O que é um anel de deslizamento?
Um anel de deslizamento é um dispositivo eletromecânico que, em combinação com escovas que permitem a transmissão de energia e sinais elétricos de uma estrutura estacionária para uma estrutura rotativa. Também chamado de articulação elétrica rotativa, coletor ou giro elétrico, um anel de deslizamento pode ser usado em qualquer sistema eletromecânico que requer rotação sem restrições, intermitentes ou contínuos durante a transmissão de energia, sinais e/ou dados analógicos, digitais ou de RF. Pode melhorar o desempenho mecânico, simplificar a operação do sistema e eliminar os fios propensos a danos pendurados nas juntas móveis.
Embora o objetivo principal do anel de deslizamento seja transmitir energia e sinais elétricos, as dimensões físicas, o ambiente operacional, as velocidades rotativas e as restrições econômicas geralmente afetam o tipo de embalagem que deve ser empregada.
Os requisitos e objetivos de custo do cliente são elementos críticos para impulsionar as decisões que levam ao desenvolvimento de um design bem -sucedido de anel de deslizamento. Os quatro elementos -chave são:
■ Especificações elétricas
■ Embalagem mecânica
■ Ambiente operacional
■ Custo
Especificações elétricas
Os anéis de deslizamento são usados para transmitir energia, sinais analógicos, RF e dados através de uma unidade rotativa. O número de circuitos, tipos de sinais e os requisitos de imunidade de ruído elétrico do sistema desempenham um papel importante na determinação das restrições de projeto físico impostas ao design do anel de deslizamento. Os circuitos de alta potência, por exemplo, requerem caminhos condutores maiores e maior espaçamento entre os caminhos para aumentar a força dielétrica. Os circuitos analógicos e de dados, embora fisicamente mais estreitos que os circuitos de potência, também requerem cuidados em seu design para minimizar os efeitos da conversa cruzada ou interferência entre os caminhos de sinal. Para aplicações de baixa velocidade e baixa corrente, um sistema de contato dourado sobre ouro/anel pode ser empregado. Essa combinação produz as menores configurações de embalagem, como mostrado nos anéis de deslizamento da cápsula compacta AOOD. Para uma velocidade mais alta e a corrente precisa da incorporação de escovas de grafite de prata compostas e anéis de prata. Esses conjuntos normalmente requerem tamanhos de embalagem maiores e são mostrados em anéis de deslizamento do furo. Usando qualquer um dos métodos, a maioria dos circuitos de anel deslizante exibe alterações na resistência dinâmica de contato de aproximadamente 10 milhões de milhões.
Embalagem mecânica
As considerações de embalagem ao projetar um anel de deslizamento geralmente não são tão diretas quanto os requisitos elétricos. Muitos projetos de anel deslizante requerem cabos e eixo de instalação ou mídia para passar pelo anel de deslizamento. Esses requisitos geralmente ditam as dimensões do diâmetro interno da unidade. O AOOD oferece uma variedade de conjuntos de anel deslizante através do furo. Outros projetos exigem que um anel deslizante seja extremamente pequeno do ponto de vista de um diâmetro ou do ponto de vista da altura. Em outros casos, o espaço disponível para o anel de deslizamento é limitado, exigindo que os componentes do anel deslizante sejam fornecidos como separados ou que o anel de deslizamento seja integrado a um motor, sensor de posição, junta rotativa de fibra óptica ou junta rotativa de RF em um pacote integrado. Com base em tecnologias sofisticadas de anel de deslizamento, a AOOD ativa todos esses requisitos complexos pode ser atendida em um sistema completo de anel de deslizamento compacto.
Ambiente operacional
O ambiente em que o anel de deslizamento é necessário para operar influencia o design do anel de deslizamento de várias maneiras. Velocidade de rotação, temperatura, pressão, umidade, choque e vibração e exposição a materiais corrosivos afetam a seleção de rolamentos, a seleção de material externo, as montagens de flange e até as opções de cabeamento. Como prática padrão, a AOOD utiliza um alojamento leve de alumínio para o seu anel de deslizamento embalado. A caixa de aço inoxidável é mais pesada, mas é necessária para o ambiente marinho, subaquático, corrosivo e outro ambiente severo.
Como especificar um anel de deslizamento
Os anéis de deslizamento são sempre parte de um mecanismo maior, com a necessidade de passar os circuitos de energia elétrica e sinal específicos através de uma superfície rotativa. O mecanismo que o anel de deslizamento faz parte do opera em um ambiente como uma aeronave ou um sistema de antena de radar. Portanto, para criar um design de anel deslizante que terá sucesso em sua aplicação, três critérios devem ser satisfeitos:
1.
2. Descrição dos circuitos necessários, incluindo corrente máxima e tensão
3. Ambiente operacional, incluindo temperatura, umidade, requisitos de nevoeiro de sal, choque, vibração
Os requisitos mais detalhados do anel de deslizamento incluem:
■Resistência máxima entre rotor e estator
■Isolamento entre circuitos
■Isolamento de fontes EMI fora da carcaça do anel deslizante
■Torque de partida e corrida
■Peso
■Descrições do circuito de dados
Recursos extras comuns que podem ser incorporados em um conjunto de anel de deslizamento incluem:
■Conectores
■Resolver
■Codificador
■Sindicatos rotativos fluidos
■Coaxial de sindicatos rotativos
■Juntas rotativas de fibra óptica
AOOD ajudará você a especificar sua necessidade de anel deslizante e selecionar o modelo ideal para seus requisitos de design.