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標(biāo)題: AGV小車(chē)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算 [打印本頁(yè)]
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2023-8-31 21:23
標(biāo)題: AGV小車(chē)驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算
最近在研究AGV小車(chē)的問(wèn)題，涉及到計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率問(wèn)題，有些地方想不清楚，請(qǐng)大家各抒己見(jiàn)，幫忙答疑解惑
1.車(chē)輛與地面的滾動(dòng)摩擦系數(shù)為0.05，最大靜摩擦系數(shù)為0.7
2.車(chē)重100KG，載重200KG
3.最大車(chē)速1m/s，加速時(shí)間2S
4.不考慮風(fēng)阻和上坡阻力
我計(jì)算的阻力是按滾動(dòng)摩擦系數(shù)0.05*300*10+300*0.5=300N，所以輪子與地面的所需摩擦力（驅(qū)動(dòng)力）≥300
查好多資料，包括MSM上阻力是按0.7*300*10+300*0.5=2250，算出來(lái)電機(jī)功率就大的離譜
其實(shí)主要問(wèn)題點(diǎn)就在于小車(chē)需要克服的阻力到底是滾動(dòng)摩擦阻力還是靜摩擦阻力，我贊成滾動(dòng)摩擦阻力，請(qǐng)大家投票
補(bǔ)充內(nèi)容 (2023-11-22 14:09):
樣車(chē)已經(jīng)做出來(lái)了并且正在調(diào)試，目前空載和滿(mǎn)載狀態(tài)下都沒(méi)有出現(xiàn)打滑或者功率不夠的現(xiàn)象，電機(jī)是按滾動(dòng)摩擦力選的，后續(xù)如果有什么問(wèn)題再持續(xù)更新
補(bǔ)充內(nèi)容 (2023-12-22 09:58):
經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的測(cè)試，再次補(bǔ)充一下，當(dāng)時(shí)選的是兩臺(tái)400瓦電機(jī)，額定電流是11A，經(jīng)過(guò)空載和滿(mǎn)載狀態(tài)下的急加速和勻速測(cè)試，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流進(jìn)行監(jiān)控，最大電流為6-7A，可以推斷電機(jī)功率是夠用的
作者: 那一抹星空 時(shí)間: 2023-8-31 22:04
是克服滾動(dòng)阻力，克服靜摩擦力就出現(xiàn)打滑現(xiàn)象了。
還有因?yàn)榈孛娌黄降囊蛩?，AGV小車(chē)啟動(dòng)時(shí)要計(jì)算地面不平帶來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向的阻力，這個(gè)要加上；
還有，AGV的加速度沒(méi)那么快，2S加速到額定速度一般很少的。
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2023-8-31 22:15
對(duì)啊，所以我認(rèn)為μ*Fn＞μ1*總重+ma就行?。é虨樽畲箪o摩擦系數(shù)，μ1為滾動(dòng)摩擦系數(shù)），不明白為什么就連米思米都用最大靜摩擦來(lái)算阻力，我認(rèn)為最大靜摩擦是決定車(chē)輛最多能提供多少驅(qū)動(dòng)力的因素，跟阻力沒(méi)有關(guān)系的
作者: 妖洞兩拐 時(shí)間: 2023-9-1 03:17
如果不考慮爬坡，則驅(qū)動(dòng)力包括兩部分，一部分是勻加速過(guò)程所需，既F=m×a；另一部分是滾動(dòng)阻力，兩部分加起來(lái)再乘以最大速度就是所需功率
作者: 妖洞兩拐 時(shí)間: 2023-9-1 03:21
|Dreaming___snai發(fā)表于 08-31 22:15<br>對(duì)啊，所以我認(rèn)為μ*Fn＞μ1*總重+ma就行?。é虨樽畲箪o摩擦系數(shù)，μ1為滾動(dòng)摩擦系數(shù)），不明白為什么就連米思米都用最大靜摩擦來(lái)算阻力，我認(rèn)為最大靜摩擦是決定車(chē)輛最多能提供多少驅(qū)動(dòng)力的因素，跟阻力沒(méi)有關(guān)系的<br>
舉個(gè)例子：車(chē)輛發(fā)動(dòng)機(jī)輸出100牛動(dòng)力，可是輪胎只摩擦力只有60牛，大于60牛就打滑了
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2023-9-1 08:02
是啊，我也舉個(gè)例子哈，比如說(shuō)總重300公斤的車(chē)子，用MSM上的計(jì)算工具算出來(lái)要1.5KW的電機(jī)，用我的方式算出來(lái)400W就足夠了
可是我們實(shí)際的車(chē)子1.5T的載重也才用到1KW
關(guān)鍵是MSM的這種計(jì)算方式，網(wǎng)絡(luò)上有好多
作者: sgxap666 時(shí)間: 2023-9-1 08:08
我們做軌道車(chē)都是按最大摩擦力來(lái)算的
作者: 縉云湖畔 時(shí)間: 2023-9-1 08:11
本帖最后由 縉云湖畔 于 2023-9-1 08:14 編輯
驅(qū)動(dòng)輪對(duì)地的靜摩擦力給車(chē)輛提供動(dòng)力，克服支撐輪滾動(dòng)摩擦力和加速及上坡需要的力。不知道你們的車(chē)是哪種結(jié)構(gòu)，貨物放上去貨物的質(zhì)量會(huì)不會(huì)影響到驅(qū)動(dòng)輪的對(duì)地壓力，如果沒(méi)有影響到要考慮啟動(dòng)和原地旋轉(zhuǎn)的時(shí)候可能需要更大的力。
作者: wangyan43 時(shí)間: 2023-9-1 08:11
肯定是滾動(dòng)摩擦
作者: 上梁 時(shí)間: 2023-9-1 08:59
在壓力相同，接觸面的粗糙程度相同時(shí)，同一物體的靜摩擦力大于滑動(dòng)摩擦力大于滾動(dòng)摩擦力，按最大的來(lái)計(jì)算
補(bǔ)充內(nèi)容 (2023-9-5 14:21):
考慮運(yùn)動(dòng)過(guò)程的工況如坡，風(fēng)阻等，乘以安全系數(shù)，工況越惡劣，安全系數(shù)越大
作者: 妖洞兩拐 時(shí)間: 2023-9-1 09:12
1.5噸1千瓦，加速時(shí)間呢？
作者: 東北小王子lk 時(shí)間: 2023-9-1 09:29
你在小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服滾動(dòng)摩擦沒(méi)問(wèn)題吧，但是小車(chē)沒(méi)啟動(dòng)時(shí)，不是應(yīng)該克服最大靜摩擦力嗎，難道每次啟動(dòng)小車(chē)時(shí)你都過(guò)去推一把讓小車(chē)動(dòng)起來(lái)嗎
作者: spf19910220 時(shí)間: 2023-9-1 10:28
不留余量的么，啟動(dòng)力有時(shí)候會(huì)大的
作者: 望己成龍 時(shí)間: 2023-9-1 11:24
東北小王子lk 發(fā)表于 2023-9-1 09:29
你在小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服滾動(dòng)摩擦沒(méi)問(wèn)題吧，但是小車(chē)沒(méi)啟動(dòng)時(shí)，不是應(yīng)該克服最大靜摩擦力嗎，難道每次啟動(dòng)小車(chē) ...
