Inngangur

Með hraðri þróun snjöllrar framleiðslu og sjálfvirkra flutningskerfa hafa sjálfvirk ökutæki (AGV) orðið mikilvægur búnaður fyrir nútímalega innanflutninga og efnismeðferð. Afköst, öryggi og áreiðanleiki AGV fer að miklu leyti eftir hönnun drifkerfis þess, sérstaklega vali á AGV drifmótor, hemlakerfi og samþættri AGV drifbúnaði.

Óviðeigandi valinn drifmótor getur leitt til ófullnægjandi togs, óstöðugrar notkunar, of mikillar orkunotkunar eða styttri endingartíma búnaðar. Á sama hátt getur ófullnægjandi hemlakerfi skapað öryggisáhættu, sérstaklega í notkun með miklu-álagi, mikilli-nákvæmni staðsetningarverkefnum eða umhverfi með rampum og brekkum.

Af þessum sökum ætti hönnun AGV drifkerfis að byggjast á kerfisbundnum verkfræðilegum útreikningum frekar en einföldu reynsluvali. Taka verður tillit til lykilstærða eins og massa ökutækis, hleðslugetu, vinnsluhraða, hröðunareiginleika, gólfskilyrða og hallahalla.

Þessi verkfræðihandbók veitir hagnýtt yfirlit yfir:

AGV bremsumótor val meginreglur

Útreikningsaðferðir fyrir AGV drifmótorafl

AGV drifeiningarstillingar fyrir mismunandi AGV arkitektúr

Sérstök rekstrarskilyrði

Þessar viðmiðunarreglur geta hjálpað AGV framleiðendum, kerfissamþætturum og sjálfvirkniverkfræðingum að hanna öruggari og skilvirkari AGV drifkerfi.

1. Að skilja AGV drifbúnaðinn

Áður en mótorar og bremsukerfi eru valin er mikilvægt að skilja uppbyggingu dæmigerðsAGV drifeining.

Nútímaleg AGV drifeining samþættir nokkra lykilþætti í þétta og mjög skilvirka einingu, venjulega þar á meðal:

AGV drifmótor (servó mótor eða PMSM mótor)

nákvæmni gírkassi eða afrennsli

AGV drifhjól

rafsegulbremsa

kóðara eða endurgjöfartæki

mótor stjórnandi tengi

Þessi samþætti arkitektúr gerir drifeiningunni kleift að skila bæði framdrif og, í sumum hönnunum, stýrisgetu. Í mörgum farsíma vélmenni og AGV, theAGV drifhjólasamsetningþjónar sem kjarnaafleining sem ber ábyrgð á hreyfingu ökutækis.

Það fer eftir AGV uppbyggingunni, nokkrar drifstillingar eru almennt notaðar:

Mismunadrif AGV

Tvö drifhjól stjórna hreyfingu og stýri sjálfstætt.

Traction AGV

Drifbúnaður dregur kerrur eða vagna.

Hleðsla-berandi AGV

Ökutækið styður byrðina beint á undirvagninum.

Undirferða AGV

AGV færist undir grindur eða kerrur til að lyfta og flytja þær.

Stýrisdrifinn AGV

Notar stýranleg drifhjól fyrir alhliða hreyfingu.

Hver uppsetning krefst mismunandi togi, aflgetu og hemlunargetu, sem hefur bein áhrif á val á AGV drifmótor og bremsukerfi.

2. AGV bremsumótorval: Öryggi fyrst

Hemlakerfið er mikilvægur hluti hvers kyns AGV drifkerfis. Helstu hlutverk þess eru:

tryggja skjótt stöðvun í neyðartilvikum

koma í veg fyrir hreyfingu ökutækis þegar rafmagn er fjarlægt

viðhalda stöðugleika staðsetningar undir álagi

Í mörgum AGV drifeiningum er bremsan samþætt beint inn í mótorsamstæðuna.

