I tidligere artikler undersøgte vi forskellige aspekter af AGV-teknologi. Nu dykker vi dybere ned i en af de mest kritiske komponenter i AGV-systemer:affjedringssystem. Den primære funktion af et affjedringssystem er at justere den normale kraft, der påføres rattene, for at sikre, at den hverken er for lav (hvilket kan forårsage glidning og trækfejl) eller for høj (hvilket kan føre til for stort strømforbrug og en rækkevidde på problemer, herunder hjuloverbelastning).
Fjedres rolle i AGV affjedring
Fjedre er de mest almindeligt anvendte komponenter i affjedringssystemer. Ved at udnytte elasticiteten af komprimerede fjedre justerer affjedringen automatisk den normale kraft på rattene, hvilket sikrer stabil AGV-drift.
De fleste affjedringsmekanismer er udstyret med enheder, der tillader justering af den indledende eller prækompressionsmængde af fjederen, hvilket øger designmarginen betydeligt og letter justeringer i senere trin. Typen af ophængsstruktur og parametrene for valg af fjeder er afgørende for AGV-ydelsen. Et veldesignet affjedringssystem kan forbedre AGV'ernes tilpasningsevne til forskellige miljøer og forbedre driftsstabiliteten.
Eksempel: Et typisk 4-hjælpehjul og 2-ratsystem
For at illustrere, lad os overveje en typisk hjulkonfiguration medfire hjælpehjul og to rat. Før vi udfører beregninger, skal vi definere to parallelle referenceplaner:
Et referenceplan baseret på jordoverfladen.
Et referenceplan baseret på køretøjsrammen, hvor hjulsystemet er monteret.
For nemheds skyld antager vi, at højden af de to hjælpehjul og rattet på den ene side af AGV'en er den samme, og jordoverfladen kan være enten symmetrisk eller asymmetrisk i forhold til jordreferenceplanet.
Det forenklede skema er vist nedenfor (medfølger ikke).
Som afbildet bevæger rattet sig op og ned i forhold til jordplanet under drift. Fjederens stivhed (betegnet som KKK) og prækompressionsmængde (betegnet som LLL) skal opfylde følgende betingelser:
Når AGV'en er fuldt lastet, og rattet er på en konkav overflade (-10 mm), må hjulet ikke glide.
Når AGV'en er fuldt lastet, og rattet er på en konveks overflade (+10 mm), må hjulet ikke overbelastes.
Når AGV'en er tom og på en flad overflade (0 mm), må hjælpehjulene ikke miste kontakten med jorden.
Casestudie: Parameterberegning
Antag at en AGV vejer3 tons, med en nyttelastkapacitet på5 tons(centreret på køretøjets tyngdepunkt). Rattet har en maksimal bæreevne på2 tons, med en glidende friktionskoefficient på0.3og en rullefriktionskoefficient på0.03. AGV'en skal fungere jævnt på en jordoverflade med en planhedstolerance på±10 mm.
Forudsat at fjederens forkomprimeringsmængde er LLL, komprimeres fjederen med L−10L-10L−10 mm på konkave overflader og L+10L+10L+10 mm på konvekse overflader. Fjederens stivhed betegnes som KKK.
1. Fuld belastning, konkav overflade (-10 mm)
Når AGV'en er fuldt lastet og den ene side af køretøjet bærer en vægt på4 tons, for at sikre tilstrækkelig trækkraft:
2. Tom belastning, flad overflade (0 mm)
Når AGV'en er tom og den ene side bærer en vægt på1,5 tons, for at sikre, at intet hjælpehjul mister kontakten:
3. Fuld belastning, konveks overflade (+10 mm)
Når AGV'en er fuldt lastet og den ene side bærer en vægt på4 tons, for at undgå overbelastning af rattet:
Resultater og anbefalinger
Baseret på beregningerne skal fjederstivheden og prækompressionsmængden opfylde følgende begrænsninger:
Denne kombination opfylder kravene under alle tre forhold. Det understreger vigtigheden af at have en justerbar forkompressionsenhed i affjedringssystemet, der muliggør finjustering under design og drift.
Konklusion
Denne artikel introducerer de vigtigste krav til AGV-ophængsdesign og giver en detaljeret metode til hurtigt at beregne fjederstivhed og forkompression. I praktiske applikationer kan disse resultater vejlede valget af optimale fjederparametre, hvilket sikrer stabil og pålidelig AGV-drift.
