Como componente central del manejo flexible de materiales, los AGV con accionamiento diferencial se utilizan ampliamente en diversos escenarios logísticos debido a su estructura compacta, control maduro y alta flexibilidad. Una comprensión profunda de sus detalles técnicos es crucial para una selección y diseño adecuados.
1. Método de conducción y estructura del sistema de ruedas
El principio básico de la transmisión diferencial es lograr la dirección controlando de forma independiente la diferencia de velocidad entre dos ruedas motrices fijas. Según el número de ruedas motrices y su integración funcional, se dividen principalmente en tres tipos:
Tracción diferencial de doble-rueda
Composición del sistema de ruedas: 2 ruedas motrices independientes (a menudo con estructuras de amortiguación o giro) + 2 o más ruedas giratorias pasivas.
Características de movimiento: Posee la movilidad más completa, capaz de avanzar, retroceder, trayectorias curvas arbitrarias ycero-radio en-rotación en el lugar, ofreciendo una flexibilidad extremadamente alta.
Adaptación de carga: Cuando las ruedas motrices tienen amortiguación de resorte, se necesita suficiente contrapeso para evitar el deslizamiento. Si se utiliza un diseño de barra de equilibrio oscilante para las ruedas motrices, la adaptabilidad a los cambios de carga es mayor sin necesidad de peso adicional.
Mando de dirección diferencial unidireccional
Composición del sistema de ruedas: 1 volante diferencial integrado (que combina tracción y dirección, con amortiguación) + 1 rueda direccional fija + 1 rueda giratoria.
Características de movimiento: El modo de movimiento es similar al de un automóvil y solo admitemovimiento hacia adelante y giro mientras se avanza, no puede revertirse. Adecuado para circuitos logísticos unidireccionales y de ruta fija-.
Accionamiento de dirección diferencial bidireccional
Composición del sistema de ruedas: 1 volante diferencial reversible (con amortiguación) + 2 ruedas giratorias.
Características de movimiento: Amplía la funcionalidad del volante unidireccional, permitiendoTraducción hacia adelante, hacia atrás y lateral., mejorando la maniobrabilidad en espacios reducidos.
2. Cálculos de parámetros clave: fuerza de tracción y radio de giro
El funcionamiento estable del AGV depende de una fuerza de tracción suficiente y una capacidad de giro adecuada. Estos son los métodos de cálculo principales.
Cálculo de la fuerza de tracción
Es fundamental garantizar que el sistema de accionamiento pueda superar la resistencia total durante el funcionamiento. La fuerza de tracción total requerida (F_tracción) debe satisfacer:
F_tracción Mayor o igual a F_resistencia=F_rolling + F_slope + F_acceleration
Resistencia a la rodadura (F_rolling): F_rolling=μ_rolling × m × g
μ_rolling: Coeficiente de resistencia a la rodadura (0,01-0,02 para suelos de alta calidad)
m: Masa total (tara AGV + carga nominal) en kg
g: Aceleración gravitacional (9,8 m/s²)
Resistencia de gradiente (F_pendiente): F_pendiente=m × g × pecado(θ)
θ: Ángulo de inclinación máximo del camino
Resistencia a la aceleración (F_aceleración): F_aceleración=m × a
a: Aceleración/desaceleración máxima del AGV en m/s²
Verificación del par del motor: Según la fuerza de tracción total, verifique si el par de un solo motor es suficiente.
Par de motor único T Mayor o igual a (F_tracción × R_rueda) / (2 × η)
* R_wheel: Radio de la rueda motriz en metros
* η: Eficiencia de transmisión (normalmente 0,8~0,9)
Cálculo del radio de giro
Para AGV con doble-diferencial de rueda: Su modelo cinemático permiterotación en-lugar, así elEl radio de giro mínimo teórico es 0.. En aplicaciones prácticas, se planifica una trayectoria de giro razonable teniendo en cuenta la estabilidad y la eficiencia.
Para AGV con transmisión de dirección diferencial: Su radio de giro está determinado por la distancia entre ejes y el ángulo máximo de dirección, calculado como:
Radio de giro mínimo R_min=L / tan( _max)
L: Distancia entre ejes entre el centro del volante y el eje seguidor
_max: Ángulo máximo de dirección del volante
Resulta queacortar la distancia entre ejes y aumentar el ángulo de dirección mejora efectivamente la flexibilidad de giro.
3. Consideraciones para la selección de componentes principales
Motor de accionamiento: Debe cumplir tanto con lospar nominal(asegurando una tracción continua) ypar máximo(cumpliendo con los requisitos de inicio, aceleración y capacidad de ascenso). El valor del par calculado a partir de la fuerza de tracción antes mencionada es la base directa para la selección del motor.
Sistema de amortiguación de resorte: Su función principal es mantener un contacto continuo entre la rueda motriz y el suelo para proporcionar una tracción estable. La precarga del resorte y el coeficiente de rigidez necesitan un cálculo y una selección precisos en función de la tara del AGV, la carga nominal y la planitud del piso, lo que garantiza que la rueda motriz no resbale debido al levantamiento del suelo bajo cargas variables.
4. Resumen del escenario de aplicación
Los sistemas de accionamiento diferencial cubren un espectro que va desde alta flexibilidad hasta aplicaciones rentables-.
AGV con doble-rueda diferencial, debido a su flexibilidad superior, son la opción preferida paratalleres de soldadura de automóviles, líneas de ensamblaje de componentes flexibles y almacenes de preparación de pedidos de "mercancías-a-personas", especialmente adecuado para tareas de transporte de lotes pequeños-de alta-frecuencia en escenarios de ruta-complejas o con restricciones de espacio-.
AGV con accionamiento de dirección diferencialse utilizan más a menudo paraTransporte de material unidireccional o bidireccional donde los caminos son relativamente fijos pero aún requieren cierta maniobrabilidad., sobresaliendo en escenarios como el suministro-de material en línea en talleres de ensamblaje general.
Conclusión: La selección de un AGV de accionamiento diferencial es un proceso sistemático que comienza desderequisitos del escenario (flexibilidad), verificando la potencia a travéscálculos de fuerza de traccióny luego validar la viabilidad medianteRadio de giro y análisis espacial.. El cálculo preciso y la coincidencia razonable son la base para garantizar el funcionamiento eficiente y estable del sistema AGV.
