AGV/AMR Tasarım Hesaplayıcısı: Parametre Hesaplamalarından Seçim Kılavuzlarına Kadar Önemli Noktalar

Otonom lojistik sektöründe, özellikle otomotiv üretiminde , Otonom Güdümlü Araçlar (AGV'ler) hayati bir rol oynamaktadır. Atölye içinde parçaları ve bitmiş ürünleri verimli bir şekilde taşıyarak üretim verimliliğini ve lojistik doğruluğu artırırlar. Bugün, bir AGV tasarım hesaplama belgesine dayanarak, AGV tasarımındaki temel hususları inceleyeceğiz.

1. AGV'nin Temel Parametre Ayarı: Temel

Araç Özellikleri
Bir AGV'nin temel parametreleri, tasarımının temelini oluşturur. Tahrik tekerleği sayısı, tekerlek çapı, ağırlık ve yük kapasitesi gibi parametreler birbirine bağlıdır ve toplu olarak AGV'nin genel performansını belirler. Örneğin, iki tahrik tekerleği, 353 mm çapında, 2000 kg ağırlığında ve 15000 kg yük kapasitesine sahip bir AGV, ağır hizmet tipi taşımacılık için tasarlandığını gösterir. Daha yüksek bir yük kapasitesi, dengeli bir yapı ve yeterli güç desteği gerektirir ve tahrik tekerleği sayısı ve çapı seçimi, ağır yükler taşırken denge ve esneklik sağlamalıdır.

İşletme Performans Parametreleri
Çalışma hızı, hızlanma süresi ve frenleme süresi kritik performans parametreleridir. Hız 0,6 m/sn, hızlanma süresi 5 saniye ve yavaşlama süresi 0,5 saniye olarak ayarlanmıştır. Bu ayarlar, hız, güvenlik ve yük stabilitesi arasında bir denge kurar. Daha yavaş hızlanma, atalet nedeniyle yüklerin yerinden oynamasını veya düşmesini önlemeye yardımcı olurken, daha kısa yavaşlama süresi acil durumlarda hızlı duruş sağlayarak personel ve ekipman güvenliğini sağlar.

2. Karmaşık Çalışma Koşullarında Direnç Hesaplaması

Farklı Koşullar Altında Direnç Analizi
AGV'ler, çalışma sırasında yuvarlanma direnci, kalkış direnci, frenleme direnci ve tırmanma direnci gibi çeşitli direnç türleriyle karşılaşır. Örneğin, tam yük altında yuvarlanma direnci, AGV ile zemin arasındaki yuvarlanma sürtünmesinden kaynaklanan ve aracın ağırlığı ve yuvarlanma sürtünme katsayısıyla orantılı olan 3335,4 N'dur. Kalkış direnci ise, araç hareketsiz halden kalkış yaptığında ataleti yenmek için gereken kuvvet olan 2040,0 N'dur. Frenleme direnci, yüksek hızlı AGV'yi hızla durdurmak için 20400,0 N'a ulaşır. Ayrıca, AGV bir eğime tırmanması gerektiğinde, 2° eğimde 5820,1897 N'a ulaşan tırmanma direnciyle karşılaşır. Bu dirençlerin doğru bir şekilde hesaplanması, sonraki güç sistemi tasarımı ve motor seçimi için çok önemlidir.

Yüzey Malzemesi ve Sürtünme Katsayısının Etkisi
Yüzey malzemelerinin seçimi, sürtünme katsayısını doğrudan etkiler ve bu da AGV'nin direncini etkiler. Yaygın yüzey malzemesi kombinasyonları arasında poliüretan-epoksi zemin, poliüretan-çimento zemin, kauçuk-epoksi zemin ve kauçuk-çimento zemin bulunur ve bunlara karşılık gelen statik sürtünme katsayıları 0,6, 0,7, 0,8 ve 0,9'dur. Farklı sürtünme katsayıları, kalkış, frenleme ve tırmanma gibi farklı koşullar altında farklı etkiler üretir. Örneğin, acil frenleme sırasında, AGV'nin sıçramasını önlemek için yeterince yüksek bir statik sürtünme gereklidir. Bu nedenle, zemin ve tekerlek malzemelerinin seçimi, çeşitli koşullar için gerekli sürtünmeyi dikkate almalıdır.

