حلقه های برس سیمی: نحوه انتخاب مناسب

یک حلقه لغزنده برس سیمی، به جای یک بلوک کربن جامد، قدرت و سیگنال‌ها را به یک اتصال دوار با استفاده از بسته‌های سیم‌های فلزی ظریف به عنوان تماس کشویی منتقل می‌کند. مهندسان زمانی به آنها دست پیدا می‌کنند که دستگاه مجبور است به طور مداوم بدون پیچاندن کابل‌هایش بچرخد، و زمانی که برنامه نمی‌تواند گرد و غبار، نویز تماس یا فرکانس سرویس را که برخی از برس‌های سنتی به همراه دارند، تحمل کند.

اما مواد تماس تنها یک متغیر است. سوال مفیدتر این نیستحلقه لغزنده برس سیمی چیست؟، اما اینکه آیا یک کنتاکت برس سیمی واقعاً با جریان شما، سیگنال‌های شما، سرعت شما و محیط شما مطابقت دارد یا به جای آن باید به دنبال یک کربن، فلز گرانبها- یا طراحی بدون تماس باشید. این راهنما به این موارد پاسخ می دهد، از جمله معاوضه-و موارد خاصی که مهندسان قبل از امضای طرح بررسی می کنند.

حلقه های لغزنده برس سیمی چیست؟

حلقه لغزش یک جزء الکترومکانیکی است که توان الکتریکی، سیگنال های کنترلی یا داده ها را از یک قاب ثابت به یک قاب در حال چرخش حمل می کند. بدون آن، کابلی که یک مجموعه چرخان را تغذیه می کند، منقبض می شود، خسته می شود، و در نهایت از کار می افتد، یا چرخش به کسری از چرخش محدود می شود.

حلقه لغزنده برس سیمی این کار را با تماسی که از بسیاری از سیم‌های رسانای ظریف ساخته شده است انجام می‌دهد. هر سیم حلقه چرخان را در نقطه خود لمس می کند، بنابراین رابط واقعاً ده ها تماس کوچک به صورت موازی به جای یک صفحه بزرگ است. این تماس چند نقطه‌ای ویژگی تعیین‌کننده طراحی است و بیشتر نقاط قوت و محدودیت‌های آن را توضیح می‌دهد: جریان و سیگنال را در مسیرهای اضافی پخش می‌کند، نیروی تماس را پایین نگه می‌دارد، و زباله‌ها را می‌ریزد و فرسوده می‌شود متفاوت از یک برس جامد.

یک مجموعه منفرد می تواند مدارهای قدرت، مدارهای سیگنال یا ترکیبی از هر دو را با هر مدار روی حلقه خود و جدا از سایرین حمل کند.

حلقه های لغزنده برس سیمی چگونه کار می کنند؟

یک مجموعه معمولی دو بخش دارد: یک روتور که حلقه های رسانا را حمل می کند و با شفت می چرخد ​​و یک استاتور که بلوک های برس را حمل می کند و ثابت می ماند. با چرخش روتور، جریان از سیم-به-رابط حلقه عبور می‌کند و به سمت چرخان ادامه می‌یابد. انباشتن زوج های حلقه-و-بیشتر در امتداد محور، مدارهای مستقل بیشتری را اضافه می کند.

در طراحی برس سیمی، بسته سیمی ظریف-با فشار سبک و توزیع شده روی حلقه می‌چرخد. افزونگی مهم است. اگر یک سیم به طور لحظه ای روی یک نقص سطح بلند شود، سیم های دیگر پیوستگی را حفظ می کنند، که مقاومت تماس را در طول چرخش پایدارتر از یک نقطه تماس منفرد نگه می دارد. این پایداری دقیقاً همان چیزی است که سیگنال‌های بازخورد حساس به آن بستگی دارند: یک قطع تماس کوتاه که مدار برق قطع می‌کند می‌تواند تعداد رمزگذار یا فریم اترنت را خراب کند.

