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AGV小車的輪系布局分析——驅(qū)動輪輪距的影響

當(dāng)AGV車上含有兩個及以上驅(qū)動輪時,驅(qū)動輪的輪距將給AGV小車帶來多方面的影響。下面我們簡單聊聊幾個比較關(guān)鍵的點。

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,減少對地面的集中壓力,有助于在松軟地面上行駛時減少輪胎下陷和土壤壓實,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)動輪的輪距就是AGV小車在地面上的投影點,其距離越大,其投影的動力臂也就越大。力臂的大小雖然在直線運行時的影響不大,但在急拐彎,尤其是原地旋轉(zhuǎn)或者橫移時,其影響將被放大到不可忽略的因素之一。

上述的第一點和第二點理解起來比較直觀,下面我們著重分析一下第三和第四點的數(shù)據(jù)模型。

如下圖所示,O點為車體中心點,AB和CD分別為同一車輛的不同驅(qū)動輪距假設(shè),最右側(cè)為ABCD四個驅(qū)動輪在地面上的投影。

當(dāng)車輛走直線時,因為驅(qū)動輪的驅(qū)動特性,其具有最小位移距離,假設(shè)該AGV小車的驅(qū)動輪最小位移距離為5mm,在不同的輪距下,OA點與OC點在相同的位移時,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。這說明輪距大的時候在走直線時車體與運動直線的傾角要小,直線運行時的車體左右晃動幅度要小。從另一面來說,如果在驅(qū)動輪的相同的穩(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間要長,這就得出取舍的選擇條件,輪距大時穩(wěn)定性好,輪距小時轉(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。

當(dāng)AGV小車需要原地旋轉(zhuǎn)或者橫移時,OA的動力臂大于OC的動力臂,說明在相同的載重時,輪距小的設(shè)計所需要的力矩更大,在相同的驅(qū)動輪配置下,說明在原地旋轉(zhuǎn)或者橫移時輪距大的電機(jī)電流比輪距小的電機(jī)電流要小,從這個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,減少對地面的損傷和輪胎的磨損,通常是具體問題具體分析。我們在工作中要多累積現(xiàn)場數(shù)據(jù)、多總結(jié)現(xiàn)場經(jīng)驗,理論聯(lián)系實踐,如果理論是左腳,那么實踐就是右腳,這樣才能一步一個腳印走好走穩(wěn)每一步。

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