Što je klizni prsten?
Klizni prsten je elektromehanički uređaj koji u kombinaciji s četkama omogućuje prijenos snage i električnih signala sa stacionarne na rotirajuću strukturu. Također nazvan rotacijski električni spoj, kolektor ili električni okretni prsten, klizni prsten se može koristiti u bilo kojem elektromehaničkom sustavu koji zahtijeva neograničeno, isprekidano ili kontinuirano okretanje tijekom prijenosa snage, analognih, digitalnih ili RF signala i/ili podataka. Može poboljšati mehaničke performanse, pojednostaviti rad sustava i ukloniti žice sklone oštećenjima koje vise s pomičnih spojeva.
Dok je primarni cilj kliznog prstena prijenos snage i električnih signala, fizičke dimenzije, radno okruženje, brzine vrtnje i ekonomska ograničenja često utječu na vrstu ambalaže koja se mora upotrijebiti.
Zahtjevi kupaca i ciljevi troškova ključni su elementi u donošenju odluka koje dovode do razvoja uspješnog dizajna kliznog prstena. Četiri ključna elementa su:
■ električne specifikacije
■ mehaničko pakiranje
■ radno okruženje
■ trošak
Električne specifikacije
Klizni prstenovi služe za prijenos snage, analognih, RF signala i podataka putem rotirajuće jedinice. Broj krugova, vrste signala i zahtjevi sustava za otpornost na električnu buku igraju važnu ulogu u određivanju ograničenja fizičkog dizajna nametnutih dizajnu kliznog prstena. Krugovi velike snage, na primjer, zahtijevaju veće vodljive staze i veći razmak između staza za povećanje dielektrične čvrstoće. Analogni i podatkovni krugovi, iako su fizički uži od strujnih krugova, također zahtijevaju brigu u svom dizajnu kako bi se smanjili učinci unakrsnog razgovora ili smetnji između signalnih putova. Za primjene pri malim brzinama, pri niskim strujama može se upotrijebiti sustav kontakata četka/prsten od zlata na zlatu. Ova kombinacija proizvodi najmanje konfiguracije pakiranja prikazane u kompaktnim kliznim prstenima AOOD za kapsule. Za veće brzine i trenutne potrebe koriste se kompozitne srebrne grafitne četke i srebrni prstenovi. Ovi sklopovi obično zahtijevaju veće veličine pakiranja i prikazani su ispod kliznih prstenova provrta. Koristeći bilo koju od metoda, većina kliznih prstenastih krugova pokazuje promjene dinamičkog otpora kontakta od približno 10 milijuna Ohma.
Mehaničko pakiranje
Razmatranja pakiranja pri projektiranju kliznog prstena često nisu tako jednostavna kao električni zahtjevi. Mnogi dizajni kliznih prstenova zahtijevaju prolazak kabela i instalacijske osovine ili medija za prolaz kroz klizni prsten. Ovi zahtjevi često diktiraju dimenzije unutarnjeg promjera jedinice. AOOD nudi razne sklopove kliznih prstenova kroz provrt. Ostali dizajni zahtijevaju da klizni prsten bude iznimno mali sa stajališta promjera ili sa stajališta visine. U drugim slučajevima, prostor dostupan za klizni prsten je ograničen, pa je potrebno da se dijelovi kliznog prstena odvojeno osiguraju, ili da klizni prsten bude integriran s motorom, senzorom položaja, rotacijskim zglobom od optičkih vlakana ili RF rotacijskim zglobom u integriranom paketu . Na temelju sofisticirane tehnologije kliznih prstenova, AOOD omogućuje da se svi ovi složeni zahtjevi mogu zadovoljiti u jednom cjelovitom kompaktnom sustavu kliznih prstenova.
Radno okruženje
Okolina u kojoj je klizni prsten potreban za rad ima utjecaj na dizajn kliznog prstena na mnogo načina. Brzina rotacije, temperatura, tlak, vlaga, udarci i vibracije te izloženost korozivnim materijalima utječu na odabir ležaja, odabir vanjskog materijala, nosače prirubnica, pa čak i na izbor kabela. Kao standardna praksa, AOOD koristi lagano aluminijsko kućište za svoj pakirani klizni prsten. Kućište od nehrđajućeg čelika je teže, ali je potrebno za morski, podvodni, korozivni i drugi teški okoliš.
Kako odrediti klizni prsten
Klizni prstenovi uvijek su dio većeg mehanizma s potrebom prolaska određene električne snage i signalnih krugova kroz rotirajuću površinu. Mehanizam koji je dio kliznog prstena djeluje u okruženju kao što je zrakoplov ili radarski antenski sustav. Stoga za stvaranje dizajna kliznog prstena koji će uspjeti u svojoj primjeni moraju biti zadovoljena tri kriterija:
1. Fizičke dimenzije, uključujući raspored pričvršćenja i značajke zakretanja
2. Opis potrebnih krugova, uključujući maksimalnu struju i napon
3. Radno okruženje, uključujući temperaturu, vlažnost, zahtjeve za slanom maglom, udarce, vibracije
Detaljniji zahtjevi za klizni prsten uključuju:
■ Maksimalni otpor između rotora i statora
■ Izolacija između krugova
■ Izolacija od EMI izvora izvan kućišta kliznog prstena
■ Zakretni moment pri pokretanju i radu
■ Težina
■ Opis krugova podataka
Uobičajene dodatne značajke koje se mogu ugraditi u sklop kliznog prstena uključuju:
■ Priključci
■ Razriješivač
■ Enkoder
■ Rotacijski spojevi s tekućinom
■ Nagovorite rotacijske sindikate
■ Rotacijski spojevi od optičkih vlakana
AOOD će vam pomoći da odredite svoje potrebe za kliznim prstenom i odaberete optimalni model za svoje dizajnerske zahtjeve.