兩柱簡易升降停車設(shè)備的停車位置與司機出入車空間的關(guān)系及其合理性分析討論

冼浩華

（廣州廣日智能停車設(shè)備有限公司，廣東 廣州510000）

1 兩柱式簡易升降設(shè)備簡介

兩柱式簡易升降停車設(shè)備，主要使用鏈條或者液壓的方式，對停車車板進行提升到一定高度后，達(dá)到一個自由車位可以停放兩輛車的目的，而市面上的兩柱簡易升降設(shè)備產(chǎn)品多在住宅小區(qū)用到，該種設(shè)備的整個主要支撐框架為兩根立柱，放置在車板中后方的兩側(cè)，夾著車板，同時起到支撐及導(dǎo)向作用，再由立柱上的電機帶動提升鏈條，然后通過立柱繞車板底部起到提升作用，使車板進行上下運動，從而使設(shè)備可達(dá)到二層停車的效果。

2 車板及停車位置人性化設(shè)計目的及意義

兩柱式簡易升降類產(chǎn)品，具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝快捷、占地不多等特點，非常受私人住宅或者住宅區(qū)域青睞，私人使用客戶對該類產(chǎn)品的人性化、舒適程度比較看重。而兩柱式簡易升降類的這種結(jié)構(gòu)設(shè)備中，通常存在一個問題，就是立柱位置與車板的相對位置以及停車到位位置，在其互相影響下會出現(xiàn)司機出入空間不足的問題，對此需要分析出其最佳的方式以避免司機出入困難問題的出現(xiàn)。

3 兩柱式簡易升降設(shè)備存在影響車主出入空間的因素分析

首先要分析模擬出停車規(guī)格與人體出入尺寸之間的關(guān)系，通過兩者之間的關(guān)系分析，能方便地看出司機出入車空間會受到什么因素影響，并看出最適合的停放開門尺寸范圍。

3.1 通用車輛外形數(shù)據(jù)

根據(jù)國標(biāo)要求通用車型JX車型尺寸為（單位：mm）≤5000×1850×1550；

通用車型J2車型尺寸為（單位：mm）≤4700×1800×1550。

市場上車型實際尺寸抽樣見表1、表2。

根據(jù)表1、表2統(tǒng)計得市面上JX車型軸距約2800mm、J2車型軸距約2600mm。

表2 J2車型

根據(jù)以上數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的模型（見圖1，圖2）。

圖2 J2車型

3.2 人體肩寬尺寸（單位：mm）數(shù)據(jù)（見圖3、表3）

表3 人體參考尺寸表（單位：mm）

圖3 人體參考尺寸示意圖（具體數(shù)值見表3）

取表中年齡（20～50歲）人體占比最高的最大肩寬數(shù)據(jù)：486mm。

取表中年齡（20～50歲）人體占比最高的最大胸厚數(shù)據(jù)：261mm。

根據(jù)以上數(shù)據(jù)正常車門開合30°可剛好滿足最大肩寬胸厚人體出入（見圖4）。

圖4

因此可推得，當(dāng)車輛停放在兩柱式簡易升降設(shè)備上時滿足以下條件，即符合人體上下車舒適空間的要求：

（1）車門開合角度至少30°無阻礙。

（2）車門開至30°時，車門末端開始需向后保留至少260mm的關(guān)門距離。

符合以上要求的情況下，司機背部距離前車輪中心至少為1760mm。

3.3 兩柱簡易升降設(shè)備可能影響司機上下車空間因素分析

立柱與車板相對位置。兩柱式簡易升降設(shè)備車板根據(jù)國標(biāo)設(shè)計要求，車輛寬度加200mm的設(shè)計要求，內(nèi)徑約為2000mm，車板長度約為4000mm，采用現(xiàn)在停車設(shè)備市面上普遍使用的邊梁加波紋板拼接的方式，邊梁的厚度采用5mm的折彎板，波紋板的厚度則為2mm，具體車板大小不可低于國家要求標(biāo)準(zhǔn)。

同時根據(jù)兩柱式簡易升降設(shè)備的提升結(jié)構(gòu)，兩立柱在車板的中間偏后方，起到一個導(dǎo)向及板前后支點的作用，同時車板后方采用平衡鏈的方式，保證車板負(fù)重上升后不會導(dǎo)致前傾（如圖5）。

圖5

由車輛停放的位置及設(shè)備的結(jié)構(gòu)看，存在可能影響司機出入空間的因素有：

（1）車輛停放在哪個位置會導(dǎo)致開門會碰到設(shè)備立柱，導(dǎo)致開門角度不足30°。

（2）車輛停放到位后，是否有足夠的關(guān)門空間。

（3）滿足以上兩個條件的位置，設(shè)備此種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致的車板邊梁的繞度是否能滿足所需。

