Ротирајући електрични конектор преноси електричну снагу, контролне сигнале, повратне информације сензора или комуникационе податке између стационарне структуре и ротирајућег дела машине. Одржава кола повезана не дозвољавајући да се фиксни каблови уврћу, затежу или више пута савијају преко покретног зглоба.
Ови конектори се користе у машинама за паковање, котурима за каблове, ротационим столовима, дизалицама, роботима, ветротурбинама, антенама, системима за тестирање, медицинској опреми и другим машинама са ротирајућим склоповима са погоном или инструментима. БиТуне-ов увод усврха клизног прстенапружа додатну позадину о овој основној функцији.
Избор праве јединице захтева више од подударања броја жица. Свако коло, протокол сигнала, образац кретања, димензија инсталације, изложеност околини, захтев за одржавање и тест прихватања могу утицати на коначни дизајн. Овај водич објашњава како да организујете те захтеве пре него што упоредите стандардне и прилагођене производе.
Да ли је ротирајући електрични конектор исти као и клизни прстен?
Термини се често користе наизменично. Клизни прстен је ротирајући електрични интерфејс који одржава електрични континуитет између стационарних и ротирајућих делова. Добављачи такође могу да користе термине као што су ротациони електрични конектор, колекторски прстен, електрични ротациони спој, ротациони контакт или ротирајући електрични интерфејс.
Ова имена не идентификују нужно основну технологију контакта. Производи описани као брушени, без четкица, без-бесконтактни, живо-квашени, са оптичким влакнима-или хибридни могу да раде на веома различите начине. Купац стога треба да погледа даље од имена и потврди:
- Како снага или сигнали прелазе ротирајући интерфејс
- Да ли су укључени физички електрични контакти
- Које компоненте су подложне хабању
- Која инспекција или одржавање је потребно
- Како се тренутни капацитет мења са брзином и температуром
- Како су верификовани наведени сигнал и радни век{0}}
За шире поређење доступних структура погледајте БиТуне-ов водич заразличите врсте клизних прстенова.
Уобичајени типови ротирајућих електричних конектора
| Тип конектора | Када се то обично сматра | Кључно ограничење за проверу |
|---|---|---|
| Капсула или крај-о-врата | Крај осовине је отворен, радијални простор је ограничен, а број кола је умерен. | Укупна дужина, спољни пречник, струја по колу, излаз кабла и зазор конектора. |
| Кроз-отвор или кроз{1}}отвор | Вратило, цев, хидраулични вод, погонска компонента или сноп каблова морају да прођу кроз центар. | Величина отвора и спољашњи пречник морају одговарати распореду машине. |
| Палачинка или равна | Аксијална висина је озбиљно ограничена и доступно је више радијалног простора. | Смањена висина може захтевати знатно већи пречник. |
| Висока-струја или висок{1}}напон | Ротирајући део укључује кругове за заваривање, грејаче, моторе, опрему за пуњење или индустријски пренос енергије. | Висока струја и високи напон су одвојени захтеви за дизајн. |
| Велика{0}}брзина | Склоп ради на повишеној брзини ротације или захтева прецизну равнотежу. | Топлота, хабање, вибрације, оптерећење лежаја, баланс и понашање сигнала морају се прегледати заједно. |
| Сигнал и подаци | Машина носи енкодере, сензоре, ЦАН, Етхернет, УСБ, видео или други комуникациони протокол. | Континуитет сам по себи не доказује поуздане перформансе протокола. |
| Електрични{0}}хибрид | Електрична кола морају делити осу са компримованим ваздухом, хидрауличном течношћу, вакуумом, расхладном течношћу или процесним медијумом. | Електрични и флуидни делови захтевају посебне спецификације и валидацију. |
Дизајн капсуле и краја-о-врата
Компактни дизајни се обично користе на крају ротирајуће осе у опреми за аутоматизацију, системима камера, малим грамофонима, роботици, лабораторијској опреми и машинама за паковање. Тхе аваилаблеопсег клизног прстена за капсулуилуструје типичне компактне архитектуре производа.
Дизајн краја{0}}-врата није аутоматски прикладан само зато што је потребан број кола мали. Инжењер такође мора да провери простор савијања кабла, укупну аксијалну дужину, приступ конектору, поравнање инсталације, обртни момент и струју коју захтева свако коло.
Кроз-Боре Десигнс
A кроз{0}}клизни прстен са рупомима отвор кроз свој центар. Ово му омогућава да се уклопи око постојеће осовине, цеви, компоненте централног погона, хидрауличког пролаза или снопа каблова.
