حلقه های لغزشی سفارشی برای انتقال نیرو، سیگنال و داده|با آهنگ

حلقه لغزنده یک دستگاه الکترومکانیکی است که توان الکتریکی، سیگنال‌های کنترلی یا داده‌ها را از طریق یک رابط دوار - انتقال می‌دهد و یک سیستم ثابت را به طور الکتریکی به سیستمی که می‌چرخد متصل نگه می‌دارد. بدون آن، هر سیمی که به یک قسمت در حال چرخش پیوسته تغذیه می کند، پیچ خورده، خسته می شود و در نهایت می شکند. به همین دلیل است که در داخل توربین‌های بادی، خطوط بسته‌بندی، جرثقیل‌ها، روبات‌ها، اسکنرهای پزشکی، پایه‌های رادار و وینچ‌های دریایی، حلقه‌های لغزنده را خواهید یافت.

همچنین ممکن است حلقه های لغزشی را مشاهده کنید که به آنها می گوینداتصالات الکتریکی دوار, حلقه های کلکسیونر, اتصالات چرخشی الکتریکی، یاچرخ گردان برقی. اصطلاحات بین صنایع جابجا می شوند، اما عملکرد اینگونه نیست: یک مدار ثابت و یک مدار دوار بدون قطع اتصال پل می شود.

این راهنما شامل آنچه که یک حلقه لغزنده واقعاً انجام می‌دهد، چگونه آن را انجام می‌دهد، انواع اصلی که با آن‌ها مواجه می‌شوید، صنایعی که در آن‌ها اهمیت دارند، و - بیشتر عملی‌تر - نحوه تشخیص اینکه آیا یک بخش کاتالوگ کار می‌کند یا به طراحی سفارشی نیاز دارید را پوشش می‌دهد.

Industrial slip ring transferring power and signals across a rotating shaft

حلقه لغزش در واقع چه کاری انجام می دهد؟

Slip ring connecting a stationary control system to a rotating camera head

یک حلقه لغزش یک مسیر الکتریکی پیوسته بین یک سازه ثابت و ساختاری که می چرخد فراهم می کند. یک دوربین شیبدار پان-که روی یک ستون 360 درجه می‌چرخد را تصویر کنید. برای حسگر تصویربرداری، اترنت دو طرفه برای کنترل و ویدیو، و احتمالاً به یک خط بازخورد رمزگذار نیاز دارد. اگر آن را با یک بسته کابل سیم کشی کنید، در لحظه ای که سر از 180 درجه بچرخد، کابل دور ستون می پیچد. پس از چند چرخه، هادی ها خسته می شوند و محافظ ترک می خورد.

یک حلقه لغزنده را در همان محور بیندازید و مشکل کابل برطرف می شود. سرنخ های ثابت به سیم کشی ساختمان متصل می شوند. سیم های چرخان به سر دوربین متصل می شوند. و سر می تواند به طور نامحدود در هر دو جهت بچرخد.

بسته به طراحی، یک مجموعه حلقه لغزنده می‌تواند برق، مدارهای کنترل ولتاژ پایین، سیگنال‌های حسگر و رمزگذار، ویدئو (HD-SDI یا آنالوگ)، اترنت، ترافیک فیلدباس، و در طرح‌های ترکیبی، سیال یا هوا را از طریق همان محور حمل کند. آنچه می تواند حمل کند بستگی به تعداد مدار، ولتاژ و جریان در هر مدار، مواد تماس، محافظ و محفظه - دارد، به همین دلیل است که "حلقه لغزش" به خودی خود چیز زیادی به شما نمی گوید. مشخصات انجام می دهد.

چرا نمی توانید فقط از کابل استفاده کنید؟

اگر ماشینی فقط از طریق یک قوس محدود - می‌چرخد، مثلاً 170 درجه -، یک حلقه خدمات انعطاف‌پذیر یا یک زنجیره کابل می‌تواند کافی باشد. لحظه ای که به چرخش کامل، مداوم و مکرر نیاز دارید، یک کابل معمولی ضعیف ترین قسمت سیستم می شود.

