دیباچہ

ایک کی کارکردگیخودکار گائیڈڈ وہیکل (AGV)یا ایکخود مختار موبائل روبوٹ (AMR)زیادہ تر اس کے ڈرائیو سسٹم کے ڈیزائن سے طے ہوتا ہے۔ ایک مربوط ڈرائیو سسٹم چار اہم اجزاء پر مشتمل ہے:AGV ڈرائیو وہیل, کم وولٹیج امدادی موٹر, گیئر کم کرنے والا، اورامدادی ڈرائیو. ایک ساتھ، وہ گاڑی کی کرشن، سرعت، چڑھنے کی صلاحیت، پوزیشننگ کی درستگی، حرکت کا استحکام، اور طویل مدتی آپریشنل اعتبار کا تعین کرتے ہیں۔

عملی انجینئرنگ میں، ڈرائیو سسٹم کے بہت سے مسائل موٹر پاور کی ناکافی ہونے کی وجہ سے نہیں ہوتے بلکہ گاڑی کی ڈائنامکس کے نامکمل حسابات کی وجہ سے ہوتے ہیں۔ رولنگ مزاحمت، ڈھلوان مزاحمت، سرعت کی جڑت، اور وہیل-گراؤنڈ آسنجن کو نظر انداز کرتے ہوئے مکمل طور پر پے لوڈ پر مبنی موٹر کا انتخاب کرنا اکثر خراب شروعاتی کارکردگی، موٹر اوورلوڈ، وہیل سلپیج، اور آپریٹنگ کارکردگی میں کمی کا باعث بنتا ہے۔

Plutools موبائل روبوٹ ڈرائیو سسٹم بنانے والے چین کے معروف مینوفیکچررز میں سے ایک ہے۔کی ترقی اور پیداوار میں مہارتAGV ڈرائیو وہیل، اسٹیئرنگ ڈرائیو وہیل، ڈیفرینشل ڈرائیو وہیل، کم وولٹیج سروو موٹرز، سرو ڈرائیوز، اور AGVs اور AMRs کے لیے مربوط ڈرائیو سلوشنز. انجینئرنگ کے وسیع تجربے اور میں پیش کردہ اصولوں پر ڈرائنگمکینیکل ڈیزائن دستییہ گائیڈ AGV ڈرائیو سسٹم کے انتخاب کے لیے مکمل متحرک حساب کے عمل کی وضاحت کرتا ہے، اعلی-کارکردگی والے موبائل روبوٹ ڈرائیو سسٹم ڈیزائن کرنے والے انجینئرز کے لیے عملی حوالہ جات فراہم کرتا ہے۔

1. AGV وہیکل ڈرائیونگ مزاحمتی تجزیہ

صنعتی AGVs کے لیے جو نیچے کی رفتار سے کام کر رہے ہیں۔1 m/s، ایروڈینامک ڈریگ کو عام طور پر نظر انداز کیا جا سکتا ہے۔ ڈرائیو سسٹم کو بنیادی طور پر تین قسم کی مزاحمت پر قابو پانے کی ضرورت ہے:

رولنگ مزاحمت

ڈھلوان مزاحمت

ایکسلریشن مزاحمت

ڈرائیونگ فورس کو مطمئن کرنا چاہیے:

Fdrive Ff + Fθ + Fa سے زیادہ یا اس کے برابر

کہاں:

صرف اس صورت میں جب دستیاب کرشن ڈرائیونگ کی کل مزاحمت سے زیادہ ہو جائے تو ایک AGV آسانی سے شروع کر سکتا ہے، مستحکم آپریشن کو برقرار رکھ سکتا ہے، اور ڈھلوانوں پر محفوظ طریقے سے چڑھ سکتا ہے۔

2. رولنگ مزاحمتی حساب کتاب

رولنگ مزاحمت پہیے اور فرش کی سطح کے درمیان لچکدار اخترتی سے پیدا ہوتی ہے، جو اسے AGV آپریشن کے دوران پیش آنے والی سب سے بنیادی مزاحمت بناتی ہے۔

فارمولا

Ff=(f × G) / r

کہاں:

عام انجینئرنگ اقدار

انجینئرنگ ٹپ

کچھ انجینئرنگ حوالہ جات میں رولنگ ریزسٹنس گتانک کا اظہار ہوتا ہے۔سینٹی میٹر (سینٹی میٹر)کے بجائےمیٹر (میٹر). 100 گنا سے زیادہ ہونے والی غلطیوں سے بچنے کے لیے ہمیشہ حساب سے پہلے یونٹ کو تبدیل کریں۔

3. ڈھلوان مزاحمت کا حساب

صنعتی AGVs کو عموماً چڑھنے کی صلاحیت کے ساتھ ڈیزائن کیا جاتا ہے2%.

