简易自动升降停车库设计(毕业设计)

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1、摘要 立体车库时专门实现各种车辆的自动停放及科学寄存的仓储设施。随着城市汽车保有量的不 断增加，停车难问题已经成为大中型城市的一个普遍现象。机械式立体车库可充分利用地上 资源，发挥空间优势，最大限度的停放车辆，成为解决城市静态交通问题的重要途径。本课 题以较为典型的升降横移式立体车库为研究对象，综合考虑立体车库制造成本和运行效率的 双重因素。本文在对国内外车库现状及发展趋势做了充分调研的基础上，选择三层三列式车库结构 为研究模型。升降横移式立体车库就其组成部分而言，可分为三大部分：车库结构部分、传 动机构部分和控制系统部分。本文简单介绍了车库的主体结构和特点，对车库的控制系统也 做简单的说明，

2、依据升降横移式立体车库的运行原理，运用力学理论对升降横移式立体车库 的结构进行了全面的力学分析，包括升降横移式立体车库的框架结构的强度、横移传动系统 中轴的强度和升降传动系统中轴的强度等。在对升降横移式车库控制系统的设计过程中，采 用了先进的 PLC 控制、运行，证明采用可编程序控制器作为控制系统简单易行。其稳定、 可靠、快速、性价比高的特点使得控制系统非常完美。为了使停车设备满足使用要求，根据 国家关于机械式停车设备通用安全要求的标准、升降横移式立体车库的实际，在升降横移式 立体车库中使用了一些必要的安全技术，这样保证了车辆的绝对安全，使得整个车库可以安 全平稳的运行。关键词：立体车库，控制

3、系统，可变程序控制器，钢结构。AbstractStereo garage is the storage which is used for automatic parking and scientific storage of kinds of automobile. As the quantity of urban automobile has increased continuously in nowadays, the hard-to-park problem has become a common phenomenon. mechanical stereo garage can use

4、 land resource sufficiently and bring space advantage into play and maximize the number of parking cars. It has become an important way for static traffic problem of cities. The issue studies the type mechanical parking system which named up-down and translation stereo garage and regards of the two

5、factors cost manufacture and operational efficiency synthetically.On the basis of investigation on current situation and developing trend of garage in domestic and abroad, we choose three-layer and three-formulistic garage structure as the research model. According to the form of the dragging forms

6、of multi player up-down and translation ear-base, it is made of three parts: part of ear-base structure, part of driving-framework and part of control system. The paper simply introduces main structure and characteristics of garage and also gives a short introduction to its control system. The finit

7、e element reliability checking of steel structure of garage is utilized according to the operation principle of up-down and translation stereo garage, the mechanics was used to comprehensively analyze the up-down and translation stereo garage. Including intension of the framework structure and axes,

8、 etc. the paper adopted plc as control system in designing the up-down and translation stereo garage, plc software of OMRON company was used to weave the program of control system, through debugging running. The result proved that adopted plc as control system is simple and easy to realize. The char

9、acteristic of stabilization, credibility, speediness and high capability made the control system very perfection. In order to satisfy using demand in design stereo garage, according to criterion of mechanical parking systems-general safety requirement and the facts of the up-down and translation ste

10、reo garage the paper introduced some safety technique which was used in the up-down and translation stereo garage. This can ensure absolute safety for car and make the whole stereo garage safety and running smooth.Keywords: stereo garage, control system, plc, steel structure.目录第一章 绪论1.1 课题的背景和意义1.2

11、课题的关键技术及其国内外研究发展现状1.2.1 国外研究现状1.2.2 国内研究现状1.3 本文的主要工作目标和工作内容第二章 升降横移式立体车库机械部分设计2.1 升降横移式立体车库的基本结构2.1.1 升降横移式立体车库简介2.1.2 立体车库钢结构设计2.2 立体车库升降横移机构设计2.2.1 横移机构设计2.2.2 载车板设计2.2.3 安全防护机构2.2.4 提升机构及轴的设计第三章 立体车库电气控制系统设计3.1 电气控制系统整体设计3.2 电气系统关键部分设计3.3 PLC 控制程序设计3.4 电气安全装置第四章 绪论与展望4.1 结论4.2 展望参考文献自动化立体车库设计第一章

12、1.1 课题的背景和意义随着我国城市经济和汽车工业的迅速发展，拥有私家车的家庭越来越多，而与此相对应的 是城市停车状况的尴尬。以温州为例，截止到2009 年底，市区仅有公共停车场750处，共 计车位 5 万个，仅占市区机动车拥有量的 8.5%，停车环境与城市规划的矛盾十分突出。上 海的情况也让人无法乐观，仅有的 227 个地下车库使用面积不足60 万平方米，只能满足 1.3 万辆机动车停放的要求，路边停车渐成泛滥之势，比例高达64%，而且还有继续上升之势。 据建设部城市交通工程技术中心对全国15 个大城市停车现状的调查，城市机动车保有量与 停车位之比平均为 5：1，这一比值对于渴望“车者有其位

