УСТРОЙСТВО ДВУХУРОВНЕВОЙ ИЛИ МНОГОУРОВНЕВОЙ ПАРКОВКИ АВТОМОБИЛЕЙ
DEVICE FOR TWO-LEVEL OR MULTI-LEVEL CAR PARKING

Изобретение относится к автомобильному транспорту, а именно к способам и устройствам парковки легковых автомобилей. Проблема парковки автомобилей с каждым годом становится более актуальной, несмотря на существующее многообразие предлагаемых технических решений. Это указывает на то, что проблемы парковки далеки от завершения в виду сложности и высокой стоимости, как при изготовлении парковок, так и в процессе их эксплуатации. Существуют малые, средние и большие группы размещения автомобилей для парковки. Основную массу составляют первые две группы. Куда, в частности, входят индивидуальные автомобили, которые пока хранятся во дворах жилых кварталов, на малых площадках предприятий и различных организаций. В свете вышесказанного не трудно сформулировать требования к автостоянке этого типа:
1. Мобильность (устанавливается в отведенное место без землеотвода и предварительных строительных работ).
2. Простота эксплуатации (высокая надежность устройства позволяет ввести самообслуживание).
3. Доступная цена машино-места (обеспечивается за счет низкой стоимости устройства, получаемой в результате простоты изготовления).
4. Быстродействие парковки и депарковки.
Для выполнения этих требований необходимо в техническом решении найти возможность надежного быстродействия установки с учетом рационального соотношения между ее поперечными размерами и высотой в зависимости от дефицита земли пользователя и архитектурных согласований.
Известные способы парковки автомобилей:
1. Традиционный.
2. Многоэтажный.
3. Барабанный.
4. Двухуровневый (ДПА).
5. Транспортерного вида с горизонтально-вертикальным перемещением, например, боксов.
6. Элеваторного типа с соединением боксов гибкими элементами, как правило цепями.
По технической сущности к заявленному способу и устройству ближе парковки транспортерного вида и элеваторного типа.
Известен способ и устройство парковки и хранения автомобилей (патент РФ 2173754, кл Е04Н 6/14,1998 г.), осуществляющийся шаговым перемещением боксов по горизонтали и вертикали внутри устройства, используя боксы как звенья кинематической цепи и различные механизмы привода и перестановки.
Недостатком известного способа парковки и хранения автомобилей при шаговом перемещении является значительное увеличение времени подачи автомобиля и проблемы инерционности кинематической системы на каждом шаге перемещений.
Недостатком устройства является наличие различных механизмов, таких как вертикального перемещения, перестановщика верхних рядов с манипулятором, а нижних с толкателем, снижающих надежность работы.
Опирание боксов друг на друга требует увеличения прочности несущих элементов бокса, а значит, металлоемкости. К тому же боксы расположены в корпусе. Все это приводит к значительному повышению стоимости производства этого устройства.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является механизированный гараж-склад(патент РФ №2351724, кл Е04Н 6/14, 2007 г.), который относится к элеваторному способу парковки, а устройство содержит опорную конструкцию, спаренные цепные конвейеры, каждый из которых образует замкнутый цепной контур с приводом через приводную и натяжную звездочки, грузонесущие люльки, закрепленный к цепи на рычагах специальным образом, связанные с цепью ролики, находящиеся в зацеплении с направляющими, расположенными по контуру цепи.
Недостатком известного механизированного гаража-склада является повышенная динамика работы при переходе люльки с прямолинейного участка на криволинейный участок (звездочка), в его верхней и нижней частях происходит толчок.
Основным недостатком устройства является наличие длинных цепей, которые постоянно испытывают большие нагрузки, вызывающие со временем их деформацию и, как следствие, снижающие надежность механизированного гаража-склада. Требуется постоянное наблюдение за цепями. Сложным и металлоемким является крепление люлек к цепи, что в суммарном виде приводит к повышению стоимости производства устройства.
Предлагаемое изобретение устраняет указанные недостатки, что в конечном итоге дает возможность надежного быстродействия парковки, снижение металлоемкости устройства и простоты его изготовления.
Для достижения указанного технического результата в способе двухуровневой и многоуровневой парковки автомобилей, включающем размещение автомобилей на индивидуальных поддонах, заполняющих автостоянку, и перемещение внутри нее, при котором поддоны совершают плавное непрерывное движение по замкнутой траектории, включающей в себя участки криволинейной траектории, которая является геометрическим местом точек движения каждого поддона относительно движения в это же время его смежных поддонов на прямолинейных параллельных участках направляющих опорной конструкции.