Comparison of cable twisting versus slip ring continuous rotation

یک حلقه لغزش چهار مشکل را همزمان حل می کند:

بسته بندی کابل را از بین می برد.بدون پیچ خوردگی، بدون پیچ خوردگی، بدون ترک عایق ناشی از تنش چرخه ای.
این امکان چرخش نامحدود را فراهم می کند.مسیر رسانا دایره ای است، بنابراین اتصال بدون توجه به تعداد چرخش شفت هرگز قطع نمی شود.
طراحی مکانیکی را تمیز می کند.بدون قرقره کابل، فستون، حلقه سرویس، یا چرخه باز کردن.
بیش از قدرت حمل می کند.یک مدرنحلقه لغزنده یا حلقه جمع کنندهمی تواند مدارهای درجه سیگنال، اترنت، ویدئو و حتی کانال های فیبر نوری را در کنار برق اصلی یکپارچه کند.

حلقه لغزنده چگونه کار می کند؟

اکثر حلقه‌های لغزشی بر اساس یک اصل اساسی کار می‌کنند: مجموعه‌ای از حلقه‌های رسانا همراه با شفت می‌چرخند و برس‌های ثابت بر روی سطوح حلقه می‌چرخند. تا زمانی که برس در تماس محکم و تمیز با حلقه بماند، جریان جریان می یابد.

Cutaway view of slip ring conductive rings and stationary brushes

این مجموعه دارای دو طرف الکتریکی متمایز است:

اینسمت ثابتبه کابینت کنترل، منبع تغذیه یا سیم کشی بالادست شما متصل می شود. حرکت نمی کند.
اینسمت چرخانیک صفحه گردان، یک توپی توربین، یک مچ ربات، یک درام وینچ به هر چیزی که - را می چرخاند متصل می شود.

هر حلقه مربوط به یک مسیر الکتریکی است. یک واحد ساده ممکن است دو یا سه حلقه برای قدرت اولیه داشته باشد. یک مجموعه پیچیده می‌تواند 50 حلقه یا بیشتر را برای کنترل ترافیک ترکیبی، کنترل و سیگنال روی هم قرار دهد. مواد برس، آبکاری حلقه (اغلب طلا-روی-طلا برای مدارهای سیگنال، نقره-گرافیت یا مس-گرافیت برای جریان بالاتر)، نیروی فنر و هندسه تماس، همگی بر مقاومت تماس، نویز الکتریکی و عمر مفید تأثیر می‌گذارند.

یک جزئیات ارزش درک دارد: مقاومت تماس هرگز صفر نیست و با عبور برس از حلقه کمی تغییر می کند. برای مدارهای برق این به سختی مهم است. برای اترنت، ویدیوی HD{2}}SDI یا سیگنال‌های آنالوگ حساس، اهمیت زیادی دارد - به همین دلیل است که-رینگ‌های لغزش درجه سیگنال از مواد، محافظ و هندسه متفاوتی نسبت به طرح‌های برق- استفاده می‌کنند.

داخل مجمع: در واقع چه چیزی وجود دارد

Exploded view of slip ring components including rings brushes bearings and housing

از بیرون، یک حلقه لغزنده به طرز فریبنده ای ساده به نظر می رسد. در داخل، چندین جزء باید با هم کار کنند تا تماس را در میلیون‌ها چرخش ثابت نگه دارند.

حلقه ها:مسیرهای رسانای دوار، معمولاً آلیاژ مس با روکش فلزی گرانبها-برای کنترل مقاومت در برابر سایش و تماس.
برس ها:تماس های ثابت برس های سیمی برای کار سیگنال؛ بلوک‌های کربن یا فلز{1}}گرافیت برای جریان‌های بالاتر.
شفت و توپی:هسته مکانیکی که حلقه ها را در یک راستا نگه می دارد.
عایق بندی:حلقه ها را از یکدیگر و از شفت جدا می کند. استحکام عایق درجه بندی ولتاژ در هر مدار را تعیین می کند.
بلبرینگ:از چرخش صاف پشتیبانی کنید و حلقه ها را با برس ها متحدالمرکز نگه دارید.
مسکن:از اجزای داخلی در برابر گرد و غبار، رطوبت، روغن و ضربه محافظت می کند. طراحی مواد و مهر و موم رتبه IP را تعیین می کند.
سرنخ ها و رابط ها:نحوه خروج مدارها از مجموعه اغلب قسمتی که در صورت مشخص شدن ضعیف ابتدا خراب می شود.