چھوٹی ڈھلوانوں کے لیے:

sinθ ≈ tanθ ≈ ڈھلوان کا تناسب

لہذا:

Fθ = 0.02 × G

مثال

500 کلوگرام AGV کے لیے:

گاڑی کا وزن:

G = 500 × 9.81 = 4905 N

ڈھلوان مزاحمت:

Fθ = 98.1 N

تیز ڈھلوانوں کے لیے، زیادہ درست حسابات کے لیے اصل مثلثیاتی افعال کا استعمال کیا جانا چاہیے۔

4. ایکسلریشن ریزسٹنس کا حساب

بار بار تیز رفتاری اور سست روی سے جڑواں بوجھ پیدا ہوتا ہے جن پر ڈرائیو سسٹم ڈیزائن کے دوران غور کیا جانا چاہیے۔

نیوٹن کے دوسرے قانون کے مطابق:

فا=M × a

کہاں:

تجویز کردہ اقدار

کم ایکسلریشن چوٹی کے بوجھ کو کم کرتا ہے اور ڈرائیو سسٹم کی طویل مدتی اعتبار کو بہتر بناتا ہے-۔

5. گاڑیوں کی مزاحمت کے حساب کتاب کی مثال

ڈیزائن کے پیرامیٹرز

حساب کے نتائج

ڈیزائن کی سفارش

ڈرائیو سسٹم کو تقریباً کم از کم کرشن فورس فراہم کرنی چاہیے۔499 N. انجینئرنگ کی مشق میں، a20-50% حفاظتی مارجنشروع ہونے والے اثرات، فرش کی ناہموار حالتوں، اور طویل-مکینیکل لباس کی تلافی کرنے کی سفارش کی جاتی ہے۔

6. ڈرائیو وہیل آؤٹ پٹ ٹارک کیلکولیشن

AGV ڈرائیو وہیل کا آؤٹ پٹ ٹارک گیئر باکس کے ذریعے ریٹیڈ موٹر ٹارک کو بڑھانے کے بعد حاصل کیا جاتا ہے۔

فارمولا

وہیل=ٹموٹر × i × η

کہاں:

عام گیئر باکس کی کارکردگی

مختلف گیئر باکس اقسام میں نمایاں طور پر مختلف ٹرانسمیشن افادیت ہوتی ہے۔ کارکردگی کی غلط قیمت استعمال کرنے کے نتیجے میں ٹارک کے غلط حسابات اور موٹر کا غلط انتخاب ہو سکتا ہے۔

7. ڈرائیو وہیل کی ٹریکشن فورس کا حساب کتاب

ڈرائیو وہیل سے ٹارک آؤٹ پٹ کو درج ذیل تعلق کا استعمال کرتے ہوئے کرشن فورس میں تبدیل کیا جا سکتا ہے:

F = T / r

کہاں:

F=کرشن فورس (N)

T=ڈرائیو وہیل آؤٹ پٹ ٹارک (Nm)

r=پہیے کا رداس (m)

دوہری-ڈرائیو AGV سسٹمز کے لیے:

کل=2 × F

ملٹی-ڈرائیو کنفیگریشنز کے لیے، کل کرشن فورس تمام ڈرائیونگ پہیوں کا مجموعہ ہے۔

مثال

دیا گیا:

موٹر ریٹیڈ ٹارک: 0.4 Nm

گیئر کا تناسب: 30

گیئر باکس کی کارکردگی: 0.85

وہیل کا رداس: 65 ملی میٹر (0.065 میٹر)

پھر:

آؤٹ پٹ ٹارک:

وہیل=0.4 × 30 × 0.85=10.2 Nm

سنگل وہیل کرشن فورس:

F = 10.2 / 0.065 ≈ 157 N

یہ پیرامیٹر براہ راست تعین کرتا ہے کہ آیا AGV نظام کی کل مزاحمت پر قابو پا سکتا ہے۔

8. زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ رفتار کا حساب

AGV کی نظریاتی زیادہ سے زیادہ رفتار کا تعین موٹر کی رفتار اور گیئر کے تناسب سے کیا جاتا ہے:

V = (2 × π × r × n) / i

کہاں:

V=لکیری رفتار (m/min)

r=پہیے کا رداس (m)

n=موٹر کی رفتار (rpm)

i=گیئر کا تناسب

مثال

موٹر کی رفتار: 2500 rpm

گیئر کا تناسب: 30

وہیل کا رداس: 65 ملی میٹر

V ≈ 34 m/min (≈ 0.57 m/s)

اگر مطلوبہ رفتار حاصل نہیں کی جاتی ہے تو، موٹر کی رفتار کو بڑھایا جا سکتا ہے یا گیئر کا تناسب کم کیا جا سکتا ہے۔ تاہم، اس کے مطابق ٹارک اور کرشن فورس کی دوبارہ- تصدیق ہونی چاہیے۔

