ما هي حلقة الانزلاق؟
الحلقة الانزلاقية عبارة عن جهاز كهروميكانيكي يسمح بالاقتران مع الفرش بنقل الطاقة والإشارات الكهربائية من هيكل ثابت إلى هيكل دوار. يُطلق عليه أيضًا المفصل الكهربائي الدوار أو المجمع أو الدوار الكهربائي ، ويمكن استخدام حلقة الانزلاق في أي نظام كهروميكانيكي يتطلب دورانًا غير مقيد أو متقطع أو مستمر أثناء نقل إشارات و / أو بيانات الطاقة أو التناظرية أو الرقمية أو الترددات الراديوية. يمكنها تحسين الأداء الميكانيكي وتبسيط تشغيل النظام والقضاء على الأسلاك المعرضة للتلف المتدلية من المفاصل المتحركة.
في حين أن الهدف الأساسي من الحلقة الانزلاقية هو نقل الطاقة والإشارات الكهربائية ، فإن الأبعاد المادية وبيئة التشغيل وسرعات الدوران والقيود الاقتصادية غالبًا ما تؤثر على نوع العبوة التي يجب استخدامها.
تعتبر متطلبات العميل وأهداف التكلفة عناصر حاسمة في قيادة القرارات التي تؤدي إلى تطوير تصميم حلقة انزلاقية ناجحة. العناصر الأربعة الرئيسية هي:
■ المواصفات الكهربائية
■ تغليف ميكانيكي
■ بيئة التشغيل
■ التكلفة
الخصائص الكهربائية
تُستخدم حلقات الانزلاق لنقل إشارات وبيانات الطاقة والتناظرية والترددات اللاسلكية من خلال وحدة دوارة. يلعب عدد الدوائر وأنواع الإشارات ومتطلبات مناعة الضوضاء الكهربائية للنظام دورًا مهمًا في تحديد قيود التصميم الفيزيائية المفروضة على تصميم الحلقة الانزلاقية. تتطلب الدوائر عالية القدرة ، على سبيل المثال ، مسارات موصلة أكبر ومسافة أكبر بين المسارات لزيادة قوة العزل الكهربائي. الدوائر التناظرية والبيانات ، على الرغم من أنها أضيق ماديًا من دوائر الطاقة ، إلا أنها تتطلب أيضًا عناية في تصميمها لتقليل تأثيرات التداخل أو التداخل بين مسارات الإشارة. بالنسبة للسرعة المنخفضة ، والتطبيقات الحالية المنخفضة ، يمكن استخدام نظام اتصال بالفرشاة / الحلقة الذهبية. ينتج هذا المزيج أصغر تكوينات التعبئة والتغليف كما هو موضح في حلقات انزلاق الكبسولة المدمجة من AOOD. لسرعة أعلى والاحتياجات الحالية ، يتم استخدام فرش الجرافيت الفضي المركب والحلقات الفضية. تتطلب هذه التجميعات عادةً أحجام عبوات أكبر وتظهر أسفل حلقات الانزلاق التجويفي. باستخدام أي من الطريقتين ، تظهر معظم دوائر الحلقة الانزلاقية تغييرات في مقاومة التلامس الديناميكي بحوالي 10 مللي أوم.
تغليف ميكانيكي
غالبًا ما لا تكون اعتبارات التعبئة والتغليف في تصميم حلقة الانزلاق مباشرة مثل المتطلبات الكهربائية. تتطلب العديد من تصميمات الحلقة المنزلقة كبلات وتثبيت عمود أو وسائط لتمريرها عبر الحلقة المنزلقة. غالبًا ما تحدد هذه المتطلبات أبعاد القطر الداخلي للوحدة. تقدم AOOD مجموعة متنوعة من مجموعات حلقة الانزلاق من خلال التجويف. تتطلب التصميمات الأخرى أن تكون الحلقة المنزلقة صغيرة للغاية من وجهة نظر القطر ، أو من وجهة نظر الارتفاع. في حالات أخرى ، تكون المساحة المتاحة للحلقة المنزلقة محدودة ، مما يتطلب توفير مكونات حلقة الانزلاق منفصلة ، أو أن تكون الحلقة الانزلاقية متكاملة مع محرك ، أو مستشعر الموضع ، أو وصلة دوارة من الألياف الضوئية أو وصلة دوارة RF في حزمة متكاملة . استنادًا إلى تقنيات حلقة الانزلاق المتطورة ، تمكن AOOD من تلبية جميع هذه المتطلبات المعقدة في نظام حلقة انزلاقية مدمجة كاملة.
بيئة التشغيل
تؤثر البيئة التي تتطلب حلقة الانزلاق العمل في ظلها على تصميم الحلقة المنزلقة بعدة طرق. تؤثر سرعة الدوران ودرجة الحرارة والضغط والرطوبة والصدمات والاهتزاز والتعرض للمواد المسببة للتآكل على اختيار المحمل واختيار المواد الخارجية وحوامل الفلنجات وحتى خيارات الكابلات. كممارسة قياسية ، تستخدم AOOD غلافًا خفيفًا من الألومنيوم لحلقة الانزلاق المعبأة. غلاف الفولاذ المقاوم للصدأ أثقل ، ولكنه ضروري للبيئة البحرية وتحت الماء والتآكل وغيرها من البيئات القاسية.
كيفية تحديد حلقة الانزلاق
تعتبر حلقات الانزلاق دائمًا جزءًا من آلية أكبر تحتاج إلى تمرير طاقة كهربائية ودوائر إشارة محددة عبر سطح دوار. آلية حلقة الانزلاق هي جزء من تعمل في بيئة مثل طائرة أو نظام هوائي رادار. لذلك ، لإنشاء تصميم حلقة انزلاقية ينجح في تطبيقه ، يجب استيفاء ثلاثة معايير:
1. الأبعاد المادية ، بما في ذلك ترتيب المرفقات وميزات فك الدوران
2. وصف الدوائر المطلوبة ، بما في ذلك الحد الأقصى للتيار والجهد
3. بيئة التشغيل ، بما في ذلك درجة الحرارة والرطوبة ومتطلبات ضباب الملح والصدمات والاهتزاز
تتضمن متطلبات حلقة الانزلاق الأكثر تفصيلاً ما يلي:
■ أقصى مقاومة بين الدوار والجزء الثابت
■ العزلة بين الدوائر
■ عزل من مصادر التداخل الكهرومغناطيسي خارج مبيت الحلقة الانزلاقية
■ بدء وتشغيل عزم الدوران
■ وزن
■ أوصاف دوائر البيانات
تشمل الميزات الإضافية الشائعة التي يمكن دمجها في مجموعة حلقة الانزلاق ما يلي:
■ موصلات
■ محلل
■ التشفير
■ اتحادات السوائل الدوارة
■ نقابات دوارة اقناع
■ المفاصل الدوارة من الألياف البصرية
سيساعدك AOOD على تحديد احتياجاتك من حلقة الانزلاق وتحديد النموذج الأمثل لمتطلبات التصميم الخاصة بك.