ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CƠ ĐIỆN tử THIẾT KẾ BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG

 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CƠ ĐIỆN tử THIẾT KẾ BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn tất cả Thầy Cô bộ môn máy xây dựng và nâng chuyển, khoa cơ khí đã tận tình dìu dắt, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại trường Đại học Bách Khoa TP. Hồ Chí Minh. Xin cảm ơn các thầy cô đã trực tiếp dạy bảo em cũng như thầy cô đã gián tiếp giúp đỡ em trong quá trình tìm kiếm tài liệu cho việc thực hiện luận văn này.

Đặc biệt em xin trân trọng cảm ơn Thầy TS. Nguyễn Danh Sơn – Người đã tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu và truyền đạt nhiều ý kiến thiết thực trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Những kinh nghiệm quý báu mà Thầy truyền đạt sẽ là hành trang vững chắc giúp em tự tin hơn trong nghề nghiệp sau này.

Xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã ủng hộ, động viên, giúp đỡ em vượt qua những khó khăn trong suốt thời gian qua.

Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng với kiến thức còn hạn hẹp và thời gian tiếp xúc với thực tế chưa nhiều, vì vậy bài luận văn không thể tránh khỏi nhiều thiếu sót. Em rất mong có được những ý kiến đóng góp chân thành của các Thầy Cô để cho kiến thức trong cuốn luận văn này được hoàn chỉnh hơn.

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Đất nước ta đang trên đà phát triển và hội nhập, kinh tế tăng trưởng mạnh mẽ, cơ sở hạ tầng không ngừng được mở rộng, các công trình xây dựng ngày càng nhiều và đầu tư với qui mô lớn. Trong khi đó hệ thống giao thông chưa được phát triển một cách tương xứng, phương tiện giao thông quá tải, các bãi giữ xe không đủ diện tích. Trước tình hình đó, cần phải tìm ra phương án giải quyết cho vấn đề thiếu bãi đỗ xe hiện nay.

Với đề tài: “Thiết kế bãi đỗ xe ô tô tự động” chúng em đã tìm hiểu được với các nội dung chính sau:

• Tổng quan bãi đỗ xe ô tô tự động: Tình trạng các bãi đỗ xe hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam, các kiểu loại bãi đỗ xe ô tô tự động hiện có trên thế giới và thực tế ở Việt Nam.
•  Tính toán cơ cấu di chuyển ngang.
• Tính toán cơ cấu di chuyển đứng.
• Tính toán kết cấu thép.
• Tìm hiểu sơ lược về hệ thống điều khiển bãi đỗ xe ô tô tự động.
• 

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO     CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM                         Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

  TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA                                       -----***-----

            ---------------/

MỤC LỤC

Đề mục................................................................................................................................. trang

Trang bìa..................................................................................................................... i

Nhiệm vụ luận văn

Lời cảm ơn.................................................................................................................. ii

Tóm tắt ....................................................................................................................... iii

Mục lục....................................................................................................................... iv

Danh sách hình vẽ..................................................................................................... v

LỜI MỞ ĐẦU..................................................................................................................... 1

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG.................................... 3

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ...................................................................................................... 3

1.1.1 BÀI TOÁN NAN GIẢI VỀ BÃI ĐỖ XE ÔTÔ TẠI VIỆT NAM.............. 3

1.1.1.1 Tình trạng thiếu bãi đỗ xe tại TP. Hồ Chí Minh............................. 3

1.1.1.2 Bài toán bãi đỗ xe tại TP. Hà Nội..................................................... 5

1.1.2 SỰ PHÁT TRIỂN BÃI ĐỖ XE CỦA CÁC NƯỚC................................... 6

1.1.3 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA BÃI ĐỖ XE TỰ ĐỘNG.................................. 8

1.1.3.1 ƯU ĐIỂM............................................................................................. 8

1.1.3.2 NHƯỢC ĐIỂM.................................................................................... 8

1.2 CÁC BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG TRÊN THẾ GIỚI..................................... 9

1.2.1 HỆ THỐNG XOAY VÒNG TẦNG........................................................... 9

1.2.2 HỆ THỐNG XOAY VÒNG NGANG........................................................ 10

1.2.3 HỆ THỐNG XOAY VÒNG ĐỨNG........................................................... 11

1.2.4 HỆ THỐNG ĐỖ XE DẠNG XẾP HÌNH................................................... 15

1.2.5 HỆ THỐNG ĐỖ XE DẠNG XẾP HÌNH................................................... 17

1.2.6 BÃI ĐỖ XE BÁN TỰ ĐỘNG..................................................................... 19

1.2.7 HỆ THỐNG THANG NÂNG DI CHUYỂN.............................................. 20

1.2.8 HỆ THỐNG THÁP XE................................................................................ 22

1.2.9 HỆ THỐNG TẦNG DI CHUYỂN.............................................................. 24

1.2.10 HỆ THỐNG DẠNG SILO......................................................................... 25

1.3 BÃI ĐỖ XE CẦN THIẾT KẾ.............................................................................. 28

1.3.1 CHỌN LOẠI BÃI XE CẦN THIẾT KẾ..................................................... 28

1.3.2 ĐẶC ĐIỂM BÃI ĐỖ XE CẦN THIẾT KẾ................................................ 29

1.3.2.1 Đặc điểm chung của hệ thống xoay vòng tầng............................... 29

1.3.2.2 Đặc điểm của hệ thống xoay vòng tầng mà ta thiết kế.................. 31

1.3.3 ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THÔNG XOAY VÒNG TẦNG............... 31

1.3.4 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG.......................................... 31

1.3.5 CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG.............................................. 32

1.3.5.1 Pallet..................................................................................................... 32

1.3.5.2 Khung thép.......................................................................................... 33

1.2.5.3 Sơ đồ của cơ cấu di chuyển đứng..................................................... 34

1.2.5.4 Sơ đồ của cấu di chuyển ngang........................................................ 35

1.3.6 NĂNG SUẤT DI CHUYỂN XE................................................................. 36

Chương 2: CƠ CẤU DI CHUYỂN NGANG................................................................. 37

2.1 SƠ ĐỒ ĐỘNG CƠ CẤU DI CHUYỂN NGANG.............................................. 37

2.2 TÍNH HỆ SỐ MA SÁT LĂN............................................................................... 38

2.3 XÁC ĐỊNH ĐỘNG CƠ ĐỂ DI CHUYỂN CƠ CẤU NGANG......................... 39

2.4 PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN ĐỘNG.............................................................. 41

2.5 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH......................................................................... 42

2.6 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN BÁNH RĂNG VÀ THANH RĂNG........................ 48

2.7 TÍNH TOÁN TRỤC............................................................................................. 55

2.8 TÍNH CHỌN Ổ BI ĐỠ CHO TRỤC................................................................... 58

Chương 3: CƠ CẤU DI CHUYỂN ĐỨNG.................................................................... 60

