Ako základná súčasť flexibilnej manipulácie s materiálom sú AGV s diferenciálnym pohonom široko používané v rôznych logistických scenároch vďaka svojej kompaktnej štruktúre, vyspelej kontrole a vysokej flexibilite. Hlboké pochopenie ich technických detailov je rozhodujúce pre správny výber a dizajn.
1. Spôsob pohonu a štruktúra systému kolies
Základným princípom diferenciálneho pohonu je dosiahnutie riadenia nezávislým ovládaním rozdielu rýchlosti medzi dvoma pevnými hnacími kolesami. Na základe počtu hnacích kolies a ich funkčnej integrácie sa delia hlavne na tri typy:
Diferenciálny pohon dvoch-kolesových kolies
Zloženie systému kolies: 2 nezávisle poháňané hnacie kolesá (často s tlmiacimi alebo výkyvnými štruktúrami) + 2 alebo viac pasívnych otočných kolies.
Pohybové charakteristiky: Má najkompletnejšiu pohyblivosť, je schopný pohybovať sa dopredu, dozadu, ľubovoľne zakrivené dráhy anulový-polomer na-otočenie miesta, ktorý ponúka mimoriadne vysokú flexibilitu.
Prispôsobenie zaťaženia: Keď majú hnacie kolesá pružinové tlmenie, je potrebné dostatočné protizávažie, aby sa zabránilo skĺznutiu. Ak sa pre hnacie kolesá použije konštrukcia s výkyvnou kladkou, prispôsobivosť zmenám zaťaženia je silnejšia bez potreby dodatočnej hmotnosti.
Jednosmerný diferenciálny pohon
Zloženie systému kolies: 1 volant s integrovaným diferenciálom (kombinujúci pohon a riadenie, s tlmením) + 1 pevné smerové koliesko + 1 otočné koliesko.
Pohybové charakteristiky: Režim pohybu je podobný ako v aute, len podporujepohyb vpred a otáčanie pri pohybe vpred, nemožno vrátiť späť. Vhodné pre pevné-cesty, jednosmerné logistické slučky.
Obojsmerný diferenciálny pohon riadenia
Zloženie systému kolies: 1 reverzibilný diferenciálny volant (s tlmením) + 2 kolieska.
Pohybové charakteristiky: Rozširuje funkčnosť jednosmerného volantu a umožňujeposun dopredu, dozadu a do strán, zlepšuje manévrovateľnosť v stiesnených priestoroch.
2. Výpočty kľúčových parametrov: Trakčná sila a polomer otáčania
Stabilná prevádzka AGV závisí od dostatočnej trakčnej sily a vhodnej schopnosti otáčania. Tu sú základné metódy výpočtu.
Výpočet ťažnej sily
Je dôležité zabezpečiť, aby systém pohonu počas prevádzky prekonal celkový odpor. Celková požadovaná trakčná sila (F_traction) musí spĺňať:
F_traction Väčšia alebo rovná F_resistance=F_rolling + F_slope + F_acceleration
Valivý odpor (F_rolling): F_rolling=μ_rolling × m × g
μ_rolling: Koeficient valivého odporu (0,01-0,02 pre vysokokvalitné podlahy)
m: Celková hmotnosť (hmotnosť obalu AGV + menovité zaťaženie) v kg
g: Gravitačné zrýchlenie (9,8 m/s²)
Odolnosť voči prechodu (F_slope): F_slope=m × g × sin(θ)
θ: Maximálny uhol sklonu dráhy
Odolnosť proti zrýchleniu (F_acceleration): F_acceleration=m × a
a: Maximálne zrýchlenie/spomalenie AGV v m/s²
Overenie krútiaceho momentu motora: Na základe celkovej trakčnej sily overte, či je krútiaci moment jedného motora dostatočný.
Krútiaci moment jedného motora T väčší alebo rovný (F_trakcia × R_koleso) / (2 × η)
* R_wheel: Polomer hnacieho kolesa v metroch
* η: Účinnosť prenosu (zvyčajne 0,8 ~ 0,9)
Výpočet polomeru otáčania
Pre dvojkolesové-diferenciálne AGV: Ich kinematický model to umožňujestriedanie{0}}miest, tedateoretický minimálny polomer otáčania je 0. V praktických aplikáciách sa plánuje rozumná dráha otáčania s ohľadom na stabilitu a efektivitu.
Pre AGV s diferenciálnym riadením: Ich polomer otáčania je určený rázvorom kolies a maximálnym uhlom natočenia volantu, vypočítaným ako:
Minimálny polomer otáčania R_min=L / tan( _max)
L: Rázvor medzi stredom volantu a nápravou unášača
_max: Maximálny uhol natočenia volantu
Z toho vyplývaskrátenie rázvoru a zväčšenie uhla natočenia volantu účinne zlepšuje pružnosť otáčania.
3. Úvahy o výbere základných komponentov
Hnací motor: Musí spĺňať obojemenovitý krútiaci moment(zabezpečenie plynulého chodu trakcie) ašpičkový krútiaci moment(spĺňa požiadavky na spustenie, zrýchlenie a stúpavosť). Hodnota krútiaceho momentu vypočítaná z vyššie uvedenej ťažnej sily je priamym základom pre výber motora.
Systém tlmenia pružiny: Jeho primárnou úlohou je udržiavať nepretržitý kontakt medzi hnacím kolesom a zemou, aby sa zabezpečila stabilná trakcia. Koeficient predpätia a tuhosti pružiny si vyžaduje presný výpočet a výber na základe vlastnej hmotnosti AGV, menovitého zaťaženia a rovinnosti podlahy, čím sa zabezpečí, že hnacie koleso neprekĺzne v dôsledku zdvíhania sa zo zeme pri premenlivom zaťažení.
4. Zhrnutie aplikačného scenára
Systémy diferenciálneho pohonu pokrývajú spektrum od vysokej flexibility až po nákladovo{0}}efektívne aplikácie.
Dvojkolesové AGV s diferenciálom{0}}, vďaka svojej vynikajúcej flexibilite sú preferovanou voľbou prezvarovne automobilov, montážne linky flexibilných komponentov a sklady na vychystávanie tovaru-do-osoby, obzvlášť vhodné pre vysoko{0}}frekvenciu malých{1}}úloh hromadného transportu v priestorových-obmedzených alebo zložitých-scenároch cesty.
AGV s pohonom diferenciálusa častejšie používajú najednosmerný alebo obojsmerný transport materiálu, kde sú cesty relatívne pevné, ale stále vyžadujú určitú manévrovateľnosť, ktorá vyniká v scenároch, ako je{0}}dodávka materiálu na strane linky vo všeobecných montážnych dielňach.
Záver: Výber diferenciálneho pohonu AGV je systematický proces začínajúci odpožiadavky na scenár (flexibilita), overenie napájania cezvýpočty ťažnej silya potom overenie uskutočniteľnosti prostredníctvompolomer otáčania a priestorová analýza. Presný výpočet a primerané prispôsobenie sú základom pre zabezpečenie efektívnej a stabilnej prevádzky systému AGV.
