固定站點(diǎn)式公共自行車立體車庫(kù)設(shè)計(jì)

陳永輝 趙世英 李江浩 程誠(chéng) 王逸騰

【摘 要】為了解決城市交通如何將公共自行車停放在安全有序的小空間這個(gè)問(wèn)題，研發(fā)了一款公共自行車三層立體車庫(kù)。使用SolidWorks對(duì)其進(jìn)行整體三維設(shè)計(jì)并裝配。本固定站點(diǎn)式立體車庫(kù)能根據(jù)人們需求在車庫(kù)中靈活調(diào)動(dòng)自行車，滿足人們隨時(shí)取車、隨時(shí)停車。并且密度高，布局靈活，大大的提高了空間利用率。

【關(guān)鍵詞】自行車庫(kù)；立體車庫(kù)；SolidWorks

中圖分類號(hào)： U491.225 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）33-0050-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.33.021

【Abstract】In order to to store bicycles in a safe and orderly small space，the three-layer stereoscopic bicycle garage is designed by SolidWorks software. This kind of stereo garage can move bicycle flexibly in the garage according to peoples demand， satisfy people to pick up the car at any time and stop at any time. Improve the utilization rate of space while play the role of beautifying the city. It has the advantages of high density， flexible layout， low cost， convenient use and good social benefit.

【Key words】Bicycle garage； Stereo garage； SolidWorks

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車的需求量越來(lái)越高。在一些一線二線城市，往往一到早晚出行高峰時(shí)，出行便成了一個(gè)難題。經(jīng)常出現(xiàn)一公里的路程擁堵半個(gè)小時(shí)甚至一個(gè)小時(shí)的情況，公共自行車作為一種綠色代步工具越來(lái)越被廣大居民的青睞。公共自行車具有輕便，靈活，環(huán)保，且使用時(shí)間段不受限制等特點(diǎn)，已成為居民短途出行的首選。但是，隨著公共自行車的投放量越來(lái)越多，自行車的停放問(wèn)題就變成了一個(gè)難題。以北京為例，在市面上的共享單車的停放隨意性很大，許多人大多數(shù)是騎到哪就停哪，一些固定的投放站點(diǎn)也是露天停放，沒(méi)有車庫(kù)，沒(méi)有車樁。而公共自行車的停放倒是固定有序，但也有不小的弊端。就大興區(qū)的公共自行車站點(diǎn)而言，首先存在站點(diǎn)少，需要在騎行目的地尋找站點(diǎn)停放的問(wèn)題。其次分布不均，有出現(xiàn)某個(gè)站點(diǎn)因用車需求太大而出現(xiàn)無(wú)車可借的情況。

1 固定站點(diǎn)式公共自行車立體車庫(kù)的工作參數(shù)和總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)的三層自行車立體車庫(kù)與傳統(tǒng)的公共自行車相比較，由于是三層的立體結(jié)構(gòu)，所以占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊。能擴(kuò)大在一個(gè)自行車停放站點(diǎn)的自行車庫(kù)存量，有效緩解自行車使用高峰期時(shí)站點(diǎn)的壓力。適合在人流量較大的區(qū)域，如學(xué)校小區(qū)或者地鐵站口使用。同時(shí)該設(shè)計(jì)能防止車輛之間的碰撞，防風(fēng)防雨，以減少外界因素對(duì)公共自行車的侵蝕。并且還能防止自行車被破壞和丟失的現(xiàn)象。模塊化的處理使自行車立體車庫(kù)的投放更加靈活，每個(gè)自行車立體車庫(kù)為一個(gè)模塊，若干個(gè)模塊進(jìn)行組合，形成公共自行車存放站點(diǎn)，可以根據(jù)不同地點(diǎn)的自行車使用情況進(jìn)行組合，合理利用資源。本立體自行車庫(kù)設(shè)計(jì)為通過(guò)手機(jī)app實(shí)現(xiàn)存車和取車的過(guò)程，具體實(shí)現(xiàn)為當(dāng)用戶需要取車時(shí)，打開(kāi)手機(jī)APP中的二維碼，該立體自行車庫(kù)掃描手機(jī)上的二維碼，用戶即可取走自行車。當(dāng)用戶還車的時(shí)候，同樣需要再次掃描手機(jī)app中的二維碼才能將自行車歸還。在這個(gè)存車與取車的過(guò)程，整個(gè)立體車庫(kù)系統(tǒng)會(huì)記錄下用戶取車和還車的時(shí)間與地點(diǎn)。建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并對(duì)這一串?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以更加完善供應(yīng)鏈。將為廣大民眾提供自行車的服務(wù)完善的更加合理與人性化。達(dá)到資源的合理分配，真正做到物盡其用。同時(shí)用戶還可以通過(guò)自己手機(jī)上的APP向系統(tǒng)反饋?zhàn)孕熊嚨氖褂脿顩r，如自行車有沒(méi)有損壞，或者自行車庫(kù)的自行車數(shù)量，沒(méi)法滿足出行需求。而我們則可以收集這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。

