對于六輪布局等多輪系布局,通過擺動橋式結構實現路面適應則需要設置更多組的擺動橋。由上述分析,一個擺動橋可視為將兩個輪子變化為1個輪子。由于三
輪必定接地,六輪布局須將六輪變化為三輪,即需要3組擺動橋結構。
圖17 擺動橋結構具體應用
(5)四邊形式。四邊形式浮動結構是基于四連桿的擺動原理,在其基礎上增加減震彈簧,使其結構擺動時壓縮減震彈簧而實現的減震效果。
四邊形式浮動結構的減震型式比較類似于鉸接擺動式浮動結構,兩者均是通過繞著鉸接點旋轉來壓縮減震彈簧從而起到減震效果,然而,這兩者在運動結構以及受力上不全相同。
圖18 四邊形式浮動結構簡圖
如圖19 所示,四邊形式浮動結構的上下浮動方式是四連桿機構的擺動原理,而鉸接擺動式浮動結構的上下浮動方式是繞鉸接點作圓周運動的原理。
圖19 四邊形式與鉸接擺動式的受力對比
四連桿的擺動原理可實現驅動單元在浮動時其姿態不會發生改變,而鉸接擺動式結構的驅動單元在浮動過程其傾角會逐漸變化。傾角的變化使得驅動輪的支承力與安裝座的支反力間產生力臂,從而使驅動單元受扭。
表1 AGV常見減震浮動結構特點分析
減震結構類型 | 適應性 | 空間占用 | 優點 | 局限點 | 適用范圍 |
鉸接擺動式 | 優 | 中等 | 小剛度的彈簧能提供更大的地面貼緊力,減震適應性較好。 | 存在雙向受力差異性在受阻的方向驅動輪受扭,需要驗算其結構強度 | 大載重,空間較充足的輪系布局 |
垂直導柱式 | 中等 | 小 | 占用空間小,結構簡單 | 導柱容易因受扭而卡滯,應當要有潤滑以及抗扭措施 | 輕中載,空間要求較高的輪系布局 |
剪叉式 | 差 | 較大 | 更易于與差速轉向模塊相結合 | 占用體積大,結構導致減震性較差 | 具備減震以及相對車體旋轉功能的差速驅動布局 |
擺動橋式 | 中等 | 大 | 非特殊環境無需減震彈簧,結構簡單,多橋組合的適應性較好 | 多輪系布局須多橋組合的結構才能適應不平路面。 | 多輪系且高度空間充足的輪系布局 |
四邊形式 | 優 | 中等 | 小剛度的彈簧能提供更高的地面貼緊力,減震適應性更好,浮動過程驅動單元姿態不變,可消除鉸接擺動式結構驅動輪受扭問題 | 結構復雜,空間占用相比較鉸接擺動式大一些 | 載重,空間較充足的輪系布局 |
四邊形式浮動結構在浮動過程中姿態不會發生改變,其驅動單元與安裝座間的力始終共線。
四邊形式浮動結構對豎直方向的空間要求較大,其結構相比鉸接擺動式結構復雜,此類結構一般應用于叉車式 AGV 的立式舵輪以及差速驅動中。
對AGV常見的減震浮動結構特點分析見于表1。從目前國內的 AGV 減震型式來看,大載重的舵輪布局更多的是采用鉸接擺動式浮動結構,對于載重較為小的舵輪布局則采用垂直導柱式結構。對于差速驅動,對于路面適應性要求較高的布局一般采用獨立懸掛的減震型式,其包括了鉸接擺動式、垂直導柱式、四邊形式。
AGV的主要輪系布局包含差速布局和舵輪布局,針對其布局的型式不同,其減震的結構方式也應當分析其影響的輕重。
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