I tidigare artiklar har vi utforskat olika aspekter av AGV-teknik. Nu går vi djupare in i en av de mest kritiska komponenterna i AGV-system:upphängningssystem. Den primära funktionen hos ett fjädringssystem är att justera den normala kraften som appliceras på rattarna, för att säkerställa att den varken är för låg (vilket kan orsaka slirning och dragfel) eller för hög (vilket kan leda till överdrivet strömdrag och en räckvidd på problem, inklusive hjulöverbelastning).
Fjädrars roll i AGV-upphängning
Fjädrar är de vanligaste komponenterna i fjädringssystem. Genom att utnyttja elasticiteten hos komprimerade fjädrar, justerar fjädringen automatiskt den normala kraften på rattarna, vilket säkerställer stabil AGV-drift.
De flesta upphängningsmekanismer är utrustade med anordningar som tillåter justering av fjäderns initiala eller förkompressionsmängd, vilket avsevärt ökar designmarginalen och underlättar senare justeringar. Typen av upphängningsstruktur och parametrarna för val av fjäder är avgörande för AGV:s prestanda. Ett väldesignat fjädringssystem kan förbättra AGVs anpassningsförmåga till olika miljöer och förbättra driftstabiliteten.
Exempel: Ett typiskt 4-hjälphjul och 2-rattsystem
För att illustrera, låt oss överväga en typisk hjulkonfiguration medfyra hjälphjul och två rattar. Innan vi utför beräkningar måste vi definiera två parallella referensplan:
Ett referensplan baserat på marknivån.
Ett referensplan baserat på fordonsramen där hjulsystemet är monterat.
För enkelhetens skull antar vi att höjden på de två hjälphjulen och ratten på ena sidan av AGV är densamma, och att markytan kan vara antingen symmetrisk eller asymmetrisk med avseende på markreferensplanet.
Det förenklade schemat visas nedan (ingår ej).
Som avbildas rör sig ratten upp och ner i förhållande till markplanet under drift. Fjäderns styvhet (betecknad som KKK) och förkompressionsmängd (betecknad som LLL) måste uppfylla följande villkor:
När AGV:n är fullastad och ratten står på en konkav yta (-10 mm) får hjulet inte glida.
När AGV:n är fullastad och ratten är på en konvex yta (+10 mm), får hjulet inte överbelastas.
När AGV:n är tom och på en plan yta (0 mm) får hjälphjulen inte tappa kontakten med marken.
Fallstudie: Parameterberäkning
Antag att en AGV väger3 ton, med en nyttolastkapacitet på5 ton(centrerad på fordonets tyngdpunkt). Ratten har en maximal lastkapacitet på2 ton, med en glidfriktionskoefficient på0.3och en rullfriktionskoefficient på0.03. AGV:n måste fungera smidigt på en markyta med en planhetstolerans på±10 mm.
Om man antar att fjäderns förkomprimeringsmängd är LLL, komprimeras fjädern med L−10L-10L−10 mm på konkava ytor och L+10L+10L+10 mm på konvexa ytor. Fjäderns styvhet betecknas som KKK.
1. Full belastning, konkav yta (-10 mm)
När AGV är fullastad och ena sidan av fordonet bär en vikt på4 ton, för att säkerställa tillräcklig dragkraft:
2. Tom last, plan yta (0 mm)
När AGV är tom och ena sidan bär en vikt på1,5 ton, för att säkerställa att inget hjälphjul tappar kontakten:
3. Full belastning, konvex yta (+10 mm)
När AGV:n är fullastad och ena sidan bär en vikt på4 ton, för att undvika överbelastning av ratten:
Resultat och rekommendationer
Baserat på beräkningarna måste fjäderstyvheten och förkomprimeringsmängden uppfylla följande begränsningar:
Denna kombination uppfyller kraven under alla tre villkoren. Det understryker vikten av att ha en justerbar förkompressionsanordning i fjädringssystemet, vilket möjliggör finjustering under design och drift.
Slutsats
Den här artikeln introducerar nyckelkraven för AGV-upphängningsdesign och ger en detaljerad metod för att snabbt beräkna fjäderstyvhet och förkompression. I praktiska tillämpningar kan dessa resultat vägleda valet av optimala fjäderparametrar, vilket säkerställer stabil och pålitlig AGV-drift.
