Kombinacija kliznog prstena i rotacijskog spoja prenosi električne krugove i fluidne medije preko istog sučelja rotirajućeg stroja.
Dio kliznog prstena prenosi napajanje, upravljačke krugove, senzore ili podatke. Rotacijski spojni dio prenosi komprimirani zrak, plin, vakuum, vodu, rashladno sredstvo, hidraulično ulje ili neki drugi odobreni medij.
Integracija ovih funkcija može smanjiti duplicirana kućišta, skratiti rotirajući sklop i pojednostaviti integraciju stroja. Ne pretvara električne i fluidne sustave u jednu generičku specifikaciju. Svaka strana još uvijek mora biti definirana i testirana neovisno prije nego što se cijeli sklop validira u kombiniranim radnim uvjetima.
Ovaj vodič objašnjava kako pripremiti upotrebljivu specifikaciju za rotacijski spoj s kliznim prstenom, usporediti integrirane i odvojene komponente i izraditi Zahtjev za ponudu koji dobavljači mogu točno procijeniti.
Što kombinacija uključuje?
Električni klizni prsten održava vodljive puteve između nepokretne i rotirajuće opreme. Ovisno o dizajnu, može prenositi AC ili DC napajanje, upravljačke krugove, analogne senzore, kodere ili industrijske podatke.
Rotacijski spoj prenosi plin, tekućinu ili vakuum kroz jedan ili više zatvorenih rotirajućih prolaza.
ByTune nudi namjenskekonfiguracije pneumatskih kliznih prstenovakao i anelektrični i pneumatski hibridni klizni prstenza projekte koji zahtijevaju obje funkcije u jednom sklopu.
Riječhibridne treba koristiti bez daljnje definicije. Može se odnositi na:
- Električni krugovi s komprimiranim zrakom
- Električni krugovi s hidrauličkim uljem
- Električni krugovi s vakuumom
- Električni krugovi s vodom ili rashladnom tekućinom
- Električni i fluidni kanali s optičkim vlaknima
- Nekoliko izoliranih medija u jednom sklopu s više prolaza
Integrirani sklop ili odvojene komponente?
| Područje odlučivanja | Integrirana kombinacija | Odvojene komponente |
|---|---|---|
| Strojna omotnica | Može smanjiti duplicirana kućišta i aksijalna sučelja | Može zahtijevati više prostora za instalaciju |
| Poravnanje | Koristi jedan kontrolirani rotirajući sklop | Zahtijeva koordinaciju između zasebnih jedinica |
| Odgovornost dobavljača | Jedan dobavljač može upravljati sučeljem električna tekućina | Odgovornosti se mogu podijeliti između dobavljača |
| Servis | Možda će biti potrebno ukloniti cijeli sklop | Jedan dio može se servisirati neovisno |
| Izolacija rizika | Unutarnje odvajanje mora biti projektirano i ispitano | Fizičko odvajanje može ograničiti interakciju između kvarova |
| Buduće promjene | Promjena jednog dijela može utjecati na cijeli dizajn | Jedna se komponenta ponekad može zasebno nadograditi |
| Vrijeme isporuke | Prilagođena integracija može zahtijevati dodatni inženjering | Standardne komponente mogu biti dostupne ranije |
Integrirani sklop vrijedi procijeniti kada električni i fluidni putevi moraju dijeliti jednu os, prostor za ugradnju je ograničen ili OEM treba jedno kontrolirano mehaničko sučelje.
Odvojene komponente mogu biti praktičnije kada električni i tekući dio imaju vrlo različite intervale održavanja, kada standardni proizvodi već odgovaraju stroju ili kada je fizičko odvajanje dio strategije kontrole rizika.
Šest inženjerskih odluka koje definiraju proizvod
1. Izradite raspored električnog kruga i raspored prolaska tekućine
Nemojte slati ukupan broj žica i ukupan broj priključaka. Svaki krug i prolaz zahtijevaju vlastitu funkciju i radne uvjete.
