AGV小車驅(qū)動(dòng)力的計(jì)算

冷月梧桐

還有一個(gè)減速機(jī)的

DaedraMech

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)比汽車的轉(zhuǎn)向的過程，可以更好地理解這個(gè)問題：
汽車在轉(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。在忽略車輪寬度和輪胎彈性的情況下，我們可以認(rèn)為4個(gè)車輪與地面之間都是純滾動(dòng)，汽車需要克服的阻力是滾動(dòng)摩擦；

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。

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)，那么忽略車輪寬度和輪胎彈性的情況下，車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，由于車輪是有寬度的，上述的純滾動(dòng)狀態(tài)下在車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，積分出的車身壓力也較小，所以這部分滑動(dòng)摩擦也比較小；此外車輪有一定彈性，正如其他朋友所說(shuō)，彈性遲滯力矩也會(huì)對(duì)車輪運(yùn)行造成阻礙。這里不再展開說(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。

bravo090

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

Dreaming___snai

bravo090 發(fā)表于 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 ...

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

17854315448

你這個(gè)車按照這個(gè)計(jì)算，用滑動(dòng)摩擦能動(dòng)起來(lái)??？一般這個(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。

DaedraMech

我覺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，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。

zzh82700161

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)都沒有翻到20KW的舵機(jī)。負(fù)載輕，靜摩擦問題不大，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)都沒得選了，還能用靜摩擦嗎？

zzh82700161

Dreaming___snai 發(fā)表于 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 ...

是的，我設(shè)計(jì)的總重2.5T的車就是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)廠家都沒得這么大的

e29340

此處的靜摩擦是不讓你打滑的，超過了就打滑，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。

Dreaming___snai

e29340 發(fā)表于 2024-2-20 10:55
此處的靜摩擦是不讓你打滑的，超過了就打滑，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 ...

我沒從慣量的角度考慮，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