Què és un anell lliscant?
Un anell de lliscament és un dispositiu electromecànic que en combinació amb raspalls permet la transmissió de potència i senyals elèctrics des d'una estructura estacionària a una rotativa. També s’anomena junta elèctrica rotativa, col·lector o giratori elèctric, un anell lliscant es pot utilitzar en qualsevol sistema electromecànic que requereixi una rotació sense restriccions, intermitent o contínua mentre es transmeten senyals i / o dades de potència, analògics, digitals o RF. Pot millorar el rendiment mecànic, simplificar el funcionament del sistema i eliminar els cables propensos a danys que pengen de les juntes mòbils.
Tot i que l’objectiu principal de l’anell lliscant és transmetre senyals elèctrics i de potència, les dimensions físiques, l’entorn de funcionament, les velocitats de rotació i les limitacions 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 lliscants amb èxit. Els quatre elements clau són:
■ especificacions elèctriques
■ embalatge mecànic
■ entorn operatiu
■ cost
Especificacions elèctriques
Els anells lliscants s’utilitzen per transmetre senyals i dades de potència, analògics, de RF a través d’una unitat giratòria. El nombre de circuits, els tipus de senyals i els requisits d’immunitat elèctrica contra el soroll del sistema juguen un paper important en la determinació de les restriccions físiques de disseny imposades al disseny de l’anell lliscant. Els circuits d’alta potència, per exemple, requereixen recorreguts conductors més grans i un major espaiat entre els recorreguts per augmentar la resistència dielèctrica. Els circuits analògics i de dades, tot i que són físicament més estrets que els circuits de potència, també requereixen una cura en el seu disseny per minimitzar els efectes de la conversa creuada o la interferència entre els camins del senyal. Per a aplicacions de baixa velocitat i baixa intensitat, es pot utilitzar un sistema de contacte amb pinzell / anell daurat. Aquesta combinació produeix les configuracions d’embalatge més petites, tal com es mostra als anells de lliscament de càpsules compactes AOOD. Per a necessitats de velocitat i corrent més altes, s’utilitzen pinzells de grafit compost de plata i anells de plata. Aquests conjunts normalment requereixen mides d’envàs més grans i es mostren a sota d’anells lliscants. Utilitzant qualsevol dels dos mètodes, la majoria dels circuits d'anells de lliscament presenten canvis en la resistència dinàmica de contacte d'aproximadament 10 mil·liohms.
Embalatge mecànic
Les consideracions d’embalatge per dissenyar un anell lliscant sovint no són tan senzilles com els requisits elèctrics. Molts dissenys d’anells lliscants requereixen un cablejat i un eix d’instal·lació o material per passar a través de l’anell lliscant. Aquests requisits solen dictar les dimensions del diàmetre interior de la unitat. AOOD ofereix una gran varietat de conjunts d'anells lliscants de forat. Altres dissenys requereixen que un anell lliscant sigui extremadament petit des d'un punt de diàmetre o des d'un punt d'alçada. En altres casos, l’espai disponible per a l’anell lliscant és limitat, cosa que requereix que els components de l’anell lliscant es proporcionin separats o que l’anell lliscant estigui integrat amb un motor, un sensor de posició, una junta rotativa de fibra òptica o una junta rotativa RF en un paquet integrat. . Basat en sofisticades tecnologies d’anells lliscants, AOOD permet complir tots aquests requisits complexos en un sistema d’anells lliscants complet i compacte.
Entorn operatiu
L’entorn on s’ha de treballar l’anell lliscant té una influència en el disseny de l’anell lliscant de moltes maneres. La velocitat de rotació, la temperatura, la pressió, la humitat, els xocs i les vibracions i l'exposició a materials corrosius afecten la selecció de coixinets, la selecció de material exterior, els muntatges de brides i fins i tot les opcions de cablejat. Com a pràctica estàndard, AOOD utilitza una carcassa d'alumini lleugera per al seu anell lliscant empaquetat. Les carcasses d'acer inoxidable són més pesades, però són necessàries per a entorns marins, submarins, corrosius i altres.
Com especificar un anell lliscant
Els anells lliscants sempre formen part d’un mecanisme més gran amb la necessitat de passar circuits elèctrics específics i de senyal a través d’una superfície giratòria. El mecanisme del qual forma part l'anell lliscant funciona en un entorn com ara un avió o un sistema d'antena de radar. Per tant, per crear un disseny d’anells lliscants que tingui èxit en la seva aplicació s’han de complir tres criteris:
1. Dimensions físiques, inclosa la disposició dels accessoris i les funcions de rotació
2. Descripció dels circuits necessaris, inclosa la intensitat i la tensió màximes
3. Entorn operatiu, inclosos els requisits de temperatura, humitat, boira salada, xoc i vibracions
Entre els requisits més detallats de l’anell lliscant s’inclouen:
■ Màxima resistència entre rotor i estator
■ Aïllament entre circuits
■ Aïllament de fonts EMI fora de la carcassa de l'anell lliscant
■ Parell d’arrencada i funcionament
■ Pes
■ Descripcions de circuits de dades
Les funcions addicionals habituals que es poden incorporar en un conjunt d’anells lliscants inclouen:
■ Connectors
■ Resolver
■ Codificador
■ Unions rotatives fluides
■ Coaxiu unions rotatives
■ Juntes rotatives de fibra òptica
AOOD us ajudarà a especificar la vostra necessitat d’anell lliscant i a seleccionar el model òptim per als vostres requisits de disseny.