کیفیت این عناصر چیزی است که حلقه لغزشی را که ده میلیون چرخش طول می کشد از حلقه ای که بعد از شش ماه شروع به تولید صدا می کند، جدا می کند.

انواع حلقه‌های متداول - و زمانی که هر کدام مناسب باشد

طرح مکانیکی حلقه لغزش معمولاً از دستگاه پیروی می کند، نه برعکس. چهار خانواده اصلی اکثر برنامه ها را پوشش می دهند.

Main slip ring types including capsule through-bore pancake and carbon brush designs

حلقه های کپسولی

جمع و جور، کاملا محصور و به اندازه کافی کوچک که در مچ دست ربات یا سر دوربین مداربسته قرار گیرد.حلقه های کپسولیمعمولاً جریان‌های کم-تا-متوسط (حدود 2 تا 10 آمپر در هر مدار) و تعداد مدارهای متوسط را کنترل می‌کنند. هنگامی که فضا محدودیت اتصال است و بار سبک است از آنها استفاده کنید: دوربین ها، میزهای گردان کوچک، وسایل تست، روباتیک سبک.

از طریق-حلقه های لغزنده سوراخ دار

یک مرکز توخالی به یک شفت، خط هیدرولیک، فیبر نوری یا شیلنگ پنوماتیک اجازه می‌دهد مستقیماً از وسط عبور کند.از طریق-حلقه های لغزندهاسب های کار اتوماسیون صنعتی، ماشین آلات بسته بندی، پایه های آنتن، و هر سیستمی هستند که در آن حلقه لغزش باید در اطراف یک محور چرخان موجود نصب شود. اندازه سوراخ‌ها معمولاً از چند میلی‌متر تا 300+ میلی‌متر برای مصارف صنعتی سنگین متغیر است.

حلقه های پنکیک

مسطح و دیسکی-شکل - زمانی مفید است که فضای محوری تنگ است اما فضای شعاعی در اختیار دارید.حلقه های پنکیکدر هوافضا و تجهیزات آزمایشی خاص رایج هستند. آن‌ها با-مواسطه‌ای همراه هستند: هندسه تماس باز نسبت به مواد سایشی حساس‌تر است، و عملکرد سیگنال معمولاً از یک واحد سوراخ{2} قابل مقایسه عقب‌تر است، بنابراین به دلایل مکانیکی به جای دلایل الکتریکی انتخاب می‌شوند.

طرح‌های-برس با جریان و کربن بالا

هنگامی که باید صدها یا هزاران آمپر را از طریق یک اتصال دوار فشار دهید - فکر کنید چرخاننده های جوشکاری، قرقره کابل روی جرثقیل ها، یا سکوهای چرخان بزرگ - سیم-مخاطبین برس نمی توانند گرما را از بین ببرند.حلقه های لغزنده برس کربناز بلوک‌های تماس فلزی بزرگ‌تر{0}}گرافیت با مسیرهای حرارتی مناسب و فنرهای فشاری{1} استفاده کنید. برای زمین جوشکاری به طور خاص، اختصاص داده شده استواحدهای اتصال زمینبرای جریان های دسته 800 A، 1200 A یا 2000 A که یک حلقه لغزش استاندارد را از بین می برد.

حلقه های لغزشی جیوه

کنتاکت‌های فلزی مایع، مقاومت تماسی بسیار کم و پایدار و عمر الکتریکی بسیار طولانی دارند.حلقه های لغزشی جیوهدر برنامه‌های-فرکانس بالا،-دقت بالا، RPM بالا-که نویز تماس باید به حداقل برسد، اکسل کنید. مبادله-محیطی است: استفاده از جیوه در بسیاری از حوزه‌های قضایی تنظیم شده است و محدودیت‌های جهت‌گیری/دما اعمال می‌شود.

طرح های هیبریدی و فیبر نوری

هنگامی که یک محور دوار منفرد نیاز به حمل توان الکتریکی، داده‌های سرعت بالا و یک محیط سیال به طور همزمان دارد، یک مجموعه هیبریدی یک حلقه لغزش الکتریکی را با یک حلقه ترکیب می‌کند.اتحادیه چرخشی پنوماتیک یا هیدرولیکو به صورت اختیاری یک اتصال دوار فیبر نوری (FORJ) برای داده‌های سرعت گیگابیتی-. برای انتقال گیگابیتی مبتنی بر مس-به درستی مهندسی شده استحلقه اسلیپ اترنت گیگابیتیاغلب ساده‌تر و ارزان‌تر{0}}انتخاب است. FORJ برای مواردی در نظر گرفته شده است که مصونیت از نویز الکتریکی، فاصله یا پهنای باند مس را از حد خود عبور می دهد.

