Разработка методики оптимального проектирования металлоконструкции кабины подъемника автостоянки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.05.05, кандидат технических наук Тимашов, Сергей Петрович

• Тимашов, Сергей Петрович
• кандидат технических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат технических наук Тимашов, Сергей Петрович

Введение.

1. Состояние вопроса. Постановка задач исследований.

1.1. Актуальность создание высотных автостоянок с лифтовыми подъемниками.

1.2. Анализ конструктивных характеристик легковых автомобилей с точки зрения определения грузоподъемности и оптимальных размеров кабины подъемника автостоянки.

1.3. Автоматизированный подъемник-автостоянка конструкции МГТУ им. Н.Э. Баумана.

1.4. Анализ существующих методов расчета и проектирования металлоконструкций лифтовых кабин.

1.5. Постановка задач, решаемых в диссертации.

Выводы.

2. Основные положения методики оптимального проектирования металлоконструкции кабины подъемника автостоянки.

2.1. Расчетные случаи и нагрузки.

2.2. Р1м|5ор материала металлоконструкции.

2.3. Применение метода конечных элементов для расчета стержневых пространственных конструкций.

2.4. Постановка оптимизационной задачи.

2.4.1. Критерий оптимального проектирования.

2.4.2. Вектор переменных проектирования.

2.4.3 Функции ограничений.,.

2.5. Выбор метода оптимизации.

2.6. Метод безусловной оптимизации с использованием барьерных и штрафных функций.

Выводы.

3. Определение параметров металлоконструкции кабины автоматизированного подъемника-автостоянки.

3.1. Определение оптимальных параметров металлоконструкции кабины подъемника автостоянки.

3.2. Влияние поперечных размеров элементов металлоконструкции кабины подъемника и допускаемых деформаций кабины на ее массу.

Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка методики оптимального проектирования металлоконструкции кабины подъемника автостоянки»

Появившаяся в настоящее время необходимость в создании высотной автостоянки для компактного хранения легковых автомобилей в условиях мегаполиса нацеливает на разработку новых современных подъемников лифтового типа, имеющих кабину с нестандартными размерами.

Для высотной автостоянки с лифтовым подъемником надежность, производительность и экономичность во многом зависят от работы металлоконструкции кабины подъемника, которая является дорогостоящей и трудоемкой составляющей при изготовлении подобных конструкций.

Создание металлоконструкции кабины подъемника автостоянки должно базироваться на изыскании новых, более совершенных конструктивных форм с учетом условий эксплуатации, на совершенствовании методов расчета и проектирования. В целях экономии затрат при изготовлении уже на стадии проектирования появляется насущная необходимость применения более точных математических моделей расчета металлоконструкции кабины подъемника автостоянки и создания эффективной методики ее проектирования.

На основании вышеизложенного целью настоящей диссертации является разработка методики оптимального проектирования металлоконструкции кабины подъемника автостоянки на основе численных исследований с учетом конструкторско-технологических ограничений, ограничений по прочности, статической жесткости, при установленных соответствующими нормами нагрузках.

Актуальность работы состоит в том, что результаты работы при внедрении их в практику проектирования позволят обеспечить обоснованное снижение металлоемкости крупногабаритных конструкций кабин лифтовых подъемников автостоянок за счет более совершенных методов расчета и проектирования. Кроме того, актуальность выполнения уточненных расчетов определяется повышенными техническими требованиями к жесткости металлоконструкции кабины подъемника автостоянки, направленными на обеспечение нормальной эксплуатации подъемника.

Научная новизна диссертационной работы представлена следующими результатами, полученными впервые и имеющими важное значение для проблемы оптимального проектирования металлоконструкции кабины лифтового подъемника автостоянки:

Разработаны методика и математическое обеспечение численного определения оптимальных параметров элементов металлоконструкции кабины подъемника автостоянки.

Обоснованы расчетные схемы металлоконструкции кабины подъемника автостоянки с определением действующих на металлоконструкцию кабины нагрузок.

В частности, установлено, что для расчета металлоконструкции кабины подъемника автостоянки одним из определяющих является режим загрузки транспортирующей тележки в кабину подъемника.

На основе численного анализа напряжённо-деформированного состояния проведена оптимизация металлоконструкции кабины автоматизированного подъемника-автостоянки (Патент № 2109118(РФ)).

Установлены зависимости массы металлоконструкции кабины подъемника от поперечных сечений составляющих ее элементов: балок порогов, верхней и нижней балок вертикальной рамы, корневых стоек, раскосов, боковых балок рамы пола, ездовых балок.

Практическая ценность работы. Предложенная методика расчета позволяет на стадии проектирования определять оптимальные параметры поперечных сечений элементов металлоконструкции кабины подъемника автостоянки и напряженно-деформированное состояние конструкции.

Применение результатов диссертационной работы дает возможность упростить и сократить во времени процесс проектирования металлоконструкций. Данную методику целесообразно использовать в составе САПР при проектных и научно-исследовательских работах по разработке крупногабаритных металлоконструкций кабин подъемников автостоянок.

Реализация результатов работы. Результаты теоретических исследований путей снижения массы металлоконструкции кабины подъч емника автостоянки, изложенные в диссертационной работе, были приняты к использованию Научно-техническим центром по освоению новых видов складской техники "Манипулятор" для модернизации металлических конструкций паркинга, построенного в г.Москве по адресу Скаковая ул., дом 17.

Применение результатов позволяет разрабатывать менее металлоемкие конструкции кабин лифтовых подъемников высотных автостоянок.

Основные положения докладывались и обсуждались на ежегодных научных семинарах кафедры "Подъемно-транспортные системы" МГТУ им. Н.Э. Баумана в 1994-1999 годах, на научно-технических конференциях с международным участием "Подъемно-транспортные машины - на рубеже веков", г.Москва, ноябрь 1999 года и "Новое в подъемно—транспортной технике", г.Москва, октябрь 1994 года. 7

Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы, приложения.

Заключение диссертации по теме «Подъемно-транспортные машины», Тимашов, Сергей Петрович

111 выводы

1. Проведен расчет металлоконструкции кабины подъемника автостоянки для шести расчетных случаев, сформулированных в главе 2. Установлено, что для расчета необходим учет всех расчетных случаев. Установлено, что определяющим является расчетный случай загрузки транспортной тележки в кабину.

2. Определен оптимальный вариант поперечных сечений элементов металлоконструкции кабины подъемника автостоянки, проведено исследование его напряженно-деформированного состояния для шести расчетных случаев. Наибольшие напряжения металлоконструкция испытывает при посадке кабины на ловители и буфера.

3. Установлены зависимости массы металлоконструкции кабины подъемника от поперечных сечений ее элементов: балок порогов, верхней и нижней балок вертикальной рамы, корневых стоек, раскосов, боковых балок рамы пола, ездовых балок.

4.Проведено исследование влияние величины допускаемых деформаций в точках их ограничений для режима загрузки транспортной тележки на массу металлоконструкции кабины подъемника автостоянки.