3.1 SƠ ĐỒ ĐỘNG CƠ CẤU DI CHUYỂN ĐỨNG................................................. 60

3.2 THIẾT KẾ BỘ TRUYỀN XÍCH......................................................................... 61

3.3 XÁC ĐỊNH ĐỘNG CƠ ĐỂ DI CHUYỂN CƠ CẤU ĐỨNG............................ 64

3.4 TÍNH TOÁN CHỌN ĐĨA XÍCH......................................................................... 65

3.5 TÍNH LẠI H VÀ CHỌN HỘP GIẢM TỐC....................................................... 65

3.6 TÍNH TOÁN TRỤC............................................................................................. 66

3.7 TÍNH CHỌN Ổ BI ĐỠ CHO TRỤC................................................................... 68

3.8 TÍNH LẠI H CHO CƠ CẤU DI CHUYỂN ĐỨNG PHỤ................................. 69

Chương 4: KẾT CẤU THÉP............................................................................................ 70

4.1 TÍNH SƠ BỘ CHỌN DẦM CHỮ I VÀ CHỮ C CHO KHUNG THÉP........... 70

4.1.1 Chọn vật liệu............................................................................................... 70

4.1.2 Trọng lượng tác dụng lên khung thép...................................................... 70

4.1.3 Sơ đồ tính toán khung thép....................................................................... 71

4.1.4 Tính chọn dầm............................................................................................ 72

4.1.4.1 Tính chọn dầm chữ C......................................................................... 72

4.1.4.2 Chọn dầm chữ I................................................................................... 73

4.1.5 Kiểm tra trọng lượng tác dụng lên khung thép....................................... 75

4.2 KIỂM TRA LẠI BẰNG PHẦN MỀM SAP2000.............................................. 75

4.2.1 Kiểm tra dầm C10....................................................................................... 78

4.2.2 Kiểm tra dầm I20........................................................................................ 80

4.3 TÍNH CHỌN BULÔNG...................................................................................... 82

Chương 5: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN.......................................................................... 85

5.1 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN.................................................................................. 85

5.1.1 SƠ ĐỒ GIẢI THUẬT.................................................................................. 85

5.1.2 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ................................................................................. 86

5.1.3 SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN.................................................................................. 87

5.1.4 MÔ TẢ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN........................ 88

5.1.5 QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN............... 88

5.2 CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ CHO BÃI ĐỖ XE................................................... 89

5.2.1 Thiết bị đọc bảng số xe.............................................................................. 89

5.2.2 Máy xuất vé................................................................................................. 90

5.2.3 Máy tính tiền............................................................................................... 91

5.2.4 Máy thu vé................................................................................................... 92

5.2.5 Thanh chắn tự động.................................................................................... 93

5.2.6 Cảm biến siêu âm........................................................................................ 94

5.2.7 Thiết bị thông báo tình trạng đỗ xe.......................................................... 95

5.2.8 Thiết bị đếm chỗ trống............................................................................... 96

5.2.9 Bảng hướng dẫn.......................................................................................... 97

5.2.10 Máy dò....................................................................................................... 97

5.2.11 Máy tính phí.............................................................................................. 98

5.2.12 Đèn lưu ý................................................................................................... 99

5.2.13 Bảng thông tin........................................................................................... 100

KẾT LUẬN.......................................................................................................................... 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................. 102

PHỤ LỤC     

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

KHOA: Cơ Khí

BỘ MÔN:  Cơ giới hóa Xí nghiệp & Máy xây dựng

HỌ VÀ TÊN:                                              MSSV: 

                                                                         MSSV: 

NGÀNH: Máy xây dựng và Nâng chuyển                                      

1.  Đầu đề luận văn: Thiết kế bãi đỗ xe ô tô tự động.

.................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................

2.  Nhiệm vụ:           

- Nghiên cứu, khảo sát các hệ thống bãi đỗ xe ô tô tự động...........................................................

- Tính toán thiết kế bãi đỗ xe ô tô tự động........................................................................................

- Lên bản vẽ tổng thể, các cụm cơ cấu làm việc điển hình.............................................................

- Phân công nhiệm vụ:

      + Trần Thế Phương thực hiện các phần: chương 1, chương 3, chương 5.

      + Võ Văn Kỳ thực hiện các phần: chương 1, chương 2, chương 4.

.................................................................................................................................................................

.................................................................................................................................................................

3.  Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 

4.  Ngày hoàn thành nhiệm vụ:    

5.  Họ và tên người hướng dẫn: TS. NGUYỄN DANH SƠN

     Phần hướng dẫn: Toàn bộ

Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn.

LỜI MỞ ĐẦU

Kinh tế ngày một lớn mạnh, xã hội ngày một phát triển kèm theo đó là nhu cầu nâng cao chất lượng đời sống được tăng cao. Phương tiện đi lại ngày càng nhiều, nhất là xe ô tô ở các nước phát triển, nhưng diện tích xây dựng các bãi đỗ xe lại ít. Trước tình hình đó, hệ thống bãi đỗ xe dùng thang máy đưa xe lên cao và người lái tự lái xe ra bãi đỗ là phương án kết hợp đỗ xe nhiều tầng với hệ thống cơ khí đơn giản nhất xuất hiện từ Mỹ năm 1918 sau đó lan truyền nhanh chóng sang châu Âu. Mãi đến năm 1982, hệ thống bãi đỗ xe ô tô tự động hoàn toàn không người lái xe được phát minh đầu tiên ở Đức, sau đó được Nhật Bản phát triển công nghệ này và ứng dụng rộng rãi từ năm 1985. Hiện nay nhiều nước trên thế giới đã bắt đầu ứng dụng công nghệ này, trong đó có Việt Nam, tuy nhiên Nhật Bản và Hàn Quốc là hai quốc gia có số lượng bãi đỗ xe ô tô tự động nhiều nhất trên thế giới.

Với những lợi ích mà bãi đỗ xe ô tô tự động mang lại như giải quyết được vấn đề tiếng ồn và ô nhiễm trong bãi đỗ xe, tiết kiệm không gian, khắc phục được tình trạng mất cắp phụ tùng hay đồ đạc trong xe, tiết kiệm thời gian gửi xe… nhờ hệ thống hoàn toàn tự động từ khâu gửi xe đến lấy xe, bãi đỗ xe ô tô tự động là một phương án giải quyết tối ưu nhất cho tình trạng thiếu bãi đỗ xe trên thế giới hiện nay.

Ở Việt Nam, cũng như nhiều nước trên thế giới, cùng với sự phát triển mạnh về kinh tế, sự đô thị hóa, đời sống nhân dân được nâng cao nên các công trình, tòa nhà văn phòng, trung tâm mua sắm, khu vui chơi giải trí, siêu thị… ngày càng nhiều. Nhu cầu gửi xe ô tô là không nhỏ. Tuy nhiên, hiện tại quỹ đất của các thành phố ở Việt Nam dành cho việc xây dựng các bãi đỗ xe là có hạn. Nhiều chủ phương tiện không có nơi đỗ xe đành đỗ xe trên các con đường gây tình trạng tắc nghẽn giao thông.Vì vậy, cần có những công trình vừa đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của con người vừa giải quyết được nơi đỗ xe cho họ. Trước tình hình đó các nhà lãnh đạo đang cố gắng tìm ra nhiều phương án giải quyết. Và bãi đỗ xe ô tô tự động là phương án khả thi nhất giải quyết vấn đề đó.

