环保型竖立式自行车停车位

左邦 王鹤臻 崔承勋

摘 要：随着共享单车投放量的不断增加，乱停乱放的现象也已经成为了困扰现今城市管理的难题。小区门口、地铁公交站周围、城中村等人流量较大的区域，都不同程度的出现了共享单车乱停乱放现象。使得本来就狭窄的路面，因为乱停乱放的共享单车的存在而显得难以通行。针对当前共享单车的无序停放而导致的社会现状，市场上急需一种新型的自行车停车装置来解决这个问题。我们针对性的设计了一套新型自行车停车位。

关键词：环保;竖立式;自行车;停车位

一、设计思路

由于以上摘要的介绍，我们改传统的平放停车方式为竖立式停车，使用铝材料就可实现装置的生产，价格低廉，使用简单，占地面积小。它投放安装迅速，一座中型城市可在一至三月内基本布全。可根据共享单车需要停放的位置加以安装。由于其立体化布置可依附在固定建筑物周边，基本上不存在安全问题。该装置可供各家共享公司共用，亦可分配给各家单独使用，改进设置还可供私人存放单车。

二、设计原理

根据自动折叠伞自动伸缩功能的启发，设计了自行车停车装置的升降装置;由弹簧和小部分人力提供总力支持底座的上升，并由类似动滑轮装置的省距滑块（中间杆带动轴承的转动）实现省距费力的效果）;由自行车轮子触碰前方突出部位，完成解开自锁现象从而使底座上升，那么放在底座上的自行车也随之上升，待自行车立起来时弹簧仍然保持伸长状态，车轮碰到上止板停止。完成整个放置自行车的运动。而取下自行车只需一点力就可以顺带车轮滑下。

三、设计结构

1.外部结构

由两个弹簧槽和滑道构成，外部连接支撑轮子的底座，形成外部整体轮廓，底座的设计有中间的通槽使得车轮在上升的过程中不会因为转动而失去平衡。

2.定滑轮装置

固定在外壳内上表面部位，用于改变力的方向。

3.省距滑体

外部结构如图所示，中间是一个连杆装置，上面的槽道挂着绳子穿过定滑轮固定在外部结构上，当底座上升时绳子带着连杆转动，连杆带着里面的轴承进行转动，从而实现一倍滑体移动距离实现两倍的外部结构的移动距离。

4.撞动开关

当车轮撞击到板时，板前压触碰圆珠笔式开关解锁实现底座上升。

5.动力装置

本装置使用两根弹簧提供了自行车向上运动的绝大部分力，节省了人力的输出。弹簧弹力保证自行车能够平稳的维持竖立状态，必须是当车子达到最高位置时弹簧仍然处于拉伸状态，这样就需要两个弹簧来平衡力的输出，使整体保持稳定上升。通过能量守恒计算和动力学原理得出弹簧的劲度系数为500N/m即可。

6.传动装置

通过带轴承的滑轮组使自行车竖立，当自行车从底部运动到顶部时，弹簧只变了H/2的长度，从而大大减少了弹簧的形变量，降低了弹簧的疲劳度，增加弹簧工作寿命，并且在一定程度上达到节省空间。

四、创新点

1、纯机械（绿色环保无能耗）

本装置采用纯机械结构，仅靠重力和弹力即可提供能量，使自行车不需要通过其它能源就能上停放升，最大程度上降低了对环境的污染，节约能源、保护环境。

2、竖立式（节省空间占用率）

本装置采用竖立式布局结构，自行车前轮离地，仅余后轮贴在地面上。竖立式停放，极大减少了自行车停放时所占空间，将空间利用率提高了40%，有利于解决当前城市空间紧张的问题，同时避免自行车乱停乱放，优化市容。

3、滑轮组（减小弹簧形变量）

本装置采用滑轮组传动，简单且有效的改变了力的传动方向，同时也将弹簧的形变量减小了1/2，能延长弹簧的使用寿命，使本装置能更长时间的工作。

五、前景展望

当今世界的经济正在发生重大变革调整，发展绿色经济已经成世界发展的重要趋势和全球的共识。节能环保产业作为绿色产业的重要组成部分，是我国重点培育的战略性新兴产业，也是21世纪最具发展潜力的产业之一。而共享经济的发展也愈发靠前，我们的设计可以很好的适应当今的社会形态。我们的产品：

1、市场上：随着共享单车的投放量增加從而促使产品大量投放市场，通过销售量来带动收益的同时可以方便人们的生活。

2、政策上：国家乃至国际上都有关于环保的政策，本产品响应了国家的政策要求，能在市场上占有很大的优势。

3、竞争：比同类型的共享单车停车位具有很多优势（如上创新点的提出）。

综上所述，发展前景极为优良。

参考文献：

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[2]谭川东，陈梦楠，刘伟，杨成宇，孙茜，包泽军.自行车停车装置发展研究[J].内江科技，2018，39（05）：97+127.

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[4]卢正，刘磊.一种悬挂式立体自行车停车位的设计[J].机电信息，2017（06）：77-78.