Kirish

Towing AGVs aqlli ishlab chiqarish va ombor logistika tizimlarida keng qo'llaniladi. Ularning dizaynidagi asosiy muammolardan biri haydovchi tizimining tortish qobiliyati avtomobilning umumiy yukiga mos keladimi yoki yo'qmi, ishga tushirish va tezlashtirish paytida momentning etarli emasligidadir.

Amaliy muhandislik dasturlarida ko'plab moslashtirilgan AGV dizaynlari hali ham ko'p jihatdan dvigatelni tanlashning empirik usullariga tayanadi, faqat vosita quvvati yoki nominal momentni mos yozuvlar sifatida ishlatadi. Bu ko'pincha quyidagi muammolarga olib keladi:

Ishga tushirish paytida dvigatelning haddan tashqari yuklanishi

Yetarli tortishish aravalarni to'g'ri tortmaslikka olib keladi

Sekin tezlashuvga javob

Bufer tuzilmalarining haddan tashqari ta'siri yoki ishdan chiqishi

Shuning uchun klassik mexanika tamoyillari asosida qo'zg'alish yuki, tezlashuv qarshiligi va bahor buferlash tizimlari uchun yagona modellashtirish va hisoblash usulini yaratish kerak.

2. AGV tizimi yukini aniqlash

AGV quvvatini tortishning asosi tizimning umumiy massasi hisoblanadi:

M=m_AGV + m_load

Qayerda:

m_AGV: AGV o'z-og'irligi

m_load: tortilgan arava yoki foydali yuk massasi

M: umumiy tizim massasi

Avtomobilning umumiy tortishish yuki:

W = M × g

Bu yerda g=9.8 m/s².

3. Haydash qarshiligini tahlil qilish (asosiy dizayn asosi)

To'g'ri gorizontal harakat paytida, AGV ga ta'sir qiluvchi birlamchi qarshiliklar aylanish qarshiligi va tezlanish inertial qarshiligidan iborat.

3.1 Aylanma qarshilik (birlamchi barqaror-holat qarshiligi)

Yuvarlanma qarshiligi g'ildirak va tuproq bilan aloqa yuzasi o'rtasidagi deformatsiya natijasida hosil bo'ladi:

Ff=f × M × g

Bu erda f - aylanish qarshiligi koeffitsienti, odatda 0,03 dan 0,06 gacha.

Shuni ta'kidlash kerakki, burilish sharoitida yoki tekis bo'lmagan zamin yuzalarida bu qarshilik odatda 5% -10% ga oshadi. Shuning uchun, burilish paytida quvvat etarli bo'lmasligi uchun muhandislik dasturlarida etarli dizayn chegarasi ajratilishi kerak.

3.2 Havoga chidamlilik (past tezlikda ahamiyatsiz)

Ichki AGV tizimlarida ish tezligi odatda past bo'ladi, shuning uchun havo qarshiligi minimal ta'sir qiladi:

Fw=0.5 × rho × Cd × A × v²

Ko'pgina muhandislik hisoblarida bu atama odatda e'tiborga olinmaydi.

3.3 Tezlashtirishning inertial qarshiligi (Ishga tushirish paytida muhim)

Ishga tushirish yoki tezlashtirish vaqtida AGV butun tizim massasining inertsiyasini engib o'tishi kerak:

Fj=M × a

Dvigatellar, reduktorlar va boshqa aylanadigan komponentlarning aylanish inertsiyasi hisobga olinsa, tenglamani quyidagicha kengaytirish mumkin:

Fj=M × a + S(Ji × alpha_i / ri)

Biroq, amaliy muhandislik dizaynida soddalashtirilgan model odatda qabul qilinadi:

Fj ≈ M × a

3.4 Jami talab qilinadigan harakatlantiruvchi kuch

Shunday qilib, AGV ishlashi uchun zarur bo'lgan umumiy tortish kuchi:

F_jami=M × a + f × M × g

Ushbu tenglama haydovchi tizimini tanlash uchun asosiy asos bo'lib xizmat qiladi.

4. Drayv g'ildiragi kuchi va moment o'rtasidagi bog'liqlik

Drayv g'ildiragi vosita momentini yerning tortish kuchiga aylantirish uchun mas'ul bo'lgan asosiy komponent hisoblanadi.

4.1 Asosiy mexanik aloqa

F = T / r

Qayerda:

F: Yerning tortish kuchi

T: Drayv g'ildiragining chiqish momenti

r: Haydovchi g'ildiragi radiusi

Ko'rinib turibdiki, kichikroq g'ildirak radiusi bir xil moment sharoitida katta tortish kuchini hosil qiladi, bu engil AGV dizaynida muhim optimallashtirish yo'nalishi hisoblanadi.

