CC BY
11
УДК 62-1/-9 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-6-36-39
АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ОПТИМАЛЬНЫХ ТИПОВ КОЛЁС ПРОМЫШЛЕННОГО СКЛАДСКОГО РОБОТА-ТЕЛЕГИ
П.Р. Кремповский, Ю.И. Луцков
Рассмотрены три типа мотор-колёс («MEIANDIAN», «ANNOYBIKE», «KUN RAY») для промышленного складского робота-телеги и выбрано наиболее подходящее по параметрам, а также разобраны четыре типовые конструкции пассивных колёс, представленные на современной торговой площадке.
Ключевые слова: мотор-колесо, режим работы, складской робот-телега, пассивное колесо, параметр, конструкция.
Мотор-колесо представляет собой агрегат, объединяющий колесо и встроенные в него: тяговый электродвигатель, силовую передачу и, в некоторых случаях, тормозную систему (таким образом, каждое мотор-колесо имеет индивидуальный привод). Устанавливается мотор-колесо, как правило, в подвешенном к раме кронштейне (в случае, когда колесо не является управляемым), либо в установленном в поворотной цапфе подшипнике (в случае, когда колесо является одновременно ведущим и управляемым). Питается энергией от двигателя внутреннего сгорания через электромеханическую трансмиссию (преимущественно на автомобильной технике, главным образом тяжёлой), от контактной сети или от аккумулятора (на электромобилях, электровелосипедах или грузовой технике, либо, в качестве дополнительного источника энергии, на автомобильной технике с двигателем внутреннего сгорания, такой как гибридные автомобили, или троллейбусах).
Существует два режима работы мотор-колеса — тяговый и генераторный. В тяговом режиме вращение передаётся с вала якоря электродвигателя, работающего в двигательном режиме, через редуктор к внутреннему зубчатому венцу ведущего колеса; в генераторном режиме, используемом для электрического торможения, электродвигатель переходит в генераторный режим работы, а электроэнергия преобразуется в тепло на тормозном реостате (реостатное торможение) либо возвращается в электрическую сеть или применяется для зарядки аккумуляторов (рекуперативное торможение).
Для выбора мотор-колеса необходимо определиться со следующими параметрами: габариты, тип мотора, крутящий момент, число оборотов, масса мотор-колеса и его типом.
Если исходить из параметров типовых поворотных промышленных колес, которые также должны быть установлены на промышленном роботе-телеге, то диаметр мотор колеса должен быть в пределах от 75 до 250 мм. Для задач, выполняемых в условиях любого склада достаточным, будет колесо с диаметром 200 мм (8 дюймов). Оно будет иметь возможность как преодолевать различные неровности, так и не занимать много места под тележкой. Центр тяжести робота-телеги низко опущен к поверхности пола.
1. Колесо компании «MEIANDIAN». Мотор: 8 дюймов бесщёточный мотор без редуктора. Тип тормоза: V/дисковый тормоз (может сделать тормоз более чувствительным и быстрым). Размер колеса двигателя (включая шину): 8. Модель шин: 200*85 мм. Ширина шин: 85 м. Максимальный крутящий момент: 11 Нм. Наибольшая мощность: 400 Вт. Номинальное напряжение: 36 В. Максимальная скорость: 38 км/ч. Предельный ток: 15A. Размер открытого: 130 мм. Нагрузка: 100 кг. Диаметр: 200 мм. Вес: около 3,5 кг.
2. Колесо кампании «ANNOYBIKE». Мотор: 8 дюймов бесщеточный мотор без редуктора. Тип тормоза: V/дисковый тормоз (может сделать тормоз более чувствительным и быстрым). Размер колеса двигателя (включая шину): 8 дюймов. Модель шин:
200*85 мм. Ширина шин: 85 м. Максимальный крутящий момент: 11 Нм. Наибольшая мощность: 1000 Вт. Номинальное напряжение: 48 В. Максимальная скорость: 60 км/ч. Предельный ток: 25A. Нагрузка: 150 кг
Диаметр: 200 мм. Вес: около 5,5 кг.
3. Колесо компании «KUN RAY». Номинальная мощность: 350. Напряжение: 24/36/48 V. Скорость: 800 об/мин (400-1000 об/мин). Эффективность двигателя: 83%. Размер обода: 8 дюймов. Скорость: 12-28 км/ч. Диаметр: 200 мм с шиной. Открытый файл: 95 мм. Вес: около 3 кг. Вес нагрузки: 80-150 кг. Тормоз барабанный.
На рынке имеется очень большое количество предложений по продаже мотор колес, но все характеристики изделий сводятся к приведенным выше.
Для складского робота-телеги наиболее подходящим по параметрам будет колесо третьего типа, поскольку оно не является излишне широким и одновременно развивает достаточный момент для перемещения разрабатываемой тележки [2].