کدام نوع حلقه لغزنده برای برنامه شما مناسب است؟

Slip ring selection guide based on space bore current and signal requirements

یک راهنمای تصمیم گیری سریع که محدودیت غالب را به رایج ترین نوع ترسیم می کند:

فضای کلی تنگ، بار سبک، مدارهای کمی:کپسول
شفت، شیلنگ یا کابل باید از مرکز عبور کند:از طریق سوراخ-
طول محوری محدودیت است، فضای شعاعی در دسترس است:پنکیک
صدها تا هزاران آمپر:برس کربن یا کوپلینگ زمین جوشکاری اختصاصی
نویز الکتریکی بسیار کم، دور در دقیقه بالا، فرکانس بالا:جیوه (جایی که مقررات اجازه می دهد)
سیگنال های ترکیبی + هوا / سیال + در یک محور:ترکیبی
سیگنال‌های دیجیتالی با سرعت بالا (اترنت، HD-SDI):سیگنال-دریافت-شاخه، با FORJ به عنوان گزینه ای برای سخت ترین موارد

محل استفاده از حلقه های لغزنده - و آنچه مهندس باید تماشا کند

پاسخ صادقانه به این که «کدام صنعتی از حلقه های لغزنده استفاده می کند» این است: «هر صنعتی با تجهیزات چرخشی که به نیرو یا داده نیاز دارد». اما اولویت‌های طراحی به طور چشمگیری بین برنامه‌ها تغییر می‌کنند، و اینجاست که اکثر اشتباهات انتخاب اتفاق می‌افتد.

Slip ring applications in wind turbines cranes packaging machines robots medical scanners and radar systems

توربین های بادی: کنترل زمین و پایش وضعیت

در داخل هاب، الفحلقه لغزش توربین بادیمعمولاً قدرت موتور گام، سیگنال‌های کنترل گام، داده‌های سنسور ریشه تیغه و مسیرهای حفاظت در برابر صاعقه را کنترل می‌کند. تنش‌های تعیین‌کننده الکتریکی نیستند - آنها مکانیکی و محیطی هستند: عملکرد مداوم کم-RPM، نوسانات دما زیاد، تراکم، لرزش، و چندین دهه عمر مورد انتظار با دسترسی محدود به تعمیر و نگهداری در ارتفاع هاب.

تمرکز انتخاب:مواد تماس طولانی-، آب بندی قوی، و یکپارچگی سیگنال برای داده های SCADA در طول عمر توربین.

جرثقیل ها، وینچ ها و سیستم های چرخشی

جرثقیل های برجی، جرثقیل های بندری و وینچ های دریایی به ساختار چرخشی برای دریافت برق، سیگنال های کنترلی و اغلب اترنت برای دوربین ها و نظارت بر بار نیاز دارند. حلقه لغزنده در معرض آب و هوا، هوای نمک و گاهی اوقات در معرض شستشو قرار می گیرد.

تمرکز انتخاب:آب بندی (حداقل IP65، اغلب IP66 یا بهتر برای دریانوردی)، مواد محفظه مقاوم در برابر خوردگی، مقاومت در برابر ضربه و لرزش، و درجه جریان کافی برای موتورهای چرخشی. ورودی کابل اغلب نقطه ضعف واقعی - است نه محفظه، نه مخاطبین.

بسته بندی و حمل و نقل مواد

پرکننده‌های چرخشی، سرهای درپوش، برچسب‌ها و لفاف‌های کششی به‌طور مداوم در چرخه هستند. یک واحد سوراخ-معمولاً فاکتور فرم مناسب است - به عنوان مثال، a را ببینیدحلقه لغزنده برای دستگاه های بسته بندی کششیجایی که کالسکه فیلم در اطراف پالت می چرخد.

