В предыдущих статьях мы исследовали различные аспекты технологии AGV. Теперь мы углубимся в один из наиболее важных компонентов систем AGV:система подвески. Основная функция системы подвески — регулировать нормальную силу, приложенную к рулевым колесам, гарантируя, что она не будет ни слишком низкой (что может вызвать пробуксовку и нарушение тяги), ни слишком высокой (что может привести к чрезмерному потреблению тока и увеличению диапазона проблемы, включая перегрузку колес).
Роль пружин в подвеске AGV
Пружины являются наиболее часто используемыми компонентами подвесных систем. Используя эластичность сжатых пружин, подвеска автоматически регулирует нормальное усилие на рулевых колесах, обеспечивая стабильную работу AGV.
Большинство механизмов подвески оснащены устройствами, которые позволяют регулировать величину начального или предварительного сжатия пружины, что значительно увеличивает расчетный запас и облегчает регулировку на более поздних стадиях. Тип конструкции подвески и параметры выбора пружин имеют решающее значение для производительности AGV. Хорошо спроектированная система подвески может повысить адаптируемость AGV к различным средам и улучшить эксплуатационную стабильность.
Пример. Типичная система 4-вспомогательного колеса и 2-рулевого колеса.
Для иллюстрации рассмотрим типичную конфигурацию колеса счетыре вспомогательных колеса и два рулевых колеса. Перед выполнением расчетов нам необходимо определить две параллельные опорные плоскости:
Базовая плоскость, основанная на уровне земли.
Базовая плоскость, основанная на раме автомобиля, на которой установлена колесная система.
Для простоты мы предполагаем, что высота двух вспомогательных колес и рулевого колеса на одной стороне AGV одинакова, а поверхность земли может быть симметричной или асимметричной относительно базовой плоскости земли.
Упрощенная схема показана ниже (не входит в комплект).
Как показано на рисунке, во время работы рулевое колесо перемещается вверх и вниз относительно плоскости земли. Жесткость пружины (обозначается KKK) и величина предварительного сжатия (обозначается LLL) должны соответствовать следующим условиям:
Когда AGV полностью загружен и рулевое колесо находится на вогнутой поверхности (-10 мм), колесо не должно скользить.
Когда AGV полностью загружен и рулевое колесо находится на выпуклой поверхности (+10 мм), перегружать колесо нельзя.
Когда AGV пустой и находится на ровной поверхности (0 мм), вспомогательные колеса не должны терять контакт с землей.
Практический пример: расчет параметров
Предположим, AGV весит3 тонны, с грузоподъемностью5 тонн(центр тяжести автомобиля). Рулевое колесо имеет максимальную грузоподъемность2 тонны, с коэффициентом трения скольжения0.3и коэффициент трения качения0.03. AGV должен плавно работать на поверхности земли с допуском на плоскостность±10 мм.
Предполагая, что величина предварительного сжатия пружины равна LLL, пружина сжимается на L-10L-10L-10 мм на вогнутых поверхностях и на L+10L+10L+10 мм. на выпуклых поверхностях. Жесткость пружины обозначается ККК.
1. Полная нагрузка, вогнутая поверхность (-10 мм)
Когда AGV полностью загружен и одна сторона автомобиля несет вес4 тонны, чтобы обеспечить достаточную тягу:
2. Пустой груз, плоская поверхность (0 мм)
Когда AGV пуст и одна сторона несет вес1,5 тонны, чтобы гарантировать, что вспомогательное колесо не потеряет контакт:
3. Полная нагрузка, выпуклая поверхность (+10 мм)
Когда AGV полностью загружен и одна сторона несет вес4 тонны, чтобы не перегружать руль:
Результаты и рекомендации
Согласно расчетам, жесткость пружины и величина предварительного сжатия должны удовлетворять следующим ограничениям:
Эта комбинация удовлетворяет требованиям по всем трем условиям. Это подчеркивает важность наличия регулируемого устройства предварительного сжатия в системе подвески, позволяющего осуществлять точную настройку во время проектирования и эксплуатации.
Заключение
В этой статье представлены основные требования к конструкции подвески AGV и представлен подробный метод быстрого расчета жесткости пружины и предварительного сжатия. В практическом применении эти результаты могут помочь в выборе оптимальных параметров пружин, обеспечивающих стабильную и надежную работу AGV.
