Là thành phần cốt lõi của xử lý vật liệu linh hoạt, AGV truyền động vi sai được sử dụng rộng rãi trong các tình huống hậu cần khác nhau do cấu trúc nhỏ gọn, khả năng kiểm soát hoàn thiện và tính linh hoạt cao. Sự hiểu biết sâu sắc về các chi tiết kỹ thuật của chúng là rất quan trọng để lựa chọn và thiết kế phù hợp.
1. Phương pháp truyền động và kết cấu hệ thống bánh xe
Nguyên lý cốt lõi của dẫn động vi sai là đạt được khả năng đánh lái bằng cách kiểm soát độc lập sự chênh lệch tốc độ giữa hai bánh dẫn động cố định. Dựa trên số lượng bánh dẫn động và sự tích hợp chức năng của chúng, chúng chủ yếu được chia thành ba loại:
Hệ dẫn động vi sai hai bánh-
Thành phần hệ thống bánh xe: 2 bánh dẫn động độc lập (thường có kết cấu giảm xóc hoặc xoay) + 2 hoặc nhiều bánh xe thụ động hơn.
Đặc điểm chuyển động: Sở hữu khả năng di chuyển hoàn thiện nhất, có khả năng tiến, lùi, đường cong tùy ý vàbán kính bằng không-trong-xoay địa điểm, mang lại tính linh hoạt cực cao.
Thích ứng tải: Khi bánh dẫn động có giảm chấn bằng lò xo, cần có đủ đối trọng để chống trượt. Nếu thiết kế dầm cân bằng xoay được sử dụng cho các bánh dẫn động thì khả năng thích ứng với những thay đổi của tải trọng sẽ mạnh hơn mà không cần thêm trọng lượng.
Lái vi sai một chiều
Thành phần hệ thống bánh xe: 1 vô lăng vi sai tích hợp (kết hợp dẫn động và lái, có giảm chấn) + 1 bánh xe định hướng cố định + 1 bánh xe.
Đặc điểm chuyển động: Chế độ chuyển động tương tự như ô tô, chỉ hỗ trợchuyển động về phía trước và quay trong khi di chuyển về phía trước, không thể đảo ngược. Thích hợp cho đường dẫn-cố định, vòng lặp hậu cần một chiều.
Lái vi sai hai chiều
Thành phần hệ thống bánh xe: 1 vô lăng vi sai đảo chiều (có giảm chấn) + 2 bánh xe.
Đặc điểm chuyển động: Mở rộng chức năng của vô lăng một chiều, cho phépdịch tiến, lùi và dịch ngang, tăng cường khả năng cơ động trong không gian hạn chế.
2. Tính toán các thông số chính: Lực kéo và Bán kính quay
Hoạt động ổn định của AGV phụ thuộc vào lực kéo đủ và khả năng quay vòng phù hợp. Dưới đây là các phương pháp tính toán cốt lõi.
Tính toán lực kéo
Việc đảm bảo hệ thống truyền động có thể vượt qua tổng lực cản trong quá trình vận hành là rất quan trọng. Tổng lực kéo cần thiết (F_lực kéo) phải thỏa mãn:
F_Lực kéo Lớn hơn hoặc bằng F_resistance=F_rolling + F_slope + F_acceleration
Lực cản lăn (F_rolling): F_rolling=μ_rolling × m × g
μ_rolling: Hệ số lực cản lăn (0,01-0,02 đối với sàn chất lượng cao)
m: Tổng khối lượng (trọng lượng bì AGV + tải trọng định mức) tính bằng kg
g: Gia tốc trọng trường (9,8 m/s²)
Độ dốc kháng cự (F_slope): F_slope=m × g × sin(θ)
θ: Góc nghiêng tối đa của đường đi
Khả năng chống tăng tốc (F_acceleration): F_gia tốc=m × a
a: Gia tốc/giảm tốc tối đa của AGV tính bằng m/s²
Xác minh mô-men xoắn động cơ: Dựa trên tổng lực kéo, hãy xác minh xem mô-men xoắn của một động cơ có đủ hay không.
Mô-men xoắn động cơ đơn T Lớn hơn hoặc bằng (F_traction × R_wheel) / (2 × η)
* R_wheel: Bán kính bánh xe dẫn động tính bằng mét
* η: Hiệu suất truyền tải (thường là 0,8~0,9)
Tính toán bán kính quay
Dành cho AGV vi sai bánh kép-: Mô hình động học của họ cho phépxoay tại-tại chỗ, do đóbán kính quay tối thiểu theo lý thuyết là 0. Trong các ứng dụng thực tế, một đường rẽ hợp lý được lên kế hoạch có tính đến sự ổn định và hiệu quả.
Đối với AGV dẫn động vi sai: Bán kính quay vòng của chúng được xác định bởi chiều dài cơ sở và góc lái lớn nhất, được tính như sau:
Bán kính quay tối thiểu R_min=L / tan( _max)
L: Chiều dài cơ sở giữa tâm vô lăng và trục người theo
_max: Góc lái tối đa của vô lăng
Nó theo sau đórút ngắn chiều dài cơ sở và tăng góc lái giúp cải thiện tính linh hoạt khi rẽ một cách hiệu quả.
3. Cân nhắc lựa chọn thành phần cốt lõi
Động cơ truyền động: Phải đáp ứng cả haimô-men xoắn định mức(đảm bảo lực kéo chạy liên tục) vàmô-men xoắn cực đại(đáp ứng các yêu cầu về khởi động, tăng tốc và khả năng phân cấp). Giá trị mô men xoắn được tính từ lực kéo nói trên là cơ sở trực tiếp để lựa chọn động cơ.
Hệ thống giảm xóc lò xo: Vai trò chính của nó là duy trì sự tiếp xúc liên tục giữa bánh dẫn động và mặt đất để cung cấp lực kéo ổn định. Hệ số tải trước và độ cứng của lò xo cần được tính toán và lựa chọn chính xác dựa trên trọng lượng bì, tải trọng định mức và độ phẳng của sàn của AGV, đảm bảo bánh dẫn động không bị trượt do nâng lên khỏi mặt đất dưới các tải trọng khác nhau.
4. Tóm tắt kịch bản ứng dụng
Hệ thống truyền động vi sai bao gồm nhiều phạm vi từ tính linh hoạt cao đến các ứng dụng{{0}hiệu quả về mặt chi phí.
AGV vi sai bánh kép-, do tính linh hoạt vượt trội của chúng, là sự lựa chọn ưu tiên choxưởng hàn ô tô, dây chuyền lắp ráp linh kiện linh hoạt và kho lấy hàng "hàng{0}}đến{1}}người", đặc biệt phù hợp với các tác vụ vận chuyển hàng loạt nhỏ,-tần suất-nhỏ trong các tình huống đường dẫn-bị hạn chế về không gian hoặc{3}}phức tạp.
AGV dẫn động vi saithường được sử dụng nhiều hơn chovận chuyển vật liệu một chiều hoặc hai chiều trong đó đường đi tương đối cố định nhưng vẫn yêu cầu khả năng cơ động, xuất sắc trong các tình huống như cung cấp-vật liệu phụ trong các xưởng lắp ráp tổng hợp.
Phần kết luận: Việc lựa chọn bộ truyền động vi sai AGV là một quá trình có hệ thống bắt đầu từyêu cầu kịch bản (linh hoạt), xác minh quyền lực thông quatính toán lực kéovà sau đó xác nhận tính khả thi thông quabán kính quay vòng và phân tích không gian. Tính toán chính xác và kết hợp hợp lý là nền tảng đảm bảo hệ thống AGV hoạt động hiệu quả và ổn định.
