Co je to kroužek?
Kluzný kroužek je elektromechanické zařízení, které v kombinaci s kartáči umožňuje přenos silových a elektrických signálů ze stacionární do rotující struktury. Také se nazývá rotační elektrický kloub, kolektor nebo elektrický otočný kolík, kluzný kroužek lze použít v jakémkoli elektromechanickém systému, který vyžaduje neomezené, přerušované nebo kontinuální otáčení při přenosu výkonových, analogových, digitálních nebo RF signálů a/nebo dat. Může zlepšit mechanický výkon, zjednodušit provoz systému a eliminovat dráty náchylné k poškození visící z pohyblivých kloubů.
Zatímco primárním cílem skluzu je přenášet výkonové a elektrické signály, fyzické rozměry, provozní prostředí, rychlosti otáčení a ekonomická omezení často ovlivňují typ obalu, který musí být použit.
Požadavky zákazníka a náklady jsou klíčovými prvky při rozhodování, která vedou k vývoji úspěšného designu kroužku. Čtyři klíčové prvky jsou:
■ elektrické specifikace
■ mechanické balení
■ operační prostředí
■ náklady
Elektrické specifikace
Kluzné kroužky se používají k přenosu výkonu, analogových, RF signálů a dat přes rotační jednotku. Počet obvodů, typy signálů a požadavky systému na odolnost proti elektrickému rušení hrají důležitou roli při určování fyzických konstrukčních omezení kladených na konstrukci kluzného kroužku. Obvody s vysokým výkonem například vyžadují ke zvýšení dielektrické pevnosti větší vodivé cesty a větší rozestupy mezi cestami. Analogové a datové obvody, přestože jsou fyzicky užší než silové obvody, také vyžadují pečlivou konstrukci, aby se minimalizovaly efekty křížového hovoru nebo interference mezi signálovými cestami. Pro aplikace s nízkou rychlostí a nízkým proudem lze použít systém kontaktů kartáč/kroužek zlato na zlatě. Tato kombinace vytváří nejmenší konfigurace balení, jak je znázorněno na kroužcích kompaktních kapslí AOOD. Pro vyšší rychlost a aktuální potřeby se používá začlenění kompozitních stříbrných grafitových kartáčů a stříbrných prstenů. Tyto sestavy obvykle vyžadují větší velikosti balení a jsou zobrazeny pod průchozími kluznými kroužky. Při použití obou metod vykazuje většina obvodů s kluzným kroužkem změny dynamického kontaktního odporu přibližně 10 miliohmů.
Mechanické balení
Úvahy o balení při navrhování kluzného kroužku často nejsou tak jednoduché jako elektrické požadavky. Mnoho návrhů kluzných kroužků vyžaduje, aby kabeláž a instalační hřídel nebo média procházely kluzným kroužkem. Tyto požadavky často diktují rozměry vnitřního průměru jednotky. AOOD nabízí různé sestavy prokluzu skrz otvor. Jiné konstrukce vyžadují, aby kluzný kroužek byl extrémně malý z hlediska průměru nebo z hlediska výšky. V ostatních případech je prostor dostupný pro kluzný kroužek omezený, což vyžaduje, aby součásti kluzného kroužku byly poskytovány samostatně, nebo aby byl kluzný kroužek integrován s motorem, snímačem polohy, rotačním kloubem z optických vláken nebo RF rotačním kloubem v integrovaném balení . Na základě sofistikovaných technologií kluzných kroužků umožňuje AOOD splnění všech těchto komplexních požadavků v jednom kompletním kompaktním systému prokluzu.
Provozní prostředí
Prostředí, ve kterém je kluzný kroužek provozován, má v mnoha ohledech vliv na konstrukci kroužku. Rychlost otáčení, teplota, tlak, vlhkost, otřesy a vibrace a expozice korozivním materiálům ovlivňují výběr ložisek, výběr vnějšího materiálu, upevnění příruby a dokonce i možnosti kabeláže. AOOD standardně používá pro zabalený kluzný kroužek lehké hliníkové pouzdro. Pouzdro z nerezové oceli je těžší, ale je nezbytné pro mořské, podvodní, korozivní a jiné drsné prostředí.
Jak určit prokluzový prsten
Kluzné kroužky jsou vždy součástí většího mechanismu s potřebou protáhnout konkrétní elektrickou energii a signální obvody rotující plochou. Mechanismus, jehož je kroužek součástí, funguje v prostředí, jako je letadlo nebo radarový anténní systém. Proto, aby se vytvořil návrh kroužku, který uspěje ve své aplikaci, musí být splněna tři kritéria:
1. Fyzické rozměry, včetně uspořádání uchycení a de-rotačních funkcí
2. Popis požadovaných obvodů, včetně maximálního proudu a napětí
3. Provozní prostředí, včetně teploty, vlhkosti, požadavků na slanou mlhu, otřesů, vibrací
Podrobnější požadavky na kroužek zahrnují:
■ Maximální odpor mezi rotorem a statorem
■ Izolace mezi obvody
■ Izolace od zdrojů EMI mimo pouzdro kluzného kroužku
■ Točivý moment při rozběhu a běhu
■ Hmotnost
■ Popisy datových obvodů
Mezi běžné další funkce, které lze začlenit do sestavy skluzu, patří:
■ Konektory
■ Resolver
■ Kodér
■ Fluidní rotační spoje
■ Koaxiální rotační svazy
■ Otočné klouby z optických vláken
AOOD vám pomůže určit vaši potřebu kroužku a vybrat optimální model pro vaše požadavky na design.