Raspored električnih kola
| Obavezno polje | Primjeri |
|---|---|
| Funkcija | Snaga motora, grijač, kontrola, senzor, koder ili podaci |
| Električno opterećenje | AC ili DC napon, trajna struja, vršna struja i radni ciklus |
| Signal | Analogni, CAN, RS-485, Ethernet ili drugi navedeni protokol |
| Uzemljenje i oklop | Zaštitno uzemljenje, referentni signal i završetak oklopa |
| Raskid | Leteći vodovi, terminali ili konektori |
| Ispitivanje prihvatljivosti | Test kontinuiteta, pada napona, dinamičkog otpora ili protokola |
ByTuneov vodič zadizajn kanala s kliznim prstenomobjašnjava zašto sam broj kontakata nije potpuna električna specifikacija. Projekti koji kombiniraju nekoliko tipova sklopova također bi trebali pregledati kakoispravno konfigurirajte krugove kliznih prstenova.
Strujni krugovi sa značajnom strujom moraju se procijeniti za pad napona, veličinu vodiča, priključke i temperaturu. Povezani čimbenici dizajna pokriveni su u ByTune-uvodilica s kliznim prstenom velike struje.
Raspored prolaska tekućine
| Obavezno polje | Što pružiti |
|---|---|
| Funkcija prolaza | Dovodni, povratni, vakuumski, odvodni ili procesni put |
| Točan medij | Komercijalna ili kemijska oznaka gdje je relevantno |
| Smjer protoka | Stacionarni u rotirajući, rotirajući u stacionarni ili dvosmjerni |
| Pritisak | Normalni, maksimalni kontinuirani i vršni tlak |
| Protok | Potreban protok uz navedene referentne uvjete |
| Dopušteni pad tlaka | Maksimalni gubitak kroz definiranu rotirajuću putanju |
| Temperatura | Normalna i vršna srednja temperatura |
| Veze | Zahtjevi za priključak, priključak, crijevo ili cijev |
| Propuštanje | Vanjska, međuprolazna ili vakuumska granica prihvatljivosti |
2. Definirajte medij, materijale i čistoću
Riječizrak, uljeirashladna tekućinanisu dovoljno precizni za odabir brtve i materijala.
Dobavljač treba primiti:
- Točan plin ili tekućina
- Koncentracija i dodaci
- Radne temperature i temperature čišćenja
- Viskoznost gdje je relevantno
- Zagađenje česticama
- Sadržaj vlage
- Sredstva za čišćenje
- Može li prolaz presušiti
- Potrebna materijalna ograničenja
- Potrebna klasa čistoće
Za hidraulične strojeve,ISO 4413:2010bavi se općim pravilima i sigurnosnim zahtjevima za hidrauličke sustave i komponente, uključujući instalaciju, održavanje, pouzdan rad i ekološka razmatranja.
Za pneumatske strojeve,ISO 4414:2010pruža odgovarajuće smjernice na razini sustava.
Kada je čistoća komprimiranog zraka bitna, potrebne klase čestica, vode i ulja mogu se navesti pomoćuISO 8573-1:2010.
ByTuneov članak oograničenja prijenosa plina u pneumatskim kliznim prstenovimapruža dodatni kontekst na razini proizvoda.
3. Pretvorite protok, pad tlaka i curenje u mjerljive zahtjeve
Nazivni tlak ne uspostavlja protok
Prolaz može izdržati potrebni tlak, ali i dalje biti previše restriktivan za potreban protok stroja.
Ukupni tlak dostupan aktuatoru, mlaznici, vretenu ili izlazu procesa ovisi o cijeloj ruti:
Raspoloživi pad tlaka=Dovodni tlak − Minimalni tlak potreban na stroju
Dopušteni gubitak mora pokriti rotirajući prolaz zajedno s odgovarajućim crijevima, spojnicama, ventilima i drugim ograničenjima.
