通過前面的系列文章，我們介紹了AGV的相關知識點，現(xiàn)在繼續(xù)深入討論AGV最重要結構之一的懸架系統(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致打滑從而引起牽引失敗，又要保證舵輪正壓力不過大導致牽引電流太大從而引發(fā)一系列的問題甚至導致舵輪承重過載。

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調(diào)整舵輪上的正壓力大小，從而保證AGV的正常運行。同時，大部分的懸架機構帶有彈簧初始壓縮量或預壓縮量可調(diào)節(jié)的裝置，進而大大提升設計的裕量和后期調(diào)節(jié)時的便捷性。懸架的結構類型以及彈簧的選型參數(shù)非常重要，對AGV能否正常運行產(chǎn)生決定性的影響，設計優(yōu)良的懸架系統(tǒng)能夠提高AGV對環(huán)境的適應性與運行的平穩(wěn)性。

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

我們?yōu)榱朔治龊啽阈裕瑢⒁粋鹊膬蓚€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稱或不對稱。簡化后的模擬圖如下圖所示：

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

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

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

當滿載AGV舵輪處于-10mm處地面時，一側的重量為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)

當空車AGV舵輪處于0mm處地面時，一側的重量為1.5t，要保證兩個輔助輪任意一個的正壓力不小于0，則必須滿足：

F_正壓力2<=1.5/2=750kg且壓縮量為L

K<=750/L

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

K<=2000/(L+10)

綜合上述計算式，計算結果有三組數(shù)據(jù)，如下表所示：

由上表可以得出，彈簧的勁度系數(shù)和預壓縮量配對組合才是懸架設計的關鍵，如選K=35kg/mm，L=25mm。同時也說明了懸架機構帶有彈簧初始壓縮量或預壓縮量可調(diào)節(jié)裝置是多么的重要。

總結：

本文不僅介紹了AGV懸架設計的關鍵要求，還詳細介紹了快速計算彈簧勁度系數(shù)和預壓縮量的方法，實際工作中可根據(jù)計算結果選擇最優(yōu)的彈簧勁度系數(shù)和預壓縮量。工作中具體問題具體分析才是重中之重，請勿簡單套用或斷章取義文中某些內(nèi)容作為您的參考依據(jù)。