Kaj je drsni obroč?
Drsni obroč je elektromehanska naprava, ki v kombinaciji s ščetkami omogoča prenos moči in električnih signalov iz stacionarne v vrtljivo strukturo. Drsni obroč, imenovan tudi rotacijski električni spoj, kolektor ali električni vrtljiv, se lahko uporablja v katerem koli elektromehanskem sistemu, ki zahteva neomejeno, občasno ali neprekinjeno vrtenje med prenosom moči, analognih, digitalnih ali RF signalov in/ali podatkov. Lahko izboljša mehanske lastnosti, poenostavi delovanje sistema in odpravi žice, ki so nagnjene k poškodbam, ki visijo s premičnih spojev.
Medtem ko je primarni cilj drsnega obroča prenos moči in električnih signalov, fizične dimenzije, delovno okolje, hitrosti vrtenja in gospodarske omejitve pogosto vplivajo na vrsto embalaže, ki jo je treba uporabiti.
Zahteve in stroški stranke so ključni elementi pri odločitvah, ki vodijo k razvoju uspešne zasnove drsnega obroča. Štirje ključni elementi so:
■ električne specifikacije
■ mehanska embalaža
■ delovno okolje
■ stroški
Električne specifikacije
Drsni obroči se uporabljajo za prenos moči, analognih, RF signalov in podatkov preko vrtljive enote. Število vezij, vrste signalov in zahteve sistema glede odpornosti na električni šum igrajo pomembno vlogo pri določanju fizikalnih omejitev pri načrtovanju drsnega obroča. Vezja velike moči na primer zahtevajo večje prevodne poti in večji razmik med potmi za povečanje dielektrične trdnosti. Analogna in podatkovna vezja, čeprav so fizično ožja od napajalnih vezij, prav tako zahtevajo skrb pri svoji zasnovi, da zmanjšajo učinke navzkrižnega pogovora ali motenj med signalnimi potmi. Za aplikacije z nizko hitrostjo in nizkim tokom lahko uporabite sistem kontaktnih ščetk/obročev iz zlata na zlatu. Ta kombinacija proizvaja najmanjše konfiguracije embalaže, kot je prikazano v kompaktnih drsnih obročih AOOD za kapsule. Za večje hitrosti in trenutne potrebe se uporabljajo kompozitne srebrne grafitne ščetke in srebrni obroči. Ti sklopi običajno zahtevajo večje velikosti embalaže in so prikazani pod drsnimi obroči. Pri kateri koli metodi večina drsnih obročev kaže spremembe v dinamični kontaktni upornosti za približno 10 milijonov ohmov.
Mehanska embalaža
Upoštevanje embalaže pri oblikovanju drsnega obroča pogosto ni tako preprosto kot električne zahteve. Številni modeli drsnih obročev zahtevajo, da kabel in montažna gred ali medij preidejo skozi drsni obroč. Te zahteve pogosto narekujejo dimenzije notranjega premera enote. AOOD ponuja različne sklope drsnih obročev. Druge izvedbe zahtevajo, da je drsni obroč izredno majhen glede na premer ali višino. V drugih primerih je prostor za drsni obroč omejen, kar zahteva, da so komponente drsnega obroča ločene ali da je drsni obroč integriran z motorjem, senzorjem položaja, rotacijskim zgibom iz optičnih vlaken ali RF rotacijskim spojem v integriranem paketu . Na podlagi izpopolnjene tehnologije drsnih obročev AOOD omogoča, da se vse te kompleksne zahteve lahko izpolnijo v enem celotnem kompaktnem sistemu drsnih obročev.
Operativno okolje
Okolje, v katerem mora drsni obroč delovati, na več načinov vpliva na obliko drsnega obroča. Hitrost vrtenja, temperatura, tlak, vlaga, udarci in vibracije ter izpostavljenost korozivnim materialom vplivajo na izbiro ležaja, izbiro materiala za zunanjost, pritrditev prirobnic in celo izbiro kablov. Kot standardna praksa AOOD uporablja pakiran drsni obroč iz lahkega aluminijastega ohišja. Ohišje iz nerjavečega jekla je težje, vendar je potrebno za morsko, podvodno, jedko in drugo ostro okolje.
Kako določiti drsni obroč
Drsni obroči so vedno del večjega mehanizma, ki potrebuje prenos posebne električne energije in signalnih tokokrogov skozi vrtljivo površino. Mehanizem, ki je del drsnega obroča, deluje v okolju, kot je letalo ali radarski antenski sistem. Zato je za izdelavo drsnega obroča, ki bo uspešen pri uporabi, izpolnjena tri merila:
1. Fizične dimenzije, vključno s postavitvijo pritrditve in funkcijami vrtenja
2. Opis potrebnih tokokrogov, vključno z največjim tokom in napetostjo
3. Delovno okolje, vključno s temperaturo, vlažnostjo, zahtevami po slani megli, udarci, vibracijami
Podrobnejše zahteve glede drsnega obroča vključujejo:
■ Največji upor med rotorjem in statorjem
■ Izolacija med vezji
■ Izolacija od virov EMI zunaj ohišja drsnega obroča
■ Navor pri zagonu in delovanju
■ Utež
■ Opisi podatkovnega vezja
Skupne dodatne funkcije, ki jih je mogoče vgraditi v sklop drsnega obroča, vključujejo:
■ Priključki
■ Reševalec
■ Kodirnik
■ Tekoči rotacijski sindikati
■ Rotacijski sindikalni sindikati
■ Rotacijski spoji iz optičnih vlaken
AOOD vam bo pomagal določiti vaše potrebe po drsnem obroču in izbrati optimalen model za vaše oblikovalske zahteve.