Являясь основным компонентом гибкой обработки материалов, AGV с дифференциальным приводом широко используются в различных логистических сценариях благодаря своей компактной конструкции, продуманному управлению и высокой гибкости. Глубокое понимание их технических деталей имеет решающее значение для правильного выбора и проектирования.
1. Способ привода и структура колесной системы.
Основной принцип дифференциального привода заключается в обеспечении рулевого управления за счет независимого регулирования разницы скоростей между двумя фиксированными ведущими колесами. По количеству ведущих колес и их функциональной интеграции их в основном делят на три типа:
Двойной-дифференциальный привод колес
Состав колесной системы: 2 ведущих колеса с независимым приводом (часто с демпфирующими или поворотными конструкциями) + 2 или несколько пассивных самоустанавливающихся колес.
Характеристики движения: Обладает наиболее полной мобильностью, способной двигаться вперед, назад, по произвольным изогнутым траекториям инулевой-радиус в-месте вращения, предлагая чрезвычайно высокую гибкость.
Адаптация нагрузки: Если ведущие колеса имеют пружинное демпфирование, необходим достаточный противовес для предотвращения проскальзывания. Если для ведущих колес используется конструкция с поворотной балансирной балкой, адаптация к изменениям нагрузки будет выше без необходимости дополнительного веса.
Однонаправленный дифференциальный рулевой привод
Состав колесной системы: 1 рулевое колесо со встроенным дифференциалом (объединяющее привод и рулевое управление, с демпфированием) + 1 фиксированное направляющее колесо + 1 поворотное колесо.
Характеристики движения: Режим движения аналогичен автомобильному, поддерживает толькодвижение вперед и поворот при движении вперед, не может повернуть вспять. Подходит для однонаправленных логистических циклов с фиксированным-путем.
Двунаправленный дифференциальный рулевой привод
Состав колесной системы: 1 реверсивный дифференциал, рулевое колесо (с демпфированием) + 2 поворотные колеса.
Характеристики движения: расширяет функциональные возможности однонаправленного рулевого колеса, позволяяпрямой, обратный и боковой перевод, повышая маневренность в ограниченном пространстве.
2. Расчет основных параметров: сила тяги и радиус поворота.
Стабильная работа AGV зависит от достаточного тягового усилия и соответствующей способности поворачивать. Вот основные методы расчета.
Расчет тяговой силы
Крайне важно обеспечить, чтобы система привода могла преодолеть общее сопротивление во время работы. Требуемая общая тяговая сила (F_traction) должна удовлетворять:
F_traction Больше или равно F_resistance=F_rolling + F_slope + F_acceleration
Сопротивление качению (F_rolling): F_rolling=μ_rolling × m × g
μ_rolling: Коэффициент сопротивления качению (0,01-0,02 для высококачественных полов)
м: Общая масса (собственный вес AGV + номинальная нагрузка) в кг.
g: Гравитационное ускорение (9,8 м/с²).
Градиентное сопротивление (F_slope): F_slope=м × г × sin(θ)
θ: Максимальный угол наклона пути.
Сопротивление ускорению (F_acceleration): F_acceleration=м × а
a: Максимальное ускорение/замедление AGV в м/с².
Проверка крутящего момента двигателя: На основании общей тяговой силы проверьте, достаточен ли крутящий момент одного двигателя.
Крутящий момент одного двигателя T больше или равен (F_traction × R_wheel) / (2 × η)
* R_wheel: Радиус ведущего колеса в метрах.
* η: КПД передачи (обычно 0,8–0,9).
Расчет радиуса поворота
Для AGV с двумя-колесными дифференциалами: Их кинематическая модель позволяетвращение-на месте, таким образомтеоретический минимальный радиус поворота равен 0.. В практических приложениях разумный путь поворота планируется с учетом стабильности и эффективности.
Для AGV с дифференциальным рулевым приводом: Их радиус поворота определяется колесной базой и максимальным углом поворота, рассчитываемым как:
Минимальный радиус поворота R_min=L / tan( _max)
L: Колесная база между центром рулевого колеса и ведомой осью.
_max: Максимальный угол поворота рулевого колеса.
Отсюда следует, чтоукорочение колесной базы и увеличение угла поворота рулевого колеса эффективно улучшают гибкость поворота.
3. Рекомендации по выбору основных компонентов
Приводной двигатель: Должен соответствовать какноминальный крутящий момент(обеспечение непрерывной рабочей тяги) ипиковый крутящий момент(соответствие требованиям к запуску, ускорению и преодолению подъемов). Значение крутящего момента, рассчитанное на основе вышеупомянутой силы тяги, является непосредственной основой для выбора двигателя.
Система пружинного демпфирования: Его основная роль заключается в поддержании постоянного контакта между ведущим колесом и землей для обеспечения стабильного сцепления. Предварительный натяг пружины и коэффициент жесткости требуют точного расчета и выбора на основе собственного веса AGV, номинальной нагрузки и ровности пола, чтобы ведущее колесо не скользило из-за отрыва от земли при различных нагрузках.
4. Краткое описание сценария применения
Системы дифференциального привода охватывают широкий спектр применений: от высокой гибкости до экономичных-эффективных приложений.
AGV с двумя-колесными дифференциалами, благодаря своей превосходной гибкости, являются предпочтительным выбором дляцеха автомобильной сварки, линии сборки гибких компонентов и склады комплектации товаров--человеку, особенно подходит для высокочастотных, небольших-задач транспортировки в условиях-ограниченного пространства или сложных-путевых сценариев.
AGV с дифференциальным рулевым приводомчаще используются дляоднонаправленная или двунаправленная транспортировка материалов, пути которой относительно фиксированы, но все же требуют некоторой маневренности, превосходно справляясь с такими задачами, как поставка материалов-на стороне линии в общих сборочных цехах.
Заключение: Выбор дифференциального привода AGV – это систематический процесс, начиная стребования к сценарию (гибкость), проверяя мощность черезрасчет силы тяги, а затем проверяем осуществимость посредствомрадиус поворота и пространственный анализ. Точный расчет и разумное соответствие являются основой обеспечения эффективной и стабильной работы системы AGV.
