Ágrip

Í AGV og AMR þróun einbeita verkfræðingar sér venjulega að mikilvægum hlutum eins og drifmótorum, lækkum, stýrikerfum og leiðsögutækni. Hins vegar er einn mikilvægur vélrænn þáttur oft vanmetinn - fjöðrunarhönnun drifhjólakerfisins.

Fyrir fjögurra- AGV-bíla með fjórum drifhjólum og stýrisaðgerðum er fjöðrun ekki bara valfrjáls aukabúnaður. Það gegnir mikilvægu hlutverki við að viðhalda jafnvægi á hleðslu hjóla, draga úr stýrisviðnám, koma í veg fyrir of mikinn mótorstraum og bæta langtímaáreiðanleika kerfisins.

Þessi grein sýnir alvöru viðskiptavinum fráPlútól, að greina hvernig skortur á fjöðrun olli ójafnri hleðslu á hjólum, óeðlilegum stýristraumi og ofhitnun mótor á fjórhjólabíl. Með -prófunum á staðnum og verkfræðilegri greiningu var raunveruleg orsök greind, sem gaf dýrmæta innsýn fyrir AGV undirvagnshönnun.

Bakgrunnur verkefnisins

Viðskiptavinur þróaði þunga- AGV með fjórhjóladrifi og fjórhjólastýri.

AGV var búinn fjórum settum afPlutools PLT310 Lóðrétt AGV drifhjól. Ökutækið var ekki með hjálparhjólum og drifhjólakerfið var hannað án fjöðrunarbúnaðar.

ThePLT310 Lóðrétt AGV drifhjóler með þétta uppbyggingu, mikla burðargetu, nákvæma stýrisgetu og framúrskarandi áreiðanleika. Það er hannað fyrir þunga- AGV, AMR og iðnaðar farsíma vélmenni sem krefjast stöðugs aksturs og nákvæmrar staðsetningar.

Á upphafsstigi gangsetningar starfaði AGV vel í verksmiðju viðskiptavinarins.

Þar sem gangsetningarsvæðið var tiltölulega flatt gólf, sýndi ökutækið góða stýrigetu. Miðað við þetta umhverfi taldi viðskiptavinurinn að fjöðrunarkerfi væri óþarft.

Frá verkfræðilegu sjónarhorni mælum við hins vegar með því að halda fjöðrunarhönnuninni til að bæta aðlögunarhæfni að raunverulegum-heimsnotkunarskilyrðum og viðhalda jafnvægi á hjólhleðslu.

Þrátt fyrir að AGV hafi staðið sig vel við verksmiðjuprófanir, komu óvænt vandamál upp eftir uppsetningu á loka umsóknarstaðnum.

Stýrisvandamál komu upp á lokanotendasíðunni

Eftir að AGV var sett upp á lokastað viðskiptavinarins komu upp nokkur vandamál:

AGV átti í erfiðleikum með að framkvæma á-stað snúningi;

Stýrisstraumur náði oft 80A núverandi takmörkun stjórnandans;

Á ákveðnum svæðum gat AGV ekki lokið stýringu;

Stýrismótorarnir urðu mjög heitir eftir stöðuga notkun.

Út frá þessum einkennum grunaði viðskiptavininn upphaflega að stýriskerfið skorti nægilegt tog.

Þeir töldu að lausnin myndi krefjast:

Stærri stýrismótor;

Gírkassi með hærra minnkunarhlutfalli.

Þessi forsenda var skiljanleg vegna þess að mikill straumur og bilaður stýrisbúnaður tengist oft ófullnægjandi snúningsvægi mótorsins.

Hins vegar, eftir að hafa greint raunveruleg rekstrarskilyrði, töldu verkfræðingar Plutools að undirrótin gæti ekki verið tengd vélarafli.

Ítarlegrar -rannsóknar á vefsvæðinu og gagnagreiningu var krafist.

Á-staðrannsókn og rótarástæðugreining

Verkfræðingar Plutools heimsóttu -endanotendasíðuna og framkvæmdu yfirgripsmikla skoðun á AGV undirvagninum.