4 根據(jù)提出影響因素分析合適的停車位置

4.1 根據(jù)車輛開門后司機出入舒適的最小位置作為設(shè)備立柱位置（如圖6）

圖6

4.2 計算假設(shè)在此位置下車板邊梁繞度是否合理

由于載車板與立柱采用懸臂結(jié)構(gòu)，因此載車板與立柱位置不能太靠前，否則會增加載車板邊梁繞度，使車板負(fù)重后，導(dǎo)致車板邊梁彎曲變形（簡化受力模型如圖7）。

圖7

4.2.1 計算車板邊梁上到前車輪為止的最大撓度

A點：平衡連吊點簡化為一個支撐點。

B點：立柱中心位置，簡化為一個支點。

F點：車板上前車輪位置。

a：車板末端到立柱中心的距離（a=1374mm）。

b：前車輪中心到立柱中心距離。

（根據(jù)司機下車空間以及設(shè)備立柱采用100×100矩形管，相距250mm，因此取其中心位置，也即b=1985mm）。

c：前車輪中心到車板末端距離（車板前側(cè)為斜坡板，前車輪末端不可超過斜坡板位置，斜坡長度按照車板厚度1：3計算為442mm，c=742mm）。

根據(jù)車輛的到位位置的不同b、c的數(shù)值為變量，計算設(shè)定如下：

（1）車輛采用：JX型、輪距2800mm、重2000kg（大型重型車為例）。

（2）邊梁的厚度為5mm（市面拼裝車板邊梁普遍采用厚度）。

（3）前輪部分重量1200kg、后輪部分的重量800kg（依照車重比例3：2，前3后2）。

計算對象：車板邊梁上到前車輪為止的最大撓度W。

計算公式：

式中，W2為F外伸梁最大撓度。

根據(jù)公式計算得出前車輪F在外伸梁上最大撓度約為6.9mm。

4.2.2 車后輪停的位置可以看作簡支梁模型（如圖8）。

圖8

計算公式：

因后車輪位置F1引起的外伸梁F點的撓度為：

根據(jù)公式計算得出后車輪F1在外伸梁上最大撓度約為0.33mm。

4.2.3 最終外伸梁F點撓度為：

4.2.4 邊梁的撓度是否合理結(jié)論

根據(jù)懸臂梁最大撓度不可超過1/400，采用4000mm的車板長度作為試驗，其撓度不可＞10mm，6.5mm＜10mm，5mm厚度的邊梁可承受此位置的重量。

4.3 兩柱式簡易升降設(shè)備合適的停車位置結(jié)論

4.3.1 立柱與車板合適的位置

由此可看出立柱面距離車板末端距離占總長約3/5的距離，就能滿足停車后，在司機上下車舒適的位置（即保證前車輪到設(shè)備立柱面1760mm）（如圖9）。

圖9

4.3.2 停車到位后車板與車的合適位置

保證前車輪到設(shè)備立柱端面1760mm即可保證車門打開至30°，司機上下車舒適空間。

同時假設(shè)不考慮前方斜坡踏板合理性，可無限縮短斜坡長度的情況下，車輛前車輪到設(shè)備立柱中心保證≥1985mm，經(jīng)過同樣公式計算，車輛前車輪到設(shè)備立柱中心的距離到達(dá)2400mm時，邊梁繞度達(dá)到極限10，即停車位置距離立柱面≥1760mm及＜2000mm為最佳位置。

5 結(jié)束語

按照以上推論及模擬計算可得出結(jié)論為：

（1）保證前車輪到設(shè)備立柱面1760mm即可保證車門打開至30°，司機上下車舒適空間。

（2）以現(xiàn)在市面多數(shù)采用的波紋板車板，保證設(shè)備立柱面到車板前方末端距離為整個車板的約3/5的距離，能使車輛停放在保證前車輪到設(shè)備立柱面1760mm的位置，而車板邊梁繞度在允許值內(nèi)。

（3）車輛停放位置在保證前車輪到設(shè)備立柱面1760mm為最佳位置，若停放過前，超過2000mm，則會有車板傾翻風(fēng)險。

根據(jù)以上結(jié)論，可以根據(jù)整體結(jié)構(gòu)，對車板立柱之間的位置進行調(diào)整設(shè)計，并在車板上設(shè)置對應(yīng)的阻車裝置，使車輛停留位置更合理，司機上下車空間更充足，使設(shè)備設(shè)計更人性化。