ভূমিকা

টোয়িং এজিভিগুলি বুদ্ধিমান উত্পাদন এবং গুদাম সরবরাহ ব্যবস্থায় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। তাদের ডিজাইনের মূল চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে একটি হল ড্রাইভ সিস্টেমের ট্র্যাকশন ক্ষমতা মোট গাড়ির লোডের সাথে মেলে কিনা এবং স্টার্টআপ এবং ত্বরণের সময় অপর্যাপ্ত টর্ক ঘটে কিনা।

ব্যবহারিক ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, অনেক কাস্টমাইজড AGV ডিজাইন এখনও অভিজ্ঞতামূলক মোটর নির্বাচন পদ্ধতির উপর খুব বেশি নির্ভর করে, শুধুমাত্র মোটর শক্তি বা রেফারেন্স হিসাবে রেটযুক্ত টর্ক ব্যবহার করে। এটি প্রায়শই নিম্নলিখিত সমস্যার দিকে পরিচালিত করে:

স্টার্টআপের সময় মোটর ওভারলোড

অপর্যাপ্ত ট্র্যাকশনের কারণে গাড়ি সঠিকভাবে টো করতে ব্যর্থ হয়

ধীর গতির প্রতিক্রিয়া

বাফারিং স্ট্রাকচারের অত্যধিক প্রভাব বা ব্যর্থতা

অতএব, ক্লাসিক্যাল মেকানিক্স নীতির উপর ভিত্তি করে ড্রাইভ লোড, ত্বরণ প্রতিরোধ, এবং স্প্রিং বাফারিং সিস্টেমের জন্য একটি ইউনিফাইড মডেলিং এবং গণনা পদ্ধতি স্থাপন করা প্রয়োজন।

2. AGV সিস্টেম লোড সংজ্ঞা

AGV পাওয়ার গণনার ভিত্তি হল মোট সিস্টেম ভর:

M=m_AGV + m_load

কোথায়:

m_AGV: AGV স্ব-ওজন

m_load: টাউড কার্ট বা পেলোড ভর

M: মোট সিস্টেম ভর

গাড়ির মোট মহাকর্ষীয় লোড হল:

W = M × g

যেখানে g=9.8 m/s².

3. ড্রাইভিং প্রতিরোধ বিশ্লেষণ (কোর ডিজাইন বেসিস)

সোজা অনুভূমিক আন্দোলনের সময়, একটি AGV-এর উপর কাজ করে এমন প্রাথমিক প্রতিরোধগুলি ঘূর্ণায়মান প্রতিরোধ এবং ত্বরণ জড়তা প্রতিরোধের সমন্বয়ে গঠিত।

3.1 রোলিং রেজিস্ট্যান্স (প্রাথমিক স্টেডি-স্টেট রেজিস্ট্যান্স)

ঘূর্ণায়মান প্রতিরোধ চাকা এবং স্থল যোগাযোগ পৃষ্ঠের মধ্যে বিকৃতি দ্বারা উত্পন্ন হয়:

Ff=f × M × g

যেখানে f হল রোলিং রেজিস্ট্যান্স সহগ, সাধারণত 0.03 থেকে 0.06 পর্যন্ত।

এটি লক্ষ করা উচিত যে বাঁক পরিস্থিতিতে বা অমসৃণ তল পৃষ্ঠের অধীনে, এই প্রতিরোধ সাধারণত 5%-10% বৃদ্ধি পায়। অতএব, কর্নারিংয়ের সময় অপর্যাপ্ত শক্তি এড়াতে ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে পর্যাপ্ত নকশা মার্জিন সংরক্ষিত থাকতে হবে।

3.2 বায়ু প্রতিরোধ (কম গতিতে নগণ্য)

ইনডোর AGV সিস্টেমে, অপারেটিং গতি সাধারণত কম হয়, তাই বায়ু প্রতিরোধের ন্যূনতম প্রভাব রয়েছে:

Fw=0.5 × rho × Cd × A × v²

বেশিরভাগ ইঞ্জিনিয়ারিং গণনায়, এই শব্দটি সাধারণত উপেক্ষিত হয়।

3.3 ত্বরণ জড়তা প্রতিরোধ (স্টার্টআপের সময় গুরুতর)

