Jako základní součást flexibilní manipulace s materiálem jsou AGV s diferenciálním pohonem široce používány v různých logistických scénářích díky jejich kompaktní struktuře, vyspělému ovládání a vysoké flexibilitě. Hluboké porozumění jejich technickým detailům je zásadní pro správný výběr a design.
1. Způsob pohonu a struktura systému kol
Základním principem diferenciálního pohonu je dosažení řízení nezávislým řízením rozdílu rychlosti mezi dvěma pevnými hnacími koly. Na základě počtu hnacích kol a jejich funkční integrace se dělí především na tři typy:
Diferenciální pohon dvou kol{0}
Složení systému kol: 2 nezávisle poháněná hnací kola (často s tlumicí nebo výkyvnou strukturou) + 2 nebo více pasivních pojezdových kol.
Pohybové charakteristiky: Má nejúplnější pohyblivost, je schopen pohybu vpřed, vzad, libovolně zakřivených drah anulový-poloměr v-otočení místa, který nabízí extrémně vysokou flexibilitu.
Přizpůsobení zatížení: Když mají hnací kola pružinové tlumení, je zapotřebí dostatečné protizávaží, aby se zabránilo prokluzování. Pokud je pro hnací kola použita konstrukce kyvné vyvažovačky, je adaptabilita na změny zatížení silnější, aniž by byla potřeba další hmotnost.
Jednosměrný diferenciální pohon řízení
Složení systému kol: 1 integrovaný diferenciální volant (kombinující pohon a řízení, s tlumením) + 1 pevné směrové kolo + 1 otočné kolečko.
Pohybové charakteristiky: Režim pohybu je podobný jako v autě, pouze podporujepohyb vpřed a otáčení při pohybu vpřed, nelze vrátit zpět. Vhodné pro pevné-cesty, jednosměrné logistické smyčky.
Obousměrný diferenciální pohon řízení
Složení systému kol: 1 reverzní diferenciální volant (s tlumením) + 2 pojezdová kola.
Pohybové charakteristiky: Rozšiřuje funkci jednosměrného volantu a umožňujedopředný, zpětný a boční posun, zlepšuje manévrovatelnost ve stísněných prostorách.
2. Výpočty klíčových parametrů: Tažná síla a poloměr otáčení
Stabilní provoz AGV závisí na dostatečné tažné síle a odpovídající schopnosti otáčení. Zde jsou základní metody výpočtu.
Výpočet tažné síly
Je velmi důležité zajistit, aby pohonný systém během provozu překonal celkový odpor. Celková požadovaná tažná síla (F_traction) musí splňovat:
F_traction Větší než nebo rovno F_rezistence=F_rolling + F_slope + F_acceleration
Valivý odpor (F_rolling): F_rolling=μ_rolling × m × g
μ_rolling: Koeficient valivého odporu (0,01-0,02 pro vysoce kvalitní podlahy)
m: Celková hmotnost (hmotnost obalu AGV + jmenovité zatížení) v kg
g: Gravitační zrychlení (9,8 m/s²)
Odolnost vůči přechodu (F_slope): F_slope=m × g × sin(θ)
θ: Maximální úhel sklonu dráhy
Odpor zrychlení (F_acceleration): F_acceleration=m × a
a: Maximální zrychlení/zpomalení AGV v m/s²
Ověření točivého momentu motoru: Na základě celkové tažné síly ověřte, zda je točivý moment jednoho motoru dostatečný.
Točivý moment jednoho motoru T Větší nebo roven (F_traction × R_wheel) / (2 × η)
* R_wheel: Poloměr hnacího kola v metrech
* η: Účinnost přenosu (obvykle 0,8~0,9)
Výpočet poloměru otáčení
Pro dvoukolová AGV s diferenciálem-: Jejich kinematický model to umožňujestřídání-míst, tedyteoretický minimální poloměr otáčení je 0. V praktických aplikacích je plánována rozumná dráha otáčení s ohledem na stabilitu a efektivitu.
Pro AGV s pohonem diferenciálu: Jejich poloměr otáčení je určen rozvorem kol a maximálním úhlem natočení volantu, vypočítaným jako:
Minimální poloměr otáčení R_min=L / tan( _max)
L: Rozvor mezi středem volantu a vlečenou nápravou
_max: Maximální úhel natočení volantu
Z toho vyplývázkrácení rozvoru a zvětšení úhlu řízení účinně zlepšuje pružnost zatáčení.
3. Úvahy o výběru základních komponent
Hnací motor: Musí splňovat obojíjmenovitý točivý moment(zajištění plynulého chodu trakce) ašpičkový točivý moment(splňující požadavky na spuštění, zrychlení a stoupavost). Hodnota točivého momentu vypočítaná z výše uvedené tažné síly je přímým základem pro výběr motoru.
Systém tlumení pružin: Jeho primární úlohou je udržovat nepřetržitý kontakt mezi hnacím kolem a zemí pro zajištění stabilní trakce. Koeficient předpětí pružiny a koeficient tuhosti vyžadují přesný výpočet a výběr na základě vlastní hmotnosti AGV, jmenovitého zatížení a rovinnosti podlahy, aby se zajistilo, že hnací kolo neprokluzuje v důsledku zvedání se ze země při různém zatížení.
4. Shrnutí aplikačního scénáře
Systémy diferenciálních pohonů pokrývají spektrum od vysoké flexibility až po nákladově{0}}efektivní aplikace.
Dvoukolová AGV s diferenciálem{0}, díky své vynikající flexibilitě, jsou preferovanou volbousvařovny automobilů, montážní linky flexibilních komponent a sklady pro vychystávání zboží-do-osoby, zvláště vhodné pro vysoko{0}}frekvenční, malé-dávkové transportní úlohy ve scénářích-omezených nebo složitých-cest.
AGV s pohonem diferenciáluse častěji používají projednosměrný nebo obousměrný transport materiálu, kde jsou cesty relativně pevné, ale stále vyžadují určitou manévrovatelnost, které vynikají ve scénářích, jako je{0}}dodávka materiálu na straně linky ve všeobecných montážních dílnách.
Závěr: Výběr diferenciálního pohonu AGV je systematický proces začínající odpožadavky na scénář (flexibilita), ověření napájení přesvýpočty tažné sílya poté ověření proveditelnosti prostřednictvímpoloměr otáčení a prostorová analýza. Přesný výpočet a rozumné sladění jsou základem pro zajištění efektivního a stabilního provozu systému AGV.
