Harjadeta libisemisrõngast esitletakse sageli kui tavalise harjatud libisemisrõnga puhtamat, vaiksemat või vähem hooldust vajavat alternatiivi. Need kirjeldused võivad olla kasulikud, kuid need ei tõesta, et üks tehnoloogia on iga pöörleva masina jaoks automaatselt parem.
"Harjatud" ja "harjadeta" kirjeldavad pigem laia tehnoloogiaperekonda kui ühte fikseeritud tootekujundust. Kontaktmaterjalid, juhtmete geomeetria, laagrid, tihend, kaablid, kiirus, vool, signaali tüüp ja teenindusstrateegia võivad kummaski kategoorias oluliselt erineda.
Tehniline põhimõte:Valige libisemisrõngas mõõdetava võimsuse, signaali, mehaaniliste, keskkonna- ja elutsükli nõuete hulgast – mitte ainult tehnoloogiamärgise järgi.
Selles juhendis selgitatakse, kuidas võrrelda harjadeta ja harjatud libisemisrõngaid, mis nõuavad kontrollimist, millal iga lähenemisviis võib olla asjakohane ja milliseid tõendeid enne toote heakskiitmist nõuda.
Mida tähendavad harjatud ja harjadeta libisemisrõngad?
Harjatud libisemisrõngas edastab elektrit tavaliselt statsionaarsete harjade kaudu, mis puutuvad kokku pöörlevate juhtivate rõngastega. Olenevalt rakendusest võib kontaktmaterjaliks kasutada väärismetalli, hõbedasulamit, grafiiti, süsinikku või muud konstrueeritud koostist.
Need materjalid ei käitu identselt. Väärismetallist kontakte seostatakse sageli nõrga voolu signaalirakendustega, samas kui grafiidi- või süsinikupõhiseid kontakte saab valida erinevate voolu-, kiirus-, kulumis- ja hooldusnõuete jaoks. ByTune'i võrdluskullast ja grafiidist libisemisrõnga kontaktidpakub täiendavat tausta.
Harjadeta libisemisrõngas eemaldab tavapärase tahke harja ja rõnga liidese. Siiski, sõnaharjadetaei tuvasta asendustehnoloogiat.
Harjadeta pöördülekanne võib kasutada:
- Juhtiv vedelik või märjaks saanud kontaktid
- Induktiivne jõuülekanne
- Mahtuvuslik signaaliülekanne
- Fiiberoptiline ülekanne
- Traadita side
- Teine rakendusespetsiifiline kontaktsüsteem
Nendel tehnoloogiatel on erinevad voolu-, pinge-, signaali-, kiirus-, temperatuuri-, keskkonna- ja regulatiivsed piirangud. Vaadake ByTune'i tutvustustharjadeta libisemisrõnga tehnoloogialaiema ülevaate saamiseks.
Samuti ei tähenda harjadeta alati täielikult kontaktivaba. A pitseeritudvedelmetallist libisemisrõngasNäiteks võib eemaldada tavalised harjad, kasutades samal ajal füüsilist juhtivat keskkonda.
Harjadeta vs harjatud libisemisrõngad lühidalt
| Otsustusala | Harjatud libisemisrõngas | Harjadeta või alternatiivtehnoloogia |
|---|---|---|
| Elektriline ülekanne | Tahked harjad puutuvad kokku pöörlevate juhtivate radadega | Sõltub valitud vedelikust, induktiivsest, mahtuvuslikust, optilisest või juhtmevabast süsteemist |
| Kontakti kulumine | Tavaliselt olemas ja sõltub materjalist, rõhust, kiirusest ja ülesandest | Seda saab esmasel ülekandeliidesel vähendada või eemaldada |
| Võimsusvõimsus | Saadaval laias valikus vooludes ja pingetes | Sõltub suuresti konkreetsest tehnoloogiast |
| Madala taseme signaalid | Võimalik sobiva kontaktmaterjali, varjestuse ja kanalikujundusega | Võib pakkuda mõnes rakenduses eeliseid, kuid nõuab siiski testimist |
| Väliteenindus | Mõned konstruktsioonid võimaldavad harja kontrollimist või asendamist | Sisehooldus võib nõuda tagastamist tootjale |
| Keskkonnakaitseline tihendus | Saadaval suletud konfiguratsioonides | Mõned kujundused on oma olemuselt suletud, kuid pistikud ja kaabli väljapääsud on siiski olulised |
| Esialgne maksumus | Sageli madalam standardtoodete puhul | Sõltuvalt tehnoloogiast ja kohandamisest võib see olla suurem |
| Elutsükli kulu | Sõltub kulumisest, hooldusele juurdepääsust, seisakuajast ja asendamisest | Sõltub kvalifitseeritud kasutuseast, parandatavusest, varustrateegiast ja rikete tagajärgedest |
Kumbki veerg pole automaatselt parem. Õige vastus sõltub sellest, mida masin peab edastama ja kuidas kogu süsteemi paigaldatakse, testitakse ja hooldatakse.
