麥輪平衡重式agv叉車總體設(shè)計(jì)

麥輪平衡重式agv叉車總體設(shè)計(jì)

0agv叉車在指定位置堆垛隨著物流自動(dòng)化的發(fā)展和需求，agv車輛是物流和智能設(shè)備中的重要設(shè)備。它是以電池為動(dòng)力源，具有舉升、動(dòng)力導(dǎo)向、路徑識別、安全避障和自動(dòng)充電等功能。在無人駕駛的情況下，實(shí)現(xiàn)自主搬運(yùn)貨物到指定位置進(jìn)行擺放、堆垛，對生產(chǎn)、運(yùn)輸、成本管理有重要意義。傳統(tǒng)的輪式AGV叉車需要一定的轉(zhuǎn)彎半徑、直角通道才能在工況下作業(yè)。但對一些空間狹窄或特殊的路徑場合，傳統(tǒng)的AGV叉車并不滿足該工況?；诖?，該文的輪式AGV叉車采用動(dòng)力相互獨(dú)立的4個(gè)麥克納姆輪結(jié)構(gòu)，具有零轉(zhuǎn)半徑的特點(diǎn)，在不改變車身方向的情況下，可以在平面內(nèi)做任意方向的移動(dòng)，提高了倉儲、物流的空間的利用率。該文闡述了麥輪AGV叉車的總體設(shè)計(jì)，其根據(jù)市場需求、工況要求，設(shè)計(jì)和布局外形尺寸、各性能參數(shù)、導(dǎo)航方式等。初步確定整機(jī)尺寸參數(shù)，選定軸距、輪距，自重、前懸距和后懸距等。具體從3個(gè)方面進(jìn)行論述。1叉車滿載前后橋載荷的變化確定整機(jī)重心的位置很重要。傳統(tǒng)叉車試驗(yàn)證明，空載前橋負(fù)荷滿足40%左右，滿載前橋負(fù)荷滿足90%左右是符合國家試驗(yàn)要求的。該文的麥輪叉車，如果按照傳統(tǒng)叉車進(jìn)行重心分布，滿載時(shí)，橫向行動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)斜向偏移。不僅會(huì)影響傳動(dòng)效率，更會(huì)影響導(dǎo)航的精度。所以在設(shè)計(jì)時(shí)要遵循滿載和空載前后橋負(fù)荷接近1∶1；由此增加一個(gè)可移動(dòng)的配重，在叉車滿載時(shí)，可移動(dòng)配重通過一個(gè)機(jī)構(gòu)向車體后移，改變整車的重心位置，使?jié)M載時(shí)前后橋重量幾乎相等。叉車空載時(shí)，可移動(dòng)的配重沿著車體進(jìn)行前移，使前后橋重量幾乎相等。就是說，時(shí)刻保證4個(gè)輪子承載重量接近相等。2、、動(dòng)摩擦系數(shù)及最大加速度根據(jù)工況需求，可確定自重M、額定起重量m、滿載運(yùn)行最大速度V、滿載爬坡度α、動(dòng)摩擦系數(shù)f、加速度a、起升高度h、軸距L、輪距C、滿載起升速度V3整車動(dòng)力性能分析行走系統(tǒng)由輪系、伺服電機(jī)、減速機(jī)組成。伺服電機(jī)和減速機(jī)的性能參數(shù)決定了整車的動(dòng)力性能。麥輪的直徑?jīng)Q定著整車重心高度和抗翻能力，即麥輪的強(qiáng)度、高度決定了整車的穩(wěn)定性、行走能力、運(yùn)行精度等。3.1循環(huán)系統(tǒng)的選擇采用均布的4點(diǎn)支撐，根據(jù)整機(jī)重量和承載量，計(jì)算出每個(gè)輪子的承載力，考慮一定的安全系數(shù)，再進(jìn)行麥輪的選擇，確定直徑。3.2支持設(shè)備的選擇伺服電機(jī)的選擇要考慮整車的起步、爬坡、行駛、加速和橫向移動(dòng)等動(dòng)力因素，根據(jù)工況實(shí)際要求進(jìn)行選擇。3.2.1計(jì)算功率的性能3.2.2．運(yùn)行速度及傳動(dòng)效率式中：M-叉車自重，kg。m-額定起重量，kg。V-滿載最大運(yùn)行速度，km/h。f-滾動(dòng)阻力系數(shù)，取f=0.045-0.06。η-運(yùn)行的傳動(dòng)效率，取0.85。α-爬坡度，%。D-麥輪直徑，m。a-加速度，m/s3.3轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)的匹配確定減速機(jī)的傳動(dòng)比結(jié)合電機(jī)參數(shù)選擇減速機(jī)，確定電機(jī)和減速機(jī)參數(shù)及曲線圖進(jìn)行匹配。原則是傳到輪子的動(dòng)力要大于輪子與地面的摩擦力；同時(shí)要有滿足牽引性能。