垂直升降式自行車(chē)立體停放裝置的設(shè)計(jì)

梁文爽 丁一航

四川大學(xué)錦江學(xué)院 四川 眉山620860

引言

智能和環(huán)保已經(jīng)成為各行業(yè)主流的發(fā)展趨勢(shì)，自行車(chē)作為低碳環(huán)保出行的代表，具有良好的行業(yè)發(fā)展前景。與此同時(shí)，自行車(chē)停放問(wèn)題也日益凸顯，當(dāng)今市面上許多自行車(chē)停放裝置都不能切實(shí)解決城市居民的停車(chē)難問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，本文介紹的垂直升降式自行車(chē)立體停放裝置具有空間利用率高、環(huán)保、適用范圍廣、成本低的特點(diǎn)，并對(duì)自行車(chē)加以防擺裝置，一定程度上增加了裝置的安全性。此外，該裝置可根據(jù)小區(qū)實(shí)際要求進(jìn)行改裝，或通過(guò)加高來(lái)增加其停放車(chē)輛的數(shù)量，最終實(shí)現(xiàn)其綜合效益價(jià)值。

一、整體設(shè)計(jì)

1．結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

此裝置主要針對(duì)小區(qū)住戶(hù)停放自行車(chē)難題而設(shè)計(jì)，在常用停車(chē)場(chǎng)中需要保留足夠的空間來(lái)取放車(chē)輛。經(jīng)過(guò)承重計(jì)算，此裝置最高可達(dá)7層。設(shè)計(jì)的第一層高為2m，主要為了方便使用者進(jìn)出裝置取車(chē)，其余6層，每層高1.3m，總高度9.8m，下層面積之和為8m2，可以存放24輛自行車(chē)。

2．運(yùn)行原理

如圖1所示，將自行車(chē)停放到運(yùn)行裝置夾子4處固定，此時(shí)自鎖裝置2隨著電機(jī)的運(yùn)行解鎖，動(dòng)力裝置的鏈條3帶動(dòng)大齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著傳動(dòng)裝置1運(yùn)轉(zhuǎn)，自行車(chē)被帶上承重桿5后，承載裝置隨傳動(dòng)裝置1的轉(zhuǎn)動(dòng)而運(yùn)轉(zhuǎn)，自鎖裝置2對(duì)鏈條減速使得自行車(chē)到達(dá)合適位置后完成自鎖。

圖1 垂直升降式自行車(chē)立體停放裝置部分示意圖

二、承載裝置

承載裝置是由自行車(chē)固定底板和兩個(gè)固定夾組成，達(dá)到固定自行車(chē)的效果，約束其運(yùn)動(dòng)，隨后光軸將其固定在外鏈板上。如圖2所示。

圖2 垂直升降式自行車(chē)立體停放裝置拖車(chē)架

1．承重桿

承重桿主要是將自行車(chē)吊起。本裝置設(shè)計(jì)的承重桿桿長(zhǎng)為0.65m，半徑為0.025m，材料選用Q235鋼。按一輛自行車(chē)質(zhì)量為25kg計(jì)算，此裝置承重桿可承重兩輛自行車(chē)。

2．大梁

大梁主要承受上部支架的壓力，選用桿長(zhǎng)為0.37m，半徑為0.025m，材料為Q235鋼來(lái)制造。

三、傳動(dòng)裝置

1．動(dòng)力裝置

本裝置的動(dòng)力裝置主要是由電機(jī)和自鎖減速器組成，由電機(jī)帶動(dòng)主動(dòng)軸，再由鏈輪驅(qū)動(dòng)帶動(dòng)鏈條，驅(qū)動(dòng)整個(gè)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。自鎖減速器用以降低轉(zhuǎn)速，增加扭矩，并實(shí)現(xiàn)斷電即停的目的。

2．傳動(dòng)裝置

本裝置的傳動(dòng)裝置由兩個(gè)大齒輪和一個(gè)鏈條組成，傳動(dòng)裝置與自行車(chē)車(chē)軸鏈條制作原理相同，鏈條采用半滾軸承相連接，將大齒輪的伸出部與鏈條縫隙配合，外殼內(nèi)部具有鏈條滾動(dòng)的軌道，約束鏈條的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就會(huì)在預(yù)定軌道轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖3所示。

圖3 垂直升降式自行車(chē)立體停放裝置傳動(dòng)裝置總裝圖

四、安全裝置

1．自鎖裝置

本裝置采用蝸輪蝸桿減速器用以自鎖，可達(dá)到斷電即停的效果。這是項(xiàng)相對(duì)安全的裝置能避免一些安全事故的發(fā)生。

2．防擺軌道

本裝置最大特點(diǎn)就是安裝了防擺軌道，用以約束車(chē)架，避免車(chē)架隨著鏈條的傳動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)甚至脫離正常軌道。將自行車(chē)放在拖車(chē)架上，拖車(chē)架經(jīng)過(guò)下方分離軌道、銜接軌道隨后進(jìn)入直軌道，再經(jīng)過(guò)銜接軌道達(dá)到上方分離軌道，從而達(dá)到用戶(hù)取車(chē)停車(chē)的目的。如圖4所示。

圖4 垂直升降式自行車(chē)立體停放裝置防擺軌道（部分）

五、結(jié)語(yǔ)

隨著環(huán)保、健康意識(shí)的提高，越來(lái)越多的人開(kāi)始將自行車(chē)作為日常的代步工具，隨之而來(lái)的是自行車(chē)存放問(wèn)題。如何解決現(xiàn)有的自行車(chē)停車(chē)位結(jié)構(gòu)單一、占用空間大、空間利用率低等問(wèn)題，成為擺在人們面前的一道難題。本文提供了一種立體式自行車(chē)停放裝置及其使用方法，滿(mǎn)足了自行車(chē)的停放和存取要求，其空間利用率高、適用范圍廣、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉，適應(yīng)智慧城市的建設(shè)，不僅有效避免了因隨意停放自行車(chē)而帶來(lái)的安全隱患，也降低了人員的工作強(qiáng)度，節(jié)省了勞動(dòng)力。