式立体停车设备[J].绍兴文理学院学报[J].2005，25（8）：43-45.

[2]杨运平，李硕，徐丽华.我国大城市停车问题分析与对策[J].山西建筑，2005，31（17）：16-17.

[3]付丽华，宋华.立体停车库城市静态交通发展之必然[J].交通科技与经济，2002，3（15）：43-45.

[4]方焦，张一柔，樊晓刚.立体停车库在住宅区中的应用研究[J].山西建筑，2009，35（31）：12-13.

[5]H.Allen.Awanson.The Influence of Central Business District Employment and Parking Supply on Parking Rates[J].ITE Journal.2004（8）：28-30.

[6]Bob Hoover.Parlaying Expertise：Parking for The Next Century.Business magazine.1998（7）：21.

[7]王天奇.立體停车库及其市场前景[J].机电一体化，1996，4（11）：40-42.

[8]李浩，郑均宜.堆垛式立体停车库存取车的优化[J].起重运输机械，2006，5：28-29.

[9]A.Hilton， J.Stoddart， J.Illingworth， T. Windcatt.Dovelopmcnt of Automatic Sterco Garage System for Teaching Experiment[J].Computer Vision and Image Understanding.2006，3：239-247.

[10]Mike Blackwell，Constantine Nikou.Optimization of car storage/retricval control for stacker type parking garage equipment[J].Medical Image Analysis.2004，7：67-72.

[11]昊日伟，罗良玲，田华.立体停车库横向比较研究[J]，南昌大学学报，2004，9：38-40.