王育榮, 許周凱, 沈 星, 丁佳偉, 茅 琨
(南京工程學院機械工程學院, 江蘇 南京 211167)
目前我國經濟突飛猛進,然而城市的停車場等停車類基礎設施的發展速度滯后于經濟發展速度,兩者的碰撞造成了停車難的現象。城市中能夠用以停車的空間明顯不足,一車占用兩車位的不文明現象也激化了該現象的嚴重性。因此,市場上出現了大批量的停車裝置。針對在目前現有的小區草坪區域進行調查發現,雖然小區里草坪的占地面積大,但是不能夠在不破壞草坪的前提下供停車使用,而且草坪的邊緣或是沒有長椅供人們休息,或是長椅的數量不滿足人們的使用需要。一種能夠將停車位與長椅相結合,并能夠自由切換而且不傷害草地的裝置,能夠更好地解決小區停車難的問題。
根據我國目前的情況,立體車庫的利用率并沒有達到預期,多數城市的投資并沒有在停車難問題上得到預期效益,導致了目前大部分立體車庫被閑置且資金被浪費的后果。為了解決草坪停車裝置與環境的兼容性問題,本團隊提出了“小草青青”多功能停車裝置[1]。
“小草青青”停車裝置主要由旋轉樁、左旋轉裝置、右旋轉裝置和停車樁構成,旋轉樁的主要組成零件為抱箍、旋轉座、推力軸承。旋轉裝置的主要組成零件為蝸輪、蝸桿、凸緣聯軸套、直線絲桿、停車板、升降樁、活動平臺、直線絲桿、伸縮遮板、軸承座、起坡板、凸輪、太陽能板。輔助停車樁由風景石和音響構成。兩個旋轉裝置由抱箍連接固定在旋轉座上,并且活動平臺與停車板連接可通過直線絲桿帶動活動平臺移動調整以適應不同車寬的汽車,停車裝置折疊時為帶扶手的長椅,停車板展開時供停車使用。
“小草青青”停車裝置在平時閑置時為長椅狀態,高度適合行人休息,此時起坡板在凸輪作用下收回,起坡板垂向地面,右側輔助停車樁上設置太陽能板,為此套裝置提供了動力,可以說“小草青青”停車裝置能夠自給自足,不會擔心斷電的影響而帶來不便。
當車主需要停車時,左、右旋轉裝置里的電機開始運行,帶動左、右兩停車板向草坪內旋轉90°,動作完成后帶有扶手的停車板翻轉180°,此時即長椅的椅面朝下,避免了使椅面被破壞或是黏上污漬,右側的停車板通過直線絲桿可控制其移動以適應不同的車寬。然后整個裝置在氣缸的拉動下向下移動到合適位置保證停車板距離地面的距離在230 mm以下(此數據通過多次不同車型的測量得到,保證車輛可以正常駛入)。在氣缸拉動的時候起坡板通過小輪順著凸輪移動,保證了與起坡板的接觸,此時在拉力的作用下,起坡板展開。原先長椅兩端的扶手變為停車裝置的支撐板,其承載能力足夠停放一輛汽車[2]。
停車板的有限元分析,分析材料為合金鋼,支撐件同時與構件一與構件二接觸,在構件一與構件二的兩頭都存在支撐件,這樣整個停車板都是兩端支撐,保證了停車板的穩定,當汽車輪胎通過支撐件時,支撐件會提供向上的支撐力,鉸鏈處在汽車經過時會受到汽車重力的影響,又由于是鉸鏈鏈接,屬于活動鏈接,所以會有細微的彎轉變形。通過有限元分析,當停車板上通過20 000 N的力時,在鉸鏈處的變形量是2.4 mm。完全可以保證車輛的停放。如果沒有該支撐件,汽車通過時構件一與構件二的鏈接處車輪會向下凹陷,遠離鉸鏈處會向上翻,進而產生安全隱患。綜合所述,該處的結構細節設計合理[3]。

圖1 支撐板(扶手)展開結構
圖1為支撐板(扶手)展開結構示意圖,支撐件同時與構件一、構件二接觸,在構件一與構件二的兩頭都存在支撐件,這樣整個停車板都是兩端支撐,保證了停車板的穩定,當汽車輪胎通過支撐件時,支撐件會提供向上的支撐力,鉸鏈處在汽車經過時會受到汽車重力的影響。如果沒有該支撐件,汽車通過時構件一與構件二的鏈接處車輪會向下凹陷,遠離鉸鏈處會向上翻,進而有安全隱患。
該“小草青青”停車裝置很好地利用了公共區域草坪來進行停車。傳統停車裝置在草地上的應用會破壞草地,減少綠化面積,而且影響美觀。運用本裝置實現了草坪休閑座椅與草坪停車位的切換,很好地解決了草坪停車裝置與環境兼容性的問題。“小草青青”停車裝置整體結構簡單,制造成本低,提高了小區空間利用率,可以完美融于人們的視野,不會破壞和影響環境,能夠被人們接受,將科技創新融入生活,應用新能源,讓天更藍,讓草更青。