Hiện nay, trên địa bàn Thành Phố Hồ Chí Minh đã có Công ty TNHH SX Cơ Khí & Cầu Trục NMC đang đảm nhiệm vai trò nghiên cứu và chuyển giao công nghệ bãi đỗ xe ô tô tự động của Hàn Quốc. Tại Hà Nội cũng vừa diễn ra sự kiện Công ty IUK (Nhật Bản) và Công ty CFTD (một công ty chuyên về khoa học, kỹ thuật công nghệ cao tại Việt Nam) ký kết Hợp đồng chuyển giao công nghệ "Hệ thống đỗ xe tự động". Đó là dấu hiệu chứng tỏ rằng sự phát triển của hệ thống này tại Việt Nam sẽ phát triển mạnh mẽ trong những năm tới đây.

Nắm bắt được tình hình đó, bộ môn Cơ Giới Hóa Xí Nghiệp Và Máy Xây Dựng thuộc Khoa Cơ Khí trường Đại Học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh đã đề xuất đề tài thiết kế  “bãi đỗ xe ô tô tự động” làm luận văn tốt nghiệp đại học cho sinh viên.

Có rất nhiều phương án được đưa ra, tùy theo diện tích đất, lối ra vào, mục đích sử dụng mà nhà cung cấp sẽ tư vấn hệ thống thích hợp. Mỗi nhà cung cấp sẽ đặt tên khác nhau cho từng hệ thống, tuy nhiên có thể xếp loại các bãi đỗ xe theo nguyên lý vận hành như sau:

• Loại hệ thống vừa lắp được trên mặt đất, vừa lắp được dưới mặt đất, hoặc một phần trên mặt đất, một phần dưới mặt đất: hệ thống tháp nâng dùng thang máy, hệ thống thang nâng di chuyển, hệ thống xếp hình. Trong đó, hệ thống tầng di chuyển được  lắp đặt phổ biến nhất tại Nhật Bản và Hàn Quốc.
• Loại hệ thống chỉ lắp ngầm: hệ thống xoay vòng ngang, hệ thống xoay vòng tầng.
• Loại hệ thống chỉ lắp nổi: hệ thống xoay vòng đứng. 

Sau khi tìm hiểu kỹ đề tài nhóm gồm hai sinh viên:   lựa chọn phương án: “ Bãi đỗ xe ô tô tự động dạng xoay vòng tầng” được lắp đặt ngầm dưới đất, thích hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp rất phù hợp ở điều kiện Việt Nam. Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), hệ thống xoay vòng tròn 360⁰ theo phương thẳng đứng nhờ một thang nâng phụ để lần lượt di chuyển các pallet đến vị trí thang nâng chính khi xe ra vào hệ thống.

Trong quá trình thực hiện đề tài mặc dù đã tra cứu nhiều tài liệu bằng mọi thông tin và được sự giúp đỡ chỉ dạy nhiều từ Thầy Cô và bạn bè nhưng chắc chắn sẽ có nhiều sai sót. Nhưng tin rằng nếu được triển khai một cách cụ thể sẽ phát triển hơn và hy vọng một tương lai không xa chúng ta sẽ có một bãi đỗ xe do chính tay chúng ta thiết kế và chế tạo.

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG

1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ.

1.1.1. BÀI TOÁN NAN GIẢI VỀ BÃI ĐỖ XE ÔTÔ TẠI VIỆT NAM.

1. . Tình trạng thiếu bãi đỗ xe tại TP Hồ Chí Minh.

Theo thống kê sơ bộ của Sở Giao thông - Công chính TP. Hồ Chí Minh, cuối năm 2004, tại các quận trung tâm thành phố chỉ có thể bố trí khoảng 3.500 chỗ đậu ô tô, kể cả chỗ đậu được phép trên lề đường và trong các bãi giữ xe công cộng. Trong khi đó, hằng ngày hơn 5.800 ô tô có nhu cầu về chỗ đỗ, điều đó dẫn đến tình trạng ô tô có thể tìm bất cứ chỗ nào để đậu, kể cả... gây cản trở giao thông! Chỉ tính riêng khu vực trung tâm Quận 1, nhu cầu đậu xe trung bình là 1.200 xe/ngày, nhưng các bãi đỗ xe công cộng chỉ đáp ứng được khoảng 350 xe, còn bãi đỗ xe của các khách sạn, trung tâm thương mại, cao ốc văn phòng là 500 xe. Toàn thành phố có khoảng 2,6 triệu phương tiện giao thông, trong đó trên 200.000 xe 4 bánh. Mức tăng trưởng phương tiện giao thông, đặc biệt là xe ô tô cá nhân đã tăng vọt từ 12% năm 2003 lên đến 20% năm 2004. Phương tiện cá nhân tăng lên, trong khi diện tích bãi đỗ xe thì vẫn như cũ.

Theo tính toán của Sở Giao thông Công chính, lượng xe trên địa bàn thành phố sẽ tăng 30%/tháng. Trong khi đó, các điểm đậu, bãi đỗ xe hiện có chỉ đáp ứng được khoảng 20% trong gần 276.000 ôtô các loại đang lưu hành.

Sở Giao thông – Công chính TP. Hồ Chí Minh cho biết, số xe đang lưu hành của thành phố chiếm gần 50% số xe hiện có trên toàn quốc. Theo số liệu năm 2005, trung bình mỗi tháng có thêm từ 2.500 đến 3.000 xe mới được đưa vào lưu hành.

Trong khi đó, diện tích bến bãi dành cho xe khách, xe buýt, xe tải, taxi tại TP Hồ Chí Minh là 44 ha, bằng 0,1% diện tích đô thị, trong khi nhu cầu cần có là 300 ha. Đến năm 2020, theo quy hoạch cần 1.140 ha, bằng 2,6% diện tích đô thị, trong khi tại các nước là 20%.

Trước thực trạng của thành phố ngày càng thiếu bãi đỗ xe nên các tài xe ôtô đậu trên lòng đường gây ùn tắc giao thông. Vì thế Ủy Ban Nhân Dân Thành Phố Hồ Chí Minh vừa quyết định mời các tổ chức, cá nhân tham gia đầu tư xây dựng 7 bãi đỗ xe ngầm tại khu vực trung tâm thành phố. Bãi đỗ xe ngầm thứ 8 tại công viên Lê Văn Tám đã được giao cho Công ty Xây dựng công trình ngầm đầu tư.

Bảy dự án bãi đỗ xe ngầm và nhiều tầng đang mời đầu tư:

• Bãi đỗ xe ngầm tại số 116 Nguyễn Du có tổng diện tích 560 m², diện tích xây dựng dưới mặt đất 3950 m² gồm 8 tầng ngầm.
• Bãi đỗ xe ngầm bờ sông Sài Gòn có tổng diện tích xây ngầm 45540 m², xây trên mặt đất 900 m², gồm 5 tầng, có thể chứa 5000 ôtô, 5000 xe máy.

• Bãi đỗ xe tại sân bóng đá Tao Đàn có tổng diện tích ngầm 40000 m² gồm 4 tầng.
• Bãi đỗ xe tại công viên Chi Lăng có tổng diện tích ngầm 3560 m², diện tích xây trên mặt đất 210 m² gồm 7 tầng.
• Bãi đỗ xe tại công viên Bách Tùng Diệp gồm 5 tầng, 5000 m² xây dựng ngầm và 300 m² xây dựng trên mặt đất.
• Bãi đỗ xe ngầm tại công trường Lam Sơn gồm 8 tầng, 2110 m²xây ngầm và 230 m² xây trên mặt đất.
• Bãi đỗ xe tại sân vận động Hoa Lư gồm 5 tầng, tổng diện tích 2110 m².