Võrrelge signaali jõudlust dünaamiliste tõenditega
Väited, nagu "madal müratase", "puhas signaal" või "kontakti nullvariatsioon", on puudulikud, välja arvatud juhul, kui signaal, kiirus, ribalaius, temperatuur, testi kestus ja aktsepteerimispiir on määratletud.
Staatiline takistus on ainult lähtepunkt
Staatilist takistust mõõdetakse tavaliselt siis, kui libisemisrõngas on paigal või hoitakse kindlaksmääratud nurgaasendis. See võib paljastada vale juhtmestiku, lahtised ühendused, juhtme liigse takistuse või muudatused pärast hooldust.
IEC 60512-2-1:2002määratleb ühendatud kontaktide jaoks millivolditaseme kontakttakistuse meetodi. See võib anda teavet libisemisrõnga testimiseks, kuigi lõplik projekt peab siiski määratlema täpsed ühenduspunktid ja katsepiiri.
Madal statsionaarne väärtus ei tõenda, et kanal püsib pöörlemise ajal stabiilsena.
Dünaamiline takistus näitab pöörlemiskäitumist
Kasulik dünaamilise takistuse test registreerib elektrilise tee, kui libisemisrõngas pöörleb kindlaksmääratud tingimustel. Aruandes peaks olema kirjas vähemalt:
- Mõõtmiste ühenduspunktid
- Katsetage voolu ja kahe- või neljajuhtmelist meetodit
- Pöörlemiskiirus, suund ja temperatuur
- Omandamisintervall ja mõõtmise ribalaius
- Andmetele rakendatud filtreerimine või silumine
- Testi kestus ja külgnevad laaditud kanalid
- Mis tahes võlli nurga või üks kord pöörde kohta viide
Andmetöötlussüsteem peab olema piisavalt kiire, et tabada lühima rakenduse jaoks olulist häiret. Universaalne diskreetimissagedus puudub, kuna aeglase temperatuuri kanalil ja kiirel koodril ei ole sama veatundlikkust.
Aruandes tuleks eraldada keskmine takistus tipust tipuni varieerumisest, lühiajalistest häiretest ja asukohast sõltuvatest sündmustest. Keskmine väärtus võib varjata lühiajalisi katkestusi, mis häirivad andurit või sidekanalit.
IEC 60512-2-3:2002käsitleb kontakti takistuse muutumist kindlaksmääratud dünaamilistes tingimustes. See pakub kasulikku meetodit, kuid ei loo üht universaalset libisemisrõnga aktsepteerimise piirangut.
Analoogsignaalid nõuavad veaeelarvet
Termopaare, pingemõõtureid, sillaandureid ja pöördemomendi andureid võivad mõjutada kontaktide kõikumine, termiline EMF, varjestus, maandusahelad, ergastuse stabiilsus, ühisrežiimi pinge ja võimendi asukoht.
Stabiilne andurisimulaator võib aidata pöörlevat liidest isoleerida. Näiteks kui pingesignaal jääb ebastabiilseks, kui tõeline sild asendatakse stabiilse simulaatoriga, muutub pöörlemistee, kaabel, pistik, võimendi või maandus tõenäolisemaks. Kui viga kaob, vajab anduri paigaldus või mehaaniline struktuur täiendavat uurimist.
ByTune'i juhendstabiilne libisemisrõnga signaali edastaminehõlmab täiendavaid varjestus- ja maanduskaalutlusi.
