अमूर्त
एजीवी और एएमआर विकास में, इंजीनियर आमतौर पर ड्राइव मोटर्स, रेड्यूसर, नियंत्रण प्रणाली और नेविगेशन प्रौद्योगिकियों जैसे महत्वपूर्ण घटकों पर ध्यान केंद्रित करते हैं। हालाँकि, एक महत्वपूर्ण यांत्रिक कारक को अक्सर ड्राइव व्हील सिस्टम के सस्पेंशन डिज़ाइन को कम करके आंका जाता है।
चार ड्राइव पहियों और स्टीयरिंग फ़ंक्शंस से सुसज्जित चार पहिया एजीवी के लिए, निलंबन केवल एक वैकल्पिक सहायक उपकरण नहीं है। यह संतुलित व्हील लोडिंग बनाए रखने, स्टीयरिंग प्रतिरोध को कम करने, अत्यधिक मोटर करंट को रोकने और दीर्घकालिक सिस्टम विश्वसनीयता में सुधार करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
यह आलेख एक वास्तविक ग्राहक मामला प्रस्तुत करता हैप्लुटूल्स, यह विश्लेषण करते हुए कि कैसे सस्पेंशन की कमी के कारण चार पहिया एजीवी पर असमान व्हील लोडिंग, असामान्य स्टीयरिंग करंट और मोटर ओवरहीटिंग हुई। साइट पर परीक्षण और इंजीनियरिंग विश्लेषण के माध्यम से, वास्तविक कारण की पहचान की गई, जिससे एजीवी चेसिस डिजाइन के लिए मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान की गई।
प्रोजेक्ट पृष्ठभूमि
एक ग्राहक ने चार{{1}पहिया ड्राइव और चार{2}पहिया स्टीयरिंग संरचना के साथ एक हेवी{0}}एजीवी विकसित किया।
एजीवी चार सेटों से सुसज्जित थाप्लूटूल्स PLT310 वर्टिकल AGV ड्राइव व्हील्स. वाहन में सहायक पहिये शामिल नहीं थे, और ड्राइव व्हील सिस्टम को निलंबन तंत्र के बिना डिजाइन किया गया था।
PLT310 वर्टिकल AGV ड्राइव व्हीलइसमें एक कॉम्पैक्ट संरचना, उच्च भार क्षमता, सटीक स्टीयरिंग प्रदर्शन और उत्कृष्ट विश्वसनीयता है। इसे हेवी-ड्यूटी एजीवी, एएमआर और औद्योगिक मोबाइल रोबोट अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिनके लिए स्थिर ड्राइविंग और सटीक स्थिति की आवश्यकता होती है।
प्रारंभिक कमीशनिंग चरण के दौरान, एजीवी ग्राहक के कारखाने में सुचारू रूप से संचालित हुआ।
चूंकि कमीशनिंग क्षेत्र में फर्श की स्थिति अपेक्षाकृत सपाट थी, इसलिए वाहन ने अच्छे स्टीयरिंग प्रदर्शन का प्रदर्शन किया। इस माहौल के आधार पर, ग्राहक का मानना था कि निलंबन प्रणाली अनावश्यक थी।
हालाँकि, इंजीनियरिंग के नजरिए से, हमने वास्तविक परिचालन स्थितियों के अनुकूल अनुकूलन क्षमता में सुधार करने और संतुलित व्हील लोडिंग बनाए रखने के लिए सस्पेंशन डिज़ाइन को बनाए रखने की सिफारिश की है।
हालाँकि फ़ैक्टरी परीक्षण के दौरान एजीवी ने अच्छा प्रदर्शन किया, लेकिन अंतिम एप्लिकेशन साइट पर तैनाती के बाद अप्रत्याशित समस्याएं उत्पन्न हुईं।
अंतिम उपयोगकर्ता साइट पर स्टीयरिंग समस्याएँ दिखाई दीं
ग्राहक की अंतिम साइट पर एजीवी स्थापित होने के बाद, कई समस्याएँ उत्पन्न हुईं:
एजीवी को स्थान रोटेशन में प्रदर्शन करने में कठिनाई हुई;
स्टीयरिंग करंट बार-बार नियंत्रक की 80ए वर्तमान सीमा तक पहुंच जाता है;
कुछ क्षेत्रों में, एजीवी स्टीयरिंग पूरा नहीं कर सका;
लगातार संचालन के बाद स्टीयरिंग मोटरें अत्यधिक गर्म हो गईं।
इन लक्षणों के आधार पर, ग्राहक को शुरू में संदेह हुआ कि स्टीयरिंग सिस्टम में पर्याप्त टॉर्क की कमी थी।
उनका मानना था कि समाधान की आवश्यकता होगी:
एक बड़ी स्टीयरिंग मोटर;