1. Bài toán bãi đỗ xe tại TP Hà Nội.

Theo thống kê chưa đầy đủ của đơn vị hữu quan, tại thời điểm này, TP Hà Nội có gần 200 nghìn xe ôtô đang hoạt động. Trong khi đó, sức chứa của 139 điểm trông giữ xe ôtô chỉ đủ cho 7.900 xe. Cung không đáp ứng nổi cầu dẫn đến tình trạng quá tải 100% tại các điểm đỗ.

Tỷ lệ thuận với điều đó là tình trạng xe ôtô đỗ bừa ở các tuyến đường nội thị. Xe buýt không thể dừng đón khách đúng điểm, ùn tắc giao thông, những cuộc khẩu chiến bất đắc dĩ giữa các chủ phương tiện cũng chỉ vì tranh nhau điểm đỗ, rồi hàng loạt vụ mất trộm trang thiết bị của xe ôtô đã xảy ra do chủ phương tiện không thể gửi xe vào bãi… Tất cả điều đó như một bài toán đang chờ lời giải từ các đơn vị chức năng của TP Hà Nội.

Phòng Cảnh Sát Giao Thông Công an TP Hà Nội đưa ra con số thống kê khiến những người có trách nhiệm không khỏi lo ngại về tình trạng ùn tắc giao thông nội đô: Chỉ trong hai tuần mà có tới hơn 2.000 xe ôtô đăng ký mới. Trong khi đó các điểm đỗ xe đều đã quá tải từ lâu.

Hiện nay, do các điểm dừng xe buýt bị người dân lấn chiếm bằng cách tự ý đỗ ôtô nên xe buýt không thể dừng đón khách đúng điểm, gây ùn tắc giao thông. Rồi hàng loạt vụ mất trộm trang thiết bị của xe ôtô đã xảy ra do chủ phương tiện không thể gửi xe vào bãi vì quá tải…

Trước thực trạng bài toán bãi đỗ xe tại Việt Nam thiếu trầm trọng. Giải pháp "chữa cháy" là sử dụng một phần diện tích mặt đường làm chỗ đậu xe vẫn không đáp ứng được nhu cầu nhưng lại gây ùn tắc giao thông. Do đó, việc đầu tư các bãi đậu xe ngầm là nhu cầu cần thiết và cấp bách.

1.1.2. SỰ PHÁT TRIỂN BÃI ĐỖ XE CỦA CÁC NƯỚC TRÊN THẾ GIỚI.

Tại Mỹ: Theo thống kê của tổ chức International Parking Institue, loại hình dịch vụ kinh doanh bãi đỗ xe tại Mỹ đang đóng góp một doanh thu hàng năm lên tới 26 tỷ USD. Hiện có tới 40000 gara đỗ xe với khoảng 105 triệu chỗ trống. Ấy vậy mà cung đó vẫn chưa thể đáp ứng nổi cầu đang ngày càng gia tăng. Xây dựng 10 hệ thống giữ xe ở trung tâm, các hệ thống này liên kết với nhau qua máy tính chủ. Mọi thông tin về hệ thống như: còn trống chỗ hay đã đầy chỗ được thể hiện trên bảng điện, giúp người lái xe nhanh chóng tìm được chỗ đậu xe.

Tại Châu Âu: Thiếu bãi đậu xe là tình trạng chung tại các thành phố lớn trên thế giới. Trong đó có Mátxcơva ở Nga, hiện nay đang có xu hướng xây dựng các tòa nhà cao tầng để xe tự động. Các tòa nhà đỗ xe với những thiết bị hoàn toàn tự động và hệ thống thông tin về vị trí đỗ đã đầy hay còn trống được thể hiện trên bảng điện tử, rất là thuận tiện cho người đỗ xe vào bãi giữ. Không chỉ ở Mátxcơva mà ở các thanh phố lớn của các nước như Anh, Pháp, Đức…đã xây dựng nhiều bãi đỗ xe để giải quyết bài toán: số lượng xe ô tô ngày càng gia tăng mà diện tích bãi đỗ ngày càng thiếu.

Hình 1.2: Mô hình nhà để xe bằng kính với khung kim loại.

Ngoài ra họ còn phát triển hệ thống e-Parking hệ thống quản lý đậu xe qua điện thoại. Giúp người lái xe nhanh chóng và dễ dàng đặt chỗ cho vị trí giữ xe tại 1 cao ốc vào 1 khoảng thời gian. Với hệ thống này có nhiều ưu điêm: dễ dàng quản lý vị trí đỗ xe, cung cấp thông tin chính xác cho người lái xe về khả năng có chỗ trống tại 1 vị trí ở 1 thời điểm nhất định.

Tại Châu Á: Nhật Bản và Hàn Quốc là 2 quốc gia đi đầu trong việc cơ giới hóa bãi đỗ xe, đặc biệt là Nhật Bản với mật độ dân cư tập trung đông ở các thành phố lớn như Tokyo. Nhật Bản đang đứng đầu thế giới về số lượng cũng như chất lượng của bãi giữ xe tự động.

1.1.3. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG.

1.1.3.1. ƯU ĐIỂM.

• Giải quyết được bài toán nan giải hiện nay là có nơi đỗ xe cho ô tô nên phần nào tránh được hiện tượng ùn tắc giao thông tại các thành phố lớn ở nước ta cũng như các nước trên thế giới.
• Tiết kiệm diện tích: cùng một diện tích đất, thay vì chỉ để được 1 chiếc xe nay có thể để được nhiều chiếc bằng cách ta xây những tầng hầm hay xây cao tầng. Tạo ra kết cấu thành những ô tiêu chuẩn do đó để được nhiều xe hơn. Quá trình để xe vào hệ thống hoàn toàn tự động.
• Không cần người phụ vụ: Quá trình đưa xe vào, nâng xe lên, đưa xe vào hệ thống hay lấy ra hoàn toàn tự động, không cần có sự tác động của con người, do đó giảm được chi phí thuê người phục vụ.
• Không cần chiếu sáng và thông gió: Bởi vì trong nhà xe không có sự hiện diện của con người mà chỉ có xe, người sử dụng cũng chỉ cần đứng trước cửa nhà xe, không có người phục vụ ở trong đó vì vậy mà không cần chiếu sáng và thông gió. Như vậy tiết kiệm được chí phí cho phần chiếu sáng và thông gió.

• An toàn cho người và xe cộ: Người dùng không phải vào tận nhà xe mà chỉ đứng ở bên ngoài để lấy xe cũng như gửi xe do đó không bị những tai nạn xảy ra trong nhà xe. Còn xe gửi trong đó nhờ có kỹ thuật cho va chạm mềm và bộ phận giảm chấn do đó tránh được các trầy xước và hư hại. Ngoài ra, bãi để xe tự động còn tránh sự phá hoại của kẻ gian như nạn ăn cắp xe, ăn cắp đồ đạc trong xe, phá hư xe... Vì bãi giữ xe tự động không cho người lạ vào nhờ vào hệ thống camera, và hệ thống báo động.