4原油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)的定額壓力p根據(jù)起升重量和內(nèi)門架及叉架的重量，確定起升壓力，乘以一個(gè)過載1.25倍的系數(shù)，考慮5%～10%的壓力損失，最終得到起升系統(tǒng)的額定壓力P。4.2提升系統(tǒng)油的選擇根據(jù)起升系統(tǒng)的額定壓力P，來選擇油缸參數(shù)，暫設(shè)定油缸面積為S。4.3確定提升系統(tǒng)的服務(wù)4.4油擠出在系統(tǒng)壓力P和流量Q下，結(jié)合油泵特性曲線圖，選取排量q。4.5油擠出泵的選擇4.5.1油擠出機(jī)旋轉(zhuǎn)4.5.2油擠出的電機(jī)功率式中：n4.6交換閥的選擇通常選用比例電磁閥，原則是選用的額定流量和額定壓力大于上述計(jì)算的壓力和流量。5動(dòng)力源選擇全車系統(tǒng)總功率P6工作設(shè)備選擇一般采用兩級和三級起升工作裝置，能精準(zhǔn)地控制貨物的起升高度。7無反激光導(dǎo)航根據(jù)二維碼的定位精度和成本，分為兩大步驟叉車的導(dǎo)航方式有慣性、視覺二維碼、有反和無反激光導(dǎo)航常見的幾種。慣性導(dǎo)航通過對陀螺儀偏差信號的計(jì)算及地面磁釘信號采集來確定自身的位置和方向。地面需要施工鋪設(shè)磁釘，無需維護(hù)，定位精度一般，磁釘需要進(jìn)口較多，成本較高。視覺二維碼導(dǎo)航通過讀取網(wǎng)格狀布設(shè)的二維碼，確定絕對值坐標(biāo)和方位，地面需要鋪設(shè)二維碼，需要經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)，定位精度一般，成本較高。有反激光導(dǎo)航通過測量預(yù)先布設(shè)的地標(biāo)（反光板）來確定當(dāng)前的位置和方向。周邊需要施工布設(shè)反光板，路徑可任意變更，無需維護(hù)，定位精度高，成本高。無反激光導(dǎo)航通過四周的輪廓特征點(diǎn)來確定其當(dāng)前的位置和方向，不改變環(huán)境、不需要施工，路徑可任意變更，無需維護(hù)，定位精度中等，成本高。通過對比，采用有反和無反激光導(dǎo)航比較好。8避障系統(tǒng)可采用激光、光電、紅外、超聲等多重避障方式，加上車體機(jī)械碰撞感應(yīng)傳感器，全方位避障，規(guī)避各種潛在危險(xiǎn)。9自動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)和手動(dòng)遙控系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是AGV叉車的核心部件，負(fù)責(zé)接收上位機(jī)各種信號，經(jīng)CPU進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出控制策略，并輸出相應(yīng)的控制量對伺服電機(jī)進(jìn)行控制，完成一系列的運(yùn)動(dòng)、門架的起升等功能。自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)是保證AGV叉車能夠自主行駛的關(guān)鍵模塊。手動(dòng)遙控系統(tǒng)主要是通過手柄來實(shí)現(xiàn)AGV叉車運(yùn)動(dòng)和工作裝置的起升等功能。手動(dòng)遙控系統(tǒng)包括無線電遙控、紅外線遙控、超聲波遙控3種，可根據(jù)工況要求進(jìn)行選擇。10汽車液壓控制系統(tǒng)為保證設(shè)備、工件、人身安全等因素，應(yīng)滿足如下要求：當(dāng)車充電時(shí)，所用控制方式都不起作用，不能對整車進(jìn)行操縱控制。當(dāng)車啟動(dòng)后，車體上自動(dòng)充電口處電壓為零，以免意外發(fā)生觸電事故。車設(shè)有緊急停車按鈕，當(dāng)無線遙控器出現(xiàn)故障或整車出現(xiàn)非正常工作時(shí)，可按下急停按鈕切斷電源。具有聲、光、語音提示等報(bào)警功能，能自動(dòng)故障診斷和畫面提示操作并及時(shí)反饋信息。11穩(wěn)定性試驗(yàn)重心位置確定。標(biāo)準(zhǔn)無載，門架垂直，利用各部件重量