برس سیمی در مقابل حلقه های لغزنده برس کربنی

هر دو فن‌آوری‌های مبتنی بر تماس{0}} هستند، و هیچ‌کدام به طور جهانی بهتر نیستند. انتخاب درست از بار الکتریکی، ترکیب سیگنال، سرعت، محیط زیست و انتظارات تعمیر و نگهداری ناشی می شود.

خلاصه صادقانه: مخاطبین برس سیمی تمایل دارند در تمیزی، فاصله زمانی سرویس و بسته بندی برای طراحی های سنگین-تا{1}}با قدرت کم و سیگنال- برنده شوند.حلقه های لغزنده برس کربنهنوز برای جریان های بسیار بالا، خدمات صنعتی سنگین-و مواردی که فشار تماس و چگالی جریان یک برس جامد یک مزیت است، منطقی است. روی پاکت کامل کار انتخاب کنید، نه فقط روی مواد برس.

مزایای کلیدی، و زمانی که آنها واقعا اعمال می شوند

سایش کمتر و فواصل سرویس طولانی تر

نیروی تماس سبک و توزیع شده یک بسته سیمی معمولاً سایش مکانیکی کمتری نسبت به یک برس جامد که به سختی روی حلقه فشار داده می شود ایجاد می کند که می تواند فاصله بین بازرسی ها و تعویض برس را طولانی تر کند. اینکه این مزیت چقدر زیاد است به چگالی جریان، سرعت سطح، مواد حلقه و سیم، روانکاری و آلودگی بستگی دارد. این یک عدد ثابت نیست، و یک واحد سخت در حال اجرا در یک محیط کثیف همچنان فرسوده خواهد شد. این مزیت در جاهایی که دسترسی سخت است بیشتر به حساب می آید: تجهیزاتی که به طور مداوم کار می کنند یا در جایی قرار می گیرند که پس از نصب به راحتی نمی توانید به آن دسترسی پیدا کنید، مانند هاب توربین یا میز دوار مهر و موم شده.

عملکرد تمیز بدون گرد و غبار کربن

یک برس کربن هنگام سایش، گرد و غبار رسانا را می ریزد. در یک محفظه محکم، آن گرد و غبار می‌تواند روی اپتیک‌ها بنشیند، وسایل الکترونیکی اطراف را آلوده کند، یا در نهایت مدارهای ولتاژ پایین{1} را پل کند. کنتاکت های برس سیمی گرد و غبار کربن تولید نمی کنند، به همین دلیل است که اغلب برای طرح های تمیز یا محصور، از جمله اتوماسیون دقیق، ابزارآلات آزمایشگاهی و تجهیزات پزشکی مشخص می شوند.

انتقال قدرت و سیگنال پایدار

ماشین های دوار مدرن به ندرت نیرو را به تنهایی حمل می کنند. آنها همچنین بازخورد رمزگذار، داده‌های حسگر، ترافیک فیلدباس مانند CAN bus و RS{3}}485، اترنت، و گاهی اوقات ویدیو را ارسال می‌کنند، که هر کدام خواسته‌های خاص خود را دارند. یک حلقه لغزنده برس سیمی می‌تواند نیرو و این سیگنال‌ها را در یک مجموعه حمل کند، اما طرح داخلی کار را انجام می‌دهد: حلقه‌های سیگنال قدرت و سطح پایین نیاز به جداسازی دارند، جفت‌های داده به محافظ و امپدانس کنترل‌شده نیاز دارند، و کل پشته به یک طرح زمین تمیز نیاز دارد. این اشتباه را دریافت کنید و نویز، از دست دادن بسته یا خطاهای متناوب را مشاهده کنید. درست است و یک لینک گیگابیت می تواند در سراسر مفصل اجرا شود. برای داده های با سرعت بالا این اختیاری نیست. حمل کردنIEEE 802.3 اترنتدر سرتاسر یک رابط چرخان به حفظ امپدانس و تداخل جفت در همان محدوده‌هایی که یک کارخانه کابل ثابت باید رعایت کند بستگی دارد.