उच्च कमी अनुपात वाला गियरबॉक्स।
यह धारणा समझ में आने योग्य थी क्योंकि उच्च धारा और विफल स्टीयरिंग अक्सर अपर्याप्त मोटर टॉर्क से जुड़े होते हैं।
हालाँकि, वास्तविक परिचालन स्थितियों का विश्लेषण करने के बाद, प्लुटूल्स इंजीनियरों का मानना था कि मूल कारण मोटर शक्ति से संबंधित नहीं हो सकता है।
विस्तृत ऑन-साइट जांच और डेटा विश्लेषण की आवश्यकता थी।
-साइट जांच और मूल कारण विश्लेषण पर
प्लूटूल्स इंजीनियरों ने अंतिम उपयोगकर्ता साइट का दौरा किया और एजीवी चेसिस का व्यापक निरीक्षण किया।
चारPLT310 वर्टिकल AGV ड्राइव व्हीलमानक चार - कोने वाले कॉन्फ़िगरेशन में स्थापित किए गए थे:
पहिया संख्या 1 और पहिया संख्या 4 ने एक विकर्ण जोड़ी बनाई;
पहिया संख्या 2 और पहिया संख्या 3 ने एक और विकर्ण जोड़ी बनाई।
निरीक्षण के दौरान, हमने पाया कि अंतिम आवेदन स्थल पर फर्श की समतलता ग्राहक के कमीशनिंग वातावरण की तुलना में काफी खराब थी।
इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि व्हील नंबर 1 और व्हील नंबर 4 का विरूपण अन्य दो पहियों की तुलना में काफी अधिक था।
इससे संकेत मिलता है कि चार ड्राइव पहिये वाहन के वजन को समान रूप से साझा नहीं कर रहे थे।
असमान ज़मीनी परिस्थितियों के कारण, ड्राइव पहियों की एक विकर्ण जोड़ी अत्यधिक ऊर्ध्वाधर भार ले जा रही थी, जबकि दूसरी विकर्ण जोड़ी बहुत कम भार ले जा रही थी।
बिना निलंबन वाले चार-पहिया एजीवी के लिए, यह असंतुलन स्टीयरिंग प्रतिरोध को काफी बढ़ा सकता है और असामान्य मोटर लोडिंग पैदा कर सकता है।
स्टीयरिंग करंट टेस्ट और डेटा सत्यापन
हमारे विश्लेषण को सत्यापित करने के लिए, प्लूटूल्स इंजीनियरों ने सभी चार PLT310 वर्टिकल AGV ड्राइव व्हील्स के स्टीयरिंग करंट पर वास्तविक समय निगरानी परीक्षण किया।
सबसे पहले, एजीवी का परीक्षण उस क्षेत्र में किया गया जहां स्टीयरिंग विफलता हुई थी।
परीक्षण के दौरान, ड्राइव पहियों की एक विकर्ण जोड़ी जल्दी से नियंत्रक की 80A वर्तमान सीमा तक पहुंच गई, लेकिन एजीवी अभी भी रोटेशन पूरा नहीं कर सका।
इससे संकेत मिलता है कि स्टीयरिंग सिस्टम अपर्याप्त मोटर आउटपुट के बजाय अत्यधिक यांत्रिक प्रतिरोध का अनुभव कर रहा था।
उसके बाद, एजीवी को ऐसे क्षेत्र में ले जाया गया जहां सभी चार ड्राइव पहिये आसानी से घूम सकें। प्रत्येक ड्राइव व्हील के स्टीयरिंग करंट को फिर से मापा गया।
परीक्षण के परिणाम से पता चला:
व्हील नंबर 1 और व्हील नंबर 4: लगभग 70-80A स्टीयरिंग करंट;
व्हील नंबर 2 और व्हील नंबर 3: लगभग 5-15ए स्टीयरिंग करंट;
चार स्टीयरिंग मोटरों का कुल शुरुआती करंट: लगभग 170-180ए।
इन परिणामों ने पुख्ता सबूत उपलब्ध कराए।
यदि स्टीयरिंग मोटर की क्षमता अपर्याप्त थी, तो सभी चार स्टीयरिंग मोटरों को एक साथ वर्तमान सीमा तक पहुंचना चाहिए था।
हालाँकि, वास्तविक स्थिति बिल्कुल अलग थी:
ड्राइव पहियों की केवल एक विकर्ण जोड़ी उच्च भार के तहत काम कर रही थी, जबकि दूसरी जोड़ी काफी कम भार ले जा रही थी।
इसलिए, समस्या अपर्याप्त स्टीयरिंग मोटर टॉर्क या गियरबॉक्स क्षमता के कारण नहीं हुई थी।
वास्तविक कारण थानिलंबन मुआवजे की कमी के कारण असमान पहिया भार वितरण।
सस्पेंशन की कमी AGV स्टीयरिंग प्रदर्शन को क्यों प्रभावित करती है?