Hinir fjórirPLT310 Lóðrétt AGV drifhjólvoru sett upp í hefðbundinni fjögurra-horna stillingu:

Hjól nr.1 og hjól nr.4 mynduðu eitt ská par;

Hjól nr.2 og hjól nr.3 mynduðu annað ská par.

Við skoðun komumst við að því að sléttleiki gólfsins á endanlegri umsóknarstað var verulega verri en við notkunarumhverfi viðskiptavinarins.

Meira um vert, aflögun hjólsins nr.1 og hjólsins nr.4 var áberandi meiri en hin hjólin tvö.

Þetta benti til þess að drifhjólin fjögur deildu ekki þyngd ökutækisins jafnt.

Vegna ójöfns jarðalags bar annað ská parið af drifhjólum of mikið lóðrétt álag en hitt skáparið mun minna álag.

Fyrir fjögurra- AGV án fjöðrunar getur þetta ójafnvægi aukið stýrimótstöðu verulega og skapað óeðlilega álag á mótor.

Stýrisstraumprófun og gagnasönnun

Til að sannreyna greiningu okkar framkvæmdu verkfræðingar Plutools rauntíma vöktunarpróf á stýrisstraumi allra fjögurra PLT310 lóðrétta AGV drifhjólanna.

Fyrst var AGV prófuð á svæðinu þar sem stýribilun varð.

Meðan á prófuninni stóð náði eitt ská par af drifhjólum fljótt 80A straummörkum stjórnandans, en AGV gat samt ekki klárað snúninginn.

Þetta benti til þess að stýriskerfið væri að upplifa of mikið vélrænt viðnám frekar en ófullnægjandi mótorafköst.

Eftir það var AGV fluttur á svæði þar sem öll fjögur drifhjólin gátu snúist mjúklega. Stýrisstraumur hvers drifhjóls var mældur aftur.

Niðurstöður prófsins sýndu:

Hjól nr.1 og hjól nr.4: um það bil 70–80A stýristraumur;

Hjól nr.2 og hjól nr.3: um það bil 5–15A stýristraumur;

Heildarræsingarstraumur stýrismótoranna fjögurra: um það bil 170–180A.

Þessar niðurstöður gáfu sterkar vísbendingar.

Ef afkastageta stýrismótorsins var ófullnægjandi ættu allir fjórir stýrismótorarnir að nálgast straumtakmörkunina samtímis.

Hins vegar var raunin allt önnur:

Aðeins eitt ská par af drifhjólum virkaði undir miklu álagi en hitt parið bar verulega minna álag.

Því var vandamálið ekki af völdum ófullnægjandi togs stýrismótors eða getu gírkassa.

Raunveruleg orsök varójöfn dreifing hjólaálags af völdum skorts á fjöðrunarjöfnun.

Af hverju hefur skortur á fjöðrun áhrif á árangur AGV stýris?

Margir verkfræðingar gera ráð fyrir að fjórhjóladrifsbíll geti náttúrulega dreift þyngd ökutækisins jafnt á öll fjögur hjólin.

Fræðilega séð er þetta satt við kjöraðstæður.

Hins vegar er raunverulegt iðnaðarumhverfi sjaldan fullkomlega flatt.

Jafnvel lítill munur á gólfhæð getur skapað ójafna hleðslu þegar AGV undirvagn fer í gegnum mismunandi svæði.

Fyrir fjögurra- AGV án fjöðrunar getur undirvagninn ekki í raun bætt upp fyrir þessi afbrigði á jörðu niðri.

Fyrir vikið geta eftirfarandi aðstæður komið upp:

Eitt ská hjólapar ber megnið af þyngd ökutækisins;

Hitt ská parið hefur minnkað snertiþrýsting;

Ofhlaðin hjól upplifa meiri aflögun hjólbarða;

Stýrisviðnám eykst verulega;

Straumur stýrismótors hækkar hratt;

Mótorhiti hækkar;

AGV gæti að lokum mistekist að klára stýringu.

Þess vegna er raunverulegt vandamál ekki að mótorinn geti ekki framleitt nóg tog.

Raunverulega vandamálið er að óhófleg vélræn viðnám myndast við ójöfn hjólhleðslu.

