Що таке ковзне кільце?
Ковзне кільце - це електромеханічний пристрій, який у поєднанні з щітками дозволяє передавати силові та електричні сигнали від нерухомої до обертової конструкції. Також називається поворотним електричним з'єднанням, колектором або електричним поворотним механізмом, ковзне кільце може використовуватися в будь -якій електромеханічній системі, яка потребує нестримного, періодичного або безперервного обертання під час передачі силових, аналогових, цифрових або радіочастотних сигналів та/або даних. Це може покращити механічні характеристики, спростити роботу системи та усунути схильні до пошкоджень дроти, що звисають із рухомих з'єднань.
Хоча основна мета ковзаючого кільця - передавати потужність та електричні сигнали, фізичні розміри, робоче середовище, швидкість обертання та економічні обмеження часто впливають на тип упаковки, яку необхідно використовувати.
Вимоги замовника та цілі витрат є критично важливими елементами для прийняття рішень, які ведуть до розробки успішної конструкції кільця. Чотири ключові елементи:
■ електричні характеристики
■ механічна упаковка
■ робоче середовище
■ вартість
Електричні характеристики
Ковзаючі кільця використовуються для передачі потужності, аналогових, радіочастотних сигналів та даних через обертовий блок. Кількість контурів, типи сигналів та вимоги до захисту від електричних завад системи відіграють важливу роль у визначенні фізичних обмежень конструкції, що накладаються на конструкцію ковзаючого кільця. Наприклад, схеми високої потужності вимагають збільшення провідних шляхів та більшої відстані між ними для збільшення діелектричної міцності. Аналогові схеми та схеми передачі даних, хоча вони фізично вужчі, ніж ланцюги живлення, також вимагають обережності у своїй конструкції, щоб мінімізувати наслідки перехресних розмов або перешкод між шляхами сигналу. Для низькошвидкісних і низькострумових застосувань може використовуватися контактна система пензля/кільця із золота на золоті. Ця комбінація дає найменші конфігурації упаковки, як показано в компактних капсульних кільцях AOOD. Для більшої швидкості та поточних потреб використовуються композитні срібні графітові щітки та срібні кільця. Ці вузли зазвичай вимагають більших розмірів упаковки і показані під наскрізними кільцями. Використовуючи обидва методи, більшість ланцюгів ковзання демонструють зміни динамічного опору контакту приблизно на 10 міліом.
Механічна упаковка
Міркування щодо упаковки при проектуванні ковзаючого кільця часто не такі прості, як електричні вимоги. Багато конструкцій ковзаючого кільця вимагають проходження кабелю та монтажного валу або носія для проходження крізь ковзне кільце. Ці вимоги часто диктують розміри внутрішнього діаметра агрегату. Компанія AOOD пропонує різноманітні вузли з прохідними кільцями. Інші конструкції вимагають, щоб ковзне кільце було надзвичайно малим з точки зору діаметра або з точки зору висоти. В інших випадках вільний простір для ковзаючого кільця обмежений, що вимагає, щоб компоненти ковзаючого кільця були надані окремо, або щоб кільце ковзання було інтегровано з двигуном, датчиком положення, волоконно -оптичним поворотним шарніром або поворотним шарніром RF у інтегрованій упаковці . Базуючись на складних технологіях ковзання кільцями, AOOD дозволяє всім цим складним вимогам задовольнити в одній цілісній системі компактних кільців.
Робоче середовище
Навколишнє середовище, в якому необхідно працювати з ковзаючим кільцем, багато в чому впливає на конструкцію кільця. Швидкість обертання, температура, тиск, вологість, удар і вібрація та вплив корозійних матеріалів впливають на вибір підшипників, вибір зовнішніх матеріалів, кріплення фланців і навіть вибір кабелів. Як стандартна практика, AOOD використовує легкий алюмінієвий корпус для свого запакованого кільця. Корпус з нержавіючої сталі важчий, але він необхідний для морського, підводного, корозійного та інших суворих умов.
Як визначити ковзне кільце
Ковзаючі кільця завжди є частиною більшого механізму з необхідністю пропускання певної електричної потужності та сигнальних ланцюгів через обертову поверхню. Механізм, який є частиною ковзаючого кільця, діє в такому середовищі, як літак або антенна система. Тому, щоб створити конструкцію кільця з ковзанням, яка буде успішною у своєму застосуванні, повинні бути задоволені три критерії:
1. Фізичні розміри, включаючи розташування навісного обладнання та функції, що повертаються
2. Опис необхідних ланцюгів, включаючи максимальний струм і напругу
3. Робоче середовище, включаючи температуру, вологість, вимоги до сольового туману, удар, вібрацію
Більш детальні вимоги до ковзаючого кільця включають:
■ Максимальний опір між ротором і статором
■ Ізоляція між ланцюгами
■ Ізоляція від джерел EMI поза корпусом ковзаючого кільця
■ Пусковий і робочий момент
■ Вага
■ Описи ланцюгів даних
Загальні додаткові функції, які можуть бути включені в збіркове кільце, включають:
■ Роз'єми
■ Розв’язувач
■ Кодер
■ Роторні роторні штуцери
■ Коаксіальні роторні спілки
■ Волоконно -оптичні поворотні з'єднання
AOOD допоможе вам визначити вашу потребу в кільці та вибрати оптимальну модель для ваших вимог до дизайну.