開(kāi)始認(rèn)為由靜至動(dòng)需要較大功率，所以選擇的靜摩擦，與同事討論后有一個(gè)現(xiàn)象值得借鑒：
機(jī)動(dòng)車(chē)如果按照1500kg自重算，空擋平路時(shí)候，一兩個(gè)人就能推得動(dòng)，而此時(shí)人力輸出也就幾十至一百多公斤的水平。
由此，是不是可以證明，按照動(dòng)摩擦算出的更靠譜？當(dāng)然算出來(lái)的是理論值。
MSM的算法應(yīng)該是考慮了很多其他情況，如地面不平整，小洼小坑，接觸面變形，傳動(dòng)效率等。畢竟驅(qū)動(dòng)電機(jī)得有足夠富余量。
個(gè)人意見(jiàn)，供參考
作者: gemiusunyi 時(shí)間: 2023-9-1 11:34
靜摩擦
之前糾結(jié)了半個(gè)月得到的結(jié)果
作者: FKUEDEJXSQ2 時(shí)間: 2023-9-1 14:23
買(mǎi)大的
作者: pengzhiping 時(shí)間: 2023-9-3 09:30
本帖最后由 pengzhiping 于 2023-9-3 09:31 編輯
無(wú)論是靜摩擦還是滾動(dòng)摩擦，這里有一個(gè)前提是輪子做為絕對(duì)的剛體，既然是剛體，就是輪子受壓之后還是保持圓形。
但實(shí)際過(guò)程中 包括我們的汽車(chē)輪胎 多坐幾個(gè)人輪子會(huì)壓扁一點(diǎn)--就要引入-滾動(dòng)阻力矩。
也就是輪子和地面接觸不是線接觸 是局部小面接觸輪子會(huì)壓扁
滾動(dòng)阻力矩比摩擦系數(shù)大的多，且根據(jù)輪子 地面材質(zhì)和壓力有關(guān)。
MSM上阻力是按0.7*300*10+300*0.5=2250 這個(gè)0.7*300*10公式是放大了10倍當(dāng)做滾動(dòng)阻力矩
作者: 湯圓園 時(shí)間: 2023-9-4 10:46
用滾動(dòng)的，但是平地滿(mǎn)載要加個(gè)系數(shù)1.2
作者: yinmo' 時(shí)間: 2023-9-4 14:03
如果按照滾動(dòng)摩擦計(jì)算，那車(chē)子從靜止到運(yùn)動(dòng)的瞬間不是需要克服靜摩擦嗎
所以選擇電機(jī)按照最大摩擦力計(jì)算
作者: tbgz 時(shí)間: 2023-9-4 14:25
人推的時(shí)候有杠桿的，比輪子驅(qū)動(dòng)省力
作者: 舟山黃小菜 時(shí)間: 2023-9-4 17:26
滾動(dòng)摩擦力解析：一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面滾動(dòng)時(shí)，由于兩物體在接觸部分受壓發(fā)生形變而產(chǎn)生的對(duì)滾動(dòng)的阻礙作用，叫做滾動(dòng)摩擦力。滾動(dòng)摩擦力，是物體滾動(dòng)時(shí)，接觸面一直在變化著，物體所受的摩擦力。它實(shí)質(zhì)上是靜摩擦力。
同時(shí)：一個(gè)物體相對(duì)它隨外力的變化而變化，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力增大到最大靜摩擦?xí)r，物體（輪子）就會(huì)運(yùn)動(dòng)起來(lái)。類(lèi)似于車(chē)子啟動(dòng)環(huán)節(jié)吧。
所以，首先該克服的就是最大靜摩擦力
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2023-9-4 20:07
會(huì)考慮余量的，現(xiàn)在只是討論哪個(gè)思路比較靠譜
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2023-9-4 20:16
小車(chē)是有輔助輪的，輔助輪沒(méi)有減震，驅(qū)動(dòng)輪帶有減震，是浮動(dòng)的，所以車(chē)體對(duì)地面的正壓力取決于減震彈簧的壓縮量
作者: spf19910220 時(shí)間: 2023-9-5 08:21
減震和輔助輪應(yīng)該都不影響最大靜摩擦力，電機(jī)應(yīng)該還是按車(chē)體總重，車(chē)輪與地面的理論最大摩擦系數(shù)，主動(dòng)輪半徑，傳動(dòng)效率這些參數(shù)算
作者: 噩夢(mèng)醒來(lái) 時(shí)間: 2023-9-5 10:49
老哥，這個(gè)10應(yīng)該是重力加速的值
作者: 吃吃喝喝yy 時(shí)間: 2023-9-5 11:16
啟動(dòng)要考慮靜摩擦吧
作者: 噩夢(mèng)醒來(lái) 時(shí)間: 2023-9-5 11:30
umg啊 大兄弟
作者: pengzhiping 時(shí)間: 2023-9-5 12:01
本帖最后由 pengzhiping 于 2023-9-5 12:04 編輯
還是要看書(shū) 這兩張圖如果不理解 我說(shuō)再多也沒(méi)有用
如果 學(xué)過(guò) 哈工大版 理論力學(xué) 就會(huì)明白
人家樣本沒(méi)有詳細(xì)放計(jì)算公式 按照摩擦阻力放10倍的余量當(dāng)成滾動(dòng)阻力矩
真正的滾動(dòng)阻力矩 比 滾動(dòng)摩擦系數(shù) 大的多
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2023-9-5 19:28
有沒(méi)有可能是橡膠真空輪胎和聚氨酯實(shí)心輪胎的區(qū)別，AGV上實(shí)心聚氨酯輪胎的變形很小
MSM上表示的啟動(dòng)阻力
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2023-9-5 19:30