Пречник отвора никада не треба процењивати сам. Повећање централног отвора обично утиче на укупни пречник кућишта и такође може утицати на број доступних кола, струјни капацитет, распоред монтаже и излазе за каблове. Димензионисани машински цртеж је стога кориснији од самог захтева за бушење.
Панцаке Десигнс
A прстен за палачинкеуређује своје проводне путање у равни облик. Може да реши проблем аксијалне{1}}висине, али не мора нужно да смањи укупан обим инсталације. Дизајнер мења аксијалну дужину радијалним пречником и можда ће морати да прегледа заштиту, размак колосека, тачност монтаже и заштиту животне средине.
Високо{0}}струјни и високо{1}}напонски дизајни
Примене велике{0}}те струје обухватају системе за ротационо заваривање, грејаче, велике моторе, опрему за пуњење и тешке индустријске преносе енергије. Спецификација треба да наведе континуирану и вршну струју сваког кола, радни циклус, радни напон, температуру околине, брзину ротације, распоред уземљења и прихватљив пораст температуре.
Производ који може да носи велику струју није аутоматски погодан за висок напон. Избор велике-тренутне струје се у великој мери фокусира на величину проводника, отпор контакта, стварање топлоте и управљање топлотом. Избор високог{3}}напона такође захтева одговарајућу изолацију, размак, пузање, зазор и заштиту од електричног квара. БиТуне-ов прегледвисоко{0}}клизне прстеновепружа сродан технички пут.
Дизајн{0} велике брзине
Брзина ротације може утицати на понашање контакта, оптерећење лежаја, механичку равнотежу, температуру, хабање и стабилност сигнала. Конектор који накратко достигне велику брзину током тестног циклуса нема исту функцију као онај који непрекидно ради том брзином.
Спецификација треба да разликује нормалну брзину, максималну брзину, трајање при максималној брзини, убрзање, промене правца, радне сате и захтеве за балансирање. Чланак о-клизни прстенови велике брзинедетаљније разматра ову категорију производа.
Електрични и флуидни хибридни дизајни
Неке машине морају да преносе електрична кола заједно са компримованим ваздухом, хидрауличним флуидом, расхладном течношћу, вакуумом или другим процесним медијумом. Хибридни склоп може смањити број одвојених ротационих компоненти, али не елиминише потребу да се сваки систем специфицира независно.
Електрични захтеви треба да укључују распоред кола и информације о сигналу. Захтеви за течност треба да обухватају медијум, притисак, проток, број пролаза, тип прикључка, температуру, компатибилност материјала и дозвољено цурење. БиТуне'сопсег пнеуматских клизних прстеновадаје примере флуидних и хибридних ротационих интерфејса.
Апликација{0}}за{1}}Матрицу за избор конектора
| Апликација | Типични захтеви за ротирање | Структура конектора за процену |
|---|---|---|
| Паковање грамофона | Снага мотора, грејачи, вентили, сензори, Етхернет и пнеуматски пролази | Кроз{0}}електрични{1}}хибрид |
| Кабловски колут или витло | Снага, кочиони кругови, крајњи прекидачи, повратна информација енкодера и поновљена ротација бубња | Крај--врата, кроз-проврт или велики одвојени склоп |
| Индустријски робот | Компактна инсталација, серво напајање, енкодери, сабирница поља и поновљено кретање | Капсула, кроз-проврт или прилагођени сигнал-квалификовани склоп |
| Ветротурбина | Снага, контроле нагиба, сензори, комуникација, вибрације и дуги сервисни интервали | Велики{0}}отворени или прилагођени више{1}}конектор |
| Ротациони уређај за заваривање | Велика струја, мали отпор, контрола топлоте и уземљење | Наменски уређај за ротациони пренос велике струје- |
| Антенска или радарска платформа | Напајање, контрола, Етхернет, РФ или оптички{0}}пренос | Мешовити електрични, високо{0}}фреквентни или оптички{1}} ротациони интерфејс |
| Опрема за преглед или испитивање | Ниска{0}}мерења шума, контролисана импеданса, поновљивост и следљивост | Сигнал{0}}квалификовани вишеканални- или прилагођени склоп |
Ова табела је алатка за почетни преглед, а не дијаграм за{0}}одабир модела. Машине у истој категорији могу имати различите захтеве за струју, податке, брзину, окружење и димензије.
Шест инжењерских одлука које контролишу избор конектора
1. Дефинишите круг електричног оптерећења по круг
Немојте почињати са укупном тренутном вредношћу или бројем жица. Направите распоред кола који приказује сврху, напон, континуирану струју, вршну или ударну струју, рад наизменичне или једносмерне струје, циклус рада, уземљење, величину жице и повезано оптерећење за свако коло.