3. Motor Seçiminde Önemli Hususlar

Tork ve Güç Eşleştirme
Motor seçimi, tork ve güç uyumuna odaklanan AGV tasarımının önemli bir unsurudur. Gerekli tork ve güç, tam yükte düz kalkış, düz hızda çalışma, tırmanma hızında kalkış ve tırmanma hızında çalışma gibi farklı çalışma koşullarında değişiklik gösterir. Örneğin, tam yükte düz kalkış için gereken tork 16,318508771929825'tir ve motorun nominal torku bu gereksinimi karşılamalıdır. Nominal güç sadece bir referanstır, çünkü tork AGV'nin kalkış ve tırmanma kabiliyetini belirlemede daha önemli bir rol oynarken, güç daha çok hız ve verimlilikle ilişkilidir.

Motor Performans Özellikleri
Motor devri 0-3000 dev/dak arasında nispeten sabit kalarak istikrarlı bir tork çıkışı sağlar. Ayrıca, direksiyon simidi aşırı yüklenebilir ve motorun maksimum torku genellikle nominal torkun üç katıdır. Bu özellik, özel koşullar altında daha güçlü bir güç çıkışı sağlar, ancak motorun normal koşullar altında makul bir yük aralığında çalışmasını sağlamak için motor seçimi sırasında dikkatli bir değerlendirme yapılması gerekir.

4. Yay Seçimi ve Araç Dengesi

Yay Parametre Hesaplaması
AGV'lerdeki yaylar tamponlama ve destek sağlar ve seçimleri çeşitli parametrelere bağlıdır. Örneğin, tahrik tekerleği başına 8 yay bulunur ve farklı sıkıştırma uzunluklarındaki gerilim hesaplanarak, yayların AGV'nin ağırlık ve yük değişimlerini karşılayabilmesi sağlanır. Örneğin, 78 mm sıkıştırılmış uzunlukta gerilim 1466,7296897006022N'dir. Bu parametrelerin doğru hesaplanması, çalışma sırasında stabilite ve şok emiliminin sağlanması açısından kritik önem taşır.

Yay Malzeme Seçimi
Yay malzemesi seçimi de çok önemlidir. Farklı malzemeler farklı sertlik modüllerine ve özelliklerine sahiptir. Örneğin, karbon yay çeliği güçlü ve işlenmesi kolaydır, ancak 130°C'nin üzerinde çalışamazken, silisyum-manganez çeliği değişken yükler, darbe yükleri ve yüksek sıcaklık ortamları için uygundur. Yay malzemesi seçimi, performans ve uzun ömür sağlamak için AGV'nin çalışma ortamını ve çalışma gereksinimlerini dikkate almalıdır.

5. Sonuç

Otomotiv üretim lojistiğinde AGV tasarımı, karmaşık bir sistem mühendisliği görevidir. Temel parametrelerin belirlenmesinden, çeşitli çalışma koşullarındaki dirençlerin hesaplanmasına ve motor ve yay seçimine kadar her adım birbiriyle bağlantılıdır. Ancak bu faktörleri kapsamlı bir şekilde değerlendirip doğru hesaplamalar ve rasyonel seçimler yaparak, güvenilir ve yüksek performanslı AGV'ler tasarlayabiliriz. Otomotiv üretim endüstrisi gelişmeye devam ettikçe, AGV tasarımları da daha karmaşık ve çeşitlendirilmiş üretim ihtiyaçlarını karşılamak üzere optimize edilecek ve yenilenecektir.