بسته بندی فشرده

از آنجایی که سخت‌افزار تماس باریک است، طرح‌های برس سیمی می‌توانند در یک پاکت کوچک‌تر-پروفایل و قطر{1}} نسبت به مجموعه‌های جعبه برس- معادل قرار بگیرند. این به اتصالات ربات، گیمبال‌ها و ماشین‌های OEM کمک می‌کند که طول محوری و اندازه سوراخ‌ها تنگ است. اگرچه Compact هنوز به ترخیص، پشتیبانی و کاهش فشار مناسب نیاز دارد. فشرده کردن یک مجموعه بدون اینها به سادگی یک مشکل را با مشکل دیگر عوض می کند.

برای سفارشی سازی ساخته شده است

بسیاری از حلقه های لغزنده برس سیمی به عنوان مجموعه های مهندسی شده به جای قطعات کاتالوگ ارسال می شوند. الفانگشتر لغزنده سفارشیمی‌تواند مدارهای قدرت و سیگنال، کانال‌های داده، سوراخ‌های{0}}برای شفت‌ها یا اپتیک‌ها، کانکتورها و خروجی‌های کابل، و آب‌بندی برای محیط هدف را که اغلب یک پشته از اجزای جداگانه را با یک رابط چرخان جایگزین می‌کند، ترکیب کند.

جایی که از حلقه های برس سیمی استفاده می شود

توربین های بادی و انرژی های تجدید پذیر

یک حلقه لغزش توربین در هاب قرار دارد و سیگنال‌ها و قدرت کنترلی، تیغه‌ها-داده‌های حسگر و گاهی گرمایش را حمل می‌کند. محدودیت‌های تعیین‌کننده به اندازه محدودیت‌های الکتریکی موقعیتی هستند: شروع سرد، تراکم، ارتعاش، و این واقعیت که بالا رفتن از ناسل برای سرویس گران است، که طراحی را به سمت فواصل نگهداری طولانی و حفاظت مهر و موم سوق می‌دهد. این شرایط الفحلقه لغزش توربین بادیاطراف ساخته شده است.

رباتیک و اتوماسیون

مچ دست های ربات، میزهای چرخشی و ماشین های نمایه سازی نیاز به چرخش مداوم یا مکرر در حین حمل نیرو و بازخورد دارند. قسمت سخت معمولاً انجام این کار در یک سوراخ کوچک است در حالی که یک رمزگذار مطلق یا یک خط فیلدباس در کنار قدرت موتور تمیز نگه داشته می شود. یک مچ -شش محوری را در نظر بگیرید که برق 48 ولت، یک فیلدباس و بازخورد رمزگذار را از یک مفصل فشرده عبور می‌کند: ترکیبی از بسته‌بندی محکم و یکپارچگی سیگنال حالت معمولی برایحلقه لغزش سیگنال برای روبات ها، ROV ها و پهپادها.

تصویربرداری پزشکی و ابزار چرخشی

تجهیزات عیب یابی و تصویربرداری چرخشی به عملیات تمیز، تماس پایدار و نویز سیگنال کم نیاز دارند که اغلب با الزامات مواد و تمیزی سخت‌تر از دنده‌های صنعتی است. عدم وجود گرد و غبار کربن و پایداری تماس برای سیگنال های حساس دلیل آن استحلقه های لغزنده برای دستگاه های پزشکیاغلب از طراحی تماس تمیز استفاده کنید، اگرچه گواهینامه و قابلیت ردیابی مواد، مشخصات نهایی را تعیین می کند.

رادار، آنتن و نظارت

آنتن‌های چرخان و سرهای نظارتی هنگام عبور برق، کنترل و داده‌ها، گاهی اوقات سیگنال‌های فرکانس بالا یا ویدیویی، به‌طور مداوم می‌چرخند. قابلیت اطمینان در مسیرهای طولانی بدون مراقبت و یکپارچگی سیگنال از طریق اتصال بر طراحی و مسائل آب بندی محیطی برای واحدهای بیرونی و کشتی مسلط است.