Segatoite- ja signaalikanalid vajavad samaaegset testimist
Signaalikanal võib toimida õigesti, kui toitekanalid on välja lülitatud, kuid tekitada häireid mootori käivitamisel, inverteri lülitamisel, pidurdamisel või soojendusel.
Seetõttu tuleks segakooste testida samaaegselt aktiivsete tüüpiliste toiteahelate ja signaalikanalitega. Oluline on füüsiline eraldamine, varjestus, maandus ja pistiku paigutus. Täiendavad disainijuhised on saadaval ByTune'i artiklisvältides libisemisrõnga kanalite vahelist läbirääkimist.
Võrrelge võimsust pingelanguse ja temperatuuri kaudu
Madal kontakttakistuse väärtus on võimsuse ülekandmisel oluline, kuid see ei määra iseseisvalt vooluvõimsust.
Pingelangus=Vool × takistus
Elektriküte=Voolutugevus² × takistus
Mõelge näitlikuks teetakistuseks 0,015 oomi vooluga 20 A:
- Pingelangus=20 A × 0,015 oomi=0.30 V
- Elektriküte=20² × 0,015 oomi=6 W
See näide on ainult arvutus. See ei ole ByTune'i tootereiting ega universaalne aktsepteerimispiir. Tegelik tulemus peab sisaldama kogu teekonda, sealhulgas sisejuhtmeid, lenduvaid juhtmeid, klemme, pistikuid ja masinakaableid.
Toitekvaliteedi määramisel tuleks kasutada tegelikku pidevat voolu, tippvoolu, töötsüklit, samaaegselt koormatud kanaleid, ümbritsevat temperatuuri, kiirust, juhtme suurust, pistiku nimiväärtust ja jahutusseisundit.
Libisemisrõngal võib olla vastuvõetav sisemine kontakt, samal ajal kui see klemm või konnektori juures üle kuumeneb. Seetõttu tuleb temperatuuri mõõta kindlaksmääratud kohtades ja lasta sellel saavutada stabiilne seisund.
Nõudliku koormusega projektid peaksid läbi vaatama projekteerimiskaalutlusedsuure vooluga libisemisrõngad.
Hooldusvaba ei tähenda, et kogu koost ei vaja ülevaatust
Harjadeta ülekandesüsteem võib tavapärase harja asendamise välistada, kuid täielik pöörlev koost võib siiski sisaldada laagreid, tihendeid, kaableid, pistikuid, klemme, korpuseid, pöörlemisvastaseid seadmeid, pöörlevaid liite või optilisi komponente.
| Nõue | Mida see peaks tähendama |
|---|---|
| Ei mingit harja vahetust | Esmane ülekandeliides ei kasuta vahetatavaid tahkeid harju |
| Puudub kontaktpuhastus | Sisemine kontaktkamber ei vaja rutiinset põllu puhastamist |
| Põllu määrimine puudub | Heakskiidetud koost ei vaja kasutaja poolt kasutatavat määrdeainet |
| Pitseeritud kogu eluks | Kvalifitseeritud tööea jooksul ei eeldata sisemist juurdepääsu |
| Ülevaatuseta | Perioodilist välist või süsteemitasandi kontrolli pole vaja |
| Hooldusvaba | Tarnija peab määratlema hõlmatud komponendid, tingimused ja tööperioodi |
Esimesed neli väidet võivad kehtida konkreetse toote kohta. Kaks viimast nõuavad tugevamaid tõendeid.
Isegi kui sisemine kontaktsüsteem ei vaja välihooldust, võib masina omanik siiski kontrollida kaabli seisukorda, pistiku turvalisust, kinnitust, vibratsiooni, maandust, temperatuuri ja keskkonnakahjustusi.
Tavapäraste toodete puhul on ByTune'i juhendjuhtivate libisemisrõngaharjade hooldamineselgitab tüüpilisi kontrolli kaalutlusi.
Võrrelge eluiga ja remonditavust sama kohustusega
Pealkirja pöörete arv ei ole otseselt võrreldav, kui pole märgitud ka katsetingimusi.
Kasutusiga võib muutuda sõltuvalt kiirusest, voolust, pingest, töötsüklist, temperatuurist, niiskusest, vibratsioonist, saastumisest, kinnitusest, kaabli koormusest, käivitustest, seiskamisest ja tagasikäigust.