Пассивные колёса. Подбор пассивного колеса сводится к выбору его размера, грузоподъемности и типа покрышки. Колесо может быть из жесткого полиуретана или цельной резины, или надувным. Колесо может быть с тормозом или без него.
Жесткие колеса. Достоинства: обеспечивают хороший накат и не требуют обслуживания, выдерживают больший вес, чем надувные. Недостатки: низкая плавность хода на неровном покрытии.
Надувные колеса. Достоинства: высокая плавность хода. Недостатки: требуют обслуживания, менее долговечные, дороже ненадувных колес.
Для условий склада целесообразнее будет установить ненадувные колеса на резиновой литой шине. Такое колесо не будет скользить по поверхности пола и производить посторонние шумы. Вместе с тем будет иметь низкое сопротивление качению и высокую надежность.
На рынке представлены 4 типа механизмов поворота:
1. Конструкция поворотного колеса, предполагающая неразборный поворотный узел, где опора колеса жестко зажимается между двумя рядами подшипников и фиксируется расклёпанным пальцем. Эта конструкция наиболее популярна и доступна для заказа.
2. Конструкция, использующаяся в европейских колесах, и недоступная на нашем рынке. В них за поворот отвечает подвижный палец, зажатый между двух рядов шариков и обеспечивающих его осевую устойчивость. Рама колеса при такой компоновке сажается «в натяг» на палец.
Рис. 1. Конструкция №1
Q L
Рис. 2. Конструкция №2
3. Конструкция, где вращение и удержание вертикальности обеспечивается двумя шариковыми радиальными подшипниками, расположенных перпендикулярно друг другу. Конструкция является простой, надежной, но очень редко встречающейся в потребительских магазинах и для ознакомления доступна только по чертежам [1]. Из чертежей следует, что поворотное колесо такой конструкции применяется для обслуживания нужд пожарных служб.
Рис. 3. Габаритные размеры удерживающей конструкции
4. Поворотное колесо, использующее в своей сути 2 подшипника, расположенных на одной оси, где один из них упорных и держит осевую нагрузку, а второй радиальный шариковый и обеспечивает вращение колеса вокруг своей оси без люфтов [1].
Рис. 4. Конструкция №4
Заключение. Оптимальным по параметрам является мотор-колесо компании «KUN RAY», поскольку оно не является излишне широким и одновременно развивает достаточный момент для перемещения промышленного складского робота-телеги. Для условий склада целесообразнее устанавливать ненадувные колеса на резиновой литой шине. Все четыре поворотных конструкции пассивных колёс удобны для применения в равной мере.
Список литературы
1. Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя: в 3 т. Т.2. М.: Машиностроение, 2001. 912 с.
2. Форум разработчиков электроники: раздел «Электрические машины, Электропривод и Управление» [Электронный ресурс]. URL: http://electronix.ru/ forum/ index.php?showforum=179 (дата обращения: 12.04.2021).
Кремповский Павел Романович, магистрант, ya.krempovskiy@gmail.com, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Луцков Юрий Иванович, канд. техн. наук, доцент, ru3pa@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ANALYTICAL REVIEW OF THE OPTIMAL TYPES OF WHEELS OF THE INDUSTRIAL
WAREHOUSE ROBOT TROLLEY
P.R Krempovsky, Yu.I. Lutskov
For an industrial warehouse robot-carts, three types of motor-wheels ("MEIANDIAN", "ANNOYBIKE", "KUN RAY") were considered and the most suitable in terms of parameters was selected, as well as four typical designs ofpassive wheels presented on the modern trading platform were disassembled.
Key words: wheel motor, operating mode, warehouse robot cart, passive wheel, parameter, design.
PavelRomanovich Krempovsky, master's, ya.krempovskiy@gmail.com, Russia, Tula, Tula State University,
Lutskov Yuri Ivanovich, candidate of technical sciences, docent, ru3pa@mail.ru, Russia Tula, Tula State University
УДК 001.32 DOI: 10.24412/2071-6168-2021-6-39-44
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО СОСТАВА ИНФОРМАЦИИ ОБМЕНА МЕЖДУ РУКОВОДИТЕЛЕМ ГРУППЫ И ПОДЧИНЕННЫМИ
ОПЕРАТОРАМИ
С.А. Багрецов, А.Ю. Талденко, А.В. Щукин, М.В. Митрофанов
Рассматривается методика определения оптимального состава информации взаимообмена между руководителем группы и подчиненными операторами, с помощью которой можно находить наиболее подходящие методы по повышению эффективности деятельности группы на основе аппарата обобщенных матричных чисел.
Ключевые слова: информация взаимодействия, оператор, задача «о ранце», аппарат обобщенных матричных чисел.
В групповой деятельности (несение боевого дежурства) операторы взаимодействуют между собой, образуя функциональную сеть взаимосвязи расчета. Поэтому анализ деятельности группы операторов естественно должен базироваться на оценке динамики изменения характеристик их функциональной сети.
39
