德州學(xué)院汽車工程學(xué)院 劉保亮 于士軍

垂直升降式立體停車庫(kù)設(shè)計(jì)

德州學(xué)院汽車工程學(xué)院 劉保亮 于士軍

改革開(kāi)放以來(lái)，工業(yè)快速發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)也得到了長(zhǎng)足發(fā)展，但是隨之帶來(lái)的停車難、停車貴的問(wèn)題日益突出。立體循環(huán)停車庫(kù)采用托盤(pán)進(jìn)行懸托、牽引鏈條進(jìn)行循環(huán)的方式，實(shí)現(xiàn)了較靈活的停取車需要，相較于傳統(tǒng)停車庫(kù)可以節(jié)省大量土地占用面積，發(fā)展前景廣闊。垂直立體式停車庫(kù)由鋼架結(jié)構(gòu)、機(jī)械系統(tǒng)、電器及自動(dòng)控制系統(tǒng)、安全報(bào)警系統(tǒng)等構(gòu)成，通過(guò)單片機(jī)實(shí)現(xiàn)智能控制停車庫(kù)的順逆時(shí)針的不同旋轉(zhuǎn)方式達(dá)到汽車的停取需要。

垂直立體循環(huán)停車庫(kù)；單片機(jī)；停車托盤(pán)

1 引言

隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車正逐漸走進(jìn)千家萬(wàn)戶。根據(jù)最新的數(shù)據(jù)報(bào)告顯示，2016年6月，我國(guó)汽車保有量突破1.84億輛，汽車保有量絕對(duì)體量為全球第二。但隨之而來(lái)的停車問(wèn)題也日趨嚴(yán)峻，根據(jù)人民網(wǎng)2015年的報(bào)告顯示，我國(guó)大城市中小汽車與停車位的平均比例約為1比0.8，中小城市比約為1比0.5，目前我國(guó)的停車位缺口超過(guò)5000萬(wàn)個(gè)。設(shè)計(jì)打造一種方便高效的停車庫(kù)已成為一種迫切的需要。本文介紹了一種采用垂直立體循環(huán)停車庫(kù)的原理與特點(diǎn)。

2 立體循環(huán)停車庫(kù)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

立體循環(huán)停車庫(kù)是由機(jī)械系統(tǒng)、循環(huán)控制系統(tǒng)兩大系統(tǒng)構(gòu)成。外形類似于摩天輪，通過(guò)垂直方向進(jìn)行停取車達(dá)到節(jié)省空間面積的需要。機(jī)械系統(tǒng)由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和停車托盤(pán)等部件構(gòu)成，為實(shí)現(xiàn)停車托盤(pán)始終保持水平狀態(tài)，循環(huán)鏈條和停車托架實(shí)現(xiàn)同步逆向旋轉(zhuǎn)。停車庫(kù)控制系統(tǒng)采用單片機(jī)計(jì)算機(jī)對(duì)停車庫(kù)進(jìn)行智能控制。其整體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 整體結(jié)構(gòu)圖

立體循環(huán)停車庫(kù)的工作原理為整體停車庫(kù)采用單片機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)單片機(jī)發(fā)出指令時(shí)，電機(jī)通過(guò)減速箱帶動(dòng)循環(huán)鏈條旋轉(zhuǎn)。停車位即是懸掛于兩側(cè)循環(huán)鏈條之間的停車托盤(pán)，相鄰一定距離安裝一個(gè)停車托盤(pán)，并由循環(huán)鏈條帶動(dòng)所有停車托盤(pán)做垂直循環(huán)，在單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)順逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)達(dá)到停放汽車的需要。

3 停車托盤(pán)設(shè)計(jì)

參考現(xiàn)今較流行車款對(duì)單個(gè)停車托盤(pán)長(zhǎng)寬高進(jìn)行設(shè)計(jì)。單個(gè)停車托盤(pán)盤(pán)底的長(zhǎng)寬分別設(shè)置為：5000（mm）、2000（mm），高度為：1850（mm）。汽車停放在空中，當(dāng)發(fā)生停取車動(dòng)作時(shí)，整體的停車系統(tǒng)由靜止轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，此時(shí)，處于懸掛狀態(tài)的停車托架必然會(huì)因受到慣性作用而產(chǎn)生搖擺，為防止汽車產(chǎn)生滑移，可采取如下措施：在停車托盤(pán)制造過(guò)程中,對(duì)其表面進(jìn)行滾壓花紋處理，增大其表面摩擦力；停車托盤(pán)設(shè)計(jì)有一定的弧度使其中間高、兩側(cè)稍低，以便于雨水等液體的順利排出；在停車托盤(pán)斜對(duì)角處設(shè)置固定車輪車帶，其基本結(jié)構(gòu)包括織帶、卷收器、帶扣、長(zhǎng)度調(diào)整機(jī)構(gòu)、預(yù)緊器和鎖止裝置，作用原理類似于汽車中的安全帶，當(dāng)汽車停放在停車托架中后，司機(jī)手動(dòng)將汽車兩對(duì)角處車輪用固定車帶進(jìn)行鎖止固定。其停車托盤(pán)如圖2所示:

圖2 停車托盤(pán)

4 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 控制流程及原理

停車時(shí)，通過(guò)按鈕啟動(dòng)單片機(jī)控制系統(tǒng)和報(bào)警系統(tǒng)，判斷停車環(huán)境的安全性打開(kāi)停車通道，司機(jī)固定好汽車后離開(kāi)停車庫(kù)，所停汽車旋轉(zhuǎn)至空中，并使停車系統(tǒng)左右兩側(cè)停車數(shù)量之差滿足不大于1輛車的要求，即|R左-R右|≤1，根據(jù)程序循環(huán)移位次數(shù)判定電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向和循環(huán)車位數(shù)。若循環(huán)移位次數(shù)R1大于6，則反轉(zhuǎn)，循環(huán)車位數(shù)為12-R1；若R 1小于或等于6，則正轉(zhuǎn)，循環(huán)車位數(shù)即為R1?？蛰d停車托盤(pán)旋轉(zhuǎn)至停車處等待下一次停車過(guò)程。

取車時(shí)，按下相應(yīng)停車托盤(pán)序號(hào)，由單片機(jī)編譯程序計(jì)算出取車時(shí)的最短循環(huán)路徑,采用順（逆）時(shí)針進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將對(duì)應(yīng)汽車旋轉(zhuǎn)至循環(huán)停車庫(kù)最低點(diǎn)即取車時(shí)的位置，解開(kāi)汽車的鎖止裝置，在汽車停放時(shí)對(duì)應(yīng)的前進(jìn)方向?qū)⑵囬_(kāi)出停車庫(kù)，實(shí)現(xiàn)汽車的取車過(guò)程，其控制過(guò)程如圖4所示。