地上五层升降横移停车设备载车板的优化设计

作者：刘翠芳,山西长治清华机械厂技术中心。

　　引言
　　随着停车设备行业在我国的不断发展壮大，竞争日趋激烈。我厂从事立体停车设备生产近5年，已为用户生产了数千个车位的立体车库，产品得以日趋完善，但残酷的市场竞争逼迫我们仍需不断改进，不断做精做强。在承接的晋城五层重列式立体车库设计中，吸取了港湾美食城五层车库的经验和教训，对载车板进行了结构优化设计与受力分析。

　　1.载车板优化设计
　　1.1载车板整体布局的设计
　　鉴于太原港湾美食城五层车库的经验：(1)司机习惯于直接开车入库而不愿意倒车入库；(2)低底盘汽车越来越多；为了使车子更容易进出库和能停泊参数比较大的车子。这次选材仍用厚度为3.5mm的扁豆型花纹钢板，经冷弯成形，焊接全部在流水线上完成，焊后载车板整体进行热浸镀锌处理，并主要在以下几方面进行改进。
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　　1.2载车板上各零件截面的优化设计
　　针对现在市场的价格竞争，车库成本关系到用户的切身利益。我们的设计指导思想是：首先考虑安全性、实用性、可靠性和工艺性，兼顾先进性、人性化和经济性，对载车板上各零件进行优化设计。以前筋板大多靠剪板机下料，现在用数控切割机成形、成批量下料，不仅外形美观，尺寸得以很好的控制，也使重量有所减轻，达到预期的设计目标，降低了成本。下面举例说明：从载车板改进前零件图(图5)、载车板整体外形图(图6)和改进后零件图(图7)、整体外形图(图8)，对比中不难看出改进工艺后的筋板外观质量和形状有很大改变，且重量有所减轻，对车库整体成本比较有利。

　　2.载车板受力分析
　　载车板受力示意如图9。
　　轿车重量按1700kg计算，前、后轮按6:4的比例分配可算出轿车前、后轮对载车板的压力分别为：F1＝6800N，F2＝10200N。根据受力简图进行强度校核：
　　(1)求支反力RA，RB：由ΣmA＝0，F1×410＋F2×(2850＋410)－RB×4520＝0；ΣY＝0，RA＝RB－F1－F2＝0；得RA＝9026.5N，RB＝7973.5N。
　　(2)截面法求各截面的剪力Q1－1，Q2－2，Q3－3；Q1－1＝RA＝9025.5N；Q2－2＝RA－F1＝9026.5－6800＝2226.5N；Q3－3＝－RB＝－7973.5N。
　　(3)求各截面处弯矩：M1－1max＝(F1＝Q1－1)×410＝3.7kN.m；M3－3max＝(F2＝Q3－3)×12600＝－10kN.m；M2－2处于M1－1max～M3-3max之间。
　　(4)以A点为坐标原点，画出剪力图（图10）与弯矩图（图11），从上图可知：最大剪力Qmax＝9026.5N，最大弯矩Mmax＝10kN·m。
　　(5)计算载车板截面对形心的抗弯截面模量Wyc（图12）。可以把载车板截面看做由A1、A2、A3、A4、A5、A6六个矩形组成，选对称轴Z轴为一参考轴，选截面的底面Y轴为另一参考轴，则各矩形面形心位置（表1）。
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　　(6)载车板强度校核，所受最大弯曲应力δ为：
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　　标准规定车库钢结构的安全系数要求达到4，通过以上计算可知，载车板的强度满足使用要求，符合标准的规定。

　　结论
　　地上五层车库载车板的优化设计是可行的、成功的，既符合了设计要求，又满足了用户需求，且降低了车库整体成本，为静态交通业的发展作出了贡献。