plc立体车库设计升降横移式立体车库机械部分设计毕业设计论文(编辑修改稿)

plc立体车库设计升降横移式立体车库机械部分设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

图 平板式载车板及拼合示意图 安全防护机构 车库的安全防护措施非常重要，在众多的车库中车辆的高价性与车库自身的价值相差很大，并与客户对车库的信任度有着密切的联系。 对于升降横移式立体车库，它的安全防护措施要做到以下几点， 并配备有相应的防护装置。 ：在车库中安装有温烟传感器，可对车库的火情实行实时监控，并把监控信号传给中央控制系统。 2 急停措施：在发生异常情况时能使停车设备立即停止运转，在操作盒上安装有紧急停止开关，并设为红色，以示醒目。 ：在很多情况下停车时，司机必须要把车停在载车板合适的位置上，一般在载车板的后端一侧安装上一高 25mm 以上的阻车挡铁。 月 .防止超限运行装置：停车设备在升降过程中，在定位开关上方装有限位开关，当定位开关出现故障时，由限位开关使设备停止工作，起超程保护作用。 15 检出装置：设备运行时，必须装有防止人车误入装置，以确保安全，一般采用红外装置。 一旦检测到在车库运作时，有人或其它物体进入车库，系统就会使这个车库停止运作。 ：当载车板升至定位点后，需设置防坠装置，以防止载车板因故突然落下，伤害人车，一般防坠装置采用挂钩形式。 挂钩防坠方式为电磁铁驱动。 图 防止载车板坠落装置 载车板的防坠落装置是立体车库中的一个关键部件，在泊车安全方面起着决定性的作用。 防坠落装置中解锁动作由电磁铁完成。 解锁动作要求，当电磁铁通电时以推杆触动安全钩解锁。 当电 磁铁断电时推杆自动缩回。 提升机构及轴的设计 本文中立体车库的升降部分和横移部分均采用链传动输入动力。 链传动由主动轮、从动轮和绕在链轮上的链条组成。 链传动的特点：能保证准确的平均传动比；传动效率高，可达到 ~；作用在轴上的压力较小；能在高温、油污等恶劣环境工作。 广泛应用于矿山、农业和石油机械中。 轴在升降传动系统和横移传动系统中都是特别重要的，它不但影响着传动的好坏还影响着车辆的安全，在轴的设计中，按照常规设计方法，先进行初算轴，然后进行轴的结构设计，确定轴径后，再对轴的强度进 行校核。 根据实际情况确定危险截面，求出该截面的弯曲应力和扭转应。 WMa  m ax pa WT max（循环特征为对称循环，脉动循环） 16 再考虑应力集中等方面的因素，按交变应力状态的疲劳强度的公式进行该截面安全系数的校核计算，  SSS SSS  22 maKS   1 maKS   1 其中： 11,  —— 对称循环应力时的疲劳极限和扭转疲劳极限 K,K —— 正应力有效应力集中系数和剪应力有效应力集中系数 —— 表面质量系数 —— 尺寸系数 [s]—— 许用安全系数值 通过校核就可以确定轴的直径。 横移传动空轴校核 横移电机型号为 CLPK22040303，输出的最大扭矩为 = 链传动最大传动效率为  电机TT 空心轴的抗扭截面系数为     3694444    dDDW t 轴的最大切应力为   M p a60M P 66m a x    tWT 故轴满足强度要求。 提升传动空轴校核 载车板自重 N7 0 0 07 0 0  k g fW载 载车板额定载荷 N2 0 0 0 02 0 0 0  k g fW 车  电机总 T 1 5 7 0 0 0  nT 电机 为安全和稳定起见选用 横移电机型号台湾明椿 MLPK55370603，功率 ，输出的最大扭矩为 17 = 链传动最大传动效率为  电机TT 钢管型号为 60x6 空心轴的抗扭截面系数为     3694444    dDDW t 轴的最大切应力为   M P 0 5 0 4 8 5 66m a x    M P aPaWT t 故轴满足强度要求。 横移转轴的校核 图 轴受力示意图 上面章节已求得 起动驱动力矩即最大阻力距：  Am 电机最大输出力矩：  电机TT 电机功率为 轴采用 45钢制造可得 1260A   MPa25T min/23rn 33 10m i n  nPAd 轴上最小直径为 24mm，可知 24mind 虽然键槽、轴肩及过渡配合所引起的应力集中均将削弱轴 的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕确定的，所以截面 I， II， B 均无需校核。 因此，只需要校核截面 A。 18 根据机械设计课本 P373，表 154 可得   N 2 5 0232 23  d tdbtdW    N m 7 8 4216 23  d tdbtdW T  横移载车框架自重 N1 2 0 0 01200  k g fW 上 载车板额定载荷 N2 0 0 0 02 0 0 0  k g fW 车 N9 0 0 02/ 0 0 0 04/1 2 0 0 0 压F N m m4 5 0 0 0 0509 0 0 0S  压FM M p a3624 22  WTWMca  据机械设计课本表 151 可知 45 号钢许用弯曲应力：   MPa551 。 因此  1ca ，故安全。 