تمرکز انتخاب:عمر چرخه بیش از رتبه فعلی این ماشین ها روزانه هزاران چرخش را انجام می دهند. سیم کشی فشرده، عملکرد سیگنال پایدار برای سنسورها و بازخورد شیر پنوماتیک، و رفتار سایش قابل پیش بینی بیشتر از ظرفیت جریان خام اهمیت دارد.

اتوماسیون صنعتی و رباتیک

ایندکس‌های چرخشی، مچ‌های ربات، برجک‌های بازرسی خودکار - بیشتر به ترکیبی از توان موتور، بازخورد رمزگذار، ترافیک فیلدباس (Profinet، EtherCAT، CAN) و گاهی اوقات اترنت بینایی- نیاز دارند. حلقه لغزش به طور موثر به یک رابط ورودی/خروجی توزیع شده کوچک تبدیل می شود که اتفاقاً می چرخد.

تمرکز انتخاب:مدارهای درجه- سیگنال با محافظ مناسب و مدیریت امپدانس برای پروتکل در حال استفاده. یک اشتباه رایج این است که با یک حلقه لغزش اترنت مانند حلقه لغزش برق با مدارهای اضافی رفتار می کنیم - آنها از نظر الکتریکی یکسان نیستند.

تجهیزات پزشکی و آزمایشگاهی

دروازه‌های CT، کنترل‌کننده‌های نمونه و ابزارهای تشخیصی به نویز الکتریکی کم، چرخش صاف و کیفیت سیگنال ثابت نیاز دارند. موضوع فعلی به ندرت مطرح می شود. یکپارچگی داده ها و دقت مکانیکی هستند.

تمرکز انتخاب:سیستم های تماس کم صدای-، اغلب طلایی-روی-طلا، به علاوه توجه دقیق به تداخل بین مدارهای سیگنال مجاور.

رادار، دفاع و نظارت

پایه های آنتن و برجک های نظارتی در حین ارسال سیگنال های RF، ویدئو و کنترل به طور مداوم می چرخند. پهنای باند و یکپارچگی سیگنال غیرقابل مذاکره-است.

تمرکز انتخاب:اتصالات دوار درجه- سیگنال، اغلب طرح‌های ترکیبی که مدارهای الکتریکی را با یک FORJ برای داده‌های پهنای باند{{1} بالا ترکیب می‌کنند، به علاوه آب‌بندی ناهموار برای استفاده در فضای باز یا کشتی.

دریایی، فراساحلی و زیر دریا

اسپری نمک، رطوبت، فشار و قرار گرفتن در معرض مداوم در فضای باز محرک های طراحی هستند. محفظه های ضد زنگ، مهر و موم های دریایی، اتصالات مقاوم در برابر خوردگی-و ورودی کابل های محافظت شده الزامات معمولی هستند. رتبه بندی IP به تنهایی کل داستان - IEC را بیان نمی کندIEC 60529استاندارد مشخص می کند که هر کد IP واقعاً در برابر چه چیزی محافظت می کند، و تفاوت بین IP65 (شستشو) و IP67 (غوطه وری موقت) تعیین می کند که آیا یک قطعه در یک محیط خاص زنده می ماند یا خیر.

زمانی که یک حلقه لغزنده استاندارد کافی نیست

حلقه های لغزنده کاتالوگ استاندارد طیف قابل توجهی از کاربردها را پوشش می دهند. زمانی که یک یا چند مورد از این شرایط اعمال شود، دیگر پاسخ درستی نیستند:

تعداد ولتاژ، جریان یا مدار بیشتر از پاکت کاتالوگ است.
رابط نصب -استاندارد - الگوی فلنج فرد، اندازه سوراخ خاص، پیکربندی انتهایی-شفت است که با هیچ واحد موجودی مطابقت ندارد.
ترکیب سیگنال غیرمعمول است: برای مثال ترکیبی از ویدئوهای HD{0}}SDI، USB و Profinet در یک محور.
محیط از چیزی که محفظه استاندارد - دمای بالا، جو انفجاری، فشار زیر دریا را تحمل می کند، فراتر است.
شما نیاز به قدرت، سیگنال و یک محیط سیال از طریق یک محور دارید.
اهداف عمر مفید فراتر از آنچه که سیستم‌های تماس قفسه ارائه می‌دهند--است.

