王育榮， 許周凱， 沈 星， 丁佳偉， 茅 琨

（南京工程學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院， 江蘇 南京 211167）

引言

目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)，然而城市的停車(chē)場(chǎng)等停車(chē)類基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展速度滯后于經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，兩者的碰撞造成了停車(chē)難的現(xiàn)象。城市中能夠用以停車(chē)的空間明顯不足，一車(chē)占用兩車(chē)位的不文明現(xiàn)象也激化了該現(xiàn)象的嚴(yán)重性。因此，市場(chǎng)上出現(xiàn)了大批量的停車(chē)裝置。針對(duì)在目前現(xiàn)有的小區(qū)草坪區(qū)域進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，雖然小區(qū)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(chē)使用，而且草坪的邊緣或是沒(méi)有長(zhǎng)椅供人們休息，或是長(zhǎng)椅的數(shù)量不滿足人們的使用需要。一種能夠?qū)⑼＼?chē)位與長(zhǎng)椅相結(jié)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(qū)停車(chē)難的問(wèn)題。

1 研究概況

根據(jù)我國(guó)目前的情況，立體車(chē)庫(kù)的利用率并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期，多數(shù)城市的投資并沒(méi)有在停車(chē)難問(wèn)題上得到預(yù)期效益，導(dǎo)致了目前大部分立體車(chē)庫(kù)被閑置且資金被浪費(fèi)的后果。為了解決草坪停車(chē)裝置與環(huán)境的兼容性問(wèn)題，本團(tuán)隊(duì)提出了“小草青青”多功能停車(chē)裝置[1]。

2 “小草青青”多功能停車(chē)裝置

2.1 結(jié)構(gòu)介紹

“小草青青”停車(chē)裝置主要由旋轉(zhuǎn)樁、左旋轉(zhuǎn)裝置、右旋轉(zhuǎn)裝置和停車(chē)樁構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)樁的主要組成零件為抱箍、旋轉(zhuǎn)座、推力軸承。旋轉(zhuǎn)裝置的主要組成零件為蝸輪、蝸桿、凸緣聯(lián)軸套、直線絲桿、停車(chē)板、升降樁、活動(dòng)平臺(tái)、直線絲桿、伸縮遮板、軸承座、起坡板、凸輪、太陽(yáng)能板。輔助停車(chē)樁由風(fēng)景石和音響構(gòu)成。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置由抱箍連接固定在旋轉(zhuǎn)座上，并且活動(dòng)平臺(tái)與停車(chē)板連接可通過(guò)直線絲桿帶動(dòng)活動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)調(diào)整以適應(yīng)不同車(chē)寬的汽車(chē)，停車(chē)裝置折疊時(shí)為帶扶手的長(zhǎng)椅，停車(chē)板展開(kāi)時(shí)供停車(chē)使用。

2.2 運(yùn)行原理

“小草青青”停車(chē)裝置在平時(shí)閑置時(shí)為長(zhǎng)椅狀態(tài)，高度適合行人休息，此時(shí)起坡板在凸輪作用下收回，起坡板垂向地面，右側(cè)輔助停車(chē)樁上設(shè)置太陽(yáng)能板，為此套裝置提供了動(dòng)力，可以說(shuō)“小草青青”停車(chē)裝置能夠自給自足，不會(huì)擔(dān)心斷電的影響而帶來(lái)不便。

當(dāng)車(chē)主需要停車(chē)時(shí)，左、右旋轉(zhuǎn)裝置里的電機(jī)開(kāi)始運(yùn)行，帶動(dòng)左、右兩停車(chē)板向草坪內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°，動(dòng)作完成后帶有扶手的停車(chē)板翻轉(zhuǎn)180°，此時(shí)即長(zhǎng)椅的椅面朝下，避免了使椅面被破壞或是黏上污漬，右側(cè)的停車(chē)板通過(guò)直線絲桿可控制其移動(dòng)以適應(yīng)不同的車(chē)寬。然后整個(gè)裝置在氣缸的拉動(dòng)下向下移動(dòng)到合適位置保證停車(chē)板距離地面的距離在230 mm以下（此數(shù)據(jù)通過(guò)多次不同車(chē)型的測(cè)量得到，保證車(chē)輛可以正常駛?cè)耄?。在氣缸拉?dòng)的時(shí)候起坡板通過(guò)小輪順著凸輪移動(dòng)，保證了與起坡板的接觸，此時(shí)在拉力的作用下，起坡板展開(kāi)。原先長(zhǎng)椅兩端的扶手變?yōu)橥＼?chē)裝置的支撐板，其承載能力足夠停放一輛汽車(chē)[2]。

2.3 有限元分析

停車(chē)板的有限元分析，分析材料為合金鋼，支撐件同時(shí)與構(gòu)件一與構(gòu)件二接觸，在構(gòu)件一與構(gòu)件二的兩頭都存在支撐件，這樣整個(gè)停車(chē)板都是兩端支撐，保證了停車(chē)板的穩(wěn)定，當(dāng)汽車(chē)輪胎通過(guò)支撐件時(shí)，支撐件會(huì)提供向上的支撐力，鉸鏈處在汽車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)受到汽車(chē)重力的影響，又由于是鉸鏈鏈接，屬于活動(dòng)鏈接，所以會(huì)有細(xì)微的彎轉(zhuǎn)變形。通過(guò)有限元分析，當(dāng)停車(chē)板上通過(guò)20 000 N的力時(shí)，在鉸鏈處的變形量是2.4 mm。完全可以保證車(chē)輛的停放。如果沒(méi)有該支撐件，汽車(chē)通過(guò)時(shí)構(gòu)件一與構(gòu)件二的鏈接處車(chē)輪會(huì)向下凹陷，遠(yuǎn)離鉸鏈處會(huì)向上翻，進(jìn)而產(chǎn)生安全隱患。綜合所述，該處的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)合理[3]。

圖1 支撐板（扶手）展開(kāi)結(jié)構(gòu)

圖1為支撐板（扶手）展開(kāi)結(jié)構(gòu)示意圖，支撐件同時(shí)與構(gòu)件一、構(gòu)件二接觸，在構(gòu)件一與構(gòu)件二的兩頭都存在支撐件，這樣整個(gè)停車(chē)板都是兩端支撐，保證了停車(chē)板的穩(wěn)定，當(dāng)汽車(chē)輪胎通過(guò)支撐件時(shí)，支撐件會(huì)提供向上的支撐力，鉸鏈處在汽車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)受到汽車(chē)重力的影響。如果沒(méi)有該支撐件，汽車(chē)通過(guò)時(shí)構(gòu)件一與構(gòu)件二的鏈接處車(chē)輪會(huì)向下凹陷，遠(yuǎn)離鉸鏈處會(huì)向上翻，進(jìn)而有安全隱患。

3 結(jié)語(yǔ)

該“小草青青”停車(chē)裝置很好地利用了公共區(qū)域草坪來(lái)進(jìn)行停車(chē)。傳統(tǒng)停車(chē)裝置在草地上的應(yīng)用會(huì)破壞草地，減少綠化面積，而且影響美觀。運(yùn)用本裝置實(shí)現(xiàn)了草坪休閑座椅與草坪停車(chē)位的切換，很好地解決了草坪停車(chē)裝置與環(huán)境兼容性的問(wèn)題。“小草青青”停車(chē)裝置整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，提高了小區(qū)空間利用率，可以完美融于人們的視野，不會(huì)破壞和影響環(huán)境，能夠被人們接受，將科技創(chuàng)新融入生活，應(yīng)用新能源，讓天更藍(lán)，讓草更青。