9. موٹر پاور کی تصدیق

ٹارک کے حساب کے بعد، موٹر پاور کی بھی تصدیق کرنی ہوگی۔

فارمولا

P = (T × n) / 9550

کہاں:

P=پاور (کلو واٹ)

T=ٹارک (Nm)

n=رفتار (rpm)

مثال

ٹارک: 0.4 این ایم

رفتار: 2500 rpm

پی ≈ 0.105 کلو واٹ

انجینئرنگ کی سفارش

ٹارک سیفٹی عنصر:1.2–1.5×

پاور سیفٹی مارجن:20–50%

یہ مسلسل اور چوٹی -لوڈ حالات میں قابل اعتماد آپریشن کو یقینی بناتا ہے۔

10. وہیل آسنجن اور پری لوڈ فورس کا حساب کتاب

وہیل سلپ سے بچنے کے لیے، درج ذیل شرط کو پورا کرنا ضروری ہے:

μ × FN F سے بڑا یا اس کے برابر

اس طرح:

FN F/μ سے بڑا یا اس کے برابر

کہاں:

μ=پہیے اور فرش کے درمیان رگڑ کا گتانک

FN=عام پری لوڈ فورس

مثال

سنگل وہیل کرشن فورس: 157 این

رگڑ کا گتانک: 0.54

پھر:

FN ≈ 291 N

عملی ڈیزائن میں، a10% حفاظتی مارجنکی سفارش کی جاتی ہے، تو تقریبا ایک موسم بہار پری لوڈ320 Nوقت کے ساتھ تھکاوٹ کی تلافی کے لیے منتخب کیا جاتا ہے۔

عام رگڑ کے گتانک

11. AGV ڈرائیو سسٹم کے انتخاب کا طریقہ کار

ایک مکمل AGV ڈرائیو سسٹم ڈیزائن عام طور پر ان مراحل کی پیروی کرتا ہے:

گاڑی کے پیرامیٹرز کی وضاحت کریں: وزن، رفتار، سرعت، ڈھلوان، پہیے کا قطر

رولنگ، ڈھلوان، اور ایکسلریشن مزاحمت کا حساب لگائیں۔

مکمل ڈرائیونگ مزاحمت حاصل کریں۔

سنگل وہیل کرشن فورس کا تعین کریں۔

مطلوبہ آؤٹ پٹ ٹارک کا حساب لگائیں۔

گیئر باکس کا تناسب منتخب کریں۔

کم وولٹیج سروو موٹر سے میچ کریں۔

سروو ڈرائیو کی صلاحیت کی تصدیق کریں۔

رفتار کی کارکردگی کو چیک کریں۔

وہیل آسنجن اور پری لوڈ فورس کی توثیق کریں۔

12. انجینئرنگ ڈیزائن کے تحفظات

AGV سسٹم کی ترقی میں، ڈرائیو کی کارکردگی اکیلے موٹر پاور کے بجائے متعدد عوامل سے متاثر ہوتی ہے۔

کلیدی تحفظات میں شامل ہیں:

رولنگ ریزسٹنس گتانک اور رگڑ گتانک کو الجھن میں نہیں ڈالنا چاہیے، کیونکہ یہ مختلف جسمانی معنی کی نمائندگی کرتے ہیں۔

گیئر باکس کی کارکردگی سیاروں اور کیڑے کے گیئر سسٹم کے درمیان نمایاں طور پر مختلف ہوتی ہے اور اسے مستقل قدر کے طور پر نہیں سمجھا جانا چاہیے۔

موٹر اور سروو ڈرائیو کے انتخاب میں مسلسل ڈیوٹی سائیکل، بار بار شروع-روکنے کے حالات، اور چوٹی کے بوجھ کے اثرات پر غور کرنا چاہیے۔

ملٹی-وہیل سسٹم کو وہیل سلپ اور پوزیشننگ انحراف کو روکنے کے لیے کافی زمینی رابطہ قوت کو یقینی بنانا چاہیے۔

نتیجہ

AGV ڈرائیو سسٹم کا ڈیزائن محض موٹر کا انتخاب نہیں ہے، بلکہ ایک جامع انجینئرنگ عمل ہے جس میں گاڑی کی حرکیات، مکینیکل ٹرانسمیشن، الیکٹریکل کنٹرول، اور سسٹم انٹیگریشن شامل ہے۔

ریزسٹنس ماڈلنگ اور کرشن فورس کے حساب سے سروو موٹر سلیکشن، گیئر باکس کنفیگریشن، سرو ڈرائیو میچنگ، اور ڈرائیو وہیل ڈیزائن تک، ہر پیرامیٹر سسٹم کی کارکردگی اور آپریشنل وشوسنییتا کو براہ راست متاثر کرتا ہے۔