是，各有各的優(yōu)劣吧，這種結(jié)構(gòu)的只要保證彈簧的壓縮量在合理區(qū)間內(nèi)，車(chē)輪對(duì)地的正壓力還是可以保證的
作者: forbetter 時(shí)間: 2023-9-6 14:05
本帖最后由 forbetter 于 2023-9-6 14:46 編輯
這個(gè)功率有兩個(gè)部分，一個(gè)是加速時(shí)的功率，一個(gè)是勻速時(shí)的功率。 勻速時(shí)的功率等于滾動(dòng)摩擦阻力乘以最大速度，這個(gè)和滾動(dòng)摩擦系數(shù)相關(guān)。而能夠獲得的最大加速度和靜摩擦系數(shù)相關(guān)（超過(guò)這個(gè)力會(huì)打滑而失效，即使功率再大都沒(méi)用），我們都希望加速度越大越好， 所以在計(jì)算時(shí)以最大加速度為計(jì)算值，這就接引入靜摩擦系數(shù)來(lái)計(jì)算，實(shí)際上公式是經(jīng)過(guò)了一系列運(yùn)算的。但在您的例子中，加速度為0.5沒(méi)有超過(guò)最大靜摩擦力所能達(dá)到的最大加速度（a=umg/m 即0.7*9.8），所以不能以最大摩擦系數(shù)來(lái)計(jì)算了，您可以設(shè)置加速度為7，看看所需功率是多少。
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2023-9-6 19:26
看您的分析，應(yīng)該也是選滑動(dòng)摩擦的
如果加速度為7的話就太大了，那1秒的時(shí)間加速到7m/s，那百公里加速也就四秒多，趕上超跑了
作者: 一葉江湖xm 時(shí)間: 2023-9-6 20:22
車(chē)輪直徑多大
作者: 一葉江湖xm 時(shí)間: 2023-9-6 20:30
車(chē)輪直徑暫定200
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2023-9-6 21:07
按滾動(dòng)類(lèi)算的
作者: 一葉江湖xm 時(shí)間: 2023-9-6 21:27
要的數(shù)據(jù)表格全都計(jì)算出來(lái)了
作者: 行百里 時(shí)間: 2023-11-16 14:48
跟推箱子原理一樣啊，先讓箱子動(dòng)，這個(gè)力要大一些，我們常常按最大靜摩擦力，動(dòng)起來(lái)之后克服的就是滾動(dòng)摩擦了，建議參考火車(chē)輪子驅(qū)動(dòng)力計(jì)算，百度一下就有，實(shí)際上這個(gè)力介于最大靜摩擦和滾動(dòng)摩擦之間
作者: 惋惜 時(shí)間: 2023-11-16 15:28
謝謝樓主
作者: 儒雅少年多多 時(shí)間: 2023-11-16 16:22
AGV的話，正常就400w驅(qū)動(dòng)所有。。。
作者: linyongrong 時(shí)間: 2023-11-16 16:45
汽車(chē)與地面的滾動(dòng)摩擦力可以通過(guò)以下公式計(jì)算：
F滾 = μ * N * R
其中，F(xiàn)滾 是滾動(dòng)摩擦力，μ 是滾動(dòng)摩擦系數(shù)，N 是垂直于地面的正壓力，R 是輪胎與地面之間的接觸半徑。
滾動(dòng)摩擦系數(shù)μ是一個(gè)描述滾動(dòng)物體與地面之間摩擦特性的常數(shù)。它的值取決于接觸表面的材料。
正壓力 N 是物體與地面之間的垂直力。對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō)，正壓力等于車(chē)輛的重力。
接觸半徑 R 是輪胎與地面之間的實(shí)際接觸半徑，這個(gè)值取決于輪胎的幾何形狀和壓力分布等因素。
需要注意的是，滾動(dòng)摩擦力和靜摩擦力不同，滾動(dòng)摩擦力通常比靜摩擦力小。在車(chē)輛開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，通常需要克服的是靜摩擦力，一旦車(chē)輛在運(yùn)動(dòng)中，就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闈L動(dòng)摩擦力。
這是AI的回答，可以參考下
作者: 冷月梧桐 時(shí)間: 2023-12-1 22:29
還有一個(gè)減速機(jī)的
作者: DaedraMech 時(shí)間: 2023-12-2 15:10
其實(shí)滾動(dòng)摩擦系數(shù)和滑動(dòng)摩擦系數(shù)都有其具體應(yīng)用場(chǎng)景。
對(duì)比汽車(chē)的轉(zhuǎn)向的過(guò)程，可以更好地理解這個(gè)問(wèn)題：
汽車(chē)在轉(zhuǎn)向時(shí)，由于前輪懸掛曲柄的存在，使得處在內(nèi)圈的前輪轉(zhuǎn)角比處在外圈的前輪轉(zhuǎn)角更大，汽車(chē)4輪的運(yùn)動(dòng)瞬心重合，符合阿克曼轉(zhuǎn)向幾何。在忽略車(chē)輪寬度和輪胎彈性的情況下，我們可以認(rèn)為4個(gè)車(chē)輪與地面之間都是純滾動(dòng)，汽車(chē)需要克服的阻力是滾動(dòng)摩擦；
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而如果4輪的運(yùn)動(dòng)瞬心并不重合，1個(gè)甚至多個(gè)輪子就會(huì)滑移出原本能夠做純滾動(dòng)的軌跡，這時(shí)就會(huì)受到滑動(dòng)摩擦力的作用。
現(xiàn)在把目光放回到一種4輪、差動(dòng)轉(zhuǎn)向的AGV身上，當(dāng)它做原地旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，很明顯4只輪子的運(yùn)動(dòng)瞬心互不重合，他們都處于打滑狀態(tài)，與地面的摩擦均為滑動(dòng)摩擦。
