Cos'è un anello di slip?
Un anello di slittamento è un dispositivo elettromeccanico che in combinazione con spazzole che consente la trasmissione di segnali di potenza e elettrici da una struttura stazionaria a una rotazione. Chiamato anche giunto elettrico rotante, collettore o girevole elettrico, può essere utilizzato un anello di scorrimento in qualsiasi sistema elettromeccanico che richiede una rotazione sfrenata, intermittente o continua durante la trasmissione di energia, analogici, digitali o RF e/o dati. Può migliorare le prestazioni meccaniche, semplificare il funzionamento del sistema ed eliminare i fili soggetti a danni che penzolano da giunti mobili.
Mentre l'obiettivo principale dell'anello di slittamento è trasmettere segnali di potenza e elettrica, le dimensioni fisiche, l'ambiente operativo, le velocità di rotazione e i vincoli economici spesso influenzano il tipo di imballaggio che deve essere impiegato.
I requisiti e gli obiettivi di costo del cliente sono elementi fondamentali nel guidare le decisioni che portano allo sviluppo di un design ad anello di slip di successo. I quattro elementi chiave sono:
■ Specifiche elettriche
■ imballaggio meccanico
■ Ambiente operativo
■ Costo
Specifiche elettriche
Gli anelli di slip vengono utilizzati per trasmettere energia, segnali analogici, RF e dati attraverso un'unità rotante. Il numero di circuiti, tipi di segnali e i requisiti di immunità del rumore elettrico del sistema svolgono un ruolo importante nella determinazione dei vincoli di progettazione fisica imposti al design dell'anello di slittamento. Circuiti ad alta potenza, ad esempio, richiedono percorsi conduttivi più grandi e una maggiore spaziatura tra i percorsi per aumentare la resistenza dielettrica. I circuiti analogici e di dati, sebbene fisicamente più stretti dei circuiti di potenza, richiedono anche cure nel loro design per ridurre al minimo gli effetti del cross-talk o dell'interferenza tra i percorsi del segnale. Per applicazioni a bassa velocità e bassa corrente può essere impiegato un sistema di contatto con pennello/anello oro su oro. Questa combinazione produce le più piccole configurazioni di imballaggio come mostrato negli anelli di scorrimento della capsula compatta AoOD. Per una velocità e la corrente più elevata richiedono l'incorporazione di spazzole in grafite in argento composito e anelli d'argento. Questi assiemi normalmente richiedono dimensioni di pacchetti più grandi e sono mostrati sotto gli anelli di scorrimento del foro. Utilizzando entrambi i metodi, la maggior parte dei circuiti ad anello di slittamento mostra variazioni nella resistenza di contatto dinamica di circa 10 millihms.
Imballaggio meccanico
Le considerazioni sull'imballaggio nella progettazione di un anello di slip spesso non sono così semplici come i requisiti elettrici. Molti design dell'anello di slittamento richiedono che l'albero di cablaggio e installazione o supporti per passare attraverso l'anello di slittamento. Questi requisiti spesso determinano le dimensioni del diametro interno dell'unità. Aood offre una varietà di gruppi di anelli di scorrimento attraverso il foro. Altri design richiedono che un anello di slittamento sia estremamente piccolo da un punto di stand di diametro o dal punto di vista dell'altezza. In altri casi, lo spazio disponibile per l'anello di slittamento è limitato, che richiede che i componenti dell'anello di slitta siano forniti come separati o che l'anello di slittamento sia integrato con un motore, sensore di posizione, giunto rotante in fibra ottica o giunto rotante RF in un pacchetto integrato. Sulla base di sofisticate tecnologie ad anello di slip, AOOD abilita tutti questi requisiti complessi possono essere soddisfatti in un sistema ad anello di slip compatto completo.
Ambiente operativo
L'ambiente in cui l'anello di slip è tenuto a funzionare ha un'influenza sul design dell'anello di slip in molti modi. La velocità di rotazione, la temperatura, la pressione, l'umidità, lo shock e le vibrazioni e l'esposizione ai materiali corrosivi influiscono sulla selezione dei cuscinetti, la selezione dei materiali esterni, i supporti della flangia e persino le scelte di cablaggio. Come pratica standard, Aood utilizza un alloggiamento in alluminio leggero per il suo anello di scorrimento confezionato. L'alloggiamento in acciaio inossidabile è più pesante, ma è necessario per un ambiente marino, sott'acqua, corrosivo e altro duro.
Come specificare un anello di slittamento
Gli anelli di scorrimento fanno sempre parte di un meccanismo più ampio con la necessità di passare specifici circuiti elettrici e segnale attraverso una superficie rotante. Il meccanismo dell'anello di slittamento fa parte di opera in un ambiente come un aeromobile o un sistema di antenna radar. Pertanto, per creare un design ad anello di slip che avrà successo nella sua applicazione, tre criteri devono essere soddisfatti:
1. Dimensioni fisiche, comprese la disposizione dell'attaccamento e le caratteristiche di de-rotazione
2. Descrizione dei circuiti richiesti, compresa la massima corrente e tensione
3. Ambiente operativo, tra cui temperatura, umidità, requisiti di nebbia di sale, shock, vibrazioni
I requisiti di anello di slip più dettagliati includono:
■Resistenza massima tra rotore e statore
■Isolamento tra circuiti
■Isolamento dalle fonti EMI al di fuori dell'alloggiamento dell'anello di slittamento
■La coppia di partenza e in esecuzione
■Peso
■Descrizioni dei circuiti di dati
Le caratteristiche extra comuni che possono essere incorporate in un gruppo anello di slip includono:
■Connettori
■Risolver
■Encoder
■Sindacati rotanti fluidi
■Sindacati rotanti coassiali
■Giunti rotanti in fibra ottica
Aood ti aiuterà a specificare la necessità dell'anello di slip e selezionare il modello ottimale per i requisiti di progettazione.