Мотор, грејач, кочница, соленоид, енкодер и канал података не могу се третирати као еквивалентни контакти. Двадесет-четвороканални-конектор који преноси само контролне сигнале је другачији дизајн од двадесет-четири-конектора који преноси напајање мотора, грејаче, сензоре и етернет.
Отпор контакта је важан јер сваки проводни интерфејс производи пад напона и топлоту. За кола веће{1}}струјне струје, добављач треба да објасни како се процењују отпор и пораст температуре под одређеним оптерећењем и ротацијом. Неколико мањих контаката не би требало да буде паралелно осим ако произвођач није одобрио аранжман, јер струја можда неће бити равномерно подељена између контаката.
2. Именујте сигнал и дефинишите како ће се тестирати
"Сигнални круг" није потпуна спецификација. Улаз прекидача, термопар, енкодер, ЦАН мрежа, Етхернет веза, УСБ веза и видео канал имају различите електричне захтеве.
За свако осетљиво коло или коло података идентификујте:
- Тачан сигнал или протокол
- Брзина преноса података
- Тип кабла и конектора
- Карактеристична импеданса где је применљиво
- Распоред заштите и уземљења
- Прихватљива бука или грешка
- Потребан тест док се конектор ротира
Етернет је стандардизован прекоИЕЕЕ 802.3 радна група, али само навођење "Етернета" још увек не дефинише комплетну ротирајућу везу. Тип етернета, геометрија кабла, конектор, раздвајање канала, уземљење и услови динамичког испитивања треба да буду договорени пре наручивања.
На{0}}податке велике брзине могу да утичу прекиди импедансе, заштитне празнине, преслушавање, електромагнетне сметње и прелази конектора. Тест континуитета потврђује да проводник није отворен; не потврђује поуздан пренос пакета. БиТуне'сВодич за етернет клизни прстенпружа додатни контекст апликације.
3. Опишите Реал Мотион Профиле
Наведите да ли је кретање континуирана ротација или ограничено{0}}осциловање угла. Укључује нормалну брзину, максималну брзину, време при максималној брзини, промене смера, стартовање и заустављање, убрзање, дневно време рада и очекивани сервисни период.
Ове услове треба прегледати заједно, а не свести на једну максималну{0}}вредност обртаја у минути. Континуирани рад ставља већи нагласак на температуру и дуготрајно-хабање, док поновљени покрети уназад могу да произведу другачији образац -утовара контакта и кабла.
4. Замрзните механички интерфејс пре избора модела
Дајте димензионисани цртеж који приказује:
- Потребан отвор
- Максимални спољни пречник
- Максимална аксијална дужина
- Димензије осовине
- Прирубница или рупе за монтажу
- Стационарне и ротирајуће стране
- Тачка против{0}}ротације
- Смер излаза кабла
- Конектор и сервисни размак
- Покретни делови у близини
Конектор не би требало да зависи од неподржаних жица за задржавање непокретне стране. Неусклађеност, крута монтажа против-ротирања, лоше растерећење од вучне силе или недовољан размак каблова могу изазвати нежељена оптерећења на склоп. Произвођачаупутства за инсталацијутреба прегледати пре него што се дизајн машине заврши.
5. Дефинишите окружење, а не само ИП број
Опишите стварну изложеност: фина прашина, велики остаци, киша, директни млазови воде, испирање, привремено потапање, кондензација, уље, со, ђубриво, хемикалије за чишћење, корозија, излагање УВ зрачењу и инсталација унутар другог кућишта.
ТхеИЕЦ објашњење ИП оценанаводи да ИЕЦ 60529 класификује заштиту кућишта од продора прашине и течности. ИП оцена је корисна, али сама по себи не дефинише хемијску компатибилност, отпорност на корозију, контролу кондензације, заптивање каблова{2}}, заштиту конектора или оријентацију инсталације.
Изабрана заштита треба да се односи на комплетан инсталирани склоп, укључујући екстерне конекторе, летве водове, уводнике за каблове и околне поклопце. БиТуне-ов водич заИП оцене клизног прстенаможе подржати почетни преглед животне средине.
6. Договорите се о радном веку, усаглашености и тестовима прихватања
Захтеви за{0}}употребни век имају смисла само када су дефинисани услови рада. Упоредите производе према предвиђеној струји, брзини, температури, радном циклусу, окружењу, вибрацијама и распореду одржавања.
Питајте које компоненте су подложне хабању, која је инспекција потребна, да ли су четке или лежајеви употребљиви, који услови скраћују животни век и како се јединица може заменити након уградње.