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而如果AGV只有同軸的兩只輪子（加萬(wàn)向輪支撐），或者4輪AGV只做直線運(yùn)動(dòng)，那么忽略車(chē)輪寬度和輪胎彈性的情況下，車(chē)輪與地面之間的摩擦就是滾動(dòng)摩擦。因此，針對(duì)不同的情況可以使用不同的摩擦因數(shù)做簡(jiǎn)單的計(jì)算。
另做一些拓展：
事實(shí)上，由于車(chē)輪是有寬度的，上述的純滾動(dòng)狀態(tài)下在車(chē)輪與地面接觸的邊緣位置也會(huì)有滑動(dòng)摩擦，但是邊緣位置面積和壓強(qiáng)都較小，積分出的車(chē)身壓力也較小，所以這部分滑動(dòng)摩擦也比較小；此外車(chē)輪有一定彈性，正如其他朋友所說(shuō)，彈性遲滯力矩也會(huì)對(duì)車(chē)輪運(yùn)行造成阻礙。這里不再展開(kāi)說(shuō)明其他造成阻礙的次要因素，因此在使用摩擦力計(jì)算時(shí)也確實(shí)要根據(jù)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)放大計(jì)算值以涵蓋這些額外阻力。
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作者: bravo090 時(shí)間: 2023-12-5 15:41
如果地面很好，滾動(dòng)都不用，我們實(shí)測(cè)要顯著的小 ，但是要考慮地面有差異，考慮普遍性，粗糙地面確實(shí)也有這么大
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2023-12-5 17:37
是的，有些廠家做計(jì)算的時(shí)候只算加速阻力和坡度阻力
作者: 17854315448 時(shí)間: 2023-12-20 10:30
你這個(gè)車(chē)按照這個(gè)計(jì)算，用滑動(dòng)摩擦能動(dòng)起來(lái)?。恳话氵@個(gè)計(jì)算使用靜摩擦是為了啟動(dòng)那一下，啟動(dòng)時(shí)克服靜摩擦工作，你克服不了就啟動(dòng)不起來(lái)，所以大家都是按照這個(gè)極限去選取電機(jī)扭矩。一般選個(gè)峰值扭矩大于啟動(dòng)需求的就行。你按照滾動(dòng)摩擦去計(jì)算，車(chē)還能跑起來(lái)的情況，應(yīng)該是你選的電機(jī)峰值扭矩夠大，所有能動(dòng)。但你這種算法，就看選的電機(jī)峰值了，碰到個(gè)峰值不夠的，就要趴窩了。
補(bǔ)充內(nèi)容 (2024-1-10 15:59):
錯(cuò)了，這里不是克服靜摩擦力，要是克服靜摩擦力，那就不是滾動(dòng)而是平動(dòng)了，相當(dāng)于輪胎抱死，推動(dòng)輪胎的情況?？朔膽?yīng)該是滑動(dòng)摩擦+提供加速度的力+輪胎本身轉(zhuǎn)動(dòng)需克服的軸間摩擦力。
作者: DaedraMech 時(shí)間: 2023-12-20 16:10
本帖最后由 DaedraMech 于 2023-12-20 16:15 編輯
我覺(jué)得這里面概念是有混淆的，其實(shí)滾動(dòng)摩擦本身就是一種靜摩擦。對(duì)于一個(gè)AGV小車(chē)，主動(dòng)輪上的靜摩擦是動(dòng)力，從動(dòng)輪上的靜摩擦才是阻力，打滑的時(shí)候則進(jìn)入滑動(dòng)摩擦狀態(tài)。所以從這個(gè)邏輯出發(fā)，校核小車(chē)直行阻力用滾動(dòng)摩擦因數(shù)，校核地面能提供的最大摩擦力才用最大靜摩擦因數(shù)（表示小車(chē)即將進(jìn)入滑動(dòng)摩擦狀態(tài)，電機(jī)或者說(shuō)主動(dòng)輪并不一定需要提供這么大的力），工作流程中如果有要主動(dòng)進(jìn)入打滑狀態(tài)的需求（如上面說(shuō)的差速轉(zhuǎn)彎），那同樣需要用最大靜摩擦計(jì)算。
作者: zzh82700161 時(shí)間: 2024-2-15 17:00
承載3T，自重1.5T的AGV, 速度0.8，直徑250，按滾動(dòng)摩擦算2.5KW的雙舵輪即可。按靜摩擦算的話，得2個(gè)20KW的電機(jī)，我翻舵機(jī)廠家的樣冊(cè)都沒(méi)有翻到20KW的舵機(jī)。負(fù)載輕，靜摩擦問(wèn)題不大，阻力算起來(lái)大一點(diǎn)，但是有舵機(jī)可以選。負(fù)載大一點(diǎn)，舵機(jī)都沒(méi)得選了，還能用靜摩擦嗎？
作者: zzh82700161 時(shí)間: 2024-2-15 17:08
是的，我設(shè)計(jì)的總重2.5T的車(chē)就是2個(gè)1.5kW的，跑的好好的。另一臺(tái)正在設(shè)計(jì)的總重4.5T的，要是按MSM的來(lái)，得2臺(tái)20KW的舵機(jī)。舵機(jī)廠家都沒(méi)得這么大的
作者: e29340 時(shí)間: 2024-2-20 10:55
此處的靜摩擦是不讓你打滑的，超過(guò)了就打滑，滑行了。
除了滾動(dòng)摩擦，你應(yīng)該在考慮個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，算瞬時(shí)起停的啟動(dòng)負(fù)載。
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2024-2-20 13:33
