باعتبارها مكونًا أساسيًا للتعامل المرن مع المواد، تُستخدم مركبات AGV ذات المحرك التفاضلي على نطاق واسع في سيناريوهات لوجستية مختلفة نظرًا لهيكلها المدمج والتحكم الناضج والمرونة العالية. يعد الفهم العميق لتفاصيلها الفنية أمرًا بالغ الأهمية للاختيار والتصميم المناسبين.
1. طريقة القيادة وهيكل نظام العجلات
المبدأ الأساسي للمحرك التفاضلي هو تحقيق التوجيه من خلال التحكم بشكل مستقل في فرق السرعة بين عجلتين ثابتتين. بناءً على عدد عجلات القيادة وتكاملها الوظيفي، يتم تقسيمها بشكل أساسي إلى ثلاثة أنواع:
-الدفع التفاضلي المزدوج للعجلات
تكوين نظام العجلات: عجلتان قيادة يتم تشغيلهما بشكل مستقل (غالبًا مع هياكل تخميد أو تأرجح) + 2 أو أكثر من عجلات العجلات السلبية.
خصائص الحركة: يمتلك القدرة على الحركة الأكثر اكتمالا، وقادر على السير للأمام، والخلف، والمسارات المنحنية التعسفية، ونصف قطر صفر-في-دوران المكان، مما يوفر مرونة عالية للغاية.
التكيف مع التحميل: عندما تكون العجلات الدافعة بها تخميد زنبركي، تكون هناك حاجة إلى ثقل موازنة كافٍ لمنع الانزلاق. إذا تم استخدام تصميم عارضة التوازن المتأرجح لعجلات القيادة، فإن القدرة على التكيف مع تغييرات الحمل تكون أقوى دون الحاجة إلى وزن إضافي.
محرك التوجيه التفاضلي أحادي الاتجاه
تكوين نظام العجلات: 1 عجلة قيادة تفاضلية متكاملة (تجمع بين القيادة والتوجيه، مع التخميد) + 1 عجلة اتجاه ثابتة + 1 عجلة دوارة.
خصائص الحركة: وضع الحركة مشابه للسيارة، ويدعم فقطالحركة إلى الأمام والتحول أثناء المضي قدمًا، لا يمكن الرجوع. مناسب للمسارات الثابتة- والحلقات اللوجستية أحادية الاتجاه.
محرك التوجيه التفاضلي ثنائي الاتجاه
تكوين نظام العجلات: 1 عجلة قيادة تفاضلية قابلة للعكس (مع تخميد) + 2 عجلات.
خصائص الحركة: يتوسع حسب وظيفة عجلة القيادة أحادية الاتجاه، مما يتيح لك ذلكالترجمة الأمامية والعكسية والجانبية، وتعزيز القدرة على المناورة في الأماكن الضيقة.
2. حسابات المعلمات الرئيسية: قوة الجر ونصف قطر الدوران
يعتمد تشغيل AGV المستقر على قوة جر كافية وقدرة دوران مناسبة. فيما يلي طرق الحساب الأساسية.
حساب قوة الجر
يعد ضمان قدرة نظام القيادة على التغلب على المقاومة الكلية أثناء التشغيل أمرًا بالغ الأهمية. يجب أن تلبي قوة الجر الإجمالية المطلوبة (F_traction) ما يلي:
F_traction أكبر من أو يساوي F_resistance=F_rolling + F_slope + F_acceleration
مقاومة التدحرج (F_rolling): F_rolling=μ_rolling × m × g
μ_rolling: معامل مقاومة التدحرج (0.01-0.02 للأرضيات عالية الجودة)
م: الكتلة الإجمالية (الوزن الفارغ + الحمولة المقدرة) بالكيلو جرام
g: تسارع الجاذبية (9.8 م/ث²)
مقاومة التدرج (F_slope): F_slope=م × ز × خطيئة (θ)
θ: أقصى زاوية ميل للمسير
مقاومة التسارع (F_acceleration): F_acceleration=م × أ
أ: الحد الأقصى لتسارع/تباطؤ AGV بوحدة م/ث²
التحقق من عزم دوران المحرك: بناءً على قوة الجر الإجمالية، تحقق مما إذا كان عزم دوران محرك واحد كافيًا.
