En articles anteriors, vam explorar diversos aspectes de la tecnologia AGV. Ara, aprofundim en un dels components més crítics dels sistemes AGV: elsistema de suspensió. La funció principal d'un sistema de suspensió és ajustar la força normal aplicada als volants, assegurant-se que no sigui massa baixa (que podria provocar lliscament i fallada de tracció) ni massa alta (que podria provocar un consum excessiu de corrent i un rang de problemes, inclosa la sobrecàrrega de les rodes).
Paper de les molles a la suspensió AGV
Les molles són els components més utilitzats en els sistemes de suspensió. Aprofitant l'elasticitat de les molles comprimides, la suspensió ajusta automàticament la força normal als volants, assegurant un funcionament estable de l'AGV.
La majoria dels mecanismes de suspensió estan equipats amb dispositius que permeten l'ajust de la quantitat inicial o de precompressió de la molla, augmentant significativament el marge de disseny i facilitant els ajustos posteriors. El tipus d'estructura de suspensió i els paràmetres de selecció de la molla són crítics per al rendiment de l'AGV. Un sistema de suspensió ben dissenyat pot millorar l'adaptabilitat dels AGV a diferents entorns i millorar l'estabilitat operativa.
Exemple: un sistema de 4-roda auxiliar i de 2-volant típic
Per il·lustrar-ho, considerem una configuració de rodes típica ambquatre rodes auxiliars i dos volants. Abans de realitzar càlculs, hem de definir dos plans de referència paral·lels:
Un pla de referència basat en el nivell del terra.
Un pla de referència basat en el bastidor del vehicle on està muntat el sistema de rodes.
Per simplificar, suposem que l'alçada de les dues rodes auxiliars i del volant d'un costat de l'AGV és la mateixa, i la superfície del sòl pot ser simètrica o asimètrica respecte al pla de referència del sòl.
L'esquema simplificat es mostra a continuació (no inclòs).
Tal com es mostra, el volant es mou cap amunt i cap avall en relació al pla de terra durant el funcionament. La rigidesa de la molla (indicada com a KKK) i la quantitat de precompressió (indicada com a LLL) han de complir les condicions següents:
Quan l'AGV està plenament carregat i el volant està sobre una superfície còncava (-10 mm), el volant no ha de relliscar.
Quan l'AGV està plenament carregat i el volant està sobre una superfície convexa (+10 mm), el volant no s'ha de sobrecarregar.
Quan l'AGV està buit i sobre una superfície plana (0 mm), les rodes auxiliars no han de perdre el contacte amb el terra.
Cas pràctic: Càlcul de paràmetres
Suposem que pesa un AGV3 tones, amb una capacitat de càrrega útil de5 tones(centrat al centre de gravetat del vehicle). El volant té una capacitat de càrrega màxima de2 tones, amb un coeficient de fricció lliscant de0.3i un coeficient de fricció de rodament de0.03. L'AGV ha de funcionar sense problemes sobre una superfície del sòl amb una tolerància a la planitud de±10 mm.
Suposant que la quantitat de precompressió de la molla és LLL, la molla es comprimeix L−10L-10L−10 mm en superfícies còncaves i L+10L+10L+10 mm sobre superfícies convexes. La rigidesa de la molla s'indica com a KKK.
1. Càrrega completa, superfície còncava (-10 mm)
Quan l'AGV està completament carregat i un costat del vehicle suporta un pes de4 tones, per assegurar una tracció suficient:
2. Càrrega buida, superfície plana (0 mm)
Quan l'AGV està buit i un costat suporta un pes de1,5 tones, per garantir que cap roda auxiliar perdi el contacte:
3. Càrrega completa, superfície convexa (+10 mm)
Quan l'AGV està completament carregat i un costat suporta un pes de4 tones, per evitar sobrecarregar el volant:
Resultats i recomanacions
A partir dels càlculs, la rigidesa de la molla i la quantitat de precompressió han de satisfer les restriccions següents:
Aquesta combinació compleix els requisits en les tres condicions. Destaca la importància de disposar d'un dispositiu de precompressió ajustable en el sistema de suspensió, que permeti un ajustament fi durant el disseny i el funcionament.
Conclusió
Aquest article presenta els requisits clau per al disseny de la suspensió AGV i proporciona un mètode detallat per calcular ràpidament la rigidesa i la precompressió de la molla. En aplicacions pràctiques, aquests resultats poden guiar la selecció dels paràmetres de molla òptims, garantint un funcionament estable i fiable de l'AGV.
