Introduzzjoni

L-AGVs tal-irmonk jintużaw ħafna f'sistemi ta' loġistika intelliġenti tal-manifattura u tal-maħżen. Waħda mill-isfidi ewlenin fid-disinn tagħhom tinsab jekk il-kapaċità ta 'trazzjoni tas-sistema tas-sewqan taqbilx mat-tagħbija totali tal-vettura, u jekk isseħħx torque insuffiċjenti waqt l-istartjar u l-aċċelerazzjoni.

F'applikazzjonijiet ta 'inġinerija prattiċi, ħafna disinji AGV personalizzati għadhom jiddependu ħafna fuq metodi empiriċi ta' għażla tal-muturi, bl-użu biss tal-qawwa tal-mutur jew it-torque nominali bħala referenzi. Dan spiss iwassal għall-problemi li ġejjin:

Tagħbija żejda tal-mutur waqt l-istartjar

Trazzjoni insuffiċjenti li tikkawża nuqqas ta' rmonk tal-karrettuni kif suppost

Rispons ta 'aċċelerazzjoni bil-mod

Impatt eċċessiv jew falliment ta 'strutturi ta' buffering

Għalhekk, huwa meħtieġ li jiġi stabbilit immudellar unifikat u metodu ta 'kalkolu għal tagħbija tas-sewqan, reżistenza għall-aċċelerazzjoni, u sistemi ta' buffering tar-rebbiegħa bbażati fuq prinċipji ta 'mekkanika klassika.

2. Definizzjoni tat-Tagħbija tas-Sistema AGV

Il-pedament tal-kalkolu tal-qawwa tal-irmonk AGV huwa l-massa totali tas-sistema:

M=m_AGV + m_tagħbija

Fejn:

m_AGV: AGV awto-piż

m_load: Karrettun rmunkat jew massa tat-tagħbija

M: Massa totali tas-sistema

It-tagħbija gravitazzjonali totali tal-vettura hija:

W = M × g

Fejn g=9.8 m/s².

3. Analiżi tar-Reżistenza għas-Sewqan (Bażi tad-Disinn tal-Qofol)

Waqt moviment orizzontali dritta, ir-reżistenzi primarji li jaġixxu fuq AGV jikkonsistu f'reżistenza għat-tidwir u reżistenza inerzjali ta 'aċċelerazzjoni.

3.1 Reżistenza għat-tidwir (Reżistenza Primarja Stabbli-Stat)

Ir-reżistenza tat-tidwir hija ġġenerata minn deformazzjoni bejn ir-rota u l-wiċċ ta 'kuntatt mal-art:

Ff=f × M × g

Fejn f huwa l-koeffiċjent tar-reżistenza tat-tidwir, tipikament ivarja minn 0.03 sa 0.06.

Għandu jiġi nnutat li taħt kundizzjonijiet ta 'tidwir jew uċuħ ta' art irregolari, din ir-reżistenza ġeneralment tiżdied b'5%-10%. Għalhekk, marġini tad-disinn suffiċjenti għandu jkun riżervat fl-applikazzjonijiet tal-inġinerija biex tiġi evitata qawwa insuffiċjenti waqt ir-rokna.

3.2 Reżistenza għall-Arja (Negliġibbli f'Veloċità Baxxa)

Fis-sistemi AGV ta 'ġewwa, il-veloċità operattiva hija ġeneralment baxxa, għalhekk ir-reżistenza tal-arja għandha influwenza minima:

Fw=0.5 × rho × Cd × A × v²

Fil-biċċa l-kbira tal-kalkoli tal-inġinerija, dan it-terminu ġeneralment jiġi traskurat.

3.3 Reżistenza Inerzjali Aċċelerazzjoni (Kritika Waqt l-Istartjar)

Waqt l-istartjar jew l-aċċelerazzjoni, l-AGV għandu jegħleb l-inerzja tal-massa kollha tas-sistema:

Fj=M × a

Jekk titqies l-inerzja rotazzjonali ta 'muturi, reducers, u komponenti oħra li jduru, l-ekwazzjoni tista' tiġi estiża bħala:

Fj=M × a + Σ(Ji × alpha_i / ri)

Madankollu, fid-disinn prattiku tal-inġinerija, il-mudell simplifikat huwa komunement adottat:

Fj ≈ M × a

3.4 Forza ta' Sewqan Totali Meħtieġa

Għalhekk, il-forza totali ta' trazzjoni meħtieġa għat-tħaddim tal-AGV hija:

F_total=M × a + f × M × g

Din l-ekwazzjoni sservi bħala l-bażi ewlenija għall-għażla tas-sistema tas-sewqan.

4. Relazzjoni Bejn Drive Wheel Force u Torque

Ir-rota tas-sewqan hija l-komponent ewlieni responsabbli għall-konverżjoni tat-torque tal-mutur f'forza ta 'ġbid tal-art.

4.1 Relazzjoni Mekkanika Bażika

F = T / r

Fejn:

F: Forza ta 'ġbid ta' l-art

T: It-torque tal-ħruġ tar-rota tas-sewqan

r: Raġġ tar-rota tas-sewqan

Wieħed jista 'jara li raġġ iżgħar tar-rota jiġġenera forza ta' trazzjoni akbar taħt l-istess kundizzjoni tat-torque, li hija direzzjoni ta 'ottimizzazzjoni importanti fid-disinn AGV ħafif.