در آن نقطه شما به یک نگاه می کنیدانگشتر لغزنده سفارشی- و مکالمه طراحی معمولاً با همان مجموعه مشخصات شروع می شود.

Custom slip ring design process with CAD model specification sheet and prototype

هنگام درخواست یک حلقه لغزنده سفارشی چه چیزی ارسال شود (چک لیست RFQ)

اگر موارد زیر را ارائه دهید، یک تیم مهندسی می تواند به طور دقیق نقل قول و طراحی کند. درخواست های مبهم به عنوان پیشنهادات مبهم برمی گردند.

تعداد مدار:تعداد کل مسیرهای الکتریکی که بر اساس توان در مقابل سیگنال تقسیم می شوند.
ولتاژ و جریان در هر مدار:اوج و پیوسته
انواع سیگنال:اترنت (10/100/1000)، CAN، RS{6}}485، USB 2.0/3.0، HD-SDI، آنالوگ 4-20 میلی آمپر، پروتکل رمزگذار و غیره.
سرعت چرخش:RPM مداوم و هر شرایط اوج
چرخه وظیفه:مداوم، متناوب یا گاه به گاه.
نصب:از طریق- سوراخ (با قطر سوراخ مورد نیاز)، کپسول، فلنج، انتهای-شفت.
محدودیت های پوشش بیرونی:حداکثر OD، حداکثر طول.
رتبه IP و محیط:داخل، خارج، شستشو، دریایی، محدوده دما، وجود گرد و غبار، روغن یا مواد شیمیایی.
اولویت کابل / کانکتور:سیم های پرنده با طول معین، بلوک های ترمینال، کانکتورهای M12، کانکتورهای MIL{1}}مشخصات.
انتظارات عمر مفید:کل انقلاب ها یا ساعات کار
سایر رسانه ها در همین محور:هوا، سیال هیدرولیک، فیبر نوری.

یک برگه مشخصات کامل اغلب یک چرخه کامل بازبینی را در مرحله طراحی ذخیره می کند.

آنچه می تواند سفارشی شود

تقریباً همه چیز به جز فیزیک زیربنایی. مناطقی که اغلب اصلاح می شوند:

پیکربندی مدار:ترکیبی از توان، کنترل، رمزگذار، فیلدباس، ویدئو و اترنت در یک پشته.
رتبه بندی ولتاژ و جریان:از سطوح سیگنال 5 ولت تا توان ولتاژ متوسط- و از میلی آمپر تا هزاران آمپر.
قطر سوراخ و هندسه کلی:مطابقت با شفت یا محفظه موجود
مواد و مصالح ساختمانی:آلومینیوم (سبک)، فولاد ضد زنگ (خوردگی)، پلاستیک های مهندسی شده (وزن یا عایق).
آب بندی و رتبه بندی IP:از استاندارد IP54 محافظت در برابر گرد و غبار و پاشش آب از طریق IP67/68 برای غوطه ور شدن.
مجموعه کابل:جفت پیچ خورده محافظ برای اترنت، طول های سفارشی، کاهش فشار، انواع اتصال دهنده های خاص.
ادغام ترکیبی:ترکیب کانال های الکتریکی با پنوماتیک، هیدرولیک یا فیبر نوری در یک مجموعه.

Slip Ring در مقابل Rotary Union در مقابل حلقه کابل

این سه جزء اغلب با هم اشتباه گرفته می شوند زیرا همگی به ماشین های دوار مربوط می شوند، اما مشکلات مختلفی را حل می کنند.

حلقه لغزنده:توان الکتریکی، سیگنال‌ها یا داده‌ها را از طریق یک مفصل دوار منتقل می‌کند.
اتحادیه روتاری:مایعات یا گازها (روغن هیدرولیک، خنک کننده، هوای فشرده) را از طریق یک مفصل چرخان منتقل می کند.
قرقره کابل:طول کابل را در تجهیزات سیار مدیریت می کند - پرداخت می کند و جمع می شود، اما اجازه چرخش مداوم را نمی دهد.

یک ماشین پیچیده اغلب از دو یا هر سه با هم استفاده می کند. بسته بندی پالت ممکن است از یک حلقه لغزنده برای سیگنال های قدرت و حسگر روی بازوی چرخان، یک اتصال چرخشی پنوماتیک برای سیلندر کشش فیلم و یک سیستم مدیریت کابل برای کالسکه متحرک استفاده کند.