Na primjer, kada stroj daje 0,70 MPa, a rotirajuća oprema zahtijeva najmanje 0,62 MPa pri ciljanom protoku, ukupni dopušteni gubitak je 0,08 MPa. Rotacijski spoj ne može automatski potrošiti cijelu količinu jer okolni spojevi i crijeva također stvaraju gubitak tlaka.
Ovo je ilustrativni izračun, a ne ocjena proizvoda ByTune.
Navedite uvjete protoka
Za plinove navedite je li zahtijevani protok stvaran ili normaliziran i identificirajte povezane uvjete tlaka i temperature.
Za tekućine navedite medij i temperaturu jer viskoznost može promijeniti izmjereni pad tlaka.
Odvojite putove curenja
| Vrsta curenja | Što mjeri | Zašto je važno |
|---|---|---|
| Vanjsko curenje | Srednji bijeg u okolni okoliš | Štiti osoblje, opremu i čistoću procesa |
| Propuštanje među prolazom | Transfer između dva unutarnja prolaza | Sprječava unakrsnu kontaminaciju ili gubitak izolacije kruga |
| Propuštanje prema električnom dijelu | Medij ulazi ili se približava električnoj šupljini | Štiti izolaciju, kontakte i konektore |
| Gubitak vakuuma | Plin koji ulazi u vakuumski prolaz ili izolirani volumen | Utječe na performanse procesa i snagu držanja |
| Predviđeni protok odvoda | Medij prikupljen kroz dizajniranu odvodnu stazu | Ne smije se brkati s nekontroliranim curenjem |
Zahtjev kao što jebez curenjaje nepotpun osim ako nisu definirani ispitna metoda, ispitni medij, tlak, trajanje, temperatura, uvjeti rotacije i mjerljiva granica.
Odaberite metodu testiranja koja odgovara zahtjevu
| Metoda ispitivanja | Tipična uporaba | Važno ograničenje |
|---|---|---|
| Zadržavanje pritiska ili propadanje | Provjerava izolirani volumen pod tlakom tijekom vremena | Na rezultate mogu utjecati testni volumen i promjena temperature |
| Izravno mjerenje curenja | Izravnije mjeri izlazni protok | Zahtijeva odgovarajuće instrumente i definirani raspon mjerenja |
| Držanje vakuuma | Prati porast tlaka u izoliranom vakuumskom volumenu | Ispuštanje plinova i temperatura mogu utjecati na rezultat |
| Interpassage test | Provjerava izolaciju između unutarnjih prolaza | Svaka relevantna kombinacija prolaza mora biti identificirana |
| Ispitivanje rotacije pod pritiskom | Provjerava dinamičko brtvljenje reprezentativnom brzinom | Mora navesti tlak, brzinu, trajanje i temperaturu |
4. Potvrdite stvarnu kombiniranu radnu točku
Nemojte uspoređivati maksimalni tlak, maksimalnu brzinu i maksimalnu temperaturu kao tri neovisne kataloške vrijednosti.
Dobavljač treba potvrditi stvarnu kombinaciju:
- Normalna i maksimalna brzina vrtnje
- Kontinuirana rotacija, indeksiranje ili osciliranje
- Promjene smjera
- Normalni i vršni tlak
- Pulsiranje tlaka
- Srednja temperatura
- Temperatura okoline
- Postotak vremena koji se rotira
- Postotak vremena pod pritiskom
- Električno opterećenje tijekom rotacije
- Predviđeno dnevno radno vrijeme
| Radni uvjeti | Vrijednost za potvrdu | Potvrda dobavljača |
|---|---|---|
| Normalna proizvodnja | Brzina, tlak, temperatura, protok i električno opterećenje | Kontinuirano ocjenjivanje |
| Maksimalni procesni uvjet | Najveće istodobne radne vrijednosti | Dopušteno trajanje i ograničenja |
| Pokretanje ili prolazno | Vršni tlak, udarna struja i ubrzanje | Prolazno prihvaćanje |
| Čišćenje ili održavanje | Sredstvo za čišćenje, temperatura i statičko stanje | Kompatibilnost materijala i brtve |
| Stanje pripravnosti | Pod tlakom, bez tlaka ili pod vakuumom | Stanje brtvljenja i curenja |
5. Definirajte mehaničko sučelje i razdvajanje kvarova
Navedite nacrt stroja s dimenzijama koji prikazuje:
- Stacionarne i rotirajuće strane
- Potrebne dimenzije provrta i osovine
- Pilot i prirubnica
- Maksimalni vanjski promjer i aksijalna duljina
- Orijentacija luka
- Izlazi za kabel i konektor
- Usmjeravanje crijeva
- Raspored protiv rotacije
- Pristup servisu
- Strojne strukture u blizini
A platforma s kliznim prstenom kroz rupumože biti prikladno kada električni i fluidni putevi moraju okružiti postojeću osovinu ili središnji prolaz, ali konačni dizajn i dalje mora odgovarati potrebnom provrtu, otvorima, brzini i radnom mediju.