1.1.3.2. NHƯỢC ĐIỂM.

• Tốn năng lượng vì nhiều hệ thống chỉ cần lấy ra hay đưa vào 1 xe mà cả hệ thống phải hoạt động.
• Nhiều kết cấu truyền động như cơ cấu nâng, cơ cấu di chuyển ngang, cơ cấu bàn xoay nên gây khó khăn cho quá trình bảo trì và sửa chữa.
• Vốn đầu tư lớn.

1.2. CÁC BÃI ĐỖ XE Ô TÔ TỰ ĐỘNG TRÊN THẾ GIỚI.

            Trên thế giới có rất nhiều bãi giữ xe tự động, có thể phân loại chúng theo hệ thống truyền động: bằng thanh răng bánh răng, bằng thủy lực, bằng cáp, bằng xích. Phân loại chúng theo cách bố trí nhà xe ở trên mặt đất hay ngầm dưới đất; hoặc phân loại theo quy mô cỡ nhỏ hay cỡ lớn… Trong thực tế hệ thống 1 bãi giữ xe có thể kết hợp nhiều phương án do đó việc phân loại chúng là rất phức tạp. Sau đây chúng em xin giới thiệu 1 số loại để xe ô tô tự động mà trên thế giới đã làm.

1.2.1. HỆ THỐNG XOAY VÒNG TẦNG (Cycle parking).

• Hệ thống lắp đặt ngầm dưới đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.
• Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), hệ thống xoay vòng tròn 360^o theo phương thẳng đứng bằng 1 thang phụ để di chuyển lần lượt các pallet đến vị trí thang nâng chính khi xe ra / vào hệ thống.

Hình 1.3: Mô hình hệ thống xoay vòng tầng ngầm dưới đất.

1.2.2. HỆ THỐNG XOAY VÒNG NGANG (Tatol Parking).

Hệ thống đỗ xe dạng xoay vòng ngang là loại thiết bị rất hiệu quả cho các diện tích có hình vuông, hình chữ nhật có nhiều tầng, nhiều hàng ngầm dưới mặt đất. Xe được đưa vào và lấy ra khỏi hệ thống bằng thiết bị nâng di chuyển theo hai trục đứng và ngang theo một trật tự lập trình trước. Các đặc điểm chính của hệ thống gồm:

• Thời gian đưa xe vào/lấy xe ra có thể giảm tối thiểu nhờ sự vận hành đồng thời theo trục đứng và ngang của hệ thống thang nâng.
• Tăng diện tích sử dụng nhờ thiết kế lắp đặt dạng nhiều hàng và nhiều tầng
• Việc điều hành hệ thống rất thuận lợi nhờ hệ thống tương thích vi tính điều khiển trung tâm.
• Hệ thống lắp đặt ngầm dưới đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.
• Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), hệ thống xoay vòng tròn 360^o trên 1 mặt phẳng ngang để di chuyển các pallet đến vị trí thang nâng để đưa xe ra / vào hệ thống.
• Số lượng xe tối ưu của hệ thống: 12-36 xe.

Hình 1.4: Đặc tính kỹ thuật của hệ thống xoay vòng ngang.

Hình 1.5: Hệ thống xoay vòng ngang.

1.2.3. HỆ THÔNG XOAY VÒNG ĐỨNG (Mini Rotary).

Ở dạng này, xe được xếp vào bàn nâng (pallet) xoay khép kín và nặng nề, mỗi lần muốn đưa xe vào hay đưa xe ra, hệ thống bàn nâng phải xoay và kéo theo tất cả xe chứa trên nó. Quy trình diễn ra như sau: xe được lái vào đúng vị trí của một ô trong guồng được đặt ngay dưới đất, sau đó cả hệ thống bàn nâng quay để có được ô trống nằm ngay mặt đất. Khi lấy xe ra bàn nâng cũng quay để đưa chiếc xe được yêu cầu ở vị trí mặt đất và người dùng có thể lên xe và lái xe ra.

Là hệ thống mang lại hiệu quả cho các diện tích nhỏ và trung trên mặt đất. Hệ thống đỗ xe dạng xếp hình là loại giải pháp kỹ thuật trong đó xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), các pallet này di chuyển xoay vòng 360^o quanh trục cố định, có thể đảo chiều xoay. Hệ thống được lập trình để chọn cách thức di chuyển xe sao cho có thể lấy xe ra nhanh nhất. Hệ thống có đặc điểm chính:

• Tận dụng chỗ trống trên mặt đất để đỗ xe, có thể lắp nhiều hệ thống liên tiếp nhau.
• Điểm xe vào từ dưới mặt đất.
• Có thể lắp đặt độc lập hoặc lắp bên trong toà nhà cao tầng.

• Hệ thống lắp đặt trên mặt đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.
• Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), hệ thống xoay vòng tròn 360^o quanh trục cố định (có thể đảo chiều xoay) để di chuyển các pallet đến vị trí xe ra / vào.
• Tốc độ xoay của hệ thống khoảng 3,8 m/phút.

Hình 1.6: Đặc tính kỹ thuật của hệ thống xoay vòng ngang.

Hình 1.7: Hệ thống Mini Rotary.

Hình 1.8: Mô hình hệ thống Mini Rotary.

1.2.4. HỆ THỐNG ĐỖ XE DẠNG XẾP HÌNH (Pit Puzzle).

Đây cũng là loại thiết bị rất hiệu quả cho các diện tích nhỏ và trung trên mặt đất hoặc ngầm dưới đất, có thể lắp được tối đa 5 tầng. Hệ thống đỗ xe dạng xếp hình là loại giải pháp kỹ thuật trong đó xe được đặt trên các bàn nâng chuyển (pallet), các pallet này di chuyển nâng hạ theo trục thẳng đứng và di chuyển ngang để đưa các xe vào hoặc ra. Hệ thống được lập trình để chọn cách thức di chuyển xe sao cho có thể lấy xe ra nhanh nhất.

Đặc điểm chính của hệ thống:

• Tận dụng chỗ trống trên mặt đất để đỗ xe, tuy nhiên phải chừa trống một cột để xếp hình (ngoại trừ vị trí cao nhất)
• Điểm xe vào từ dưới tầng thấp nhất.
• Tùy thuộc vào mặt bằng cho phép lắp đặt tối đa tầng để tăng tối đa diện tích đỗ xe, có thể lắp theo chiều ngang hoặc xếp theo chiều dài tùy thuộc diện tích thực tế cho phép.
• Có thể sử dụng nguyên lý xếp hình để lắp hệ thống nhỏ cho các nhà biệt thự, gia đình từ 5 - 8 xe, bằng cách sử dụng thêm 1 tầng ngầm.

• Hệ thống Pit Puzzle có thể tăng thêm số lượng xe bằng cách làm thêm hố Pit và có 2 phương án truyền động là thủy lực và cơ khí.
• Với truyền động thủy lực ta có không gian rộng hơn vì kết cấu đỡ pallet không cần dùng khung đỡ.
• Thiết kế của Anam Tech: Thiết kế không cột, rất tiện dụng, bố trí diện tích chật hẹp.

Hình 1.9: Đặc điểm kỹ thuật hệ thống đỗ xe dạng xếp hình.

Hình 1.10: Hệ thống Pit Puzzle.