Val á bremsumótor fer eftir nokkrum verkfræðilegum þáttum:

heildarþyngd ökutækis

burðargetu

AGV burðarvirkishönnun

kröfur um staðsetningarnákvæmni

rekstrarumhverfi

Dæmigert leiðbeiningar um val á bremsumótor

Léttar-agvs (undir 300 kg)

Lítil undirakstursbílar sem starfa á flötum gólfum geta starfað án bremsumótora ef mótorstýrikerfið veitir fullnægjandi rafeindahemlun.

Miðlungs-agvs (300–800 kg)

Fyrir burðargetu-agv eða mismunadrifsvélmenni- er almennt mælt með bremsumótorum til að bæta stöðvunarstöðugleika og staðsetningarnákvæmni.

Þungar-agvs (yfir 800 kg)

Bremsumótorar verða nauðsynlegir vegna aukinnar tregðu kerfisins.

Há-nákvæmni AGV

Forrit sem krefjast staðsetningarnákvæmni upp á ±10 mm eða betri þurfa venjulega bremsumótora til að tryggja endurtekna stöðvun.

Skylda uppsetning bremsumótors

Óháð burðargetu ætti alltaf að setja upp bremsumótora þegar:

AGVs nota öryggisleysisskanna eða neyðarstöðvunarrásir

kerfið krefst strangrar stöðvunarvegalengda

AGV vinnur á rampum eða brekkum

AGV flytur brothætt eða hættuleg efni

Í þessum tilfellum veitir vélræn hemlun viðbótaröryggislag umfram rafræna hemlunarstýringu.

3. Bremsakraftsútreikningur

Hægt er að áætla nauðsynlegan hemlunarkraft með því að nota eftirfarandi verkfræðilega jöfnu:

Fb Stærra en eða jafnt og (mAGV + mload) × g × (μ × cosθ + sinθ)

Hvar:

Fb=hemlunarkraftur (N)
mAGV=AGV ökutækismassi (kg)
mload=farmþyngd (kg)
g=þyngdarhröðun (9,81 m/s²)
μ=gólfnúnistuðull
θ=hallahorn

Fyrir dæmigerð steypt gólf:

μ = 0.6 – 0.8

Til að tryggja örugga notkun nota verkfræðingar almennt hemlaöryggisstuðli:

Fhönnun=1.5 – 2,0 × Fb

4. AGV Drive Motor Power Val

Að velja réttaAGV drifmótorafler mikilvægt til að tryggja stöðuga hreyfingu ökutækja og orkunýtingu.

Nauðsynlegt mótorafl fer eftir nokkrum vélrænum breytum:

heildarmassa ökutækis

burðargetu

ferðahraði

veltiþol

skilvirkni drifrásar

hröðunarafköst

Fyrir flestar iðnaðar AGVs er dæmigerður vinnsluhraði á bilinu:

30 – 60 m/mín

Dæmigert mótoraflssvið

Þó að mælt sé með nákvæmum útreikningum eru dæmigerð aflsvið fyrir AGV mótor:

Mismunadrifs-AGV-bílar þurfa almennt hærra mótorafl vegna þess að hvert drifhjól verður að veita bæði framdrif og stýristog.

5. Grunnútreikningur AGV drifkrafts

Mótoraflið sem þarf fyrir stöðugan-hraðahreyfingu er hægt að áætla með því að nota:

P = (F × v) / η

Hvar:

P=þarf mótorafl
F=akstursviðnám (N)
v=ökuhraði (m/s)
η=skilvirkni drifrásar

Dæmigert AGV drifkerfi skilvirkni:

η = 0.85 – 0.95

6. Krafa um hallaafl

Þegar AGV-bílar starfa á skábrautum verður mótorinn að sigrast á aukinni þyngdaraflsviðnám.

Phalli=(mAGV + mload) × g × v × sinθ

Hvar:

Pslope=brekkuklifurkraftur
θ=hallahorn

Jafnvel lítil halli getur aukið aflþörf fyrir þunga-agvs verulega.