স্টার্টআপ বা ত্বরণের সময়, AGV-কে অবশ্যই পুরো সিস্টেম ভরের জড়তা কাটিয়ে উঠতে হবে:

Fj=M × a

যদি মোটর, রিডুসার এবং অন্যান্য ঘূর্ণায়মান উপাদানগুলির ঘূর্ণন জড়তা বিবেচনা করা হয়, তাহলে সমীকরণটি এভাবে প্রসারিত করা যেতে পারে:

Fj=M × a + Σ(Ji × alpha_i / ri)

যাইহোক, ব্যবহারিক ইঞ্জিনিয়ারিং ডিজাইনে, সরলীকৃত মডেলটি সাধারণত গৃহীত হয়:

Fj ≈ M × a

3.4 মোট প্রয়োজনীয় ড্রাইভিং ফোর্স

অতএব, AGV অপারেশনের জন্য প্রয়োজনীয় মোট ট্র্যাকশন বল হল:

F_total=M × a + f × M × g

এই সমীকরণটি ড্রাইভ সিস্টেম নির্বাচনের মূল ভিত্তি হিসাবে কাজ করে।

4. ড্রাইভ হুইল ফোর্স এবং টর্কের মধ্যে সম্পর্ক

ড্রাইভ হুইল হল মূল উপাদান যা মোটর টর্ককে গ্রাউন্ড ট্র্যাকশন ফোর্সে রূপান্তর করার জন্য দায়ী।

4.1 মৌলিক যান্ত্রিক সম্পর্ক

F = T / r

কোথায়:

F: স্থল ট্র্যাকশন বল

T: চাকা আউটপুট টর্ক ড্রাইভ

r: ড্রাইভ চাকার ব্যাসার্ধ

এটি দেখা যায় যে একটি ছোট চাকার ব্যাসার্ধ একই টর্ক অবস্থার অধীনে বৃহত্তর ট্র্যাকশন বল তৈরি করে, যা হালকা ওজনের AGV ডিজাইনের একটি গুরুত্বপূর্ণ অপ্টিমাইজেশন দিক।

4.2 মাল্টি-ড্রাইভ হুইল সিস্টেম

এন ড্রাইভ চাকা সহ একটি সিস্টেমের জন্য:

T_total=n × T_wheel

ট্রান্সমিশন দক্ষতা এবং গিয়ারবক্স হ্রাস বিবেচনা করে:

T_wheel=(T_motor × i × eta) / n

কোথায়:

i: গিয়ার হ্রাস অনুপাত

eta: ট্রান্সমিশন দক্ষতা (সাধারণত 0.9-0.95)

5. ত্বরণ এবং মোটর টর্ক যাচাইকরণ

AGV ডিজাইন শুধুমাত্র যানবাহন চলাচল করতে পারে কিনা তা নির্ধারণ করা উচিত নয়, এটি লক্ষ্য ত্বরণ কার্যক্ষমতা অর্জন করতে পারে কিনা তাও যাচাই করা উচিত।

5.1 ত্বরণ সূত্র

নিউটনের দ্বিতীয় সূত্রে চালিকা শক্তির প্রতিস্থাপন:

a=(F_total - f × M × g) / M

আরও প্রসারিত:

a = (n × T / r - f × M × g) / M

এই সূত্রটি সিস্টেমের প্রকৃত ত্বরণ ক্ষমতা মূল্যায়ন করতে ব্যবহৃত হয়।

5.2 শুরু টর্কের প্রয়োজনীয়তা

স্টার্টআপ ফেজটি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কারণ সিস্টেমটিকে একই সাথে স্ট্যাটিক ঘর্ষণ এবং জড়তা কাটিয়ে উঠতে হবে:

T_start=(M × a + f × M × g) × r) / n

5.3 স্থির-স্টেট রানিং টর্ক

ধ্রুব -গতির অপারেশনের অধীনে, শুধুমাত্র ঘূর্ণায়মান প্রতিরোধকে অতিক্রম করতে হবে:

