Устройство многоярусной механизированной парковки автомобилей - RU165138U1
Код документа: RU165138U1
Чертежи
Описание
Полезная модель относится к машиностроению, строительству и может быть использовано в устройствах многоэтажных парковок и хранения легковых автомобилей.
Известно устройство - механический гараж, которое включает вертикальный цепной конвейер, а к его звеньям консольно крепятся кронштейны. На эти кронштейны подвешиваются платформы для установки на них автомобилей (Патент РФ №2297502 от 20.04.2007 МПК Е04Н 6/14). Такое конструктивное решение создает нагрузку на звенья цепи конвейера дополнительным изгибающим моментом, равным произведению длины кронштейна на вес автомобиля. Это еще одна дополнительная нагрузка к растягивающим цепь силам. В итоге снижается надежность и ресурс работы механизированного устройства.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является механизированное устройство многоярусной парковки, расположенное у стены жилого здания (Патент Германии DE 4216479 A1 МПК Е04Н 6/14). Устройство парковки представляет собой вертикальный двухрядный цепной конвейер с закрепленными на звеньях цепей с определенным шагом подвесных платформ для автомобилей. Конвейер выполнен по схеме с двумя опорными зубчатыми колесами, одно из которых является ведущим. Крепление платформ к цепи осуществлено посредством консольных кронштейнов. Данная парковка в архитектурном отношении представлена в виде пристройки к стене жилого здания.
Недостатком указанного устройства парковки, снижающим надежность и ресурс устройства, является наличие консольных кронштейнов и дополнительное движение платформы с автомобилем вдоль длины кронштейна. Одновременное движение платформы с автомобилем вдоль кронштейна и по линии цепи конвейера создает дополнительное ускорение и соответствующие динамические нагрузки, как на цепь конвейера, так и на платформу с автомобилем.
Цель изобретения - повысить надежность и ресурс работы механизированных многоярусных устройств парковки, уменьшая нагрузку на звенья цепи.
Цель достигается за счет установки в схеме многоярусной механизированной парковки, содержащей двухрядный вертикальный цепной конвейер с платформами для автомобилей трех пар зубчатых колес, используемых в качестве верхних и нижних опор для цепи конвейера. Взаимное расположение трех колес каждой пары определяется габаритными размерами платформы для парковки автомобилей. Центры указанных колес образуют равнобедренный треугольник, имеющий соотношение высоты к основанию как 1:1,5. Применение схемы конвейера с тремя опорными зубчатыми колесами позволяет уменьшить диаметр опорных колес и увеличить плотность установки платформ.
На фиг. 1 представлен общий вид многоярусной парковки;
фиг. 2 - платформа для автомобиля;
фиг. 3 - расчетная схема расположений зубчатых колес;
фиг. 4 - вид сбоку парковки.
Предлагаемая модель многоярусной парковки для автомобилей представляет собой фундаментальные вертикальные опоры 1, в пространстве между которыми расположен двурядный цепной конвейер 2, поддерживающие цепи опорные зубчатые колеса 3, 4 и 5. На каждой опоре 1 установлены по три нижних и верхних поддерживающих цепи колес. Непосредственно на цепях через определенный шаг шарнирно присоединены подвесные платформы 6. Крепление зубчатых колес 3 может быть осуществлено непосредственно на опорах 1 или посредством силовых кронштейнов 7 как показано на фиг. 1, при этом зубчатые колеса 3, 4 и 5 расположены в пространстве таким образом, что центра трех зубчатых колес каждой пары (на фиг. 1 показаны буквами А, О, С) образуют геометрический равнобедренный треугольник, имеющий соотношение размеров высоты к основанию как 1:1,5, причем вершины треугольников одной цепи направлены в сторону обвода цепи зубчатого колеса, расположенного на вершине О. Учитывая, что определяющим параметрами для данной конструкции парковки являются размеры платформы 5, которые в свою очередь должны быть увязаны с габаритными размерами автомобилей и условиями установки необходимого технологического оборудования, то межосевой размер А-С между осями зубчатых колес 3 и 4 имеет зависимость от ширины платформы как соотношение длины боковой стороны равнобедренного треугольника и ширины платформы 1:1.5, при условии, что длина боковых сторон равнобедренного треугольника равна расстоянию S от точки подвеса платформы до ее основания. Выбор длины платформы учитывается при определении расстояния между опорами 1 с учетом габаритов подъемного оборудования и другого технологического оборудования, а также обеспечения въезда и съезда автомобиля на платформу. Общая высота платформы S от оси крепления ее к цепи до основания определяет наименьшее допустимое расстояние между точками крепления двух соседних платформ к звеньям цепного конвейера. Назовем это расстояние S - шагом крепления. Реальный конструктивный размер этого шага с учетом необходимых гарантированных зазоров и расстояний между соседними платформами определяет плотность заполнения парковки. За счет этого повышается показатель плотности числа автомобилей, приходящихся на единицу длины цепного конвейера. Приводной механизм конвейера включает в себя двигатель (на фиг. не показан) и прикрепленных силовых элементах 8 зубчатой передачи, состоящей из ведомой 9 и ведущей 10 шестерен. Посредством этого механизма крутящий момент передается от двигателя к опорному колесу 3.