4.2 Sistemi ta' Multi-Drive Wheel

Għal sistema b'roti tas-sewqan n:

T_total=n × T_rota

Meta wieħed iqis l-effiċjenza tat-trażmissjoni u t-tnaqqis tal-gearbox:

T_rota=(T_mutur × i × eta) / n

Fejn:

i: Proporzjon tat-tnaqqis tal-ger

eta: Effiċjenza tat-trażmissjoni (tipikament 0.9–0.95)

5. Aċċelerazzjoni u Verifika tat-Torque tal-Mutur

Id-disinn AGV m'għandux biss jiddetermina jekk il-vettura tistax tiċċaqlaq, iżda wkoll jivverifika jekk tistax tikseb il-prestazzjoni tal-aċċelerazzjoni fil-mira.

5.1 Formula ta' Aċċelerazzjoni

Is-sostituzzjoni tal-forza li tmexxi fit-Tieni Liġi ta' Newton:

a=(F_total - f × M × g) / M

Imkabbra aktar:

a = (n × T / r - f × M × g) / M

Din il-formula tintuża biex tevalwa l-kapaċità attwali ta 'aċċelerazzjoni tas-sistema.

5.2 Rekwiżit tat-Torque tal-Bidu

Il-fażi tal-istartjar hija l-aktar kritika għaliex is-sistema trid tegħleb fl-istess ħin il-frizzjoni statika u l-inerzja:

T_bidu=((M × a + f × M × g) × r) / n

5.3 Torque ta' Tħaddim fis-Stat-Stat

Taħt tħaddim ta'-veloċità kostanti, ir-reżistenza tat-tidwir biss trid tingħeleb:

T_stable=(f × M × g × r) / n

6. Analiżi Eżempju ta' Inġinerija (Kalkolu Kkoreġut)

Nieħdu kundizzjoni ta' tħaddim tipika ta' AGV bħala eżempju:

M=100 kg

r = 0.015 m

f = 0.05

n = 2

Aċċelerazzjoni fil-mira:

a = 0.5 m/s²

6.1 Reżistenza għat-tidwir

Ff=100 × 9.8 × 0.05=49 N

6.2 Forza Totali tas-Sewqan

F_total=M × a + f × M × g

F_total=100 × 0.5 + 49=99 N

6.3 Rekwiżit tat-Torque tar-Rota Unika

T=(F_total × r) / n

T = (99 × 0.015) / 2 = 0.7425 N·m

Konklużjoni tal-Inġinerija

Ir-riżultat ta’ hawn fuq juri li:

Id-disinn tas-sistema tal-enerġija AGV għandu jkun ibbażat fuq miri attwali ta 'aċċelerazzjoni

L-għażla tal-mutur ma tistax tistrieħ biss fuq il-qawwa tal-mutur jew it-torque nominali

Inkella, jistgħu jseħħu sitwazzjonijiet fejn id-disinn jidher teoretikament fattibbli iżda jfalli taħt kundizzjonijiet operattivi reali

7. Disinn tal-Għażla tar-Rebbiegħa tal-Buffer

Waqt il-proċessi ta' docking jew kontra l-{0}}ħabtiet, l-AGVs tal-irmonk jeħtieġu sistemi ta' molla biex jassorbu l-enerġija tal-impatt.

7.1 Mudell Bażiku (Liġi ta' Hooke)

F = k × x

Fejn:

k: Ebusija tar-rebbiegħa

x: Spostament tal-kompressjoni

7.2 Disinn ta' Distribuzzjoni tat-Tagħbija Multi-Rebbiegħa

Jekk is-sistema tuża n_s molol:

Tagħbija waħda tar-rebbiegħa:

F_rebbiegħa=(M × g) / n_s

Disinn tal-ebusija tar-rebbiegħa:

k=F_rebbiegħa / x

7.3 Prinċipji tad-Disinn

Il-prinċipju ewlieni tad-disinn tas-sistema tar-rebbiegħa mhuwiex "aktar iebsa, l-aħjar", iżda pjuttost:

It-tagħbija għandha tkun imqassma b'mod uniformi

Trid tkun garantita stroke ta' kompressjoni suffiċjenti

It-trażmissjoni ta 'impatt riġida għall-istruttura tal-vettura għandha tiġi evitata

8. Sommarju tad-Disinn tal-Core

Id-disinn tas-sistemi tal-enerġija AGV tal-irmonk għandu jsegwi l-prinċipji hawn taħt:

Id-disinn tas-sistema tas-sewqan huwa essenzjalment bilanċ bejn il-forza tal-ġbid, ir-reżistenza u l-inerzja

Ir-raġġ tar-rota r, it-torque tal-mutur, u l-proporzjon tat-tnaqqis jiddeterminaw b'mod konġunt il-prestazzjoni tas-sistema

L-aċċelerazzjoni għandha tkun inkluża bħala mira tad-disinn aktar milli sempliċement riżultat ta' verifika

L-enerġija ma tistax tissostitwixxi l-analiżi tat-torque

Is-sistemi buffer għandhom ikunu ddisinjati strutturalment ibbażati fuq id-distribuzzjoni totali tat-tagħbija