1.2.5. HỆ THỐNG ĐỖ XE DẠNG XẾP HÌNH (Puzzle).

• Với hệ thống này, bố trí bãi đậu xe tương tự như với bãi xe tự lái, tuy nhiên các xe có thể xếp chồng lên nhau từ 2-7 tầng. Có thể tận dụng thêm tầng hầm để tăng số lượng xe tại vị trí đỗ xe.
• Vận hành bằng mô tơ điện hoặc thủy lực.
• Lắp đặt đơn giản, khi cần có thể tháo dỡ và di dời dễ dàng và thuận tiện.

Hình 1.11: Hệ thống Puzzle.

Hình 1.12: Mô hình hệ thống Puzzle.

1.2.6. BÃI ĐỖ XE BÁN TỰ ĐỘNG (Mechanical Parking).

• Loại đỗ xe bán tự động là loại kết hợp: sử dụng hệ thống cơ khí để tiết kiệm diện tích, tuy nhiên lái xe vẫn tham gia vào việc đỗ xe.
• Chi phí lắp đặt, bảo trì thấp hơn loại hoàn toàn tự động.

Hình 1.13: Hệ thống Mechanical Parking.

Hình 1.14: Hệ thống Mechanical Parking.

1.2.7. HỆ THỐNG THANG NÂNG DI CHUYỂN (Lift Slide system).

• Loại hệ thống đỗ ô tô dạng thang nâng là loại hệ thống rất thuận tiện, an toàn, kinh tế. Với loại này sẽ tăng tối đa diện tích sử dụng, 60 xe có thể đỗ trên diện tích đất dành cho 3 xe (khoảng 48 m²); tốc độ xe ra vào nhanh (60m/phút). Hệ thống tương thích PLC lập trình điều khiển toàn bộ vận hành của hệ thống nên các vấn đề xảy ra (nếu có) sẽ có thể được phát hiện và giải quyết tức thời. Do tương thích PLC nên hệ thống liên tục cập nhật các thông tin về tình trạng hoạt động của hệ thống và thu thập dữ liệu về xe vào, ra, cước phí trên cơ sở từng giờ, từng ngày, từng tuần… Hệ thống có thể được thiết kế với các kích thước khác nhau phù hợp với kích thước cho phép bên trong toà nhà. Rung động, tiếng ồn và lượng điện tiêu thụ được giảm thiểu nhờ thiết bị biến tần.
• Hệ thống lắp ngầm hoặc nổi, mặt bằng từ trung bình đến lớn.
• Xe được đặt trên các bàn nâng (pallet), thang nâng sẽ vừa di chuyển theo chiều ngang vừa nâng hạ để đưa xe vào vị trí đỗ.
• Số lượng xe tối ưu của hệ thống: 40-70 xe.
• Tuy nhiên, loại này có nhược điểm là việc vận hành của toàn hệ thống phụ thuộc vào thang di chuyển này, và thời gian xếp xe chậm hơn so với loại hệ thống tầng di chuyển (Super Parking) nên hiện nay ít được chọn lựa.

Hình 1.15: Hệ thống thang nâng di chuyển.

Hình 1.16: Hệ thông Lift slide system với kết cấu bê tông.

1.2.8. HỆ THỐNG THÁP XE (Sky parking).

• Là hệ thống xây dựng hình tháp nhiều tầng, tự động nâng xe lên xuống trong thang nâng theo chiều thẳng đứng để xếp xe vào các tầng, tại mỗi tầng có lắp đặt pallet để di chuyển ngang từ tầng đến thang nâng.
• Số lượng xe đỗ tối đa trong 1 diện tích tối thiểu: khoảng 60 xe có thể đỗ trong diện tích thông thường dành cho 3 xe. Số tầng tối ưu nên lắp đặt là 25 tầng, tối đa 36 tầng. Nơi đặt xe vào tháp chỉ cần diện tích 2400 mm x 1800 mm. Tốc độ di chuyển nâng hạ nhanh (60-120 m/phút), êm nhẹ. Xếp xe và lấy xe hoàn toàn tự động, điều khiển bằng hệ thống vi tính.
• Thuận tiện sử dụng tối đa mặt bằng: lối đưa xe vào có thể từ dưới hoặc trên, hoặc giữa hệ thống.
• Có thể xây dựng bê tông hoặc kết cấu thép, xây dựng tòa nhà riêng biệt hoặc bên trong kiến trúc khác.
• Thiết bị bảo đảm an toàn đa cấp.
• Nếu hướng vào của xe không phù hợp với hướng sắp xe của hệ thống thì có thể lắp đặt thêm bàn xoay quay 360^o.

Hình 1.17: Hệ thống Sky Parking không có bàn xoay.

1.2.9. HỆ THỐNG TẦNG DI CHUYỂN (Super Parking).

• Xe sẽ được thang nâng chính đưa xuống / lên các tầng. Tại mỗi tầng sẽ có 1 bàn nâng (pallet) riêng biệt sẽ đón xe từ thang nâng và di chuyển dọc hệ thống tới ô lưu trữ. Hệ thống sẽ lấy 1 pallet khác và trở về vị trí cabin chờ xe tiếp theo.
• Việc gửi và lấy xe với tốc độ cực nhanh và có thể tiến hành độc lập với nhau.
• Số lượng xe có thể nhiều nhất cho diện tích nhỏ nhất.
• Việc quản lý hệ thống rất tiện dụng vì có sự đồng bộ từ máy tính, điều khiển từ xa, camera…
• Có hiệu quả về thời gian, tiết kiệm tiền bạc cho các chi phí sửa chữa và bảo trì.

                                               Hình 1.18: Hệ thống super parking.

• Để tăng tốc độ gửi và lấy xe ta có thể bố trí thêm thang nâng.
• Hệ thống tầng di chuyển có thể lắp nổi hoặc ngầm.
• Có thể xếp theo chiều ngang hay chiều dọc.

1.2.10. HỆ THỐNG DẠNG SILO.

• Là hệ thống xây dựng hình tròn nhiều tầng. Tự động nâng xe lên theo chiều thẳng đứng, bàn xoay được 360^o để đưa các pallet vào đúng vị trí.
• Có thể làm bằng bê tông hoặc kết cấu thép.
• Hệ thống to lớn và chứa được rất nhiều xe, phù hợp với nơi công cộng như công viên…
• Xếp xe vào và lấy xe ra hoàn toàn tự động.
• Nhiều kết cấu di chuyển nên khó bảo trì và sửa chữa.

Hình 1.19: Hệ thống silo bằng kết cấu thép.

Hình 1.20: Hệ thống silo đang xây bằng bê tông.

Hình 1.21: Hệ thống silo đã xây dựng hoàn thành nơi công viên.

1.3. BÃI ĐỖ XE CẦN THIẾT KẾ.

1.3.1. CHỌN LOẠI BÃI XE CẦN THIẾT KẾ.

Từ những yêu cầu thực tế hiện nay ở các thành phố lớn tại Việt Nam. Các thành phố lớn xây dựng chủ yếu nhà cao tầng nhưng mặt bằng đất thì nhỏ hẹp do đó thiếu nơi đỗ xe ôtô. Theo yêu cầu của thực tế hiện nay và qua tham khảo các phương án nói trên, ta thấy phương án hệ thống xoay vòng tầng (cycle parking) là đơn giản và thích hợp hơn. Đó là phương án kết hợp giữa nâng và dịch xe di chuyển ngang. Trong phương án này ta cũng có nhiều sự lựa chọn như:

Phương án 1: cửa ra vào bãi đỗ xe ôtô đặt ở giữa hệ thống xoay vòng tầng.