कई इंजीनियरों का मानना है कि एक चार-पहिया एजीवी स्वाभाविक रूप से वाहन के वजन को सभी चार पहियों के बीच समान रूप से वितरित कर सकता है।
सिद्धांत रूप में, यह आदर्श परिस्थितियों में सच है।
हालाँकि, वास्तविक औद्योगिक वातावरण शायद ही कभी पूरी तरह से सपाट होता है।
जब एजीवी चेसिस विभिन्न क्षेत्रों से गुजरती है तो फर्श की ऊंचाई में छोटे अंतर भी असमान लोडिंग पैदा कर सकते हैं।
बिना सस्पेंशन वाले चार-पहिया एजीवी के लिए, चेसिस इन जमीनी विविधताओं के लिए प्रभावी ढंग से क्षतिपूर्ति नहीं कर सकता है।
परिणामस्वरूप, निम्नलिखित स्थिति उत्पन्न हो सकती है:
पहियों की एक विकर्ण जोड़ी वाहन का अधिकांश भार वहन करती है;
अन्य विकर्ण युग्म ने संपर्क दबाव कम कर दिया है;
अतिभारित पहिये अधिक टायर विरूपण का अनुभव करते हैं;
स्टीयरिंग प्रतिरोध काफी बढ़ जाता है;
स्टीयरिंग मोटर का करंट तेजी से बढ़ता है;
मोटर का तापमान बढ़ जाता है;
एजीवी अंततः स्टीयरिंग पूरा करने में विफल हो सकता है।
इसलिए, वास्तविक मुद्दा यह नहीं है कि मोटर पर्याप्त टॉर्क उत्पन्न नहीं कर सकती है।
वास्तविक समस्या यह है कि असमान व्हील लोडिंग से अत्यधिक यांत्रिक प्रतिरोध पैदा होता है।
लोड वितरण विश्लेषण
स्टीयरिंग बल और मोटर करंट के बीच संबंध को लगभग आनुपातिक माना जा सकता है।
फ़ील्ड परीक्षण के दौरान, जब एजीवी बमुश्किल स्टीयरिंग पूरा कर सका, तो दो विकर्ण पहिया समूहों की औसत स्टीयरिंग धाराएँ लगभग थीं:
समूह ए: 10ए;
ग्रुप बी: 80ए.