نگهداری و عمر سرویس

طول عمر حلقه لغزش به چند عامل متقابل بستگی دارد:

مواد تماس و فشار:تماس‌های فلزی گرانبها در واحدهای درجه سیگنال-می‌توانند بیش از 100 میلیون دور باشند. برس های کربنی سریعتر فرسوده می شوند اما قابل تعویض هستند.
سرعت و بار:RPM بالاتر سایش و گرما را افزایش می دهد. جریان بالاتر فرسایش تماسی را تسریع می کند.
چرخه وظیفه:عملکرد مداوم، به دلیل چرخه حرارتی، سایش کلی بیشتری نسبت به استفاده متناوب ایجاد می کند، حتی در کل زمان کار یکسان.
آلودگی:گرد و غبار، رطوبت، و قرار گرفتن در معرض مواد شیمیایی باعث سایش غیرخطی - یک واحد مهر و موم شده در یک محیط تمیز می‌شود.
لرزش و ناهماهنگی:اغلب علت اصلی شکست اولیه است که به اشتباه به "تماس های بد" نسبت داده می شود.

واحدهای سیگنال مهر و موم شده-درجه و واحدهای کپسول معمولاً در طول عمر نامی خود بدون تعمیر- هستند. واحدهای جریان کربن-برس بالا-به بازرسی و تعویض دوره‌ای برس نیاز دارند. بازه به جریان، RPM و محیط بستگی دارد.

چگونه می توان حلقه مناسب را انتخاب کرد؟

انتخاب به چهار سوال خلاصه می شود که به این ترتیب پرسیده می شود. هر کدام گزینه هایی را که در غیر این صورت سوال بعدی در نظر گرفته می شود را کنار می گذارد.

اسلیپ رینگ برای حمل چه چیزی نیاز دارد؟فقط برق، فقط سیگنال یا هر دو؟ کدام پروتکل های سیگنال و با چه سرعت داده؟ این مشخص می‌کند که آیا به یک واحد-قدرت، سیگنال- یا ترکیبی نگاه می‌کنید.
پاکت مکانیکی چیست؟از طریق سوراخ- انتهای-شفت-؟ حداکثر OD و طول؟ این عامل فرم را محدود می کند.
محیط عملیاتی چیست؟هوای پاک داخل یک رژیم است. دریایی در فضای باز دیگری است. جو انفجاری یک سوم است. رارتبه IP مورد نیاز، مواد مسکن و طراحی مهر و موم از این موضوع خارج می شوند.
مشخصات وظیفه و انتظارات زندگی چیست؟پیوسته یا متناوب؟ محدوده دور در دقیقه؟ عمر مفید مورد انتظار؟ این مواد تماس را تعیین می‌کند و اینکه آیا طراحی{0}رایگان یا قابل تعمیر مناسب است یا خیر.

اشتباهات رایج در انتخاب

انتخاب با قطر بیرونی به تنهایی.واحدی که متناسب با براکت باشد، اما فاقد سیستم تماس مناسب برای ترکیب سیگنال باشد، خطاهای متناوب ایجاد می کند که شبیه باگ های سیستم عامل هستند.
کم تعریف کردن محیط"Outdoor" بدون محدوده دما یا رتبه IP یک مشخصات نیست.
در نظر گرفتن مدارهای اترنت به عنوان مدارهای سیگنال معمولی.اترنت گیگابیت دارای الزامات امپدانس، محافظ و تداخل است که مخاطبین سیگنال معمولی نمی توانند آنها را برآورده کنند.
مشخص کردن جریان فقط در اوج، نه پیوسته.اوج جریان رتبه تماس را تنظیم می کند. جریان پیوسته طراحی حرارتی را تنظیم می کند.
رها کردن حلقه لغزنده تا آخر در طراحی دستگاه.تا آن زمان، فضای نصب و مسیریابی کابل، گزینه‌ها را به مجموعه‌ای - بسیار کوچک‌تر و اغلب{1}}مناسب‌تر- محدود می‌کند.

سوالات متداول

هدف اصلی اسلیپ رینگ چیست؟

برای انتقال توان الکتریکی، سیگنال‌های کنترلی یا داده‌ها بین یک سازه ثابت و یک سازه در حال چرخش بدون پیچاندن یا شکستن کابل.

