兩柱簡易升降停車設備的停車位置與司機出入車空間的關系及其合理性分析討論

冼浩華

（廣州廣日智能停車設備有限公司，廣東 廣州510000）

1 兩柱式簡易升降設備簡介

兩柱式簡易升降停車設備，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備產品多在住宅小區用到，該種設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，夾著車板，同時起到支撐及導向作用，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，從而使設備可達到二層停車的效果。

2 車板及停車位置人性化設計目的及意義

兩柱式簡易升降類產品，具有結構簡單、安裝快捷、占地不多等特點，非常受私人住宅或者住宅區域青睞，私人使用客戶對該類產品的人性化、舒適程度比較看重。而兩柱式簡易升降類的這種結構設備中，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。

3 兩柱式簡易升降設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格與人體出入尺寸之間的關系，通過兩者之間的關系分析，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 通用車輛外形數據

根據國標要求通用車型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。

根據表1、表2統計得市面上JX車型軸距約2800mm、J2車型軸距約2600mm。

表2 J2車型

根據以上數據做出相應的模型（見圖1，圖2）。

圖2 J2車型

3.2 人體肩寬尺寸（單位：mm）數據（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（具體數值見表3）

取表中年齡（20～50歲）人體占比最高的最大肩寬數據：486mm。

取表中年齡（20～50歲）人體占比最高的最大胸厚數據：261mm。

根據以上數據正常車門開合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，當車輛停放在兩柱式簡易升降設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。兩柱式簡易升降設備車板根據國標設計要求，車輛寬度加200mm的設計要求，內徑約為2000mm，車板長度約為4000mm，采用現在停車設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準。

同時根據兩柱式簡易升降設備的提升結構，兩立柱在車板的中間偏后方，起到一個導向及板前后支點的作用，同時車板后方采用平衡鏈的方式，保證車板負重上升后不會導致前傾（如圖5）。

圖5

由車輛停放的位置及設備的結構看，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致開門會碰到設備立柱，導致開門角度不足30°。

（2）車輛停放到位后，是否有足夠的關門空間。

（3）滿足以上兩個條件的位置，設備此種結構導致的車板邊梁的繞度是否能滿足所需。

4 根據提出影響因素分析合適的停車位置

4.1 根據車輛開門后司機出入舒適的最小位置作為設備立柱位置（如圖6）

圖6

4.2 計算假設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構，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，使車板負重后，導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。

（根據司機下車空間以及設備立柱采用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）。

根據車輛的到位位置的不同b、c的數值為變量，計算設定如下：

（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論

根據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 兩柱式簡易升降設備合適的停車位置結論

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，車輛前車輪到設備立柱中心保證≥1985mm，經過同樣公式計算，車輛前車輪到設備立柱中心的距離到達2400mm時，邊梁繞度達到極限10，即停車位置距離立柱面≥1760mm及＜2000mm為最佳位置。

5 結束語

按照以上推論及模擬計算可得出結論為：

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

（2）以現在市面多數采用的波紋板車板，保證設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備立柱面1760mm的位置，而車板邊梁繞度在允許值內。

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

根據以上結論，可以根據整體結構，對車板立柱之間的位置進行調整設計，并在車板上設置對應的阻車裝置，使車輛停留位置更合理，司機上下車空間更充足，使設備設計更人性化。