T_steady=(f × M × g × r) / n

6. ইঞ্জিনিয়ারিং উদাহরণ বিশ্লেষণ (সংশোধিত গণনা)

একটি উদাহরণ হিসাবে একটি সাধারণ AGV অপারেটিং অবস্থা গ্রহণ করা:

মি=100 কেজি

r = 0.015 m

f = 0.05

n = 2

লক্ষ্য ত্বরণ:

a = 0.5 m/s²

6.1 ঘূর্ণায়মান প্রতিরোধ

Ff=100 × 9.8 × 0.05=49 N

6.2 মোট চালিকা শক্তি

F_total=M × a + f × M × g

F_total=100 × 0.5 + 49=99 N

6.3 একক চাকা টর্কের প্রয়োজন

T=(F_total × r) / n

T = (99 × 0.015) / 2 = 0.7425 N·m

ইঞ্জিনিয়ারিং উপসংহার

উপরের ফলাফলটি দেখায় যে:

AGV পাওয়ার সিস্টেম ডিজাইন অবশ্যই প্রকৃত ত্বরণ লক্ষ্যের উপর ভিত্তি করে হতে হবে

মোটর নির্বাচন শুধুমাত্র মোটর শক্তি বা রেট টর্কের উপর নির্ভর করতে পারে না

অন্যথায়, এমন পরিস্থিতি ঘটতে পারে যেখানে নকশাটি তাত্ত্বিকভাবে সম্ভাব্য বলে মনে হয় কিন্তু বাস্তব অপারেটিং অবস্থার অধীনে ব্যর্থ হয়

7. বাফার বসন্ত নির্বাচন নকশা

ডকিং বা অ্যান্টি- সংঘর্ষের প্রক্রিয়ার সময়, টোয়িং AGV-এর প্রভাব শক্তি শোষণ করার জন্য স্প্রিং সিস্টেমের প্রয়োজন হয়।

7.1 মৌলিক মডেল (হুকের আইন)

F = k × x

কোথায়:

k: বসন্তের দৃঢ়তা

x: কম্প্রেশন ডিসপ্লেসমেন্ট

7.2 মাল্টি-স্প্রিং লোড ডিস্ট্রিবিউশন ডিজাইন

যদি সিস্টেমটি n_s স্প্রিংস ব্যবহার করে:

একক বসন্ত লোড:

F_spring=(M × g) / n_s

বসন্ত কঠোরতা নকশা:

k=F_spring / x

7.3 ডিজাইনের নীতি

স্প্রিং সিস্টেম ডিজাইনের মূল নীতিটি "কঠিন, ভাল" নয়, বরং:

লোড সমানভাবে বিতরণ করা আবশ্যক

পর্যাপ্ত কম্প্রেশন স্ট্রোকের নিশ্চয়তা দিতে হবে

গাড়ির কাঠামোতে কঠোর প্রভাব সংক্রমণ এড়াতে হবে

8. মূল নকশা সারাংশ

AGV পাওয়ার সিস্টেমের টোয়িং ডিজাইনে অবশ্যই নিম্নলিখিত নীতিগুলি অনুসরণ করতে হবে:

ড্রাইভ সিস্টেম ডিজাইন মূলত ট্র্যাকশন ফোর্স, রেজিস্ট্যান্স এবং জড়তার মধ্যে একটি ভারসাম্য

চাকার ব্যাসার্ধ r, মোটর ঘূর্ণন সঁচারক বল, এবং হ্রাস অনুপাত যৌথভাবে সিস্টেম কর্মক্ষমতা নির্ধারণ করে

ত্বরণকে কেবলমাত্র যাচাইয়ের ফলাফলের পরিবর্তে একটি নকশা লক্ষ্য হিসাবে অন্তর্ভুক্ত করতে হবে

শক্তি টর্ক বিশ্লেষণ প্রতিস্থাপন করতে পারে না

মোট লোড বিতরণের উপর ভিত্তি করে বাফার সিস্টেমগুলি অবশ্যই কাঠামোগতভাবে ডিজাইন করা উচিত