载车板提升链校核 本提升装置采用链 条传动型式的传动机构来提升，如机构示意图 所示，载车板的两个端面各有 2 个链轮，也各有 2 根定长的链条绕在链轮上，初始位置载车板水平，当提升电机带动载车板向上提升时，由于链条是定长的，所以不管是上升还是下降，载车板始终保持水平。 整个传动机构分析，载车板在链条的约束下，提升过程中不会出现摆动的现象，使整个提升过程非常平稳，对于升降横移式立体车库，在选择链条时，按照低速链处理 (v)，而不是按高速链的方法来选择，由链条的静强度来确定链条节距。 tkFQS v PFt 1000 znpv2sin6000 得 QnpzPSk 2s in106 7 所选择的链条必须满足： pQnzPSk 2s in106 7 S：安全系数（取 S=7）； k：链条工况系数（取 k=） 19 P：提升电机功率 z：链轮的齿数 n：链轮的转速 p：所选链轮的节距 根据上式很容易确定所需要的链条。 主要参数确定： 载板升降速度： S20上t S30~25下t 行程： S=1850mm mm61~7430~251850  下下 tSV 0  下下 tSV 链条受力分析：平衡链承重约为提升载荷的 1/4，上升时提升链承载是提升 载荷的 1/2。 载车板自重 N7000下W 载车板额定载荷 N20200车W 所以，平衡链拉力： N675020202000041WW41P  ）（）（ 车上平 提升链拉力： N1 3 5 0 02 0 0 0 07 0 0 021WW21P  ）（）（ 车上升 图 载车板提升原理图 机械手册 3， 1382 页表 1321。 根据链条的拉力选择适用链条单排滚子链 20A、节距 P=，极限拉伸载荷 N86700滚P ，是实际提升拉力 升P 的 倍，链条是提升系统中最重要的部分，对车库设备的安全起着绝对重要的作用。 所以要有足够的裕量。 机械手册 2， 864 页表 843。 选择板 式链 LH1244，节约 P=19. 05，极限拉伸载荷 N9 9 8 2 0d a N9 7 8 6 板P ，是平衡链拉力的 位。 裕量很大，除了链条拉力 20 必须满足使用安全的要求外，还要满足结构要求，所以选择 LH1244 板式链。 滚子链强度计算： 提升链运动速度 m/上V ，属于低速链传动。 由于载荷较大，静强度占 主要地位，按静强度计算比用疲劳强度计算要经济。 链条静强度 ][nFQnt  式中：链条极限拉伸载荷 NQ 86700 有限圆周力 VPdFt 1000 设计功率： PKPd A 机械手册 2， 1384 页表 1323 查得， AK 链条 传递功率 )S/( 3 5 0 010P 63  上升链 VP KW7 7  链PKPd A 3  V PdF t 因而链条静强度 8 6 7 0 0 6  nFQnt ，故非常安全 第三章 立体车库电气控制系统设计 电气控制系统整体设计 整 个车库设计由一台 PLC 对车库进行统一的管理和监控，通过 PLC 控制载车板纵横传动装置以完成对车辆的存取操作。 各车位内车辆的调入调出由 PLC 根据当前各车位的车辆存放情况，按照相应的调度策略调度车辆进出。 立体车库的自动存取车控制系统包括弱电与强电两套系统。 弱电系统主要包括各种信号的采集、报警与控制输出。 PLC 输出信号给接触器线圈，控制接触器的接通与关断。 强电系统包括载车板电机控制线路、控制电机正反转接触器、到位限位及载车板的上下行程限位。 车库采用车位检测装置代替人工找位，用升降装置输送汽车到位。 系统在面板处设有 急停开关，当发生意外时，按下急停开关，断掉所有电机的电源，使载车盘无法继续运行，以保护人员及设备的安全。 系统输出控制信号包括控制电机运行方向信号，控制电机运行信号，控制电磁铁得、失电信号，控制灯光报警信号，控制车库照明信号。 升降横移式立体车库是一种比较典型的跨学科机电一体化产品，集机械、电子、信息技术于一体。 其中，电子技术、信息技术和传感技术的合理运用与组合 21 构成了车库的控制系统。 升降横移式立体车库的控制系统是整个车库系统的重要组成部分，也是车库系统的核心。 执行机构是“四肢”，框架是“躯体”，那么控制系统 就是“大脑”。 它指挥着车库的每个运作过程，并对整个系统的状态过程进行监控。 图 车库系统控制原理框图 升降横移式立体车库的系统控制原理：操作者 (人 )要通过控制系统信息交流的平台 (界面 )把操作信息传送给控制系统，经系统处理后，系统把可识别的控制信息通过辅助设备驱动执行结构，来完成车库现场的运作。 其系统控制原理框图，如图 所示。 由于 PLC 的可靠性、抗干扰能力强。 国内外现有的升降横移式立体车库，它们的系统控制形式大都采用可编程控制器控制，特别是应用在智能化要求程度高、多车尾、大容量的现代 化升降横移式立体车库中。 PLC 的可靠性、抗干扰能力强。 图 PLC 的硬件系统结构框图 在升降横移式立体车库中，控制系统中主控单元的主要控制对象首先是车库内的横移电机和升降电机，控制系统就是使它们在不同的时间内实现正反转。 其次是车库内的各种辅助装置，如指示灯及其各种安全设施等。 为了保证载车板能横移到预定位置以及载车板能上升或下降到指定位置，采用了行程开关。 为了判断载车板上有无车辆，采用了光电开关。 一般小型车库选用按钮操作，界面清楚，易于操作，但对于大型车库来说要用上位机来进行对其控制。 同时在车 库中还采。