Hình 1.22: Hệ thống xoay vòng tầng có cửa ra vào đặt ở giữa.

Phương án 2: cửa ra vào bãi đỗ xe ôtô đặt ở một bên hệ thống xoay vòng tầng.

Hình 1.23: Hệ thống xoay vòng tầng có cửa ra vào đặt ở một bên.

            Qua 2 phương án ta thấy phương án 2 là phù hợp nhất. Vì phương án 2 giải quyết được bài toán diện tích đất nhỏ hẹp hiện nay, còn phương án 1 thì phải dùng diện tích mặt bằng lớn thì mới làm được.

1.3.2. ĐẶC ĐIỂM BÃI ĐỖ XE CẦN THIẾT KẾ.

1.3.2.1. Đặc điểm chung của hệ thống xoay vòng tầng.

• Hệ thống lắp đặt ngầm dưới đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.

• Cơ cấu nâng pallet giống như thang cuốn. Thanh cuốn ở đây thuộc loại xích tải nó có thể nâng/hạ pallet liên tục theo vòng tròn đứng.
• Việc dịch chuyển trên mỗi tầng được thực hiện nhờ cơ cấu đẩy kéo chuỗi pallet theo từng nhịp, mỗi bước dịch chuyển bằng chiều rộng của tấm pallet, chúng dừng lại khi thẳng hàng với pallet trên cơ cấu nâng.
• Cơ cấu công tác của tấm pallet khi dịch chuyển đứng và ngang là cơ cấu tháo khớp. Khớp liên kết truyền lực các tấm pallet khi chúng dịch chuyển ngang. Khi tấm pallet dịch chuyển đứng thì khớp giữa các tấm pallet tự phân khai.
• Sơ đồ lưu chuyển của các tấm pallet trong hệ thống.

Hình 1.24: Sơ đồ lưu chuyển của xe trong hệ thống.

• Đường lưu chuyển của hệ thống này là vòng tròn khép kín giữa tầng này với tầng khác kết hợp với nhiều cơ cấu nâng (2 hoặc 3 cơ cấu nâng).
• Số tầng phụ vụ của loại bãi xe này tối ưu từ 2 đến 4 tầng.
• Số xe chứa tối đa trong hệ thống khoảng 40 xe. Nếu chứa 40 xe thì hệ thống có kết cấu gồm 4 tầng, mỗi tầng có 10 vị trí để xe.
• Điều khiển tự động bằng PLC (Programmable Logical Controller) hoặc các loại phần mềm khác.
• Khách hàng tự đưa xe vào nơi đỗ và lấy xe ra.
• Ngày làm việc 2 ca hoặc 3 ca.
• Khung chịu lực của hệ thống là kết cấu thép hay bằng bê tông.

1.3.2.2. Đặc điểm của hệ thống xoay vòng tầng mà ta thiết kế.

Bãi đỗ xe ta cần thiết kế là hệ thống xoay vòng tầng (cycle parking), cửa ra vào của xe ôtô được đặt ở bên hông hệ thống. Bãi đỗ xe hệ thống xoay vòng tầng có các đặc điểm sau:

• Hệ thống lắp đặt ngầm dưới đất, phù hợp cho mặt bằng nhỏ hẹp.
• Số tầng phục vụ của hệ thống gồm 3 tầng mỗi tầng 6 chỗ, thiết kế bãi đỗ cho các loại xe du lịch 4 chỗ.
• Năng suất gửi xe tối đa là 18 xe/ngày đêm.
• Chuyên dùng để giữ các loại xe có trọng lượng dưới 1850 kg.
• Tốc độ di chuyển của cơ cấu nâng là: 24 m/phút.
• Tốc độ di chuyển ngang là: 18 m/phút.
• Điều khiển tự động bằng PLC (Programmable Logical Controller).
• Khách hàng tự đưa xe vào nơi đỗ và lấy xe ra.
• Ngày làm việc 2 ca.

1.3.3. ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA HỆ THÔNG XOAY VÒNG TẦNG.

Ưu điểm:

• Chiếm diện tích nhỏ phù hợp với mặt bằng nhỏ hẹp.
• An toàn cho người và xe.
• Gửi và lấy xe dễ dàng nhờ hệ thống điều khiển tự động.

Nhược điểm:

• Chí phí đầu tư lớn.
• Tốn năng lượng.

1.3.4. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG XOAY VÒNG TẦNG.

Nguyên lý cất giữ xe:

Bước 1: Chủ xe quét thẻ xác nhận.

Bước 2: Chủ xe sẽ chạy xe vào vị trí tập kết xe trên tấm palet, chủ xe đi ra khỏi cửa.

Bước 3 : Cửa nhà xe sẽ được đóng lại.

Bước 4: Hệ thống cơ cấu nâng hoạt động đưa xe xuông đến tầng cất giữ.

Bước 5: Hệ thống nâng và ngang cùng hoạt động để đưa xe đến đúng vị trí.

Nguyên lý lấy xe ra:

Bước 1: Chủ xe quét thẻ từ xác nhận lấy xe.

Bước 2: Hệ thống nâng và ngang cùng hoạt động để đưa xe ra chỗ vị trí cơ cấu nâng.

Bước 3: Cơ cấu nâng hoạt động đưa lên trên.

Bước 4: Cửa nhà xe mở ra.

Bước 5: Chủ xe vào lấy xe ra.

1.3.5. CÁC BỘ PHẬN CHÍNH CỦA HỆ THỐNG XOAY VÒNG TẦNG.

1.3.5.1. Pallet (00.05.000).

Hình 1.25: Pallet.

1.3.5.2. Khung thép (00.02.000).

Hình 1.26: Khung thép chịu lực.

1.3.5.3. Sơ đồ của cơ cấu di chuyển đứng (00.06.000 và 00.04.000).

Hình 1.27: Sơ đồ động cơ cấu di chuyển đứng.

Chú thích:

1: Hộp giảm tốc.

2: Khớp nối.

3: Đĩa xích.

4: Trục dẫn động.

5: Gối đỡ.

6: Dây xích.

7: Thanh đỡ.

8: Trục kéo căng.

9: Động cơ.

10: Gối đỡ.

11: Khớp nối.

1.3.5.4. Sơ đồ của cấu di chuyển ngang (00.07.000).

Hình 1.28: Sơ đồ động cơ cấu di chuyển ngang.

Chú thích:

1: Động cơ.

2: Khớp nối.

......................................................................

Chương 2: CƠ CẤU DI CHUYỂN NGANG.

1.  SƠ ĐỒ ĐỘNG CƠ CẤU DI CHUYỂN NGANG.

• Thiết kế xe 4 chỗ.
• Trọng lượng xe 4 chỗ 1850 kg.

Hình 2.1: Sơ đồ động cơ cấu di chuyển ngang.

Chú thích:

1: Động cơ.

2: Khớp nối.

3: Hộp giảm tốc.

4: Bánh xich.

5: Bánh răng.

1. TÍNH HỆ SỐ MA SÁT LĂN. [2, trang 65].

• Hệ số ma sát lăn được xác định theo công thức: (đối với ray bằng).

