AGV小車的輪系布局分析——驅(qū)動(dòng)輪輪距的影響
當(dāng)AGV車上含有兩個(gè)及以上驅(qū)動(dòng)輪時(shí),驅(qū)動(dòng)輪的輪距將給AGV小車帶來多方面的影響。下面我們簡(jiǎn)單聊聊幾個(gè)比較關(guān)鍵的點(diǎn)。
一、摩擦力的影響,適當(dāng)?shù)妮喚嗫梢源_保輪胎與地面之間有足夠的接觸面積,從而增加摩擦力,提升牽引力。
二、壓力分布的影響,較大的輪距可以分散輪胎之間的壓力,減少對(duì)地面的集中壓力,有助于在松軟地面上行駛時(shí)減少輪胎下陷和土壤壓實(shí),進(jìn)而保持一定的牽引力。過小的輪距可能導(dǎo)致輪胎在地面上的投影過于集中,雖然可能增加局部摩擦力,但也可能導(dǎo)致輪胎過快磨損和地面損傷。
三、車體姿態(tài)穩(wěn)定性的影響,在相同的控制精度下,輪距的大小也會(huì)影響車體傾角大小及糾偏穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。
四、牽引力的影響,驅(qū)動(dòng)輪的輪距就是AGV小車在地面上的投影點(diǎn),其距離越大,其投影的動(dòng)力臂也就越大。力臂的大小雖然在直線運(yùn)行時(shí)的影響不大,但在急拐彎,尤其是原地旋轉(zhuǎn)或者橫移時(shí),其影響將被放大到不可忽略的因素之一。
上述的第一點(diǎn)和第二點(diǎn)理解起來比較直觀,下面我們著重分析一下第三和第四點(diǎn)的數(shù)據(jù)模型。
如下圖所示,O點(diǎn)為車體中心點(diǎn),AB和CD分別為同一車輛的不同驅(qū)動(dòng)輪距假設(shè),最右側(cè)為ABCD四個(gè)驅(qū)動(dòng)輪在地面上的投影。
當(dāng)車輛走直線時(shí),因?yàn)轵?qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)特性,其具有最小位移距離,假設(shè)該AGV小車的驅(qū)動(dòng)輪最小位移距離為5mm,在不同的輪距下,OA點(diǎn)與OC點(diǎn)在相同的位移時(shí),其偏離直線的夾角是距離大的夾角小,如圖中的Oa綠色夾角小于OC紅色夾角。這說明輪距大的時(shí)候在走直線時(shí)車體與運(yùn)動(dòng)直線的傾角要小,直線運(yùn)行時(shí)的車體左右晃動(dòng)幅度要小。從另一面來說,如果在驅(qū)動(dòng)輪的相同的穩(wěn)定響應(yīng)速度前提下,車體偏轉(zhuǎn)相同的角度,輪距大的比輪距小的所需的時(shí)間要長(zhǎng),這就得出取舍的選擇條件,輪距大時(shí)穩(wěn)定性好,輪距小時(shí)轉(zhuǎn)彎響應(yīng)快,通常情況下我們更多的是選擇穩(wěn)定性好的條件來進(jìn)行設(shè)計(jì)。
當(dāng)AGV小車需要原地旋轉(zhuǎn)或者橫移時(shí),OA的動(dòng)力臂大于OC的動(dòng)力臂,說明在相同的載重時(shí),輪距小的設(shè)計(jì)所需要的力矩更大,在相同的驅(qū)動(dòng)輪配置下,說明在原地旋轉(zhuǎn)或者橫移時(shí)輪距大的電機(jī)電流比輪距小的電機(jī)電流要小,從這個(gè)角度來說輪距大的穩(wěn)定性要好于輪距小的。
總結(jié):
最合適的驅(qū)動(dòng)輪輪距應(yīng)該根據(jù)具體的工作條件、地面類型、輪胎性能等因素來確定,以確保在保持足夠牽引力的同時(shí),減少對(duì)地面的損傷和輪胎的磨損,通常是具體問題具體分析。我們?cè)诠ぷ髦幸嗬鄯e現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、多總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),理論聯(lián)系實(shí)踐,如果理論是左腳,那么實(shí)踐就是右腳,這樣才能一步一個(gè)腳印走好走穩(wěn)每一步。
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