Захтеви усклађености такође зависе од тачног производа и циљног тржишта. Европска комисија објашњава даРоХС директиваограничава одређене опасне материје у електричној и електронској опреми. Купац треба да потврди да ли се захтевана декларација односи на тачну конфигурацију конектора уместо да претпоставља да један документ покрива целу фамилију производа.
Тестирање прихватања треба да одговара ризику апликације. Може укључивати:
- Провера континуитета и изолације
- Статичка и динамичка мерења отпора
- Тестирање{0}}пораста температуре под оптерећењем
- Испитивање ротације при одређеној брзини и радном циклусу
- Тестирање сигнала или протокола током ротације
- Провера димензија
- Испитивање животне средине где је потребно
- Инспекција првог- артикла{0}}специфична за клијента
БиТуне-ов водичкако тестирати клизни прстеннаводи уобичајена разматрања инспекције и електричног испитивања.
Радни пример: Одређивање ротирајуће табеле за паковање
Следи хипотетички пример намењен да демонстрира процес селекције.
Машина за паковање има сто који се непрекидно окреће који носи један мали мотор, два грејача, неколико пнеуматских вентила, сензоре положаја, енкодер, индустријски Етхернет уређај и два пролаза за компримовани{0}}ваздух.
Захтев за „двадесет-четири-клизни прстен са два ваздушна отвора“ би био непотпун. Не показује који канали преносе струју грејача, које коло има ударну струју мотора, да ли је енкодер осетљив на шум или како ће се тестирати Етхернет веза.
Електрично оптерећење
Мотор и сваки грејач треба посебно навести напон, континуирану струју, вршну струју, радни циклус и величину жице. Кола вентила и сензора не би требало да се групишу са круговима грејача само да би се добила једна укупна струја.
Сигнали и подаци
Спецификација треба да идентификује тип енкодера и тачан Етхернет протокол. Тестови каблова, конектора, оклопа, уземљења, раздвајања канала и динамичке комуникације треба да буду дефинисани пре одобрења.
Пнеуматски захтеви
Број пролаза, радни притисак, вршни притисак, проток, квалитет ваздуха, тип арматуре, температура и дозвољено цурење треба да буду наведени независно од електричног распореда.
Механички и еколошки захтеви
Добављач треба да добије потребан отвор, максимални пречник, аксијални простор, брзину стола, смер кабла, метод чишћења, температуру околине и цртеж{0}}приступа за одржавање.
Са овим информацијама, купац може да упореди стандардну преко{0}}хибридну платформу са провртом, модификовани-стандардни склоп и потпуно прилагођени конектор на истој техничкој основи.
Стандардни, модификовани{0}}стандардни или потпуно прилагођени?
| Опција | Прикладно Када | Примарна трговина-Искључено |
|---|---|---|
| Стандардни конектор | Кругови, димензије, брзина, окружење, каблови и везе одговарају постојећем производу. | Најмањи напор дизајна, али ограничена флексибилност. |
| Модификован{0}}стандардни конектор | Проверена платформа одговара, али дужина кабла, конектори, заптивање или распоред кола захтевају подешавање. | Смањује рад на развоју, али промене остају ограничене оригиналном платформом. |
| Потпуно прилагођени конектор | Пројекат има необичне димензије, велику струју, велике-брзине података, хибридне медије, тешке услове или специјално тестирање. | Захтева додатни инжењеринг, цртеже, преглед прототипа и валидацију. |
Прилагођени дизајн није аутоматски супериорнији. Доказана стандардна платформа може смањити технички ризик, трошкове и време испоруке када задовољава апликацију. Поређење одстандардни и прилагођени клизни прстеновипружа користан оквир за одлучивање.
Када ниједна постојећа платформа не испуњава критичне електричне, сигналне, механичке, еколошке или флуидне захтеве, пројекат би требало да пређе наприлагођени инжењеринг клизних прстенова.