ماشین آلات صنعتی و رول کابل

جرثقیل ها، قرقره های کابل، لفاف های کششی و میزهای چرخشی از حلقه های لغزنده برای حفظ تداوم الکتریکی از طریق چرخش استفاده می کنند. در اینجا عوامل استرس زا مکانیکی هستند، یعنی شوک، گرد و غبار، و ظرفیت جریان برای مدارهای قدرت، و جذابیت طراحی برس سیمی تمیزتر، تعمیر و نگهداری کمتری است که در آن گرد و غبار کربن یا تعویض مکرر برس آزاردهنده است.

نحوه انتخاب حلقه لغزنده برس سیمی

انتخاب با برنامه شروع می شود، نه با قسمت. حلقه ای که در یک دستگاه ایده آل است می تواند در دستگاه بعدی اشتباه باشد. از طریق موارد زیر کار کنید.

1. جریان و ولتاژ

مدارهای قدرت، جریان در هر مدار، ولتاژ و پیوسته یا متناوب بودن بار را فهرست کنید. جریان هجومی و پیک و حاشیه ایمنی را در نظر بگیرید. مدارهای برق و سیگنال را به طور یکسان در نظر نگیرید: رینگ های برق به فاصله، عایق، گیج هادی و فضای سر حرارتی متفاوتی نیاز دارند و حلقه های برق کم اندازه داغ می شوند و سریع فرسوده می شوند.

2. سیگنال ها و داده ها

هر سیگنالی را شناسایی کنید: ورودی/خروجی آنالوگ، دیجیتال، رمزگذار، اترنت، گذرگاه CAN، RS-485، ویدئو. برای هر کدام، تصمیم بگیرید که آیا به محافظ، جفت پیچ خورده، امپدانس کنترل شده، فیلتر کردن یا جدایی از برق نیاز دارد یا خیر. مدارهای ارتباطی جایی هستند که سطوح برنامه ریزی ضعیفی به عنوان نویز، بسته های بسته یا قرائت سوسو می زنند. اگر شما هستیدعبور اترنت از طریق یک حلقه لغزنده، درجه را از جلو مشخص کنید، زیرا طرح حلقه و محافظ را تغییر می دهد.

3. سرعت و چرخه وظیفه

حلقه را با حرکت واقعی مطابقت دهید: چرخش مداوم به شدت با نمایه سازی گاه به گاه متفاوت است. RPM مورد انتظار، الگوی چرخش، ساعات کار، و فرکانس توقف شروع-را ارائه دهید، زیرا سرعت سطح و چرخه کار سایش تماس درایو است.

4. پاکت مکانیکی و نصب

فضای موجود، اندازه شفت، از طریق{0}}نیازهای سوراخ، ابعاد محفظه، مسیریابی کابل، و محل اتصالات را تأیید کنید. طراحی باریک برس سیمی در مواقعی که فضا کم است به شما کمک می کند، اما مجموعه همچنان نیاز به جابجایی، پشتیبانی و رفع فشار دارد.

5. محیط زیست و حفاظت

گرد و غبار، رطوبت، روغن، لرزش، نوسانات دما، مواد شیمیایی، شستشو و قرار گرفتن در فضای باز همه پاسخ را تغییر می دهند. برای خدمات خشن یا در فضای باز، تصمیم بگیرید که آیا به یک محفظه مهر و موم شده، مواد مقاوم در برابر خوردگی-و یک رتبه بندی مشخص برای ورود نیاز دارید یا خیر. راIEC 60529کد IP روش استاندارد برای تعیین و تأیید آن حفاظت است.

6. دسترسی به تعمیر و نگهداری

حتی یک واحد با عمر طولانی- باید قابل نصب و بازرسی باشد. بپرسید که چگونه نصب می شود، چگونه می توان آن را بررسی کرد، و اینکه آیا جایگزینی آن به معنای خراب شدن بزرگ است یا خیر. این پاسخ اغلب بین یک قطعه استاندارد و یک طرح سفارشی مهر و موم شده تصمیم می گیرد.

