Em artigos anteriores, exploramos vários aspectos da tecnologia AGV. Agora, nos aprofundamos em um dos componentes mais críticos dos sistemas AGV: osistema de suspensão. A principal função de um sistema de suspensão é ajustar a força normal aplicada aos volantes, garantindo que ela não seja nem muito baixa (o que poderia causar escorregamento e falha de tração) nem muito alta (o que poderia levar ao consumo excessivo de corrente e a uma série de problemas, incluindo sobrecarga das rodas).
Papel das molas na suspensão AGV
As molas são os componentes mais utilizados em sistemas de suspensão. Ao aproveitar a elasticidade das molas comprimidas, a suspensão ajusta automaticamente a força normal nos volantes, garantindo uma operação estável do AGV.
A maioria dos mecanismos de suspensão são equipados com dispositivos que permitem o ajuste da quantidade inicial ou de pré-compressão da mola, aumentando significativamente a margem de projeto e facilitando os ajustes posteriores. O tipo de estrutura de suspensão e os parâmetros de seleção da mola são críticos para o desempenho do AGV. Um sistema de suspensão bem projetado pode aumentar a adaptabilidade dos AGVs a diferentes ambientes e melhorar a estabilidade operacional.
Exemplo: um sistema típico de 4-volante auxiliar e 2-volante
Para ilustrar, vamos considerar uma configuração típica de roda comquatro rodas auxiliares e dois volantes. Antes de realizar os cálculos, precisamos definir dois planos de referência paralelos:
Um plano de referência baseado no nível do solo.
Um plano de referência baseado na estrutura do veículo onde o sistema de rodas está montado.
Para simplificar, assumimos que a altura das duas rodas auxiliares e do volante de um lado do AGV é a mesma, e a superfície do solo pode ser simétrica ou assimétrica em relação ao plano de referência do solo.
O esquema simplificado é mostrado abaixo (não incluído).
Conforme ilustrado, o volante se move para cima e para baixo em relação ao plano de solo durante a operação. A rigidez da mola (denotada como KKK) e a quantidade de pré-compressão (denotada como LLL) devem atender às seguintes condições:
Quando o AGV estiver totalmente carregado e o volante estiver em uma superfície côncava (-10 mm), o volante não deverá escorregar.
Quando o AGV está totalmente carregado e o volante está em uma superfície convexa (+10 mm), o volante não deve ser sobrecarregado.
Quando o AGV estiver vazio e em superfície plana (0 mm), as rodas auxiliares não devem perder contato com o solo.
Estudo de caso: cálculo de parâmetros
Suponha que um AGV pese3 toneladas, com capacidade de carga de5 toneladas(centrado no centro de gravidade do veículo). O volante tem uma capacidade máxima de carga de2 toneladas, com um coeficiente de atrito deslizante de0.3e um coeficiente de atrito de rolamento de0.03. O AGV deve operar suavemente em uma superfície de solo com tolerância de planicidade de±10mm.
Supondo que a quantidade de pré-compressão da mola seja LLL, a mola é comprimida em L−10L-10L−10 mm em superfícies côncavas e L+10L+10L+10 mm em superfícies convexas. A rigidez da mola é indicada como KKK.
1. Carga Total, Superfície Côncava (-10 mm)
Quando o AGV está totalmente carregado e um lado do veículo suporta um peso de4 toneladas, para garantir tração suficiente:
2. Carga vazia, superfície plana (0 mm)
Quando o AGV está vazio e um dos lados suporta um peso de1,5 toneladas, para garantir que nenhuma roda auxiliar perca contato:
3. Carga total, superfície convexa (+10 mm)
Quando o AGV está totalmente carregado e um lado suporta um peso de4 toneladas, para evitar sobrecarregar o volante:
Resultados e recomendações
Com base nos cálculos, a rigidez da mola e a quantidade de pré-compressão devem satisfazer as seguintes restrições:
Esta combinação satisfaz os requisitos em todas as três condições. Destaca a importância de ter um dispositivo de pré-compressão ajustável no sistema de suspensão, permitindo o ajuste fino durante o projeto e operação.
Conclusão
Este artigo apresenta os principais requisitos para o projeto de suspensão AGV e fornece um método detalhado para calcular rapidamente a rigidez e a pré-compressão da mola. Em aplicações práticas, esses resultados podem orientar a seleção dos parâmetros ideais da mola, garantindo uma operação estável e confiável do AGV.