वर्तमान वितरण के आधार पर, अनुमानित भार वितरण की गणना की जा सकती है:
समूह ए:
कुल भार × 10 / (10 + 80)
≈ कुल भार का 11%
ग्रुप बी:
कुल भार × 80 / (10 + 80)
≈ कुल भार का 89%
इसका मतलब है कि दो विकर्ण पहिया समूहों के बीच भार अनुपात करीब था:
1 : 8
दूसरे शब्दों में, विकर्ण पहियों की एक जोड़ी दूसरी जोड़ी से लगभग आठ गुना भार ले जा रही थी।
जब एजीवी अधिक असमान क्षेत्र में पहुंच गया जहां स्टीयरिंग पूरी तरह से विफल हो गया, तो लोड असंतुलन और भी गंभीर हो गया।
इस गणना ने आगे पुष्टि की कि मुख्य मुद्दा PLT310 ड्राइव व्हील सिस्टम की बिजली क्षमता नहीं, बल्कि यांत्रिक भार का असमान वितरण था।
समाधान: PLT310 ड्राइव व्हील सिस्टम में सस्पेंशन जोड़ना
मूल कारण की पहचान करने के बाद, प्लूटूल्स ने स्टीयरिंग मोटर्स को प्रतिस्थापित नहीं किया या गियरबॉक्स कॉन्फ़िगरेशन को संशोधित नहीं किया।
इसके बजाय, समाधान ने यांत्रिक संरचना में सुधार पर ध्यान केंद्रित किया:
सभी चार PLT310 वर्टिकल AGV ड्राइव व्हील्स में एक सस्पेंशन मैकेनिज्म जोड़ा गया था।
सस्पेंशन सिस्टम स्थापित होने से, प्रत्येक ड्राइव व्हील स्वचालित रूप से छोटी मंजिल की अनियमितताओं की भरपाई कर सकता है और अधिक संतुलित संपर्क दबाव बनाए रख सकता है।
संशोधन के बाद:
एजीवी ने स्थान रोटेशन प्रदर्शन में सुचारू रूप से वापसी की;
स्टीयरिंग करंट काफी कम हो गया था;
मोटर का तापमान सामान्य सीमा पर लौट आया;
वाहन अंतिम उपयोगकर्ता साइट पर विश्वसनीय रूप से संचालित हुआ।
इस मामले ने प्रदर्शित किया कि यांत्रिक भार संतुलन में सुधार करना केवल मोटर शक्ति बढ़ाने की तुलना में अधिक प्रभावी हो सकता है।
इंजीनियरिंग सारांश
कई एजीवी परियोजनाएं फ़ैक्टरी परीक्षण के दौरान अच्छा प्रदर्शन करती हैं लेकिन तैनाती के बाद अप्रत्याशित समस्याओं का सामना करती हैं।
इसका कारण अक्सर अपर्याप्त घटक प्रदर्शन नहीं होता है, बल्कि कमीशनिंग वातावरण और वास्तविक परिचालन स्थितियों के बीच का अंतर होता है।
चार-पहिया एजीवी के लिए, स्टीयरिंग प्रदर्शन न केवल मोटर टॉर्क और गियरबॉक्स चयन पर निर्भर करता है, बल्कि व्हील लोड संतुलन पर भी निर्भर करता है।
इस मामले से पता चलता है कि फर्श की मामूली अनियमितताएं भी निलंबन के बिना चार-पहिया एजीवी में गंभीर भार एकाग्रता का कारण बन सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप:
स्टीयरिंग प्रतिरोध में वृद्धि;
अत्यधिक मोटर करंट;
उच्च मोटर तापमान;
सिस्टम की विश्वसनीयता में कमी;
संभावित स्टीयरिंग विफलता.
चार -पहिया एजीवी चेसिस डिज़ाइन के लिए, प्लूटूल्स अनुशंसा करता है:
न केवल कमीशनिंग परिवेशों के आधार पर, बल्कि वास्तविक अनुप्रयोग स्थितियों के आधार पर निलंबन आवश्यकताओं का मूल्यांकन करना;
चेसिस डिजाइन के दौरान सबसे खराब परिचालन स्थितियों को ध्यान में रखते हुए;
यांत्रिक संरचना को अंतिम रूप देने से पहले व्हील लोड वितरण विश्लेषण करना;
भारी शुल्क वाले एजीवी और निरंतर संचालन अनुप्रयोगों के लिए निलंबित ड्राइव व्हील समाधान का उपयोग करना।
सस्पेंशन केवल एक अतिरिक्त यांत्रिक घटक नहीं है।
यह एक महत्वपूर्ण डिज़ाइन तत्व है जो एजीवी ड्राइव सिस्टम के स्थिर संचालन, संतुलित लोडिंग और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित करता है।
पेशेवर ड्राइव व्हील प्रौद्योगिकी और इंजीनियरिंग अनुभव के माध्यम से,प्लूटूल्स वैश्विक बुद्धिमान विनिर्माण और लॉजिस्टिक्स अनुप्रयोगों के लिए विश्वसनीय एजीवी गतिशीलता समाधान प्रदान करना जारी रखता है।
