Ca o componentă de bază a manipulării flexibile a materialelor, AGV-urile cu acționare diferențială sunt utilizate pe scară largă în diverse scenarii logistice datorită structurii lor compacte, controlului matur și flexibilității ridicate. O înțelegere profundă a detaliilor tehnice ale acestora este crucială pentru o selecție și proiectare adecvate.
1. Metoda de conducere și structura sistemului de roți
Principiul de bază al acționării diferențiale este obținerea direcției prin controlul independent a diferenței de viteză dintre două roți fixe. Pe baza numărului de roți motrice și a integrării lor funcționale, acestea sunt împărțite în principal în trei tipuri:
Tracțiune diferențială dublă-roți
Compoziția sistemului de roți: 2 roți motrice cu antrenare independentă (adesea cu structuri de amortizare sau de balansare) + 2 sau mai multe roți pivotante pasive.
Caracteristicile mișcării: Posedă cea mai completă mobilitate, capabilă de trasee curbe arbitrare înainte, înapoi șizero-rază în-rotația locului, oferind o flexibilitate extrem de mare.
Adaptarea sarcinii: Când roțile motoare au amortizare cu arc, este necesară o contragreutate suficientă pentru a preveni alunecarea. Dacă pentru roțile motoare se folosește un design balansoar, adaptabilitatea la schimbările de sarcină este mai puternică, fără a necesita greutate suplimentară.
Direcție diferențială unidirecțională
Compoziția sistemului de roți: 1 volan diferenţial integrat (combinând tracţiunea şi direcţia, cu amortizare) + 1 roată direcţională fixă + 1 roată pivotantă.
Caracteristicile mișcării: Modul de mișcare este similar cu o mașină, doar care acceptămișcare înainte și întoarcere în timp ce mergeți înainte, nu se poate inversa. Potrivit pentru trasee fixe, bucle logistice unidirecționale.
Direcție diferențială bidirecțională
Compoziția sistemului de roți: 1 volan diferenţial reversibil (cu amortizare) + 2 roţi pivotante.
Caracteristicile mișcării: Extinde funcționalitatea volanului unidirecțional, permițândtranslație înainte, inversă și laterală, sporind manevrabilitatea în spații restrânse.
2. Calcule ale parametrilor cheie: Forța de tracțiune și raza de viraj
Funcționarea stabilă a AGV se bazează pe o forță de tracțiune suficientă și o capacitate adecvată de viraj. Iată principalele metode de calcul.
Calculul forței de tracțiune
Este esențial să se asigure că sistemul de acționare poate depăși rezistența totală în timpul funcționării. Forța totală de tracțiune necesară (F_traction) trebuie să satisfacă:
F_tracțiune Mai mare sau egală cu F_rezistență=F_rulare + F_pantă + F_accelerație
Rezistența la rulare (F_rolling): F_rulare=μ_rulare × m × g
μ_rolling: coeficient de rezistență la rulare (0,01-0,02 pentru podele de înaltă calitate)
m: Masa totală (tara AGV + sarcina nominală) în kg
g: Accelerație gravitațională (9,8 m/s²)
Rezistență la gradient (F_slope): F_panta=m × g × sin(θ)
θ: Unghiul maxim de înclinare al traseului
Rezistența la accelerare (F_acceleration): F_accelerație=m × a
a: Accelerația/decelerația maximă a AGV-ului în m/s²
Verificarea cuplului motorului: Pe baza forței totale de tracțiune, verificați dacă cuplul unui singur motor este suficient.
Cuplu cu un singur motor T Mai mare sau egal cu (F_traction × R_wheel) / (2 × η)
* R_wheel: raza roții motrice în metri
* η: Eficiența transmisiei (de obicei 0,8~0,9)
Calculul razei de viraj
Pentru AGV-uri cu diferențial cu două roți-: Modelul lor cinematic permiterotație la locul{0}, astfelraza minimă de viraj teoretică este 0. În aplicațiile practice, este planificată o cale de întoarcere rezonabilă având în vedere stabilitatea și eficiența.
Pentru AGV-uri cu servodirecție diferențială: Raza lor de viraj este determinată de ampatamentul și unghiul maxim de virare, calculat ca:
Raza de viraj minimă R_min=L / tan( _max)
L: Ampatament între centrul volanului și axa urmăritoare
_max: Unghiul maxim de virare al volanului
Rezultă căscurtarea ampatamentului și creșterea unghiului de virare îmbunătățesc eficient flexibilitatea la viraj.
3. Considerații privind selecția componentelor de bază
Motor de antrenare: Trebuie să îndeplinească atâtcuplul nominal(asigurând tracțiunea continuă în rulare) șicuplul maxim(să îndeplinească cerințele de pornire, accelerare și gradabilitate). Valoarea cuplului calculată din forța de tracțiune menționată mai sus este baza directă pentru selecția motorului.
Sistem de amortizare cu arc: Rolul său principal este de a menține contactul continuu între roata motoare și sol pentru a asigura o tracțiune stabilă. Preîncărcarea și coeficientul de rigiditate al arcului necesită un calcul și o selecție precisă, pe baza greutății tale a AGV-ului, a sarcinii nominale și a planeității podelei, asigurându-se că roata motoare nu alunecă din cauza ridicării de pe sol sub sarcini diferite.
4. Rezumatul scenariului de aplicare
Sistemele de acționare diferențială acoperă un spectru de la o flexibilitate ridicată la aplicații{0}}eficiente.
AGV-uri cu diferențial cu două roți-, datorita flexibilitatii lor superioare, sunt alegerea preferata pentrumagazine de sudură auto, linii flexibile de asamblare a componentelor și depozite de ridicare a mărfurilor-la-persoană, potrivit în special pentru sarcinile de transport în loturi-înalte, cu frecvență înaltă,-în spații-constrânse sau complexe-scenarii.
AGV-uri cu servodirecție diferențialăsunt mai des folosite pentrutransport de materiale unidirecțional sau bidirecțional, unde căile sunt relativ fixe, dar necesită totuși o anumită manevrabilitate, excelând în scenarii cum ar fi furnizarea de materiale-pe linie în atelierele de asamblare generală.
Concluzie: Selectarea unui motor diferențial AGV este un proces sistematic pornind de lacerințe de scenariu (flexibilitate), verificând puterea princalculul forței de tracțiune, și apoi validarea fezabilității prinraza de viraj si analiza spatiala. Calculul precis și potrivirea rezonabilă sunt fundamentul pentru asigurarea funcționării eficiente și stabile a sistemului AGV.