چگونه یک حلقه لغزش برق را منتقل می کند؟

حلقه‌های رسانا با شفت می‌چرخند در حالی که برس‌های ثابت روی آن‌ها سوار می‌شوند. تا زمانی که برس تماس تمیزی با حلقه داشته باشد، جریان - بدون در نظر گرفتن تعداد چرخش شفت جریان دارد.

آیا یک حلقه لغزنده می تواند اترنت یا ویدیو را انتقال دهد؟

بله، اما به شرطی که حلقه لغزنده برای آن طراحی شده باشد. برای پروتکل‌هایی مانند اترنت گیگابیتی یا ویدیوی HD{2}SDI، تماس‌های درجه سیگنال، امپدانس کنترل‌شده، محافظ و زمین مناسب لازم است. یک حلقه لغزش برق استاندارد به طور قابل اعتمادی این سیگنال ها را حمل نمی کند.

تفاوت بین حلقه لغزنده و اتصال چرخشی چیست؟

یک حلقه لغزش برق را منتقل می کند. یک اتحادیه چرخشی مایعات یا گازها را - روغن هیدرولیک، خنک کننده، هوای فشرده انتقال می دهد. طرح های هیبریدی هر دو را در یک محور ترکیب می کنند.

آیا رینگ های لغزنده نیاز به نگهداری دارند؟

سیگنال مهر و موم شده-رینگ‌های لغزشی و کپسولی معمولاً برای طول عمر رتبه‌بندی‌شده‌شان رایگان هستند. واحدهای برس-کربن جریان بالا-به بازرسی و تعویض دوره‌ای برس نیاز دارند. بازه به جریان، سرعت و محیط بستگی دارد.

چه زمانی باید به جای قسمت کاتالوگ، یک انگشتر لغزنده سفارشی در نظر بگیرم؟

هر زمان که اهداف ترکیبی مدار، ولتاژ، جریان، رابط نصب، محیط یا عمر سرویس خارج از آن چیزی باشد که یک قطعه استاندارد پوشش می دهد. طراحی‌های سفارشی برای توربین‌های بادی، تجهیزات دریایی، سیستم‌های دفاعی و اکثر اتوماسیون‌های غیرمعمول معمول هستند.

چگونه بفهمم به کدام رتبه IP نیاز دارم؟

رتبه را با قرار گرفتن در معرض واقعی مطابقت دهید. IP54 گرد و غبار و پاشش را کنترل می کند. IP65 جت‌های آب فشار کم- را کنترل می‌کند که برای اکثر مصارف صنعتی در فضای باز مناسب است. IP67 غوطه ور شدن موقت را کنترل می کند. IP68 غوطه ور شدن مداوم در عمق مشخص را کنترل می کند. استاندارد IEC 60529 هر کد را دقیقاً تعریف می کند.

قرار دادن آن با هم

یک حلقه لغزش مانند یک جزء ساده به نظر می رسد و برای برنامه های کاربردی-کم خطر است. برای هر چیزی که دارای قدرت واقعی، داده واقعی یا کار در یک محیط دشوار است، این یک تصمیم در سطح سیستم است: مواد تماس، آب بندی، یکپارچگی سیگنال و نصب همه با بقیه دستگاه تعامل دارند. آن را زودتر مشخص کنید، آن را به طور کامل مشخص کنید، و از رایج ترین حالت شکست - که در راه اندازی کشف می شود که حلقه لغزش گلوگاه است، اجتناب می کنید.

اگر از قبل تعداد مدار، ولتاژ، پروتکل‌های سیگنال و محیط خود را می‌دانید، قدم بعدی تطبیق آنها با یک طرح خاص است. اگر هر یک از آنها هنوز نامشخص است، ابتدا باید گفت و گو کرد. در هر صورت،تیم مهندسیمعمولاً زمانی که الزامات روی کاغذ آمده اند، می توانند گزینه ها را به سرعت محدود کنند.

این مقاله توسط تیم محتوای فنی Bytune تهیه شده و توسط مهندسین طراحی حلقه اسلیپ ما بررسی شده است. برای مشخصات یک خانواده محصول خاص، به بخش مراجعه کنیدکاتالوگ محصولات.