Поставленная задача решается в устройстве двухуровневой парковки автомобилей, в котором каждый конвейер выполнен из жестких звеньев, равных по количеству числу поддонов, которые шарнирно связывают поддоны через оси, расположенные на торцах в продольной плоскости симметрии, а с внешней стороны конвейеров на этих осях установлены опорные колеса, к тому же имеется дополнительный подобный конвейер, сдвинутый в горизонтальном направлении, через кривошипы осей, длина которых не превышает половину ширины поддона, расположенный с одной из сторон, и в соответствии с разносом опорных колес поддоны установлены в горизонтальные направляющие, имеющие по концам криволинейные заходы, равные по высоте как минимум радиусу опорных колес, а передача усилия от привода осуществляется синхронизировано на верхний и нижний участки трех конвейеров через цепные передачи на зубья звеньев, установленные с расчетным шагом.
Возможно выполнение устройства, в котором нижняя часть поддона меньше по размеру верхней.
Возможно выполнение устройства в виде многоуровневой парковки автомобилей, в котором поддоны установлены в вертикальные направляющие с криволинейными участками вверху и внизу, причем в нижней части опорные колеса имеют внутренний контакт с направляющими, а на всех остальных участках внешний, а передача усилия от привода осуществляется на зубчатые рейки, установленные на звеньях.
Изобретение поясняется чертежами, где:
На фиг.1 - устройство двухуровневой парковки автомобилей (вид с боку);
На фиг.2 - поддон со звеньями;
На фиг.3 - устройство многоуровневой парковки автомобилей (вид спереди);
На фиг.4 - графическая схема движения поддонов.
Устройство двухуровневой парковки автомобилей состоит из заданного количества грузовых поддонов 1 (фиг.1), каждый из которых имеет на концах оси 2, расположенные в продольной плоскости симметрии, через которые соединены жесткие звенья 3, образующие два замкнутых контура конвейеров, с внешней стороны которых на осях 2 установлены опорные колеса 4 (фиг.2) и с одного торца поддонов 1 горизонтальные кривошипы 5 осей 2 по длине, не превышающие половину ширины поддона 1, чтобы соблюсти габариты устройства. К осям 6 крепятся жесткие звенья 7 с опорными колесами 8, образующие дополнительный подобный конвейер 9.
Диаметр опорных колес 8 и ширина звеньев 7 может быть меньше соответственно диаметра опорных колес 4 и ширины звеньев 3.
Поддоны 1 в соответствии с разносом опорных колес 4 и 8 устанавливаются в горизонтальные направляющие 10 опорной конструкции 11, имеющие по концам криволинейные заходы 12, равные по высоте как минимум радиусу опорных колес 4 и 8, а линия их изгиба идентична траектории движения поддонов 1 на подъеме и спуске, изложенная в способе двухуровневой и многоуровневой парковки автомобилей.
Звенья 3 и 7 конвейеров имеют на верхней поверхности (в устройстве внутренней) по несколько зубьев 13 на расчетном расстоянии друг от друга для зацепления с цепью 14 на верхних и нижних участках трех конвейеров. В систему привода входят также редуктор 15, огибающие колеса 16 и натяжные ролики 17.
На участках прямолинейного расположения звеньев 3 и 7 остается свободное верхнее пространство, в котором размещается электропривод. Конструктивно вся система привода представляет собой отдельный модуль, который при сборке устройства присоединяется к опорной конструкции 11, которая представляет собой две цельнометаллические рамы (боковые стенки), на одной из которых, где располагается один конвейер, имеется проем для заезда и выезда автомобилей, так называемая зона парковки и депарковки 18 (фиг.4). При сборке устройства рамы соединяются поперечными балками, образуя, таким образом, каркас, в котором размещены поддоны 1 и модуль привода с зоной его размещения 19. На каркасе 11 устанавливается внешнее ограждение, например, из профнастила.
При групповом расположении устройств двухуровневой парковки, например, в два ряда поддоны 1 могут иметь выкатные платформы с автоматической парковкой и депарковкой автомобилей с торцевой части устройств.
Устройство многоуровневой парковки автомобилей состоит из заданного количества поддонов 1 и трех конвейеров, указанной выше конструкции, но которые установлены в вертикальные направляющие 21 с криволинейными участками вверху 22 и внизу 23 и закреплены к опорной конструкции 24. Пунктирной линией показаны направляющие для опорных колес 8 дополнительного конвейера 9. В нижней части опорные колеса 4 и 8 всех конвейеров имеют внутренний контакт с направляющими 23, а на всех остальных участках внешний.
Звенья 3 конвейеров имеют на верхней поверхности (в устройстве наружной) зубчатые рейки 24 (показано на одном звене 3) для зацепления с зубчатыми колесами 25 привода. Поддоны 1 снабжены выкатными поперечными платформами (не показаны).