Kasuliku eluea avalduses tuleks tuvastada:
- Toote täpne konfiguratsioon
- Kiirus ja elektriline koormus
- Keskkond ja katse kestus
- Tehtud ülevaatus või hooldus
- Ebaõnnestumise kriteeriumid
- Testijärgsed elektrilised ja mehaanilised tulemused
- Kas tõendid pärinevad laboratoorsest vastupidavusest või väli ajaloost
Vahetatavate kontaktidega harjatud toode võib olla praktiline, kui juurdepääs on lihtne ja planeeritud hooldus on odav. Suletud harjadeta toode võib olla eelistatavam, kui saaste, praht või juurdepääs hooldusele põhjustab lubamatuid seisakuid.
Asjakohane otsus ei ole lihtsalt see, millise toote väidetav kasutusiga on pikim. See on see, milline toode tagab masina töömudeli raames vastuvõetava teenuse kättesaadavuse ja remonditavuse. ByTune'i ülevaadelibisemisrõnga eluea teguridpakub täiendavat konteksti.
Kontrollige keskkonna- ja mehaanilisi väiteid konfiguratsiooni järgi
"Suletav", "veekindel", "sukeldatav" ja "karm keskkond" ei tähenda sama asja.
IEC 60529klassifitseerib elektrikilpide pakutavad kaitseastmed IP-koodi kaudu. IP-reiting kehtib testitud konfiguratsiooni kohta ega kata automaatselt iga pistikut, kaabli väljapääsu, paigaldussuunda ega toote modifikatsiooni.
Tarnija peaks tuvastama IP-nõudega seotud täpse osanumbri, pistiku, kaabli paigutuse, orientatsiooni, staatilise või pöörleva seisukorra, katse kestuse ja testimisjärgse elektrikontrolli.
IP-kood ei tõenda ka automaatselt:
- Soolapihustuskindlus
- Keemiline ühilduvus
- Pikaajaline sukeldumine
- Aurupuhastuskindlus
- Dünaamiline tihendus maksimaalsel kiirusel
- Vastupidavus õlile või jahutusvedelikule
- Kondensatsiooni kontroll
ByTune'i selgituslibisemisrõnga IP-reitingudja juhatadakeskkonnamõju libisemisrõnga jõudluselevõib aidata neid lisanõudeid määratleda.
Harjadeta tehnoloogia ei paranda ka võlli halba väljajooksmist, sundjoondust, kaabli tõmbumist, tasakaalustamatust, lahtist kinnitust ega konstruktsiooni resonantsi. Eraldi tuleb hinnata kiirust, vibratsiooni, lööki, laagrikoormust ja pöörlemisvastast tõket.
Määratlege täpselt Ethernet ja tööstusandmed
"Toetab tööstuskommunikatsiooni" ei ole täielik spetsifikatsioon.
TheIEEE 802.3 töörühmtöötab välja Etherneti võrkude standardeid. Ethernet sisaldab mitut kiirust, meediumit ja füüsilise kihi rakendusi, nii et ühe Etherneti kanali heakskiitmine ei tõesta ühilduvust kõigi Etherneti rakendustega.
Pöörleva Etherneti nõue peaks tuvastama:
- Täpne füüsiline kiht ja andmeedastuskiirus
- Vask või kiudaine
- Kaabel ja pistik
- Varjestus ja maandus
- Täielik lingi pikkus
- PoE nõuded, kui need on kohaldatavad
- Tööstusprotokoll ja liiklusmuster
- Lubatud vead ja taasühendamiskäitumine
PROFINET, EtherCAT ja EtherNet/IP kasutavad Etherneti tehnoloogiaid, kuid nende ajastus ja süsteeminõuded on erinevad. PROFIBUS, DeviceNet, CAN ja RS-485 on füüsilise kanali eraldi nõuded ja neid ei tohiks rühmitada üldise Etherneti avalduse alla.
Edukas ping ei ole piisav tõend. Lõplik valideerimine peaks koostu pöörlemise ajal kasutama ettenähtud kontrollerit, seadet, liiklust ja külgnevat toitekoormust. Täpsema disaini üksikasjade saamiseks vaadake ByTune'iEtherneti libisemisrõnga juhend.