7. Hröðunaraflsþörf

Við ræsingu ökutækis þarf aukið afl fyrir hröðun.

Pacc=(mAGV + mload) × v² / (2 × t)

Hvar:

Pacc=hröðunarkraftur
v=markhraði (m/s)
t=hröðunartími (s)

Dæmigerður AGV hröðunartími:

t = 3 – 5 s

8. Lokaval mótorafl

Valið mótorafl ætti að uppfylla:

Pmotor Stærri en eða jafn og K × (Prun + Pslope + Pacc)

Hvar:

Pmotor=mótor nafnafl
Prjónaðu=kraft með stöðugum hraða
Pslope=brekkuklifurkraftur
Pacc=hröðunarkraftur
K=öryggisstuðull

Dæmigerður verkfræðilegur öryggisþáttur:

K = 1.2 – 1.5

9. Sérstök hönnunarsjónarmið fyrir AGV drifeiningar

Staðlaðar leiðbeiningar um val á mótor eiga ekki við í sumum forritum.

Viðbótar verkfræðileg greining er nauðsynleg þegar:

Multi-vagnar sem draga AGV

Þegar eitt AGV dregur margar kerrur eykst togkraftur og beygjuviðnám verulega.

Slökkt-álag

Ef hleðslumiðjan færist frá miðlínu ökutækisins er þörf á frekari togútreikningum.

Hár-hraði AGV

AGVs sem starfa hér að ofan:

80 m/mín

upplifa meira kraftmikið álag og gæti þurft meiri-afldrifeiningar.

Erfitt iðnaðarumhverfi

Mikill hiti, ryk eða raki getur krafist:

hærri IP verndareinkunnir

forsendur til að draga úr hreyfil

sérhæfða þéttingarhönnun

10. Verkfræðileg staðfesting á AGV drifkerfi

Eftir að AGV drifmótorinn og bremsukerfið hefur verið valið ætti að framkvæma löggildingarprófun.

Dæmigerð verkfræðipróf innihalda:

Samfelld notkunarprófun á álagi

Notaðu undir álagi í 4 klukkustundir og fylgstu með hitastigi mótorsins.

Ofhleðslupróf

Keyra kerfið á:

120% álag

í eina klukkustund.

Neyðarhemlunarpróf

Staðfestu stöðvunarvegalengd og hemlavirkni.

Endingarpróf

Framkvæma endurteknar ræsingar-stöðvunarlotur:

Stærri en eða jafnt og 1000 lotur

til að meta-langtímaáreiðanleika.

Niðurstaða

Að hanna áreiðanlega AGV drifeiningu krefst jafnvægis samsetningar vélrænna útreikninga, verkfræðireynslu og öryggissjónarmiða.

Vel-hannað AGV drifkerfi ætti að fylgja nokkrum meginreglum:

setja öryggi í forgang í uppsetningu bremsumótora

reikna vélarafl út frá raunverulegum rekstrarskilyrðum

framkvæma sérstaka greiningu fyrir flókin forrit

sannreyna frammistöðu með verkfræðiprófum

Með því að fylgja þessum verkfræðileiðbeiningum geta AGV-framleiðendur og kerfissamþættir hannað öruggari, skilvirkari og endingarbetri AGV drifkerfi sem geta uppfyllt kröfur nútíma sjálfvirkrar flutningsumhverfis.

Dæmi um innbyggða AGV drifbúnað

Nútíma AGV kerfi nota oft samþættAGV drifeiningarsem sameina mótor, gírkassa, bremsa ogAGV drifhjólí þétta mát. Þessar samþættu drifeiningar einfalda uppsetningu og bæta áreiðanleika kerfisins.

Þú getur skoðað mismunandi gerðir af AGV drifeiningum hér:

Dæmi um innri hlekk

AGV drifbúnaður

AGV drifhjól

Mismunadrifshjól fyrir AGV