Анализ возможных конструкций верхней и нижней опор цепного конвейера показывает следующее.
Если в верхнем и нижнем положениях находятся по одной паре соосных зубчатых колес, и не применяются дополнительные кронштейны для крепления платформ, то минимальный диаметр зубчатого колеса равен величине S2=2.6 метра. Это ширина платформы (фиг. 1). Минимально возможный шаг крепления платформ к звеньям цепи составляет ≈6.3 метра, что в два раза превышает высоту платформы S. В этом случае между двумя соседними платформами на цепном конвейере могла бы разместиться еще одна платформа с автомобилем, но это сделать не возможно по причине зацепа смежных платформ при обходе цепи на зубчатом колесе. Стремиться к увеличению диаметра зубчатого колеса с целью устранить указанные столкновения не целесообразно, поскольку колеса таких больших размеров весьма не технологичны и очень дороги в изготовлении. Расчеты показывают, что в схеме с двумя опорными колесами с меньшим диаметром в два раза, т.е. 1.3 метра и установленных с зазором Δ равным, например, 0.3 метра, обеспечивает шаг крепления платформ порядка 4.6 метра, что в 1.5 раза превышает высоту платформы.
Максимально возможная плотная установка платформ по длине цепи конвейера реализована в конструкции германского прототипа (№4216479), где платформы крепятся на цепь конвейера непосредственно одна за другой и шаг крепления платформ равен их высоте.
Результат, близкий к указанному, достигается в предлагаемой конструкции, если исключить дополнительные кронштейны и установить три пары соосных зубчатых колес в верхнем и нижнем положениях. Диаметр зубчатых колес равен половине ширины платформы S2 и составляет 1.3 метра (фиг. 2 и фиг. 3).
Взаимное расположение центров колес должно быть таким, чтобы шаг крепления платформ был близок по величине к высоте платформы S=3 метра, и при этом отсутствовали бы их взаимные столкновения.
Для этого расположим центры трех зубчатых колес так, чтобы они образовывали равнобедренный треугольник АОС (фиг. 2), стороны которого определяются габаритными размерами S, S1 и S2 платформы для автомобилей.
Покажем, что применение трех пар зубчатых колес позволяет создать конструкцию механизма парковки, где шаг крепления платформ будет близким к минимальному, и при этом не произойдет столкновения платформ.
Пусть центры колес закреплены на вертикальной несущей стойке 1 (фиг. 3) так, что они образуют в верхнем положении равнобедренный треугольник АОС, и в нижнем положении обращенный вниз такой же треугольник. Стороны треугольника АОС пока неизвестны и определятся исходя из габаритных размеров платформ S, S1 и S2 следующим образом.