Устройство двухуровневой парковки автомобилей работает следующим образом. Паркуемый автомобиль своим ходом через низкий пандус или аппарель с консолью, перекрывающей по ширине направляющую 10 и звено 3, заезжает на предварительно вызванный свободный поддон 1 в зоне 18.
Направляющие для колес автомобиля 20 на поддоне 1 и аппарели гарантируют правильный заезд. Водитель покидает автомобиль 27. При следующем вызове свободного или загруженного поддона 1 он приходит в зону 18 по наименьшему пути, совершая движение по часовой стрелке или против. При прохождении участков подъема или спуска движение поддонов 1 будет плавным, так как использование жестких звеньев 3 и 7 в конвейерах позволяет осуществить естественную траекторию движения, а значит, расчетное максимальное быстродействие парковочных операций.
1
2
3
На фиг.3 показана схема движения осей 2 поддонов 1. Торцы осей 2 обозначены точками A, B, C, D, E, K, M, N, L. Например, А, последовательно занимая позиции А, А, А, переместится в В, соответственно В в С, а С в D и т.д. При этом AB=CD.
На прямолинейных горизонтальных направляющих 10 с заходами 12 поддоны 1 катятся на опорных колесах 4 и 8. При этом на подъеме всегда находится только один автомобиль 27, что позволяет минимизировать энергозатраты. Горизонтальное положение поддонов 1 (стабилизацию) на всей траектории движения обеспечивает дополнительный конвейер 9, который компенсирует так же неравномерное распределение нагрузок по длине поддона 1, так как передняя часть автомобиля тяжелее задней.
Длина звеньев 3 и 7, которая равна высоте между направляющими 10, выбирается исходя из максимальных размеров паркуемых автомобилей 27 по высоте и ширине колесной базы, определяющей ширину поддона 1, а также расходимости крыши автомобиля 27 с нижней частью поддона 1 на криволинейной траектории подъема и спуска. Для повышения расходимости нижняя часть поддона по размеру меньше верхней.
Передача усилий от привода осуществляется синхронизированно на верхние и нижние участки звеньев 3 и 7 трех конвейеров через зубья 13, что позволяет повысить надежность работы как цепей 14, так и всего устройства.
К тому же конструктивные особенности привода с наличием криволинейных заходов 12 обеспечивают устойчивое положение поддонов 1 на все траектории движения.
Устройство многоуровневой парковки автомобилей работает следующим образом. Паркуемый автомобиль заезжает на предварительно вызванную выкатную платформу поддона 1, которая размещается на пандусе сбоку устройства. Водитель покидает автомобиль, и платформа заезжает обратно на поддон 1. Дальнейшее движение поддонов 1 внутри автостоянки происходит точно также, как при двухуровневой парковке.
1
2
1
2
Отметим, что в точках условного сопряжения Р и Р (фиг.3) прямолинейных участков направляющих 21 с криволинейными 23, происходит смена вращения опорных колес 4 и 8, поэтому расстояние между точками Р и Р по высоте выбирается такое, чтобы не было их заклинивания.
Предлагаемый способ и устройство парковки автомобилей реализуется как в двухуровневом, так и в многоуровневом вариантах и дает возможность надежного быстродействия, снижения металлоемкости и простоты изготовления. Двухуровневую парковку можно использовать без землеотвода, т.е. устройство отвечает условиям мобильности.
На фиг.1 изображено устройство двухуровневой парковки автомобилей (вид с боку):
п.1 поддон
п.2 ось
п.3, 7 жесткое звено (зубья не показаны)
п.4 опорное колесо
п.9 дополнительный конвейер
п.10 горизонтальная направляющая
п.11 опорная конструкция (каркас)
п.12 криволинейный заход
п.14 цепь
п.15 редуктор
п.16 огибающее колесо
п.17 натяжной ролик
п.27 автомобиль
На фиг.2 изображен поддон со звеньями:
п.1 поддон
п.2, 6 ось
п.3, 7 жесткое звено
п.4, 8 опорное колесо
п.5 кривошип
п.13 зуб
п.20 направляющая для колес автомобиля
На фиг.3 изображено устройство многоуровневой парковки автомобилей (вид спереди):
п.1 поддон
п.3, 7 жесткое звено
п.4 опорное колесо
п.9 дополнительный конвейер
п.15 редуктор
п.21 вертикальная направляющая
п.22 верхний криволинейный участок
п.23 нижний криволинейный участок
п.24 опорная конструкция (каркас)
п.25 зубчатая рейка
п.26 зубчатое колесо
п.27 автомобиль
На фиг.4 изображена графическая схема движения поддонов:
п.2 ось
п.18 зона парковки и депарковки
п.19 зона размещения привода