Perkenalan
Dalam sistem AGV dan AMR modern, roda penggerak adalah salah satu komponen paling penting yang menentukan kinerja sistem. Kemampuan akselerasi, kapasitas beban, stabilitas belok, dan keandalan jangka panjang semuanya dipengaruhi langsung oleh desain sistem penggerak.
Dalam banyak proyek teknik, pemilihan motor masih didasarkan pada bobot kendaraan atau pengalaman empiris. Namun roda penggerak diferensial AGV beroperasi dalam berbagai kondisi dinamis dan setiap kondisi memberikan persyaratan berbeda pada pencocokan torsi dan inersia motor.
Suatu desain yang lengkap harus mempertimbangkan gerak lurus, gerak lengkung, dan rotasi pada tempatnya. Di antara kondisi pengoperasian ini, putaran di tempat biasanya memerlukan torsi tertinggi dan menjadi faktor kunci dalam ukuran motor.
Artikel ini memberikan metode rekayasa praktis untuk perhitungan torsi dan pencocokan inersia untuk AGV roda penggerak diferensial yang dikembangkan oleh Plutools dan Yikong Intelligent Equipment.
Struktur Sistem Roda Penggerak Diferensial
AGV penggerak diferensial biasanya terdiri dari dua roda penggerak bertenaga dan beberapa roda kastor sebagai penyangga.
Gerak kendaraan dikendalikan dengan mengatur perbedaan kecepatan antara roda penggerak kiri dan kanan.
Kecepatan yang sama menghasilkan gerakan lurus
Kecepatan yang berbeda menghasilkan gerakan melengkung
Arah yang berlawanan menghasilkan rotasi di tempat
ArchiPLTture ini banyak digunakan dalam sistem tugger AMR AGV industri dan platform penanganan material otomatis karena strukturnya yang sederhana dan keandalan yang tinggi.
Model Ketahanan Gerak
Hambatan berkendara total terdiri dari tiga komponen utama
Resistensi bergulir
F_roll=(m - m_drive) * g * mu
m adalah total massa kendaraan
m_drive adalah beban yang ditopang oleh roda penggerak
mu adalah koefisien hambatan gelinding yang bergantung pada kondisi lantai
Kekuatan akselerasi
F_acc =m*a
a adalah percepatan kendaraan
Ini merupakan faktor kunci dalam kinerja dinamis terutama untuk aplikasi AMR berkecepatan tinggi
Resistensi kelas
F_grade=m * g * sin(theta)
theta adalah sudut kemiringan
Untuk aplikasi dalam ruangan datar, nilai ini nol
Kekuatan pendorong total
F_total=F_roll + F_acc + F_grade
Nilai ini digunakan sebagai dasar untuk semua perhitungan torsi
Torsi operasi garis lurus
Pada gerak lurus kedua roda penggerak membagi beban secara merata
Gaya per roda
F_lurus=F_total / 2
Torsi roda
T_lurus=F_lurus * (D / 2)
D adalah diameter roda penggerak
Kondisi ini digunakan untuk memverifikasi kemampuan operasi berkelanjutan dan stabilitas termal sistem motor
Di tempat rotasi kondisi kritis
Rotasi di tempat adalah kondisi kerja yang paling menuntut untuk AGV roda penggerak diferensial
Selama gerakan ini, satu roda penggerak berputar ke depan sementara roda lainnya berputar mundur
Roda kastor menghasilkan ketahanan kemudi maksimum yang secara signifikan meningkatkan kebutuhan torsi
Perkiraan teknik resistensi rotasi
F_spin=(2 * F_roll * persegi(W^2 + L^2)) / W
W adalah jarak roda penggerak
L adalah panjang badan kendaraan
Torsi yang diperlukan
T_putaran=F_putaran * (D / 2)
Dalam sebagian besar aplikasi industri AGV di tempat torsi rotasi biasanya dua sampai lima kali lebih tinggi dari torsi garis lurus
Kondisi ini menjadi acuan utama pemilihan motor pada sebagian besar proyek
Kondisi gerak melengkung
Dalam lingkungan operasi nyata, AGV menghabiskan sebagian besar waktunya dalam gerakan melengkung
Kecepatan roda berbeda dan roda kastor menimbulkan hambatan kemudi
Hubungan torsi
T_lurus < T_kurva < T_spin
Gerakan melengkung terutama digunakan untuk validasi stabilitas gerakan dan penyetelan sistem kontrol
Pencocokan inersia beban dan rasio roda gigi
Pencocokan inersia memainkan peran penting dalam kinerja gerak dan stabilitas kontrol
Inersia beban ekivalen pada sisi roda
J_beban=(m / 2) * (H / 2) * (H / 2)
Inersia sisi motor setelah pengurangan gearbox
J_motor=J_beban / (i * i)
i adalah rasio roda gigi
Pedoman rasio inersia yang direkomendasikan
Sistem servo di bawah 5 banding 1
Sistem stepper di bawah 10 banding 1
Pencocokan inersia yang tepat meningkatkan akurasi posisi respons akselerasi dan stabilitas sistem
Pertimbangan teknik untuk pemilihan roda penggerak
Pada kenyataannya perhitungan torsi desain sistem AGV saja tidak cukup
Faktor-faktor berikut juga harus dipertimbangkan
kinerja traksi antara roda dan lantai
masa pakai gearbox dan perilaku termal
kemampuan operasi tugas berkelanjutan
variasi kondisi lantai
distribusi beban dan pergeseran pusat gravitasi
Mengabaikan faktor-faktor ini dapat menyebabkan roda menjadi terlalu panas atau kontrol gerakan tidak stabil
Solusi roda penggerak diferensial seri PLT
Plutools dan Yikong Intelligent Equipment menyediakan sistem roda penggerak diferensial seri PLT sebagai solusi terintegrasi untuk produsen AGV
Seri PLT mengintegrasikan gearbox presisi motor servo tegangan rendah dan roda penggerak kelas industri ke dalam sistem modular yang ringkas
Model yang umum mencakup PLT85, PLT240 dan PLT550 yang mencakup berbagai kapasitas beban untuk berbagai aplikasi AGV.
Produk-produk ini banyak digunakan di
gudang AGV
robot bergerak otonom
tugger AGV
platform seluler industri
sistem logistik tugas berat
Dengan menggunakan solusi roda penggerak terintegrasi, produsen dapat secara signifikan mengurangi kompleksitas pengembangan, meningkatkan keandalan sistem, dan memperpendek siklus pengembangan proyek
Kesimpulan
Roda penggerak diferensial Ukuran motor AGV harus didasarkan pada model rekayasa multi kondisi yang lengkap, bukan estimasi bobot yang disederhanakan
Gerakan lurus menentukan kebutuhan torsi terus menerus
Gerakan melengkung memvalidasi stabilitas sistem
Rotasi di tempat menentukan kebutuhan torsi maksimum
Dengan menggabungkan pencocokan inersia penghitungan torsi dan batasan teknik praktis, pengembang AGV dapat mencapai kinerja sistem yang stabil, efisien, dan andal di lingkungan industri