عزم دوران محرك واحد T أكبر من أو يساوي (F_traction × R_wheel) / (2 × η)
* R_wheel: نصف قطر عجلة القيادة بالأمتار
* η: كفاءة النقل (عادةً 0.8~0.9)
تحول نصف القطر حساب
بالنسبة إلى-مركبات AGV التفاضلية ذات العجلات المزدوجة: نموذجهم الحركي يسمح بذلكفي-التناوب في المكان، وبالتاليالحد الأدنى النظري لنصف قطر الدوران هو 0. في التطبيقات العملية، يتم تخطيط مسار دوران معقول مع الأخذ في الاعتبار الاستقرار والكفاءة.
لمحرك التوجيه التفاضلي AGVs: يتم تحديد نصف قطر الدوران من خلال قاعدة العجلات وزاوية التوجيه القصوى، ويتم حسابها على النحو التالي:
الحد الأدنى لنصف قطر الدوران R_min=L / tan( _max)
L: قاعدة العجلات بين مركز عجلة القيادة والمحور التابع
_max: أقصى زاوية توجيه لعجلة القيادة
ويترتب على ذلكيؤدي تقصير قاعدة العجلات وزيادة زاوية التوجيه إلى تحسين مرونة الدوران بشكل فعال.
3. اعتبارات اختيار المكونات الأساسية
محرك القيادة: يجب أن يجتمع كل منعزم الدوران المقدر(ضمان استمرار الجر) وذروة عزم الدوران(تلبية متطلبات بدء التشغيل والتسارع والقدرة على الصعود). إن قيمة عزم الدوران المحسوبة من قوة الجر المذكورة أعلاه هي الأساس المباشر لاختيار المحرك.
نظام التخميد الربيعي: دورها الأساسي هو الحفاظ على الاتصال المستمر بين عجلة القيادة والأرض لتوفير قوة جر مستقرة. يحتاج معامل التحميل المسبق والصلابة للزنبرك إلى حساب واختيار دقيق بناءً على الوزن الفارغ لـ AGV، والحمل المقدر، واستواء الأرضية، مما يضمن عدم انزلاق عجلة القيادة بسبب الرفع عن الأرض تحت أحمال مختلفة.
4. ملخص سيناريو التطبيق
تغطي أنظمة القيادة التفاضلية نطاقًا واسعًا بدءًا من التطبيقات ذات المرونة العالية وحتى-التطبيقات الفعالة من حيث التكلفة.
-مركبات AGV التفاضلية للعجلات المزدوجة، نظرًا لمرونتها الفائقة، فهي الخيار المفضل لـورش لحام السيارات، وخطوط تجميع المكونات المرنة، ومستودعات اختيار "البضائع -إلى-الشخص"، ومناسب بشكل خاص لمهام النقل المجمعة-المتكررة والصغيرة-في سيناريوهات المسار-المقيدة أو المعقدة-.
محرك التوجيه التفاضلي AGVsتستخدم في كثير من الأحيان لنقل المواد أحادي الاتجاه أو ثنائي الاتجاه حيث تكون المسارات ثابتة نسبيًا ولكنها لا تزال تتطلب بعض القدرة على المناورة، والتفوق في سيناريوهات مثل توريد المواد الجانبية للخط-في ورش التجميع العامة.
خاتمة: اختيار محرك الأقراص التفاضلي AGV هو عملية منهجية تبدأ منمتطلبات السيناريو (المرونة)، التحقق من السلطة من خلالحسابات قوة الجر، ومن ثم التحقق من الجدوى من خلالنصف قطر الدوران والتحليل المكاني. يعد الحساب الدقيق والمطابقة المعقولة الأساس لضمان التشغيل الفعال والمستقر لنظام AGV.