تست و بررسی کیفیت

یک مونتاژ معتبر تأیید شده است، فرض نمی شود. بررسی‌های اصلی و آنچه که هر کدام می‌گیرند، ارزش این را دارند که از هر تامین‌کننده‌ای در مورد مقاومت بپرسیم: مقاومت تماس برای کیفیت و سازگاری رابط، مقاومت عایق و استحکام دی الکتریک برای جداسازی بین مدارها و محفظه، چرخش و اجرا-در آزمایش رفتار مکانیکی و مقاومت تحت حرکت، و تداوم سیگنال یا بیت{2}}برای آزمایش خطای مدارهای داده. اینها انواع اندازه گیری هایی هستند که در هنگام درخواست شما پوشش داده می شوندچگونه یک حلقه لغزش تست می شود، و درخواست برای دیدن نتایج یک راه منصفانه برای سنجش یک تامین کننده است.

زمان انتخاب برس سیمی در مقابل کربن، فلزی گرانبها- یا بدون تماس

کنتاکت های برس سیمی برای بسیاری از سیستم های چرخان مناسب است، اما نه همه آنها. از جدول زیر به عنوان فیلتر شروع استفاده کنید، سپس با یک بررسی مهندسی تایید کنید.

جایی که جدول می گویدبررسی کنیدجایگزین های واقعی عبارتند از: برس کربن، تماس با فلز گرانبها، جیوه یا مایع-فلز، فیبر{2}}مفاصل چرخشی نوری، یا انتقال چرخشی کاملاً بدون تماس. حرکت ایمن این است که قبل از انجام تعهد، الزامات عملیاتی کامل را به سازنده تحویل دهید.

اشتباهات رایجی که باید از آنها اجتناب کنید

• مشخص کردن بر اساس تعداد مدار به تنهایی.موارد را بشمارید، اما جریان، ولتاژ، نوع سیگنال، سرعت، محیط و حفره به اندازه تعداد حلقه‌ها در مورد طراحی تصمیم می‌گیرند.
• قدرت اختلاط و سیگنال های حساس بدون جداسازی.رد شدن از محافظ و جداسازی مدار باعث ایجاد نویز و ارتباط ناپایدار می شود و پس از ساخته شدن واحد تعمیر آن دشوار است.
• خواندن "نگهداری کم-" به عنوان "هرگز بازرسی نکنید".حتی حلقه‌های عمر طولانی-به نصب صحیح و بررسی‌های دوره‌ای در برنامه تعمیر و نگهداری دستگاه نیاز دارند.
• برخورد با مدارهای داده مانند برقخطی که حامل اترنت یا رمزگذار است، نیاز به امپدانس و محافظ دارد که یک حلقه برق نیازی به آن ندارد، و با فرض اینکه در غیر این صورت یک منبع رایج خطاهای متناوب است.

خوراکی های کلیدی

یک حلقه لغزنده برس سیمی یک پیش‌فرض قوی است زمانی که ماشینی نیاز به انتقال نیرو و سیگنال‌های تمیز، فشرده،-تعمیر و نگهداری کم در جریان کم-تا- دارد. زمانی که جریان بسیار زیاد، سرعت زیاد، داده‌ها نوری یا محیط شدید است، پیش‌فرض اشتباه است. مواد قلم مو یک ورودی است. جریان، سیگنال ها، سرعت، پاکت و محیط بقیه موارد را تعیین می کنند.

برای ساخت‌های OEM یا سخت‌افزار، مشخصات کاملی را ارسال کنید و قبل از انجام یک توصیه مهندسی بخواهید، از جمله ارقام-مقاومت، عایق و سیگنال{1}}که برای مدارهای خود انتظار دارید. این انتخاب را به یک تصمیم مهندسی قابل تأیید تبدیل می کند تا حدس بر اساس نوع قلم مو.