4.2 Ko‘p{1}}Driverli g‘ildirak tizimlari

n ta g'ildirakli tizim uchun:

T_jami=n × T_gʻildirak

T_wheel=(T_motor × i × eta) / n

Qayerda:

i: Vitesni qisqartirish nisbati

eta: uzatish samaradorligi (odatda 0,9–0,95)

5. Tezlashtirish va motor momentini tekshirish

AGV dizayni nafaqat avtomobil harakatlana oladimi yoki yo'qligini aniqlabgina qolmay, balki maqsadli tezlashtirish ko'rsatkichlariga erisha oladimi yoki yo'qligini ham tekshirishi kerak.

5.1 Tezlashtirish formulasi

Nyutonning ikkinchi qonuniga harakatlantiruvchi kuchni almashtirish:

a=(F_jami - f × M × g) / M

Keyinchalik kengaytirilgan:

a = (n × T / r - f × M × g) / M

Ushbu formula tizimning haqiqiy tezlashtirish qobiliyatini baholash uchun ishlatiladi.

5.2 Boshlanish momentiga bo'lgan talab

Ishga tushirish bosqichi eng muhim hisoblanadi, chunki tizim bir vaqtning o'zida statik ishqalanish va inertsiyani engib o'tishi kerak:

T_start=((M × a + f × M × g) × r) / n

5.3 Doimiy-holatdagi ish momenti

Doimiy{0}}tezlikda ishlashda faqat aylanish qarshiligini engish kerak:

T_barqaror=(f × M × g × r) / n

6. Muhandislik namunasi tahlili (tuzatilgan hisob)

Masalan, AGV ning odatiy ish holatini olish:

M=100 kg

r = 0.015 m

f = 0.05

n = 2

Maqsadli tezlashtirish:

a = 0.5 m/s²

6.1 Aylanishga qarshilik

Ff=100 × 9,8 × 0.05=49 N

6.2 Jami harakatlantiruvchi kuch

F_jami=M × a + f × M × g

F_jami=100 × 0.5 + 49=99 N

6.3 Yagona g'ildirak momentiga bo'lgan talab

T=(F_jami × r) / n

T = (99 × 0.015) / 2 = 0.7425 N·m

Muhandislik xulosasi

Yuqoridagi natija shuni ko'rsatadi:

AGV quvvat tizimining dizayni haqiqiy tezlashtirish maqsadlariga asoslangan bo'lishi kerak

Dvigatelni tanlash faqat vosita kuchiga yoki nominal momentga tayanishi mumkin emas

Aks holda, dizayn nazariy jihatdan mumkin bo'lib ko'rinadigan, ammo haqiqiy ish sharoitida muvaffaqiyatsiz bo'lgan vaziyatlar yuzaga kelishi mumkin

7. Bufer bahorini tanlash dizayni

Oʻrnatish yoki toʻqnashuvga qarshi{0}}proseslar paytida, AGVlarni tortib olish uchun prujinali tizimlar zarba energiyasini oʻzlashtirishni talab qiladi.

7.1 Asosiy model (Guk qonuni)

F = k × x

Qayerda:

k: bahorning qattiqligi

x: Siqilish joyini almashtirish

7.2 Ko'p{1}}bahorda yuklarni taqsimlash dizayni

Agar tizim n_s buloqlardan foydalansa:

Yagona bahor yuki:

F_bahor=(M × g) / n_s

Bahorning qattiqligi dizayni:

k=F_bahor / x

7.3 Dizayn tamoyillari

Bahor tizimini loyihalashning asosiy printsipi "qanchalik qattiqroq bo'lsa, shuncha yaxshi" emas, balki:

Yuk teng taqsimlanishi kerak

Etarlicha siqish zarbasi kafolatlanishi kerak

Avtomobil konstruktsiyasiga qattiq ta'sir o'tkazishdan qochish kerak

8. Asosiy dizayn xulosasi

AGV quvvat tizimlarini tortish quyidagi tamoyillarga amal qilishi kerak:

Drayv tizimining dizayni asosan tortish kuchi, qarshilik va inertsiya o'rtasidagi muvozanatdir

G'ildirak radiusi r, vosita momenti va kamaytirish nisbati birgalikda tizimning ishlashini aniqlaydi

Tezlashtirish faqat tekshirish natijasi emas, balki dizayn maqsadi sifatida kiritilishi kerak

Quvvat moment tahlilini almashtira olmaydi

Bufer tizimlari umumiy yuk taqsimoti asosida tizimli ravishda ishlab chiqilishi kerak