我沒(méi)從慣量的角度考慮，是考慮的整體的加速度換算出電機(jī)需要的扭矩。算慣量的話最后也得落實(shí)到電機(jī)扭矩上吧
作者: gobine 時(shí)間: 2024-2-21 11:18
本帖最后由 gobine 于 2024-2-21 11:25 編輯
樓主的算法其實(shí)是有問(wèn)題的。你需要按照時(shí)間順序分析agv車(chē)輪從靜止到運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程。
agv靜止時(shí)，車(chē)輪與地面沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在相對(duì)運(yùn)動(dòng)發(fā)生之前，輪胎和地面之間只有靜摩擦力，此時(shí)只要車(chē)輪不打滑，車(chē)輪的加速度就是0。
當(dāng)車(chē)輪和地面開(kāi)始相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，才出現(xiàn)滾動(dòng)摩擦力，同時(shí)電機(jī)驅(qū)動(dòng)力矩提供加速度。
至于您說(shuō)道最后選了一個(gè)小電機(jī)也能使用，就是啟動(dòng)時(shí)瞬時(shí)功率超過(guò)額定功率很多。比如車(chē)輪壓到一個(gè)1/4車(chē)輪直徑高度的障礙物，agv有可能就卡住了。
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2024-2-27 10:42
2.5噸的車(chē)用的是2個(gè)1.5KW的舵輪嗎？
作者: liufei3594 時(shí)間: 2024-3-1 15:26
帶輪子的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，一般都是滾動(dòng)摩擦阻力臂（或滾動(dòng)摩擦系數(shù)）來(lái)計(jì)算的，就好比在水平面推動(dòng)輪子，。啟動(dòng)時(shí)，再不考慮加速的情況下，克服的是滾動(dòng)阻力矩，需要帶入的是滾動(dòng)摩擦力臂，又不是靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。MSM按最大靜摩擦力一般情況下也行，畢竟這種工況用的基本都是普通的三相異步電機(jī)，功率相差不大的情況下，價(jià)格沒(méi)多大差別，再說(shuō)電機(jī)也要引用安全系數(shù)，用最大靜摩擦力計(jì)算安全系數(shù)可以不引用或者很小。要是用DD馬達(dá)，你看MSM會(huì)不會(huì)用最大靜摩擦力計(jì)算。我平時(shí)簡(jiǎn)化計(jì)算，對(duì)于一些簡(jiǎn)單的工裝，用普通電機(jī)的，基本都是用最大靜摩擦力計(jì)算，又差不了多少錢(qián)，還保險(xiǎn)?？刂齐姍C(jī)的話，比如伺服電機(jī)，就正常計(jì)算吧。
作者: liufei3594 時(shí)間: 2024-3-1 15:29
東北小王子lk 發(fā)表于 2023-9-1 09:29
你在小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服滾動(dòng)摩擦沒(méi)問(wèn)題吧，但是小車(chē)沒(méi)啟動(dòng)時(shí)，不是應(yīng)該克服最大靜摩擦力嗎，難道每次啟動(dòng)小車(chē) ...
是輪子滾動(dòng)，又不是輪子平動(dòng)，哪有最大靜摩擦力
作者: liufei3594 時(shí)間: 2024-3-1 15:34
滾動(dòng)阻力矩 和 滾動(dòng)摩擦系數(shù)不能混為一談，滾動(dòng)阻力矩一般是通過(guò)由實(shí)驗(yàn)得來(lái)的，每種介質(zhì)的滾動(dòng)摩擦臂都不一樣，滾動(dòng)摩擦系數(shù)可以理解為是由滾動(dòng)阻力矩，滾動(dòng)阻力臂和物體本身的重量轉(zhuǎn)化來(lái)的一個(gè)系數(shù)。
作者: liufei3594 時(shí)間: 2024-3-1 15:36
是滾動(dòng)摩擦，輪子驅(qū)動(dòng)是帶杠桿原理的，會(huì)引入滾動(dòng)摩擦力臂的概念
作者: 受傷的仙人球 時(shí)間: 2024-3-3 17:06
看了大家的回答，都比較偏向糾結(jié)阻力問(wèn)題了，45樓的兄弟說(shuō)到問(wèn)題核心了，那就是電機(jī)峰值扭矩，這里做一下細(xì)節(jié)補(bǔ)充
1、樓主計(jì)算方式?jīng)]有問(wèn)題，以加速態(tài)核定常用扭力，但是靜摩擦核定的應(yīng)該叫初始扭力，這是一個(gè)瞬間值，只要?jiǎng)悠饋?lái)，靜摩擦系數(shù)就失效了，轉(zhuǎn)為動(dòng)摩擦系數(shù)，或者說(shuō)阻力在急速降低，
2、這里引入一個(gè)之前回答里大家忽略的因素，電機(jī)的瞬時(shí)扭矩和瞬時(shí)電流，一般情況下，電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)電流和扭矩是10倍左右，這個(gè)是一個(gè)極短的超載情況，可以查一下各個(gè)電機(jī)手冊(cè)，里邊有較詳細(xì)的解答，所以啟動(dòng)時(shí)，這個(gè)瞬時(shí)扭矩需要大于靜態(tài)摩擦系數(shù)核算的初始扭力，方能啟動(dòng)（一般情況下靜態(tài)摩擦系數(shù)沒(méi)這么大），在此問(wèn)題里，可以滿(mǎn)足AGV的瞬時(shí)啟動(dòng)力
