Проектирование металлоконструкций специальных подъёмников

В настоящее время городские власти всё чаще обсуждают проблему компактного размещения и хранения автомобилей. В условиях точечной городской застройки, как правило, уже не остаётся места для строительства многоэтажных больших парковок. Большинство улиц в крупных городах не проектировались с учётом постоянных парковок на обочинах автомобильных дорог. Американские специалисты ещё в 30-х годах прошлого века подготовили несколько проектов специализированных устройств, элеваторных подъёмников, с помощью которых можно было бы организовывать вместительную стоянку в крайне ограниченном пространстве. Сегодня разнообразие форм и конструкций автоподъёмников довольно велико. Автомобильный элеваторный подъёмник характеризуется наличием пары верхних и нижних цепных звёздочек, которые приводят в движение пару бесконечных цепей. На цепях равноудалено друг от друга при помощи консолей подвешены несущие платформы. Подъёмник предназначен для быстро перемещения автомобилей с одного уровня на другой. Несущая металлоконструкция классического автоподъемного устройства представляет собой две поперечные фасадные фермы, соединённые через продольную связку.

 

Поперечные конструкции препятствуют продольному раскачиванию несущей платформы, воспринимают усилие от веса тяговой цепи, с закреплёнными на ней загруженными платформами. Также поперечные металлоконструкции обеспечивают устойчивость всего механизма в поперечном направлении. Проектирование автомобильного специального подъёмника начинается с определения форм внешних воздействий на несущие металлические фермы. Они зависят от целого ряда различных факторов, например, таких как, передаваемое металлоконструкции усилие от элементов внешнего ограждения, горизонтальное усилие от ускоренного движения автомобиля по несущей платформе, которое воспринимают несущие фермы конструкции. Число независимых факторов нагружения подъёмника принимается равным 8. Зная число нагружающих факторов, можно определить наиболее опасные их комбинации – это является одной из важных задач проектирования. Неправильные расчёты могут привести к поломкам подъёмника, обрушению несущих конструкций, к человеческим жертвам. В зависимости от будущего расположения подъёмного устройства, которое может быть установлено как внутри здания, так и снаружи здания в виде пристройки, существуют различные ограничения на перемещения определённых точек всей металлоконструкции. Расчёты напряжённо-деформированного состояния металлоконструкций с оптимизацией по массе проводятся в специальных инженерных программах. С их помощью можно быстро получить необходимый результат и, в крайнем случае, быстро поменять необходимые параметры для последующих вариантов решения напряжённого состояния будущих конструкций.

 

В качестве варьируемых параметров оптимизации были выбраны размеры поперечных сечений элементов несущих металлоконструкций. После выбора параметров порядок выполнения проекта идёт по следующей схеме:

1. анализируются существующие конструкции автомобильного подъёмника, для подходящего прототипа создаётся геометрическая модель несущих металлоконструкций, закладываются свойства используемого материала;

2. поиск и выбор наихудших комбинаций нагружающих факторов, определяющих внешние воздействия на будущий подъёмный механизм;

3. задание предварительных варьируемых параметров и ограничений для них;

4. оптимизация металлоконструкций для различных расчётных вариантов, анализ полученных результатов, выбор подходящего расчётного случая, иначе - новое задание варьируемых параметров.