Álagsdreifingargreining

Sambandið milli stýriskrafts og mótorstraums má telja um það bil hlutfallslegt.

Í vettvangsprófuninni, þegar AGV gat varla lokið stýringu, var meðalstýrisstraumur tveggja skáhjólahópanna um það bil:

Hópur A: 10A;

Hópur B: 80A.

Byggt á núverandi dreifingu er hægt að reikna út áætlaða álagsdreifingu:

A hópur:

Heildarálag × 10 / (10 + 80)

≈ 11% af heildarálagi

B-riðill:

Heildarálag × 80 / (10 + 80)

≈ 89% af heildarálagi

Þetta þýðir að álagshlutfallið milli tveggja skáhjólahópanna var nálægt:

1 : 8

Með öðrum orðum, eitt par af skáhjólum bar næstum átta sinnum meira álag en hitt parið.

Þegar AGV-bíllinn var kominn á ójafnara svæði þar sem stýring bilaði algjörlega varð álagsójafnvægið enn alvarlegra.

Þessi útreikningur staðfesti ennfremur að lykilatriðið var ekki aflgeta PLT310 drifhjólakerfisins, heldur ójöfn dreifing vélræns álags.

Lausn: Bæta fjöðrun við PLT310 drifhjólakerfið

Eftir að hafa borið kennsl á rót orsökarinnar skipti Plutools ekki um stýrismótora eða breytti uppsetningu gírkassa.

Þess í stað lagði lausnin áherslu á að bæta vélrænni uppbyggingu:

Fjöðrunarbúnaður var bætt við öll fjögur PLT310 lóðrétt AGV drifhjólin.

Með fjöðrunarkerfið uppsett gæti hvert drifhjól sjálfkrafa bætt upp fyrir litlar ójöfnur á gólfi og viðhaldið jafnari snertiþrýstingi.

Eftir breytinguna:

AGV endurheimtist sléttur í-snúningsafköstum;

Stýrisstraumur minnkaði verulega;

Mótorhiti fór aftur í eðlilegt svið;

Ökutækið virkaði á áreiðanlegan hátt á -endanotendasíðunni.

Þetta tilvik sýndi fram á að bæta vélrænt álagsjafnvægi getur verið skilvirkara en einfaldlega að auka afl mótorsins.

Verkfræðisamantekt

Mörg AGV verkefni standa sig vel við verksmiðjuprófanir en lenda í óvæntum vandamálum eftir uppsetningu.

Ástæðan er oft ekki ófullnægjandi afköst íhluta, heldur munurinn á gangsetningarumhverfinu og raunverulegum rekstrarskilyrðum.

Fyrir fjórhjóla AGV-bíla fer stýrisframmistaða ekki aðeins eftir snúningsvægi mótors og vali á gírkassa, heldur einnig af jafnvægi hjóla.

Þetta tilfelli sýnir að jafnvel minniháttar ójöfnur á gólfi geta valdið alvarlegum álagsstyrk í fjórhjólavél án fjöðrunar, sem leiðir til:

Aukin stýriviðnám;

Of mikill mótorstraumur;

Hærra mótorhitastig;

Minni áreiðanleiki kerfisins;

Hugsanleg stýrisbilun.

Fyrir fjögurra-hjóla AGV undirvagnshönnun mælir Plutools með:

Mat á stöðvunarkröfum byggt á raunverulegum notkunarskilyrðum, ekki aðeins gangsetningarumhverfi;

Miðað við verstu-tilfelli rekstrarskilyrða við hönnun undirvagns;

Framkvæma greiningu á dreifingu hjólaálags áður en gengið er frá vélrænni uppbyggingu;

Notkun upphengdra drifhjólalausna fyrir þunga-agvs og stöðuga notkun.

Fjöðrun er ekki bara vélrænn aukahluti.

Það er mikilvægur hönnunarþáttur sem tryggir stöðugan rekstur, jafnvægi á hleðslu og -langtímaáreiðanleika AGV drifkerfa.

Með faglegri drifhjólatækni og verkfræðireynslu,Plutools heldur áfram að veita áreiðanlegar AGV hreyfanleikalausnir fyrir alþjóðlega greindar framleiðslu- og flutningaforrit.