3、對(duì)于大家印象中一些動(dòng)作機(jī)構(gòu)，需要推一下才能走的情況，就是因?yàn)槌跏甲枇μ螅姍C(jī)瞬時(shí)扭力不夠?qū)е?，但是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦系數(shù)較小，可以實(shí)現(xiàn)（參考電動(dòng)車(chē)快沒(méi)電時(shí)，用腳蹬一下才能跑起來(lái)）
作者: dickych 時(shí)間: 2024-3-4 08:56
謝謝樓主分享
作者: cc851 時(shí)間: 2024-3-6 21:32
這個(gè)我也一直在找計(jì)算公式，感謝分享！
作者: lucky5678 時(shí)間: 2024-3-7 17:27
用的什么材料摩擦系數(shù)和滾阻系數(shù)差這么多。嚴(yán)重懷疑0.7應(yīng)該不對(duì)
作者: lucky5678 時(shí)間: 2024-3-8 08:43
感覺(jué)你說(shuō)的對(duì)，滾動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的負(fù)載負(fù)載轉(zhuǎn)矩加小車(chē)加速過(guò)程中的加速轉(zhuǎn)矩近視看成小車(chē)需要的額定轉(zhuǎn)矩。為了計(jì)算方便把滾動(dòng)摩擦當(dāng)成滑動(dòng)摩擦計(jì)算也行，通?；瑒?dòng)摩擦的數(shù)值大于滾動(dòng)摩擦。選大的就當(dāng)加了個(gè)安全系數(shù)。樓主算的滾動(dòng)摩擦是錯(cuò)的，算出來(lái)的電機(jī)功率就是瞎貓碰上死耗子。湊巧了。
作者: lucky5678 時(shí)間: 2024-3-8 08:48
和我想的一樣，認(rèn)同。
作者: lucky5678 時(shí)間: 2024-3-8 08:55
你的摩擦系數(shù)肯定不對(duì)，不可能差這么大。生搬硬套公式的時(shí)候要考慮一下別人的系數(shù)為什么這么大
作者: oceantomas 時(shí)間: 2024-3-8 10:20
以前做過(guò)移動(dòng)機(jī)器人，車(chē)自重+負(fù)載300公斤用兩個(gè)400w電機(jī)足夠了， 自重+負(fù)載800公斤用兩個(gè)750w的，同行大多也如此
作者: 鷹頭貓 時(shí)間: 2024-3-13 08:48
靜摩擦。因?yàn)殡姍C(jī)有最大功率輸出，一般都是能滿(mǎn)足的。大概是1.5-2倍左右，但是一但啟動(dòng)完就是滾動(dòng)摩擦了，克服這個(gè)直接就電機(jī)額定功率就夠了
另外，滾動(dòng)摩擦的靜摩擦其實(shí)沒(méi)那么大，那玩意實(shí)機(jī)上應(yīng)該叫靜摩擦力矩，比我們滑動(dòng)摩擦的靜摩擦要小的多了
作者: l7612175 時(shí)間: 2024-3-21 12:04
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我一般都是把這三項(xiàng)加起來(lái)，看了前面的回復(fù)，其實(shí)問(wèn)題都在加速阻力上，樓主說(shuō)的滾動(dòng)摩擦和靜摩擦0.03和0.7分別是行駛中克服的阻力和啟動(dòng)瞬間的阻力。
我們平時(shí)計(jì)算肯定是按照行駛中的阻力算，靜摩擦用于驗(yàn)算減震彈簧給地面的正壓力是否足夠。只要最高扭矩沒(méi)算錯(cuò)，啟動(dòng)瞬間的力肯定夠，因?yàn)殡姍C(jī)的設(shè)計(jì)也會(huì)考慮這些
作者: 大兄弟aa 時(shí)間: 2024-3-21 15:08
學(xué)到了
作者: zhjicel 時(shí)間: 2024-6-7 12:28
我也在計(jì)算1.5噸agv，差速驅(qū)動(dòng)的電機(jī)，測(cè)過(guò)750w，1kw，1.2kw。750w電機(jī)，車(chē)體轉(zhuǎn)向后，起步偏擺比較厲害，換成1kw會(huì)有改善
作者: 姜方圓 時(shí)間: 2024-6-11 20:50
學(xué)習(xí)了
作者: 無(wú)妄是我 時(shí)間: 2024-6-25 10:35
這個(gè)根據(jù)公式計(jì)算下，一般都是有安全系數(shù)的，然后對(duì)比下同類(lèi)型產(chǎn)品就可以了；同樣速度，同樣總重，別人可以你也可以；成熟化批量產(chǎn)品打樣之后都會(huì)拼命降成本的，而且都會(huì)有強(qiáng)化試驗(yàn)和破壞性試驗(yàn)，穩(wěn)得一批~！
作者: 猛子MZ 時(shí)間: 2024-8-7 13:50
感覺(jué)應(yīng)該是克服了滾動(dòng)摩擦，但是不能克服靜摩擦
作者: 批發(fā)商0719 時(shí)間: 2024-8-10 09:13
輪子大小不考慮嗎？
作者: 地獄天使qq 時(shí)間: 2024-12-25 14:36
都討論到了72樓了，都沒(méi)有一個(gè)兄弟能完全說(shuō)明白的，只有66樓的兄弟說(shuō)的比較準(zhǔn)確，但并沒(méi)有說(shuō)完全。計(jì)算電機(jī)的驅(qū)動(dòng)力時(shí)即要考慮滾動(dòng)摩擦力，也要考慮最大靜摩擦力，像66樓兄弟說(shuō)的小車(chē)跑起來(lái)時(shí)只需考慮克服（滾動(dòng)摩擦力+坡道阻力+加速阻力）之和即可，但小車(chē)啟動(dòng)瞬間也是要考慮電機(jī)的最大的啟動(dòng)力矩是否足夠克服小車(chē)的（最大靜摩擦力+坡道阻力+加速阻力）之和形成的阻力矩，否則可能出現(xiàn)小車(chē)啟動(dòng)瞬間跑不動(dòng)的情況。 另外最大靜摩擦力還要用來(lái)校驗(yàn)懸掛彈簧是否提供了足夠的正壓力，因?yàn)檫@個(gè)正壓力與驅(qū)動(dòng)輪的附著力有關(guān)，想要驅(qū)動(dòng)輪不打滑，必須保證驅(qū)動(dòng)輪的附著力大于小車(chē)的（最大靜摩擦力+坡道阻力+加速阻力）之和，否則小車(chē)會(huì)在啟動(dòng)瞬間出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。
