通過前面的系列文章，我們介紹了AGV的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，現(xiàn)在繼續(xù)深入討論AGV最重要結(jié)構(gòu)之一的懸架系統(tǒng)。懸架的功能就是用來調(diào)整舵輪上的正壓力，既要確保舵輪正壓力不過小導(dǎo)致打滑從而引起牽引失敗，又要保證舵輪正壓力不過大導(dǎo)致牽引電流太大從而引發(fā)一系列的問題甚至導(dǎo)致舵輪承重過載。

懸架中使用最多的就是彈簧，利用彈簧的被壓縮彈性來自動(dòng)調(diào)整舵輪上的正壓力大小，從而保證AGV的正常運(yùn)行。同時(shí)，大部分的懸架機(jī)構(gòu)帶有彈簧初始?jí)嚎s量或預(yù)壓縮量可調(diào)節(jié)的裝置，進(jìn)而大大提升設(shè)計(jì)的裕量和后期調(diào)節(jié)時(shí)的便捷性。懸架的結(jié)構(gòu)類型以及彈簧的選型參數(shù)非常重要，對(duì)AGV能否正常運(yùn)行產(chǎn)生決定性的影響，設(shè)計(jì)優(yōu)良的懸架系統(tǒng)能夠提高AGV對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性與運(yùn)行的平穩(wěn)性。

下面我們以最見的4輔助輪2舵輪的輪系為例進(jìn)行說明。在計(jì)算之前，我們先要明確兩個(gè)平行的基準(zhǔn)面，一是以地平面為基準(zhǔn)的基準(zhǔn)面，二是以車體框架作為輪系安裝面的基準(zhǔn)面。

我們?yōu)榱朔治龊?jiǎn)便性，將一側(cè)的兩個(gè)輔助輪和舵輪及懸架假定高度一致，地面的凹凸程度與地平面可對(duì)稱或不對(duì)稱。簡(jiǎn)化后的模擬圖如下圖所示：

如上圖所示，舵輪在運(yùn)行時(shí)以地平面為基準(zhǔn)反復(fù)上下游離如?坎卦。懸架所選擇彈簧的勁度系數(shù)大小以及彈簧的預(yù)壓縮量，要滿足下述三種狀態(tài)：滿載時(shí)在地凹面處舵輪不打滑和在地凸面處不能讓舵輪過載，空車時(shí)在地平面處沒有輔助輪懸空。

某AGV自重3t，背負(fù)貨物重5t（貨物重心與車體重心/中心重合），舵輪最大承載2t，與地面的滑動(dòng)摩擦系數(shù)為0.3，滾動(dòng)摩擦系數(shù)為0.03，需要在平整度為±10mm的地面能夠平穩(wěn)運(yùn)行，請(qǐng)問如何選擇懸架彈簧的勁度系數(shù)及其預(yù)壓縮量？

根據(jù)題意假設(shè)懸架彈簧的預(yù)壓縮量為L(zhǎng)，即在地平面時(shí)被壓縮L，地凹面時(shí)被壓縮L-10mm，地凸面被壓縮L+10mm，彈簧的勁度系數(shù)為K。

當(dāng)滿載AGV舵輪處于-10mm處地面時(shí)，一側(cè)的重量為4t，要保證舵輪上有足夠的牽引力，則必須滿足：

0.3*F_正壓力1>=(4-F_正壓力1))*0.03

F_正壓力1>=0.36t=360kg

K>=360/(L-10)

當(dāng)空車AGV舵輪處于0mm處地面時(shí)，一側(cè)的重量為1.5t，要保證兩個(gè)輔助輪任意一個(gè)的正壓力不小于0，則必須滿足：

F_正壓力2<=1.5/2=750kg且壓縮量為L(zhǎng)

K<=750/L

當(dāng)滿載AGV舵輪處于+10mm處地面時(shí)，一側(cè)的重量為4t，要保證舵輪上的正壓力小于2t，則必須滿足：

K<=2000/(L+10)

綜合上述計(jì)算式，計(jì)算結(jié)果有三組數(shù)據(jù)，如下表所示：

由上表可以得出，彈簧的勁度系數(shù)和預(yù)壓縮量配對(duì)組合才是懸架設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，如選K=35kg/mm，L=25mm。同時(shí)也說明了懸架機(jī)構(gòu)帶有彈簧初始?jí)嚎s量或預(yù)壓縮量可調(diào)節(jié)裝置是多么的重要。

總結(jié)：

本文不僅介紹了AGV懸架設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要求，還詳細(xì)介紹了快速計(jì)算彈簧勁度系數(shù)和預(yù)壓縮量的方法，實(shí)際工作中可根據(jù)計(jì)算結(jié)果選擇最優(yōu)的彈簧勁度系數(shù)和預(yù)壓縮量。工作中具體問題具體分析才是重中之重，請(qǐng)勿簡(jiǎn)單套用或斷章取義文中某些內(nèi)容作為您的參考依據(jù)。