13、”的车主来说，形式不容乐观。 停车难产生最主要的原因是城市建设规划上的准备不足。上世纪80 年代初期，北京市权威 部门对2000 年北京汽车发展数的预测仅仅是70万-80 万辆，而事实上到新世纪钟声敲响之 前，北京市汽车总量则足足比预期多了100 万辆，其中私人小客车的数量就高达45 万辆。 面对迅速发展的城市车流，停车设施建设的落后也就不足为奇。据建设部停车技术开发推广 中心介绍，北京市停车设施的“欠账”最保守估计应为20-30%。如图：停车问题是城市在发展过程中出现的静态交通问题，静态交通是相对于动态交通二存 在的一种交通形态，二者 联系，互相影响，停车设施是城市静态交通的主要内容，随着城

14、 市的不断发展，各种车辆的不断增加，对停车设施的需求也在不断增加，如果两者之间失去 平衡，城市里就会出现停车难的一系列问题。数据显示，最近几年我国城市机动车辆平均增 长速度在 15%-20%，而同时期城市停车基础设施的平均增长速度只有2-3%，特别是大城市 的机动车拥有量的增长速度远远超过停车设施的增长速度，因此，我们必须重视城市停车难 的问题，并积极探求解决的措施。专家们指出，解决城市静态交通问题，大体分为软硬两种措施。所谓软措施，就是通 过政策法规，限制路面停车，提高停车场利用率，使部分车主改乘公共交通工具，以减少机 动车对停车场的需求。而硬措施，主要包括增建停车场，建设地下及立体停车场，

15、利用其他 空间满足停车需求。而无论采取什么措施，在规划后再收拾残局，与局限内弥补不足，政府 和管理部门所需投入的经理和资金都不小。随着人类社会的不断进步和科学技术的发展，人类的生产，生活方式趋于集中，城市 的规模越来越大，人们在城市里的生存空间却越来越小，于是出现了要利用空间的理念，城 市中开始建设立体建筑，立体交通和立体停车。作为现代大都市的标志，城市中心商住区高 楼大厦林立，社区道路，高架交通干道，立交桥和地下铁路，编织出城市立体交通网，汽车 的住宅“停车场”也有了长足的发展，由平面停车向立体停车，由简单的机械车库向计算机 管理高度自动化的现代立体停车演变，成为具有较强的实用性。观赏性和适

16、合城市环境的建 筑。伴随着汽车进入家庭，城市动态，静态交通管理的不断完善和人们对居住环境要求的提 高，给停车产业提供了前所未有的发展机遇，停车产业市场前景广阔。 作为现代大都市的标志，立体建筑和立体交通都有了显著的发展，道路拥挤，车满为 患已成为当今快节奏社会中的最不和谐之音，发展立体停车已成为人们的共识。目前我国经 济正处在高速发展时期，随着人们生活水平的不断提高，汽车进入家庭的步伐正在加快，停 车产业市场前景广阔。机械式立体停车库既可以大面积使用，也可以见缝插针设置，还能与 地面停车场，地下车库和停车楼组合实施，是解决城市停车难最有效的手段，也是停车产业 发展的必由之路。当前，我国许多大城

17、市如北京，上海，深圳都开始大力发展机械式立体停 车产业。机械车库与传统的自然地下车库相比，在许多方面都显示出优越性。首先，机械车 库具有突出的节地优势。以往的地下车库由于要留出足够的行车通道。平均一辆车就要占据 40 平方米的面积，而如果采用双层机械车库，可使地面的使用率提高 80%-90%，如果采用 地上多层立体式车库的话，50 平方米的土地上便可存放40辆车，这可以大大的节省有限的 土地资源，并节省土建开发成本。机械车库与地下车库相比可更加有效地保证人身和车辆的安全，人在车库内或车不停 准位置，由电子控制的整个设备便不会运转。应该说，机械车库从经理上可以做到彻底的人 车分流。在地下车库中采

18、用机械存车，还可以免除通风设施，因此运行中的耗电量比工人管理 的地下车库地得多，机械车库一般不做成套系统，而是以单台集装而成，这样可以充分发挥 其用地少，可化整为零的优势，在住宅区的每个组团中或每栋楼下都可以随机设立机械停车 楼，这对眼下车库短缺的小区解决停车难的问题提供了方便条件。近年来，随着经济的发展，我国的城市化水平加快和人民生活水平的提高，汽车数量 的不断增加。截至 2010 年底，我国个人汽车保有量为12427672辆。其中，个人轿车4890387 辆，比 2009 增加 1462441 辆，增长率为 42.7%。但与此同时，汽车停车场地的增长却不能 与之同步，汽车泊位与汽车数量的比