至于MSM上為什么計(jì)算出來(lái)電機(jī)的功率偏大這么多，這里就要給你們科普幾個(gè)電機(jī)的概念詞了：空載、額定（最大效率）、最大功率、堵轉(zhuǎn)，空載就不多說(shuō)了，大家都明白，額定也就是電機(jī)在最大效率狀態(tài)下的各個(gè)參數(shù)，比如額定功率，額定扭矩就是電機(jī)在最大效率狀態(tài)下的功率和扭矩，最大功率就是電機(jī)能達(dá)到的最大功率（一般額定功率=0.45或0.5倍最大功率），一般這時(shí)候的扭矩是額定扭矩的4倍左右，而堵轉(zhuǎn)就是電機(jī)被負(fù)載堵住轉(zhuǎn)不動(dòng)了，此時(shí)電機(jī)的功率比最大功率低很多，因?yàn)殡姍C(jī)純發(fā)熱了，些時(shí)堵轉(zhuǎn)扭矩一般是額定扭矩的8倍左右，如圖1。
對(duì)于電機(jī)的選型，一般把正常運(yùn)作狀態(tài)下所需的功率和扭矩做為額定功率即可，這樣做出來(lái)的機(jī)器是能耗等級(jí)最高，也就是一級(jí)能效，就是省電的意思，再不濟(jì)把正常運(yùn)作狀態(tài)下所需的功率當(dāng)最大功率（當(dāng)然得考慮安全系數(shù)并且前提是啟動(dòng)扭矩得小于堵轉(zhuǎn)扭矩，不然會(huì)燒電機(jī)），這樣做出來(lái)的機(jī)器能耗高，但電機(jī)成本低（耗不耗電是用戶(hù)的事，哈哈）。
圖2是我在MSM上代入數(shù)據(jù)得出來(lái)的計(jì)算結(jié)果：6輪差速驅(qū)動(dòng)底盤(pán)，小車(chē)自重150kg，載重400kg，總效率0.9，安全系數(shù)1.2。可以看出MSM上算出的總阻力矩是410N.m，注意它這里計(jì)算的是啟動(dòng)瞬間的最大阻力矩，不是行駛過(guò)程中的阻力矩，根據(jù)這個(gè)最大阻力矩推算出電機(jī)所需的功率為1.14kW，然后MSM將它*1.2的安全系數(shù)得到1.37kW的功率作為額定功率，所以問(wèn)題就出在這了，我們都知道行駛過(guò)程中的阻力要小得多，而小車(chē)大部分時(shí)間都是在阻力很小的行駛狀態(tài)，啟動(dòng)只是瞬間而已，如果將啟動(dòng)瞬間所需的功率作為額定功率的話，那當(dāng)小車(chē)進(jìn)入行駛狀態(tài)時(shí)，所需功率會(huì)比額定功率小很多，這就成了大馬拉小車(chē)，造成電機(jī)浪費(fèi)；對(duì)于電機(jī)的選型一般是根據(jù)扭矩和轉(zhuǎn)速來(lái)定，扭矩和轉(zhuǎn)速定了，功率自然就定了，而不是盲目根據(jù)功率來(lái)定的，有些電機(jī)是大功率高轉(zhuǎn)速而低扭矩的，對(duì)于AGV電機(jī)的選型要確保以下幾個(gè)條件：①額定扭矩≤（滾動(dòng)摩擦力+坡道阻力+加速阻力）形成的阻力矩*1.2≤電機(jī)最大功率對(duì)應(yīng)的扭矩，至于選擇接近額定扭矩還是最大功率的扭矩，這取決于你想省電還是想省成本了；②小車(chē)的啟動(dòng)瞬間的（最大靜摩擦力+坡道阻力+加速阻力）之和形成的阻力矩*1.2=3-6倍額定扭矩，不要太接近堵轉(zhuǎn)扭矩，不然容易造成燒電機(jī)，有些電機(jī)給出了最大瞬時(shí)力矩，按這個(gè)來(lái)定也行，即電機(jī)的電大瞬時(shí)力矩>小車(chē)的啟動(dòng)最大阻力矩即可，③電機(jī)在該負(fù)載工況下提供的轉(zhuǎn)速經(jīng)過(guò)減速箱后仍能滿(mǎn)足行駛速度要求；如圖3，是220V400W的LW-XP/60伺服電機(jī)的參數(shù)表，它的最大瞬時(shí)力矩是3.82N.m，大于圖2中MSM計(jì)算的2.28N.m，最大轉(zhuǎn)速為5000rpm，也大于MSM上計(jì)算所需的轉(zhuǎn)速4774.65rpm，所以這個(gè)400W的電機(jī)是完全能滿(mǎn)足需求的，根本用不到1.37kW的電機(jī)。你會(huì)發(fā)現(xiàn)甚至400W功率的電機(jī)都選大了，因?yàn)檫@個(gè)工況小車(chē)的最大行駛阻力矩才0.5N.m，而電機(jī)的額定扭矩已經(jīng)1.27N.m了，大太多了。
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補(bǔ)充內(nèi)容 (2024-12-25 20:33):
這里電機(jī)我選錯(cuò)了，選了220V的，AGV的伺服電機(jī)是48V的，不過(guò)選型思路是沒(méi)錯(cuò)的，換回48V無(wú)非是電流大點(diǎn)而已，另外最后一句也說(shuō)錯(cuò)了，應(yīng)該是行駛狀態(tài)最大的阻力矩是50N.m，經(jīng)過(guò)減速比換算，電機(jī)所需的扭矩是0.5N.m
作者: 默魔 時(shí)間: 2025-1-14 13:58
東北小王子lk 發(fā)表于 2023-9-1 09:29
你在小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服滾動(dòng)摩擦沒(méi)問(wèn)題吧，但是小車(chē)沒(méi)啟動(dòng)時(shí)，不是應(yīng)該克服最大靜摩擦力嗎，難道每次啟動(dòng)小車(chē) ...