Три зубчатых колеса охвачены цепью конвейера, к звеньям 2 которой прикреплены три платформы максимально близко и так, что они могут разойтись, не пересекаясь друг с другом. Детально положение платформ показано на фиг. 3. Через точку W проводится горизонтальная касательная к верхнему зубчатому колесу. Она является осью X системы координат XWY. Ось Y направлена вертикально вниз по линии симметрии несущей колонны. Угол φ образован ветвью цепи конвейера L и осью координат X. Стороны треугольника АОС определяем из следующего геометрического соотношения.
Пусть координаты точек E и К, принадлежащие двум соседним платформам, совпадают. Это предельный случай. Тогда координаты определяются габаритными размерами платформы. Если r - радиус зубчатого колеса, равный S2/4=0,65 м, то:
YK=S=3 метра; ХK=S2/2=1.3 метра.
YF=S2/4 - (S2/4)cosφ+AOsinφ+(S-S1).
XF=(S2/4)sinφ+AOcosφ-S2/2
Приравнивая соответствующие координаты, получим систему двух уравнений относительно АО и φ:
AOsinφ-0.25S2cosφ=S1-0.25S2;
AOcosφ+0.25S2sinφ=S2
Решаем систему следующим образом. Возводим в квадрат левые правые части каждого уравнения и складывая их, получим: АО2=S12-0.5S1S2+0.0625S22+0.875S22. Выражая S1 и S2 через S, получим: S1=0.733S, S2=0.876S (фиг 1). Тогда AO2=0.924S2, или AO=0.961S.
Угол φ определяем, например, из второго уравнения системы:
0.961cosφ+0.217sinφ=0.867,
и в этом случае угол φ≈43 градуса.
Расчетное расстояние между центрами двух крайних колес АС равно 2AOcosφ=1.4S.
Следовательно, предлагаемая конструкция может быть реализована, если центры трех зубчатых колес расположить в вершинах равнобедренного треугольника, две стороны которого АО и СО равны высоте платформы S, а основание треугольника АС равно 1.4S (фиг. 3).
Для обеспечения гарантированных зазоров между габаритами движущихся платформ и исключения взаимных столкновений при их раскачивании, величину основания АС принимаем несколько большей по величине, и равной, например, 1.5S, т.е АС=1.5S.
Таким образом, взаимное расположение трех пар зубчатых колес транспортера в верхнем и нижнем положениях однозначно определяется через габаритный размер S платформы для парковки автомобиля.
Общее конструктивное решение предлагаемого устройства показано на фиг. 1. Нижнее зубчатое колесо 3 является ведущим и соединяется с двигателем. Остальные колеса - ведомые и приводятся в движение цепью 2 транспортера. Вся конструкция монтируется на вертикальной несущей колонне 1, которая может быть одновременно несущей строительной колонной здания. Боковые зубчатые колеса 4 крепятся на силовых кронштейнах 5, которые жестко связаны с колонной 1.
На фиг. 2 показано расположение платформ с автомобилями (вид с боку). Вертикальная стойка 1 - это несущая строительная колонна здания, и одновременно, несущая стойка устройства парковки. Вторая вертикальная стойка 2 - дополнительная опора, которая в нижней части имеет арку для заезда автомобилей на платформу в позиции загрузки. Ведущие зубчатые колеса 3 закреплены на одном валу и связаны с двигателем. Цепь конвейера оснащена дополнительными колесами 4, которые в верхней и нижней позициях опираются и катятся по опорным поверхностям 5 (подробно не показаны). Таким образом, уменьшается нагрузка, растягивающая цепь.
Реферат
Устройство многоярусной механизированной парковки автомобилей, состоящее из двухрядного вертикального цепного конвейера с платформами для автомобилей, верхних и нижних опорных зубчатых колёс, отличающееся тем, что верхнюю и нижнюю опоры каждой цепи конвейера составляют три верхних и три нижних зубчатых колёс, расположенные таким образом, что центра трех зубчатых колес каждой пары образуют геометрический равнобедренный треугольник, при этом вершины треугольников одного ряда цепи направлены во внешнюю сторону обвода цепи, причем соотношение длины боковой стороны равнобедренного треугольника и ширины платформы равно 1:1.5 при условии, что длина боковых сторон равнобедренного треугольника равна расстоянию от точки подвеса платформы до её основания.
Формула
