به عنوان یکی از اجزای اصلی جابجایی مواد منعطف، AGV های دیفرانسیل درایو به دلیل ساختار فشرده، کنترل بالغ و انعطاف پذیری بالا، به طور گسترده در سناریوهای مختلف لجستیک مورد استفاده قرار می گیرند. درک عمیق جزئیات فنی آنها برای انتخاب و طراحی مناسب بسیار مهم است.
1. روش درایو و ساختار سیستم چرخ
اصل اصلی درایو دیفرانسیل دستیابی به فرمان با کنترل مستقل اختلاف سرعت بین دو چرخ محرک ثابت است. بر اساس تعداد چرخ های محرک و یکپارچگی عملکردی آنها، آنها عمدتا به سه نوع تقسیم می شوند:
دیفرانسیل دوگانه-چرخ
ترکیب سیستم چرخ: 2 چرخ محرک مستقل (اغلب با سازه های میرایی یا نوسانی) + 2 یا بیشتر چرخ های کاستور غیرفعال.
ویژگی های حرکت: دارای کامل ترین تحرک، قادر به جلو، عقب، مسیرهای منحنی دلخواه وشعاع صفر-در-چرخش مکان، انعطاف پذیری بسیار بالایی را ارائه می دهد.
سازگاری بار: هنگامی که چرخ های محرک دارای میرایی فنری هستند، وزنه تعادل کافی برای جلوگیری از لغزش مورد نیاز است. اگر از طرح پرتو تعادل نوسانی برای چرخهای محرک استفاده شود، سازگاری با تغییرات بار بدون نیاز به وزن اضافی قویتر است.
درایو فرمان دیفرانسیل یک طرفه
ترکیب سیستم چرخ: 1 فرمان دیفرانسیل یکپارچه (ترکیب درایو و فرمان، با میرایی) + 1 چرخ جهت ثابت + 1 چرخ چرخ.
ویژگی های حرکت: حالت حرکت شبیه ماشین است و فقط پشتیبانی می کندحرکت رو به جلو و چرخش در حین حرکت به جلو، نمی تواند معکوس شود. مناسب برای حلقههای تدارکات یک مسیر ثابت-.
درایو فرمان دیفرانسیل دو طرفه
ترکیب سیستم چرخ: 1 فرمان دیفرانسیل برگشت پذیر (با میرایی) + 2 چرخ چرخ.
ویژگی های حرکت: عملکرد فرمان یک طرفه را گسترش می دهد و فعال می کندترجمه رو به جلو، معکوس و جانبی، افزایش قدرت مانور در فضاهای محدود.
2. محاسبات پارامتر کلیدی: نیروی کشش و شعاع چرخش
عملکرد پایدار AGV به نیروی کشش کافی و قابلیت چرخش مناسب متکی است. در اینجا روش های اصلی محاسبه وجود دارد.
محاسبه نیروی کشش
اطمینان از اینکه سیستم درایو بتواند بر مقاومت کلی در حین کار غلبه کند بسیار مهم است. کل نیروی کشش مورد نیاز (F_traction) باید موارد زیر را برآورده کند:
F_کشش بزرگتر یا مساوی با F_resistance=F_rolling + F_slope + F_ acceleration
مقاومت غلتشی (F_rolling): F_rolling=μ_rolling × m × g
μ_rolling: ضریب مقاومت غلتشی (0.01-0.02 برای کفهای با کیفیت بالا)
متر: جرم کل (وزن وزن خالص AGV + بار نامی) بر حسب کیلوگرم
g: شتاب گرانشی (9.8 متر بر ثانیه)
مقاومت گرادیان (F_slope): F_slope=m × g × sin(θ)
θ: حداکثر زاویه شیب مسیر
مقاومت شتاب (F_acceleration): F_acceleration=m × a
الف: حداکثر شتاب/کاهش سرعت AGV بر حسب m/s²
تایید گشتاور موتور: بر اساس نیروی کشش کل، بررسی کنید که آیا گشتاور تک موتور کافی است یا خیر.
گشتاور تک موتور T بزرگتر یا مساوی (F_کشش × R_wheel) / (2 × η)
* R_wheel: شعاع چرخ محرک بر حسب متر
* η: راندمان انتقال (معمولاً 0.8-0.9)
محاسبه شعاع چرخشی
برای AGVهای دیفرانسیل دوگانه-چرخ: مدل سینماتیک آنها اجازه می دهددر -چرخش مکان، بنابراینحداقل شعاع گردش نظری 0 است. در کاربردهای عملی، یک مسیر چرخشی معقول با در نظر گرفتن ثبات و کارایی برنامه ریزی شده است.
برای AGV های فرمان دیفرانسیل: شعاع چرخش آنها با فاصله بین دو محور و حداکثر زاویه فرمان تعیین می شود که به صورت زیر محاسبه می شود:
حداقل شعاع گردش R_min=L / tan (_max)
L: فاصله محوری بین مرکز فرمان و محور پیرو
_max: حداکثر زاویه فرمان فرمان
به دنبال آن استکوتاه کردن فاصله بین دو محور و افزایش زاویه فرمان به طور موثر انعطاف پذیری چرخش را بهبود می بخشد.
3. ملاحظات انتخاب جزء اصلی
موتور محرک: باید هر دو را برآورده کندگشتاور نامی(اطمینان از کشش دویدن مداوم) واوج گشتاور(برآوردن نیازهای راه اندازی، شتاب و درجه بندی) الزامات. مقدار گشتاور محاسبه شده از نیروی کشش فوق، مبنای مستقیم انتخاب موتور است.
سیستم میرایی فنری: نقش اصلی آن حفظ تماس مداوم بین چرخ محرک و زمین برای ایجاد کشش پایدار است. پیش بارگذاری و ضریب سختی فنر به محاسبه و انتخاب دقیق بر اساس وزن وزنی AGV، بار نامی و صافی کف نیاز دارد تا اطمینان حاصل شود که چرخ محرک به دلیل بلند شدن از زمین تحت بارهای مختلف نمی لغزد.
4. خلاصه سناریوی کاربردی
سیستمهای درایو دیفرانسیل طیفی از انعطافپذیری بالا تا برنامههای{0}}کارآمد را پوشش میدهند.
AGVهای دیفرانسیل دوگانه-چرخبه دلیل انعطاف پذیری برتر، انتخاب ارجح هستندمغازههای جوشکاری خودرو، خطوط مونتاژ اجزای انعطافپذیر، و انبارهای جمعآوری کالا به-، مخصوصاً برای-کارهای حمل و نقل دسته ای با فرکانس بالا،-کوچک در سناریوهای مسیر{2}}محدود یا پیچیده-فضا مناسب است.
فرمان دیفرانسیل AGVsبیشتر برای استفاده می شوندحمل و نقل مواد یک طرفه یا دو طرفه که در آن مسیرها نسبتاً ثابت هستند اما هنوز به مقداری مانور نیاز دارند، در سناریوهایی مانند عرضه مواد جانبی خط-در کارگاه های مونتاژ عمومی برتری می یابد.
نتیجه گیری: انتخاب یک درایو دیفرانسیل AGV یک فرآیند سیستماتیک است که از آن شروع می شودالزامات سناریو (انعطاف پذیری)، تأیید قدرت از طریقمحاسبات نیروی کشش، و سپس اعتبارسنجی امکان سنجی از طریقشعاع چرخش و تحلیل فضایی. محاسبه دقیق و تطبیق معقول پایه و اساس برای اطمینان از عملکرد کارآمد و پایدار سیستم AGV است.
