Què és un anell de lliscament?
Un anell de relliscament és un dispositiu electromecànic que en combinació amb pinzells que permet la transmissió de potència i senyals elèctrics des d'una estructura estacionària fins a una rotació. També anomenada articulació elèctrica rotativa, col·leccionista o gir delèctric, es pot utilitzar un anell de lliscament en qualsevol sistema electromecànic que requereixi rotació sense restriccions, intermitents o contínues mentre transmeti potència, analògic, digital o RF i/o dades. Pot millorar el rendiment mecànic, simplificar el funcionament del sistema i eliminar els cables propensos a danys que es desprenen de les juntes mòbils.
Si bé l’objectiu principal de l’anell de lliscament és transmetre senyals elèctrics i energia, les dimensions físiques, l’entorn operatiu, les velocitats rotatives i les restriccions econòmiques sovint afecten el tipus d’embalatge que s’ha d’utilitzar.
Els requisits i els objectius de cost del client són elements crítics per impulsar les decisions que condueixen al desenvolupament d’un disseny d’anells de relliscament amb èxit. Els quatre elements clau són:
■ Especificacions elèctriques
■ Embalatge mecànic
■ Entorn operatiu
■ Cost
Especificacions elèctriques
Els anells de lliscament s'utilitzen per transmetre els senyals de potència, analògics, RF i dades a través d'una unitat rotativa. El nombre de circuits, tipus de senyals i els requisits d’immunitat del soroll elèctric del sistema tenen un paper important en la determinació de les restriccions de disseny físic imposades al disseny de l’anell de lliscament. Els circuits d’alta potència, per exemple, requereixen camins conductors més grans i un major espai entre els camins per augmentar la força dielèctrica. Els circuits analògics i de dades, tot i que físicament més estrets que els circuits de potència, també requereixen atenció en el seu disseny per minimitzar els efectes de la conversa creuada o la interferència entre les rutes del senyal. Per a una velocitat baixa, es pot utilitzar un sistema de contacte de pinzell/anell de baix corrent d'or. Aquesta combinació produeix les configuracions d’embalatge més petites, tal com es mostra als anells de lliscament de càpsules compactes Aood. Per a una velocitat més elevada i les necessitats actuals s’utilitzen la incorporació de pinzells de grafit de plata compostos i anells de plata. Aquests conjunts normalment requereixen mides de paquets més grans i es mostren a través de anells de relliscament. Utilitzant qualsevol mètode, la majoria dels circuits d’anells de relliscament presenten canvis en la resistència dinàmica de contacte d’aproximadament 10 mil·liohms.
Embalatge mecànic
Les consideracions d’envasos en el disseny d’un anell de relliscament sovint no són tan senzilles com els requisits elèctrics. Molts dissenys d’anells de lliscament requereixen que el cablejat i l’eix d’instal·lació o els suports passin per l’anell de lliscament. Aquests requisits sovint dicten les dimensions de diàmetre interior de la unitat. Aood ofereix una gran varietat de conjunts d'anells de lliscament. Altres dissenys requereixen que un anell de relliscament sigui extremadament petit des del punt de vista de diàmetre o des del punt de vista de l'alçada. En altres casos, l’espai disponible per a l’anell de lliscament és limitat, que requereix que els components de l’anell de lliscament es proporcionin com a separats o que l’anell de lliscament s’integri amb un motor, un sensor de posició, una articulació rotativa de fibra òptica o una articulació rotativa de RF en un paquet integrat. A partir de les tecnologies sofisticades d’anells de lliscament, Aood permet que tots aquests requisits complexos es puguin complir en un sistema complet d’anells de lliscament compacte.
Entorn operatiu
L’entorn que l’anell de lliscament està obligat a funcionar té una influència en el disseny de l’anell de lliscament de moltes maneres. La velocitat de rotació, la temperatura, la pressió, la humitat, el xoc i les vibracions i l’exposició a materials corrosius afecten la selecció del rodament, la selecció de materials exteriors, les muntures de brida i fins i tot les opcions de cablejat. Com a pràctica estàndard, Aood utilitza carcassa d’alumini lleuger per al seu anell de lliscament envasat. L’allotjament d’acer inoxidable és més pesat, però és necessari per a un entorn marí, sota l’aigua, corrosiu i un altre entorn dur.
Com especificar un anell de lliscament
Els anells de lliscament sempre formen part d’un mecanisme més gran amb la necessitat de passar circuits elèctrics i potències elèctriques específiques a través d’una superfície rotativa. El mecanisme que l’anell de lliscament forma part del funcionament en un entorn com un avió o un sistema d’antenes de radar. Per tant, per crear un disseny d’anells de relliscament que tingui èxit en la seva aplicació s’han de satisfer tres criteris:
1. Dimensions físiques, incloent la disposició de l’aferrament i les funcions de rotació
2. Descripció dels circuits necessaris, inclosos el corrent màxim i la tensió
3. Entorn operatiu, inclosos la temperatura, la humitat, els requisits de boira de sal, xoc, vibracions
Els requisits més detallats dels anells de relliscament inclouen:
■Resistència màxima entre el rotor i l'estator
■Aïllament entre circuits
■Aïllament de fonts EMI fora de la carcassa de l'anell de lliscament
■Torque d’inici i execució
■Pes
■Descripcions del circuit de dades
Les funcions addicionals comunes que es poden incorporar en un conjunt de relliscades inclouen:
■Connectors
■Resoldre
■Codificador
■Unions rotatives fluides
■Coax Rotary Unions
■Juntes rotatives de fibra òptica
AOOD us ajudarà a especificar la vostra necessitat de l’anell de lliscament i a seleccionar el model òptim per als vostres requisits de disseny.