Σε προηγούμενα άρθρα, εξερευνήσαμε διάφορες πτυχές της τεχνολογίας AGV. Τώρα, εμβαθύνουμε σε ένα από τα πιο κρίσιμα στοιχεία των συστημάτων AGV: τοσύστημα ανάρτησης. Η κύρια λειτουργία ενός συστήματος ανάρτησης είναι να ρυθμίζει την κανονική δύναμη που εφαρμόζεται στα τιμόνια, διασφαλίζοντας ότι δεν είναι ούτε πολύ χαμηλή (που θα μπορούσε να προκαλέσει ολίσθηση και αστοχία πρόσφυσης) ούτε πολύ υψηλή (που θα μπορούσε να οδηγήσει σε υπερβολική έλξη ρεύματος και μια σειρά από ζητήματα, συμπεριλαμβανομένης της υπερφόρτωσης των τροχών).
Ο ρόλος των ελατηρίων στην ανάρτηση AGV
Τα ελατήρια είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα εξαρτήματα στα συστήματα ανάρτησης. Αξιοποιώντας την ελαστικότητα των συμπιεσμένων ελατηρίων, η ανάρτηση ρυθμίζει αυτόματα την κανονική δύναμη στα τιμόνια, εξασφαλίζοντας σταθερή λειτουργία AGV.
Οι περισσότεροι μηχανισμοί ανάρτησης είναι εξοπλισμένοι με συσκευές που επιτρέπουν τη ρύθμιση της αρχικής ή προ-συμπίεσης ποσότητας του ελατηρίου, αυξάνοντας σημαντικά το περιθώριο σχεδιασμού και διευκολύνοντας τις μεταγενέστερες ρυθμίσεις. Ο τύπος της δομής της ανάρτησης και οι παράμετροι επιλογής ελατηρίου είναι κρίσιμες για την απόδοση AGV. Ένα καλά σχεδιασμένο σύστημα ανάρτησης μπορεί να βελτιώσει την προσαρμοστικότητα των AGV σε διαφορετικά περιβάλλοντα και να βελτιώσει τη λειτουργική σταθερότητα.
Παράδειγμα: Ένα τυπικό σύστημα 4-Auxiliary-Wheel and 2-Steering-Wheel
Για να το δείξουμε, ας εξετάσουμε μια τυπική διαμόρφωση τροχού μετέσσερις βοηθητικοί τροχοί και δύο τιμόνια. Πριν εκτελέσουμε τους υπολογισμούς, πρέπει να ορίσουμε δύο παράλληλα επίπεδα αναφοράς:
Ένα επίπεδο αναφοράς που βασίζεται στο επίπεδο του εδάφους.
Ένα επίπεδο αναφοράς που βασίζεται στο πλαίσιο του οχήματος όπου είναι τοποθετημένο το σύστημα τροχών.
Για λόγους απλότητας, υποθέτουμε ότι το ύψος των δύο βοηθητικών τροχών και του τιμονιού στη μία πλευρά του AGV είναι το ίδιο και η επιφάνεια του εδάφους μπορεί να είναι είτε συμμετρική είτε ασύμμετρη σε σχέση με το επίπεδο αναφοράς του εδάφους.
Το απλοποιημένο σχηματικό σχήμα φαίνεται παρακάτω (δεν περιλαμβάνεται).
Όπως απεικονίζεται, το τιμόνι κινείται πάνω και κάτω σε σχέση με το επίπεδο γείωσης κατά τη λειτουργία. Η ακαμψία του ελατηρίου (σημειώνεται ως KKK) και η ποσότητα προ-συμπίεσης (που συμβολίζεται ως LLL) πρέπει να πληρούν τις ακόλουθες προϋποθέσεις:
Όταν το AGV είναι πλήρως φορτωμένο και το τιμόνι βρίσκεται σε κοίλη επιφάνεια (-10 mm), ο τροχός δεν πρέπει να γλιστρήσει.
Όταν το AGV είναι πλήρως φορτωμένο και το τιμόνι βρίσκεται σε κυρτή επιφάνεια (+10 mm), ο τροχός δεν πρέπει να υπερφορτωθεί.
Όταν το AGV είναι άδειο και σε επίπεδη επιφάνεια (0 mm), οι βοηθητικοί τροχοί δεν πρέπει να χάνουν την επαφή με το έδαφος.
Μελέτη περίπτωσης: Υπολογισμός παραμέτρων
Ας υποθέσουμε ότι ένα AGV ζυγίζει3 τόνοι, με χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου5 τόνοι(με επίκεντρο το κέντρο βάρους του οχήματος). Το τιμόνι έχει μέγιστη χωρητικότητα φορτίου2 τόνοι, με συντελεστή τριβής ολίσθησης του0.3και συντελεστή τριβής κύλισης του0.03. Το AGV πρέπει να λειτουργεί ομαλά σε επιφάνεια εδάφους με ανοχή επιπεδότητας±10 mm.
Υποθέτοντας ότι η ποσότητα προ-συμπίεσης του ελατηρίου είναι LLL, το ελατήριο συμπιέζεται κατά L−10L-10L−10 mm σε κοίλες επιφάνειες και L+10L+10L+10 mm σε κυρτές επιφάνειες. Η ακαμψία του ελατηρίου συμβολίζεται ως ΚΚΚ.
1. Πλήρες φορτίο, κοίλη επιφάνεια (-10 mm)
Όταν το AGV είναι πλήρως φορτωμένο και η μία πλευρά του οχήματος φέρει βάρος ίσο με4 τόνοι, για να εξασφαλιστεί επαρκής πρόσφυση:
2. Κενό φορτίο, επίπεδη επιφάνεια (0 mm)
Όταν το AGV είναι άδειο και η μία πλευρά φέρει βάρος του1,5 τόνοι, για να διασφαλίσετε ότι κανένας βοηθητικός τροχός δεν θα χάσει την επαφή:
3. Πλήρες φορτίο, κυρτή επιφάνεια (+10 mm)
Όταν το AGV είναι πλήρως φορτωμένο και η μία πλευρά αντέχει το βάρος του4 τόνοι, για να αποφύγετε την υπερφόρτωση του τιμονιού:
Αποτελέσματα και συστάσεις
Με βάση τους υπολογισμούς, η ακαμψία του ελατηρίου και η ποσότητα προ-συμπίεσης πρέπει να ικανοποιούν τους ακόλουθους περιορισμούς:
Αυτός ο συνδυασμός ικανοποιεί τις απαιτήσεις και στις τρεις προϋποθέσεις. Υπογραμμίζει τη σημασία της ύπαρξης μιας ρυθμιζόμενης συσκευής προ-συμπίεσης στο σύστημα ανάρτησης, που να επιτρέπει τη λεπτομέρεια κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού και της λειτουργίας.
Σύναψη
Αυτό το άρθρο εισάγει τις βασικές απαιτήσεις για το σχεδιασμό της ανάρτησης AGV και παρέχει μια λεπτομερή μέθοδο για τον γρήγορο υπολογισμό της ακαμψίας και της προσυμπίεσης του ελατηρίου. Σε πρακτικές εφαρμογές, αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να καθοδηγήσουν την επιλογή των βέλτιστων παραμέτρων ελατηρίου, διασφαλίζοντας σταθερή και αξιόπιστη λειτουργία AGV.