Võrrelge kogu omamiskulu, mitte ainult ostuhinda
Harjadeta toode võib vähendada harjaga seotud hooldust, kuid kogukulu sõltub kogu elutsüklist.
Omandi kogukulu=ost + projekteerimine + paigaldus + planeeritud hooldus + seisakud + remont + varuosad + valideerimine + kasutusea lõpu kulud
| Kulude piirkond | Küsimused, mida esitada |
|---|---|
| ostma | Mis on kinnitatud konfiguratsiooni hind? |
| Tehnika | Kas on vaja ümberkujundamist, kohandamist või kvalifikatsiooni? |
| Paigaldamine | Kas on vaja spetsiaalseid ühendusi, pistikuid, tugesid või kaitsepiirdeid? |
| Hooldus | Millised komponendid vajavad kontrolli, puhastamist või väljavahetamist? |
| Seisakud | Kui kauaks plaanitud või planeerimata hooldus masinat peatab? |
| Remont | Kas seadet saab kohapeal hooldada või tuleb see tootjale tagastada? |
| Varuosad | Milline teostusaeg, säilitustingimused ja säilivusaeg kehtivad? |
| Ebaõnnestumise mõju | Kas rike võib kahjustada tooteid, andureid või muid masina komponente? |
| Valideerimine | Milliseid katseid, kinnitusi ja dokumentatsiooni on vaja? |
Kõrgem ostuhind võib olla õigustatud, kui see hoiab ära kuluka seisaku. Odavam harjatud toode võib jääda paremaks valikuks, kui hooldus on lihtne, hooldus on juba planeeritud ja kontaktid vahetatavad.
Taotletav tõendusmaterjal ja pakkumisteabe teave
Tarnija tõendid peavad vastama projekti jaoks kavandatud täpsele konfiguratsioonile. Aruanne erinevast kanalite arvust, pistikust, kaablist, kiirusest või tihendusvalikust ei pruugi esindada lõpptoodet.
| Kategooria | Rakenduse teave | Nõuda tõendeid |
|---|---|---|
| Elektrienergia | Pinge, pidev ja tippvool, töötsükkel, samaaegne laadimine ja temperatuuripiirang | Vastupidavus, koormatud pingelangus, temperatuuri tõus ja isolatsiooni tulemused |
| Signaalid | Anduri tüüp, signaali tase, ribalaius, ergutus, varjestus ja veapiirang | Dünaamiline takistus, simulaatori tulemused ja rakenduse tasemel signaali test |
| Andmed | Füüsiline kiht, protokoll, andmeedastuskiirus, kaabel, pistik, liiklus ja lubatud vead | Seadme tegelik test, vealoendurid, katkestused ja taastekäitumine |
| Mehaaniline | Kiirus, suund, ümberpööramised, mõõtmed, kinnitus, läbisõit, kaabli koormus, vibratsioon ja löök | Heakskiidetud joonis, paigalduspiirangud, pöördemoment ja kohaldatavad mehaanilised andmed |
| Keskkond | Temperatuur, niiskus, tolm, vesi, õli, kemikaalid, korrosioon, rõhk ja IP-nõue | Konfiguratsioonipõhine keskkonnaaruanne ja materjaliteave |
| Hooldus ja eluiga | Nõutavad tunnid või pöörded, kontrollipoliitika, väliteenus ja varustrateegia | Vastupidavustingimused, hoolduspiir, garantii ja remonditee |
| Kvaliteet | Jälgitavus, ülevaatusdokumendid ja muudatuste kontrollimise nõuded | Kontrolliaruanne ja kohaldatavad kvaliteediandmed |
ByTune'i juhend sisse lülitatudkuidas libisemisrõngast testidaannab täiendavaid juhiseid katsete planeerimiseks. Tarnija dokumentatsiooni saab võrrelda ka ByTune'i dokumentidegakvaliteedijuhtimise teave.
Illustreeriv asendusstsenaarium
Järgmine näide on hüpoteetiline ega esinda kliendi juhtumit ega tootenõuet.
Pakkimismasin kasutab tavalist harjatud libisemisrõngast küttekeha toite, 24 V juhtvõimsuse, analoogsete temperatuurisignaalide, kodeerija ja Etherneti edastamiseks. Hooldusmeeskond teatab harjajääkidest, aeg-ajalt temperatuuri kõikumisest ja katkendlikest võrguhäiretest.