Уобичајене грешке при избору
| Грешка | Зашто ствара ризик | Беттер Аппроацх |
|---|---|---|
| Одабир по броју жица | Он третира напајање, сензоре, енкодере и податке као еквивалентна кола. | Направите распоред кола. |
| Коришћење укупне струје | Сакрива континуиране и вршне потребе сваког оптерећења. | Оцените свако коло посебно. |
| Позивање сваког кола који није{0}}напонски сигнал | Различити сигнали захтевају различите каблове, заштиту, импедансу и тестове. | Именујте тачан сигнал и протокол. |
| Захтевање водоотпорног производа | Термин не дефинише водене млазнице, урањање, кондензацију, конекторе, хемикалије или корозију. | Опишите стварно окружење. |
| Копирање броја дела са друге машине | Слична опрема може имати различита оптерећења, величине отвора, каблове, брзине и изложеност. | Упоредите комплетне спецификације и цртеже. |
| Прихватање теста континуитета за кола података | Континуитет не доказује поуздан рад протокола током ротације. | Договорите се о критеријумима прихватања динамичког сигнала. |
| Игнорисање приступа инсталацији | Одговарајући конектор и даље може да изазове прекид рада ако се не може проверити или заменити. | Прегледајте инсталацију и сервис пре замрзавања распореда. |
РФК и контролна листа за преглед добављача
Потпуни захтев за понуду требало би да омогући добављачима да процене исту апликацију уместо да цитирају најближи каталошки модел.
- Опис машине и апликације
- Идентификација стационарне и ротирајуће стране
- Комплетан распоред електричних кола
- Континуирана и вршна струја за свако струјно коло
- Тачан сензор, енкодер, комуникациони, видео или протоколи података
- Захтеви за кабл, конектор, заштиту, уземљење и импедансу
- Непрекидна ротација или осцилација
- Нормална и максимална брзина
- Радни циклус и очекивани сервисни период
- Потребан отвор, максимални пречник, дужина и монтажни цртеж
- Излази за каблове, размак конектора и распоред против{0}}ротирања
- Температура, вибрације и услови удара
- Прашина, вода, испирање, хемикалије, корозија и излагање УВ зрачењу
- Захтеви за пнеуматске, хидрауличне, вакуумске или расхладне течности
- Потребне декларације, извештаји о инспекцији и следљивост
- Електрични, ротациони, сигнални и тестови прихватљивости животне средине
- Количина прототипа, годишња количина и распоред пројекта
- Фотографије инсталације или цртежи са димензијама
Пре него што одобрите предлог, потврдите која се стандардна платформа користи, који захтеви захтевају измене, које одржавање се очекује, који тестови се примењују на тачну конфигурацију и да ли су каблови и конектори укључени у еколошку тврдњу.
Када информације о апликацији буду потпуне, пошаљите их путемБиТуне страница за контакт и понудуза технички преглед.
ФАК
П: Може ли ротирајући електрични конектор да преноси напајање и Етхернет заједно?
О: Да, када је склоп дизајниран за наведена струјна кола и тачне захтеве за Етхернет. Геометрија кабла, оклоп, уземљење, импеданса, тип конектора, одвајање од канала напајања и динамички комуникациони тестови треба да буду потврђени.
П: Која је разлика између клизног прстена и ротационог споја?
О: Клизни прстен преноси електричну енергију или сигнале преко ротирајућег интерфејса. Ротациони спој преноси медије као што су компримовани ваздух, хидраулична течност, расхладна течност или вакуум. Обе функције се могу интегрисати у хибридни склоп.
П: Када је неопходан пролазни{0}}конектор?
О: Обично се сматра када осовина, цев, погонска компонента, сноп каблова или пролаз за течност морају да прођу кроз центар конектора. Проврт, спољашњи пречник, дужина, брзина, струјни кругови и начин монтаже и даље се морају проценити заједно.
П: Да ли су ротирајући конектори без четкица увек-бесплатни за одржавање?
О: Не може се направити универзални закључак из појма „без четкица“. Различити производи могу користити различите технологије преноса, а лежајеви, заптивке, каблови, делови флуида или друге компоненте могу и даље захтевати проверу или замену.
П: Како треба поредити век трајања?
О: Упоредите захтеве за{0}}век трајања само под дефинисаним условима струје, брзине, температуре, радног циклуса, вибрација, окружења и одржавања. Главни век трајања без услова рада није довољан за инжењерско поређење.
П: Када треба користити прилагођени конектор?
О: Прилагођени дизајн је прикладан када ниједна стандардна или модификована{0}}стандардна платформа не може да испуни критичне електричне, сигналне, механичке, еколошке, флуидне, усаглашености или захтеве за тестирање.
Коначна препорука
Најбољи ротирајући електрични конектор није нужно модел са највећим бројем канала или најјачом тврдњом о перформансама. То је конфигурација чије електрично оптерећење, интегритет сигнала, кретање, механичко уклапање, заштита животне средине, план одржавања и тестови прихватања одговарају стварној машини.
Прво направите распоред кола. Затим дефинишите сигнале, кретање, димензије, окружење, очекивања услуге и тестове. Ова секвенца олакшава упоређивање стандардних и прилагођених опција, смањује кашњење понуде и открива техничке сукобе пре инсталирања конектора.