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自行车交错立体停车装置设计方案与优势

点击数: 更新时间:2019-09-04 22:24

为解决小区内部自行车停放混乱以及停车难的问题,设计了一种自行车交错立体停车装置。从解决小区自行车乱停乱放、高端自行车容易损坏、小区停车位规划不合理等共性问题出发,达到了节约停车占地面积、保护自行车、规范小区停车、免于日常维护等目的。


1自行车交错立体停车装置项目背景


我们生活中有着许许多多的自行车,它们在我们的身边起着巨大的作用,每天为我们的生活带来极大的便利。然而,我们在不用它的时候,就需要停放好。但目前小区自行车乱停乱放现象严重,各种问题日益凸显,急需解决。


2自行车交错立体停车装置设计方案


该装置的工作由两部分组成,分别是用户停车和用户取车。用户停车工作流程如图1所示,用户取车工作流程如图2所示。

自行车交错立体停车装置设计方案与优势自行车交错立体停车装置设计方案与优势


本装置主要通过滑块的运动带动卡死机构卡死自行车把,通过弹簧锁头机构对车龙头进行卡死操作,通过五杆传动打开卡死装置完成存取过程。通过车架的设计对脚蹬进行自适应限位,使其在实现交错停车的同时不会产生干涉。通过手轮丝杆来提升车架高度,综合小区不同的情况调整高度。本装置采用纯机械化设计,具有成本低、结构简单、占地面积小、免维护等优点,能有效解决城市小区自行车停放问题。


3自行车交错立体停车装置机械部分设计


3.1自动锁车装置


自动锁车装置模型如图3所示。该装置由凸形滑块、单向锁头、弹簧以及2个滚轮组成。车架的上支撑架自行车停放位置设有一个凹槽,在凹槽的下方有一個通孔,用于连杆传动机构中的顶针传递运动。

自行车交错立体停车装置设计方案与优势

车架未存进车辆前,由于受到车架的上支撑架对单向锁头的压力,弹簧一直处于收缩状态。自行车被推进车架,完成车把固定后,凸形滑块带动自行车向凹槽方向进给。当凸形滑块运动至凹槽处,由于失去车架上支撑架对单向锁头的压力,弹簧伸张,推动单向锁头锁头向凸形凹槽下的通孔进给,使得单向锁头进入凸形凹槽中。凸形凹槽的限制作用,使得自行车位置锁死,最终实现自行车的停放。


3.2连杆传动机构


连杆传动机构由L形连杆架、短连杆、水平推杆、滑块推杆、顶针滑块和直线轴承组成,具体如图4所示。


当取车时,用户握住L形连杆架,逆时针转动L形连杆架,L形连杆架驱动短连杆,使得水平连杆靠近顶针滑块方向进给,进而滑块推杆推动顶针滑块完成向上运动,使顶针滑块通过凹槽的通孔把自动锁车机构中的单向锁头顶出,弹簧压缩,完成自行车的解锁功能。取车后,顺时针转动L形连杆架,经过杆件的运动传递,顶针滑块复原,准备下一个用户的存车工作。


3.3车把固定装置

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车把固定装置由圆柱插销、横向滑块、卡位圆盘、滚轮和固定架组成,其整体三维模型如图5所示。


车把固定装置的工作原理:停放自行车时,用户把车把推进车把固定装置的卡位圆盘的U形凹槽中,推动自行车向里运动,带动卡位圆盘运动。由于卡位圆盘运动,圆柱插销在工字凹槽中滑动,从而带动工字滑块进行横向滑动,滚轮也随之转动到极限位置,最终至横向滑块卡入自行车的卡位凹槽中,完成车把的固定工作。


4自行车交错立体停车装置项目创新点


项目创新点主要体现在:①提出交错式停放的新理念,针对现有的停车场地不足,将车架设置为交错式安装,极大程度地提高了空间利用率,节约了土地资源,有利于规范停车;②创新设计了车把固定及自行车锁死机构,简单、高效、经济实用、无需维护;③将各机构创意组合,通过曲柄滑块机构和锁车机构等的创意组合,实现了高效存取车的功能。


5自行车交错立体停车装置项目优势


5.1节省空间


以停放3辆24寸自行车为例。普通装置长为1.6m,宽约0.6 m,采用普通的停放方式平均每辆车占地为0.96 m2,而采用我们的交错式立体停车装置占地约为0.64 m2。同时停放3辆车对比发现,交错式停车比普通停车方式平均每辆节约33%的占地。以长为9.0 m,宽为2.1 m的车棚为例,车棚的面积为18.9 m2,仅螺旋式的方式停车,就能够停放18辆自行车。而应用交错式停车架能停放32辆,利用率高达140%.


5.2免维护


整体装置采用简单的机械结构,选用结实耐用的不锈钢作为整体车架的材料,基本的连接件都是使用螺钉螺母连接,并且没有使用电子设备,使整体的装置实现了免维护。


5.3保护车辆


该车架的设计避免了两车之间的摩擦,整体车架具有一定的稳定性,避免了车辆倾倒和碰撞,保护了车主的自行车。同时,车架操作方便,使用者只需推动自行车即可存车,用户体验得到了改善。


综上所述,与其他装置相比,自行车交错立体停车装置的建造费用更低,在后期使用时也无需专门的维护,总投入成本更少。我们设计的产品如果能大批量生产,既能满足市民的停车需求,一定程度上缓解了现有城市小区的停车难问题,为小区提供一个良好的环境,同时在管理者的经济推广能力范围内具有广阔的市场前景。

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