Kogu komplekti asendamine "hooldusvaba harjadeta libisemisrõngaga" võib tunduda loogiline, kuid teatatud sümptomitel ei pruugi olla üht ühist põhjust.
Küttekontuuri tuleks kontrollida koormatud pingelanguse ja pistiku temperatuuri suhtes. Analoogkanalit tuleks testida stabiilse simulaatoriga. Etherneti kanalit tuleks hinnata kavandatud seadmete ja liiklusega. Samuti tuleks registreerida kaabli liikumine, maandus, võlli väljajooks ja vibratsioon.
Tulemused võivad paljastada mitu erinevat tulemust:
- Kontakti kulumine põhjustab analoogi ebastabiilsuse.
- Küttekeha pistik, mitte pöörlev kontakt, kuumeneb üle.
- Võrgu rike tuleneb varjestusest või välisest pistikust.
- Mehaaniline vibratsioon mõjutab nii kaableid kui ka kontakte.
Harjadeta asendamine võib olla õigustatud, kui kontaktkulumine ja praht on kinnitatud kui domineerivad riskid. Parandatud või täiustatud harjatud konstruktsioon võib jääda säästlikumaks, kui tõrked tulenevad klemmidest, kaablitest, maandusest või võrgukomponentidest.
Diagnoos peaks määrama asendustehnoloogia, mitte diagnoosi määrava turundusmärgistuse.
KKK
K: Kas harjadeta libisemisrõngad on alati paremad kui harjatud libisemisrõngad?
V: Ei. Harjadeta disain võib vähendada tavapärast kontaktide kulumist, kuid õige valik sõltub siiski voolust, signaalidest, kiirusest, keskkonnast, hoolduse ligipääsust, parandatavusest, vastavusest, katsete tõenditest ja kogumaksumusest.
K: Kas harjadeta tähendab täielikult kontaktivaba?
V: Ei. Mõned harjadeta tooted kasutavad juhtivat vedelikku või muud füüsilist ülekandevahendit. Optilised, induktiivsed, mahtuvuslikud ja traadita süsteemid on erinevad tehnoloogiakategooriad, millel on erinevad tööpiirangud.
K: Milline tüüp on kõrge voolu jaoks parem?
V: Universaalset vastust pole. Harjatud tooted on saadaval laias vooluvahemikus, samas kui mõne alternatiivse tehnoloogia võimsus on piiratud. Täpse konfiguratsiooni saamiseks võrrelge pingelangust, samaaegset laadimist, pistikute nimiväärtusi ja stabiliseeritud temperatuuri.
K: Millal tuleks kaaluda kohandatud libisemisrõnga kasutamist?
V: Kohandatud lahendus võib olla asjakohane, kui standardtoode ei vasta võimsuse, madala taseme signaalide, Etherneti, mõõtmete, kiiruse, keskkonna, hooldusstrateegia või konfiguratsioonispetsiifilise testimise nõutavale kombinatsioonile.
Lõplik soovitus
Valige harjadeta ja harjatud liugrõngaste vahel, võrreldes mõõdetavat jõudlust masina tegeliku tööülesandega.
Määrake ahelad, signaalitasemed, protokoll, vool, kiirus, paigaldus, keskkond, hoolduspiir, nõutav kasutusiga ja vastuvõtutestid. Seejärel nõudke igalt tarnijalt tõendusmaterjali täpse kavandatava konfiguratsiooni kohta.
Harjadeta disain võib olla väärtuslik, kui harja kulumine, praht või juurdepääs hooldusele tekitab lubamatuid riske. Tavaline harjatud disain võib jääda praktiliseks, kui selle praegune võimsus, hooldatavus ja elutsükli maksumus vastavad masinale.
Projekte, mis nõuavad segavõimsust ja signaale, ebatavalisi mõõtmeid, spetsiaalset tihendit, mittestandardseid hooldusnõudeid või projektipõhist testimist, saab esitada ByTune'i kaudu.kohandatud libisemisrõnga teenus. Kui võtate ühendust, lisage masina joonis, kanali ajakava, kiirus, keskkond ja aktsepteerimisnõudedByTune'i insenerimeeskond.