在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段，通過(guò)對(duì)北京市不同地區(qū)公共自行車使用情況的調(diào)研，以及從網(wǎng)上檢索資料，參考與日本荷蘭等國(guó)家的立體車庫(kù)。先確定所需要的運(yùn)動(dòng)，再選取為實(shí)現(xiàn)該運(yùn)動(dòng)所需要的機(jī)構(gòu)，進(jìn)行對(duì)比，確定出最優(yōu)解[1]。再確定出合適的傳動(dòng)系統(tǒng)，然后用SolidWorks進(jìn)行零件設(shè)計(jì)，接著進(jìn)行整機(jī)裝配和修改，確定該立體車庫(kù)最終的三維模型。

圖1為該自行車立體車庫(kù)存取示意圖，車庫(kù)有三層，底層高度預(yù)留出比人略高，方便行人進(jìn)行存取自行車。立體車庫(kù)的每個(gè)單元都有一個(gè)自行車車庫(kù)的出入口，底層的停車位固定在其位置上，而第二層和第三層是由升降結(jié)構(gòu)和水平移動(dòng)結(jié)構(gòu)組成的。

2 自行車立體車庫(kù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案

如圖2所示，該立體車庫(kù)主要有工形停車板、自行車車架、滑軌、皮帶裝置、鏈輪鏈條裝置和輔助擋板。其中停車板的設(shè)計(jì)主要用以承受自行車架的重量并完成升降過(guò)程和橫向輔助移動(dòng)。升降機(jī)構(gòu)是由鏈輪以及鏈條帶動(dòng)停車板進(jìn)行上下升降。自行車架的橫移由皮帶傳動(dòng)完成，由于車架在皮帶上會(huì)由于重力下沉，所以設(shè)計(jì)有能在軌道中移動(dòng)的腳輪以減小摩擦[2]。

當(dāng)用戶發(fā)出取車指令后，通過(guò)傳感器反饋信號(hào)，系統(tǒng)將自動(dòng)在高層車架中選取合適的有車車架，通過(guò)四個(gè)同步電機(jī)帶動(dòng)鏈輪鏈條傳動(dòng)，使停車板豎直移動(dòng)到指定位置[3]。自行車車架下方四個(gè)腳輪可在軌道中水平移動(dòng)。此時(shí)帶輪開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)皮帶的摩擦力給車架水平移動(dòng)的動(dòng)力，當(dāng)車架水平定向移動(dòng)至皮帶邊側(cè)被傳感器檢測(cè)到之后，停車板上的扇形限位擋板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，將自行車架推至停車板上。停車板上有限位裝置使其固定在停車板上。通過(guò)重力傳感器得知自行車停穩(wěn)后，通過(guò)鏈輪鏈條傳動(dòng)，使停車板下降至水平地面，用戶即可將自行車取走。

3 結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)的自行車停車空間，要么為簡(jiǎn)易的自行車架，要么是單層的自行車庫(kù)，空間利用率極低。自行車的停放也比較隨意沒(méi)有規(guī)范性，影響城市環(huán)境。如果普及本項(xiàng)目的自行車立體車庫(kù)，充分利用立體空間，能解決自行車無(wú)處停放的問(wèn)題，同時(shí)該立體車庫(kù)的自行車存放環(huán)境較為封閉，能有效減少自然環(huán)境對(duì)自行車的侵蝕。不僅美化城市，還能提高廣大民眾的出行體驗(yàn)。讓人們做到享受出行的樂(lè)趣。

【參考文獻(xiàn)】

[1]付翠玉，關(guān)景泰.立體車庫(kù)發(fā)展的現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)[J].機(jī)械工業(yè)出版社，2005，2（1）：67-103.

[2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)-單行本-機(jī)械傳動(dòng)（第6版）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2017.

[3]張發(fā)軍，杜軒.機(jī)電一體化技術(shù)[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2018.