不是的，克服靜摩擦力 相當(dāng)于車(chē)輪抱閘的情況下，在后面有人推小車(chē)，顯然和電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪子克服輪子滾動(dòng)前的力是不一樣的
作者: 默魔 時(shí)間: 2025-1-14 14:14
不是的，克服靜摩擦力 相當(dāng)于車(chē)輪抱閘的情況下，在后面有人推小車(chē)，顯然和電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪子克服輪子滾動(dòng)前的力是不一樣的
你的箱子動(dòng)是滑動(dòng)，輪子動(dòng)是滾動(dòng)，你仔細(xì)想不一樣的
作者: 15370722363 時(shí)間: 2025-2-16 01:09
作者: Dreaming___snai 時(shí)間: 2025-2-17 09:50
大致贊同，所以我最后是用電機(jī)的峰值扭矩來(lái)匹配加速狀態(tài)下的阻力矩，額定扭矩來(lái)匹配正常運(yùn)行狀態(tài)下的阻力矩，問(wèn)過(guò)廠家他們的電機(jī)可以在峰值扭矩下維持運(yùn)行十秒，而加速時(shí)間通常不會(huì)超過(guò)5秒
作者: 地獄天使qq 時(shí)間: 2025-2-17 11:27
額定扭矩匹配正常運(yùn)行狀態(tài)下的阻力矩是對(duì)的，但電機(jī)的峰值扭矩不是匹配加速狀態(tài)下的阻力矩，而是匹配啟動(dòng)瞬間的阻力矩，而且還要考慮更嚴(yán)苛的工況，比如坡道凹坑處啟動(dòng)，這時(shí)的總阻力矩要小于電機(jī)的峰值扭矩的0.8倍
作者: dickych 時(shí)間: 2025-2-19 14:20
謝謝樓主分享
作者: 浴月弄影 時(shí)間: 2025-2-28 08:16
東北小王子lk 發(fā)表于 2023-9-1 09:29
你在小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服滾動(dòng)摩擦沒(méi)問(wèn)題吧，但是小車(chē)沒(méi)啟動(dòng)時(shí)，不是應(yīng)該克服最大靜摩擦力嗎，難道每次啟動(dòng)小車(chē) ...
有沒(méi)有輪子還是不一樣的吧，所謂最大靜摩擦力通常指的是滑動(dòng)摩擦力，如果啟動(dòng)的時(shí)候要克服的是最大靜摩擦力，那挪動(dòng)西的時(shí)候在重物下面墊上圓形物體還有什么意義？計(jì)算的時(shí)候可以按滾動(dòng)摩擦力計(jì)算，加上啟動(dòng)系數(shù)。
作者: 神機(jī)百煉 時(shí)間: 2025-2-28 15:09
本題可根據(jù)牛頓第二定律和功率公式進(jìn)行計(jì)算，具體步驟如下：
計(jì)算加速度
根據(jù)加速度的定義式，已知最大車(chē)速，加速時(shí)間，初速度，則加速度。
計(jì)算合力
根據(jù)牛頓第二定律，車(chē)重，載重，總質(zhì)量，加速度，則車(chē)輛加速時(shí)所需的合力。
計(jì)算摩擦力
車(chē)輛在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的滾動(dòng)摩擦力，其中滾動(dòng)摩擦系數(shù)，正壓力（?。?，則滾動(dòng)摩擦力。
計(jì)算電機(jī)牽引力
車(chē)輛加速時(shí)，電機(jī)提供的牽引力
牽
需要克服滾動(dòng)摩擦力并提供使車(chē)輛加速的合力，所以
牽
。
計(jì)算電機(jī)功率
根據(jù)，在加速結(jié)束時(shí)，速度達(dá)到最大，牽引力
牽
，則電機(jī)的最大功率
牽
。
所以，驅(qū)動(dòng)該車(chē)輛至少需要功率為 300W 的電機(jī)。
豆包答案
作者: yshboom 時(shí)間: 2025-3-24 14:18
傳動(dòng)比給的太大了，這個(gè)工況下400w伺服電機(jī)一般只配10的減速比，所以算出來(lái)還是不夠，這樣還是不對(duì)
作者: 17635530802 時(shí)間: 2025-5-17 14:36
東北小王子lk 發(fā)表于 2023-9-1 09:29
你在小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服滾動(dòng)摩擦沒(méi)問(wèn)題吧，但是小車(chē)沒(méi)啟動(dòng)時(shí)，不是應(yīng)該克服最大靜摩擦力嗎，難道每次啟動(dòng)小車(chē) ...
啟動(dòng)的時(shí)候，不應(yīng)該計(jì)算F=UMG+MA么，怎么樓主的計(jì)算是用到的u（最大靜摩擦）m
作者: 木然 時(shí)間: 2025-6-20 10:11
支持，教科書(shū)就是這么說(shuō)的
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