19、例严重失调，由此带来停车难，违章停车，停车管理困 难等一系列问题，当以往的路边，人行道上停车，地下或地面停车场均解决不了上述问题时 采用机械式立体停车设备是一个非常有效的措施，机械式立体停车设备又名立体车库，它占 地空间小，并且可最大限度地利用空间，安全方便，是解决城市用地紧张，缓解停车难的一 个有效手段，国家计委已明确机械式立体停车设备及城市立体停车场为国家重点支持的产 业，1998年1 月 1日起执行的国家计委6 号令把机械式停车序和立体停车场列入“国 家重点发展产业，产品和技术目录”。国家海关总署对机械式停车产品规定“国内投资项目 给予免征进口税”，上述措施为我国立体车库产业的成长提供了

20、良好的条件，也为我国解决 城市停车问题提供了机会。可以预见立体车库具有非常广阔的市场前景。1.2 课题的关键技术及其国内外研究发展现状1.2.1 国外研究现状早在 50多年前，立体停车就在国外有所发展，先后出现了针对家庭使用的双层停车设 备，利用住宅空地建起2-4 层升降横移停车设备：适合城市中心商住区使用的停车楼和停车 塔：利用广场，建筑物下面的空间建设地下车库。自70 年代末起，世界经济高速发展。汽 车逐渐普及，保有量不断增加，迫使地少人多，车多的国家，地区和一些发达国家积极开展 机械式停车技术的研究开发和制造应用。以日本，美国，德国等为例的发达国家在停车技术 领域的研究处于世界领先水平，

21、韩国和我国的港，奥。台地区的停车产业也通过引进-移植 制造，得到了蓬勃发展。较好地解决了本地区的停车难，并开始向外输出技术和出口产品。目前世界停车产业正向多元化发展，其停车技术几乎包含了当今机械，电子，液压， 光学，磁控和计算机等领域所有成熟先进技术。机械方面，应用了许多新材料，新工艺。设 备结构采用模块化设计，便于组合使用，易于安装拆卸。钢结构选用新型优质钢材，既提高 了设备的强度和刚度，又使设备轻巧美观，载车板采用一次成型的镀锌板或彩涂板组装，美 观，强韧，耐用。控制技术方面，广泛采用可编程序控制器和矢量变频变压调速闭环控制技 术，使运行高速平稳，节省电力，振动和噪音也趋于最小。控制形式有

22、：按钮，锁钥式,IC 卡式，键盘式，触摸式，遥控式等。安全元件采用各种光栅显示屏，光电管，机械式行程开 关，磁性接近开关，光敏感应开关等，安全保护装置日臻完善，停车泊位自动跟踪，链条和 钢丝绳长度超范围报警和弹性变形自动补偿，汽车图像摄影对比安全检测，自动消防灭火系 统等。日本是最早应用机械式车库的国家之一，其在上世纪60 年代初或开发并用可最大限 度的利用空间的机械式停车设备。当时日本全国汽车保有量大约为500 万辆，大多采用的是 垂直循环式停车设备。从80 年代开始，日本开始向亚洲地区的韩国，中国等地出口产品及 技术。韩国机械车库技术是日本机械停车技术的派生。其机械停车产业从20 世纪 7

23、0 年代中 期开始起步， 80年代开始引进日本技术，经过消化生产和本土化， 90 年代开始为供应使用 阶段。由于这几个阶段得到政府的高度重视，各种机械停车设备得到普遍的开发和利用，韩 国近年增长速度都在 30%左右。目前韩国停车设备行业进入稳步发展阶段。1.2.2 国内研究现状我国机械式车库的早期研究开发工作是从80年代中期开始， 90 年代开始引进和生产停 车设备，在北京，上海，广州，深圳等地都有使用。参照日本等国标准制定的我国行业标准 也于近几年出台，目前停车设备生产厂已发展到几百家，生产各种类型的停车设备，有些停 车设备已开始出口，机械式立体停车车库是一种具有综合性能的建筑，不仅包含了机

24、械停车 设备，其规划建设涉及到区域整体景观，交通疏导，建筑结构，供电照明，通讯监视，通风 排水，环境保护，安全消防，收费管理等个学科领域，就停车设备本身而言，其机械结构的 发展已形成了停车设备独有的技术特征，需要多学科，多专业的复合人才积极参与，把国外 停车技术和各领域的成熟技术移植到我国停车产业，开发出安全，经济，高效，节能，省的 的产品，满足国内外市场的需求。在我国的停车产业发展中还存在一些问题，如没有统一的 技术标准：多数产品是仿效或引进国外技术制造，技术水平低：缺少具有一定规模的企业， 生产能力不足：市场竞争无序，个别企业为抢占市场，采取低价竞争：缺少科研设计单位的 参与，技术创新能力严重不足：政策不配套，对停车产业和管理严重滞后的等，解决上述问 题，需要我们在政策市场，管理和技术多方面作出努力，政策方面应参照发达国家的有关政 策法规，规划确定出专用公共停车位的合理数量，实现投资主体多元化，确定车库的管理属 性和停车收费标准，给予投资和经营者相应的优惠政策，使其有利可图。市场方面应建立车 库市场运行机制，利用价格杠杆调高占路停车收费标准，逐步消除“路满为患”现象。鼓励 按市场规则经营车库，并实施政府监督和政策调控，使停车产业良性发展。