Trong đó:

f: hệ số ma sát lăn.

R: bán kính bánh xe, mm.

Ta có: đường kính xe trong thiết kế D = 145mm  R = 72,5mm.

B: chiều rộng mặt bằng của ray, mm.

Trong thiết kế kết cấu thép tính được thép chữ U10 làm ray, nên tra theo tài liệu [4, trang 303] được B = 46mm.

E: môđun đàn hồi của vật liệu, N/mm².

Vật liệu làm bằng thép tra tài liệu [5, trang 78] nên E = 2,1.10⁵ N/mm².

P_bx: tải trọng tương đương tác dụng lên bánh xe, N.

Ta có:

Tính chế độ làm việc của hệ thống:

• Số giờ làm việc trong ngày là 2 ca, tức làm việc 16 giờ.
• Hệ số sử dụng trong ngày.

• Theo bảng 1-1, tài liệu [2, trang 5]  Từ K_ng ta có được chế độ làm việc của hệ thống là trung bình.

Tính P_bx:

• : hệ số tính đến sự thay đổi của tải trọng.

: phụ thuộc vào hệ số ; Q là trọng lượng của xe, còn G_o là trọng lượng của tấm pallet. Ta có: Q > G_o

Theo bảng 3-13 [2, trang 74] ta tra được:

• K_bx: hệ số tính đến chế độ làm việc của cơ cấu.

• P_max: tải trọng lớn nhất tác dụng lên bánh xe, N.

Trọng lượng của xe 4 chỗ: 1850 kg.

Ta tính luôn cho trường hợp trong xe có hàng hóa mà khách để lại, nên giả sử xe nặng 2200 kg.

Vì lực tác dụng phân tán về 2 bên của tấm pallet.

Ta có:

Vậy hệ số ma sát lăn:

1. XÁC ĐỊNH ĐỘNG CƠ ĐỂ DI CHUYỂN CƠ CẤU NGANG.

• Lực kéo cần thiết F_t để thắng được lực ma sát khi tấm pallet lăn trên ray.

Ta có: 6 tấm pallet, mỗi tấm chịu lực Q_max = 22000 N. Vì trọng lượng của xe đã 18500 N, ta tính luôn cho trường hợp khách có để hàng trong xe.

• Vận tốc yêu cầu của khách hàng cho xe di chuyển ngang: v = 0,3 m/s.
• Hiệu suất truyền động.

Trong đó:

: hiệu suất nối trục di động.

: hiệu suất bộ truyền xích.

: hiệu suất 1 cặp ổ lăn.

: hiệu suất 1 cặp bánh vít - trục vít trong hộp giảm tốc.

: hiệu suất cặp bánh răng truyền động cho tấm pallet là bánh răng trụ.

Tất cả các hiệu suất tra theo bảng 2-3 [7, trang 19].

• Công suất cần thiết của động cơ.

• Tính số vòng quay sơ bộ của cơ cấu làm việc. [6, trang 87]

• Tốc độ chuyển động quay được đặc trưng bởi vận tốc góc  rad/s.

[công thức 3.2, tài liệu 6, trang 87]

Trong đó:

R = 72,5 mm: bán kính con lăn tấm pallet.

: vận tốc di chuyển ngang của tấm pallet.

• Số vòng quay của cơ cấu làm việc.

Ta có:

• Trong thiết kế cơ cấu di chuyển ngang, truyền động từ động cơ qua cơ cấu làm việc là vuông góc nên chọn hộp giảm tốc trục vít – bánh vít 1 cấp.

Theo bảng 3.2 tài liệu [6, trang 88].

 ta chọn sơ bộ:

• Ta có tỉ số truyền động chung.

: tỉ số truyền từ bánh răng qua tấm pallet là 1:1.

• Số vòng quay sơ bộ của động cơ:

Vậy từ: 

Theo bảng Phụ lục P1.2 [7, trang 235].

Ta chọn động cơ DK51-4

Động cơ DK51-4 có các thông số cơ bản sau đây:

Công suất: P = 4,5 KW

Vận tốc quay: n = 1440 vòng/phút.

Mômen vôlăng của rôto GD² = 0,2 kgm².

Khối lượng m = 84 kg.

1. PHÂN PHỐI TỶ SỐ TRUYỀN ĐỘNG.

Xác định công suất, mômen và số vòng quay trên các trục.

Ta có:

Đặc tính kỹ thuật hệ thống truyền động.

KẾT LUẬN

Thiết kế bãi đỗ xe ô tô là một đề tài mới mẻ và khá thú vị. Hiện tại và trong tương lai không chỉ ở Việt Nam mà trên toàn Thế Giới nhu cầu về việc gửi xe ngày càng lớn mà diện tích đất cho việc gửi xe thì không có nhiều, vì vậy các bãi đỗ xe ô tô tự động là một phương án giải quyết tối ưu cho việc thiếu diện tích đỗ xe hiện nay.

Tuy nhiên, khối lượng tính toán thiết kế cả bãi đỗ xe ô tô tự động là rất lớn, thời gian hoàn thành luận văn lại gấp rút. Vì vậy luận văn này chỉ trình bày rất cô đọng, không thể hiện một cách cụ thể sâu sắc một đề tài lớn như thế. Và vì đây là lần đầu tiên thực hiện đề tài này nên có rất nhiều thiếu sót, nhiều bước thiết kế còn chưa hoàn chỉnh, hy vọng rằng các nhóm thực hiện đề tài này sau này sẽ được hoàn thiện hơn. Và trong một tương lai không xa, chúng ta sẽ có một bãi đỗ xe ô tô tự động do chính tay chúng ta thiết kế và xây dựng.

DANH SÁCH HÌNH VẼ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Hồng Ngân, Nguyễn Danh Sơn - Kỹ Thuật Nâng Chuyển ( Tập 2) - Máy Vận Chuyển Liên Tục, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh, 2001.
2. Huỳnh Văn Hoàng, Đào Trọng Trường - Tính Toán Máy Trục, Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ Thuật, 1975.
3. Huỳnh Văn Hoàng (chủ biên), Trần Thị Hồng, Lê Hồng Sơn - Kết Cấu Thép của Thiết Bị Nâng, Nhà xuất bản  Đại Học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh 2005.
4. Đỗ Kiến Quốc, Lê Hoàng Tuấn, Sức bền vật liệu, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh, 2002.
5. GS.TS Phạm Ngọc Khánh, Th.S. Vũ Văn Thành, Bài tập sức bền vật liệu, Nhà Xuất bản xây dựng Hà Nội, 2006.
6. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh, 2004.
7. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển - Tính Toán Thiết Kế Hệ Dẫn Động Cơ Khí ( Tập 1), Nhà xuất bản Giáo Dục, 2003.
8. Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, Tập 2, Nhà Xuất Bản Giáo Dục, 2003.
9. Atlat tiếng Nga.
10. Nguyễn Tiến Thu, Kết Cấu Thép, Nhà xuất bản xây dựng Hà Nội, 2007.
11. Trần Hữu Quế  - Vẽ Kỹ Thuật, Nhà xuất bản Giáo Dục, 1999.
12. Vũ Thanh Bình, Nguyễn Đăng Điệm, Truyền động máy xây dựng và xếp dỡ, Nhà xuất bản Giao Thông Vận Tải Hà Nội, 1999.