Kontrola opterećenja crijeva i kabela
Težina crijeva, krutost na savijanje, pulsiranje tlaka i toplinsko kretanje mogu povući stacionarno kućište ili priključni priključak.
- Neovisno podržavajte crijeva i kabele.
- Nemojte koristiti crijevo ili kabel kao uređaj protiv okretanja.
- Izbjegavajte oštre zavoje u blizini priključaka i izlaza kabela.
- Spriječite naprezanje krute cijevi da uđe u sklop.
- Osigurajte kontroliranu fleksibilnost tamo gdje odobrena instalacija to zahtijeva.
- Provjerite cijeli raspon rotacije ili oscilacije.
Povezana razmatranja o integraciji kabela obrađena su u ByTune vodiču zaodabir ispravnog kabela s kliznim prstenom.
Zaštitite električni dio
Pregled dizajna trebao bi se baviti:
- Razdvajanje tekućine i električnih šupljina
- Odvodni ili ventilacijski kanali
- Otkrivanje curenja
- Orijentacija konektora
- Zaštita kabelske uvodnice
- Kondenzacija
- Ispiranje
- Prašina i korozija
- Sigurna reakcija stroja na kvar brtve ili crijeva
Vanjsko okruženje mora biti definirano odvojeno od unutarnjeg medija. Jedinica koja prenosi čisti komprimirani zrak još uvijek se može instalirati na mokrom, prašnjavom, korozivnom ili kemijski agresivnom mjestu.
ByTuneov vodič zaokolišni čimbenici koji utječu na klizne prstenovedaje dodatne smjernice za električni dio.
6. Dogovorite se o testovima prihvaćanja prije objavljivanja dizajna
Graditelj stroja i dobavljač trebaju odobriti uvjete ispitivanja prije proizvodnje prototipa.
| Ispitna grupa | Preporučene provjere |
|---|---|
| Mehanički | Dimenzije, montaža, smjer rotacije, zakretni moment i orijentacija otvora |
| tekućina | Mapiranje prolaza, otpornost na tlak, vanjsko curenje, curenje između prolaza, zadržavanje vakuuma, protok i pad tlaka |
| Električni | Mapiranje pinova, kontinuitet, otpor izolacije, dinamički otpor, pad napona i temperatura pod opterećenjem |
| Signali | Simulacija senzora, verifikacija kodera ili testiranje na razini protokola |
| Kombinirano | Rotacija s reprezentativnim tlakom, protokom, električnim opterećenjem, temperaturom i istodobnim radom kanala |
| Izdržljivost | Radni ciklusi praćeni ponovljenim provjerama curenja, tlaka, elektrike i signala |
ByTuneov članak oispitivanje kliznog prstenapruža daljnji električni i mehanički kontekst. Inspekcijski zapisi specifični za projekt mogu se pregledati uz ByTuneproces upravljanja kvalitetom.
Ilustrativni primjer: Rotacijski stroj za pakiranje
Sljedeći primjer je hipotetski i nije specifikacija korisnika ByTune.
Kontinuirano rotirajući stroj za pakiranje zahtijeva snagu motora, upravljačke krugove od 24 V, povratnu informaciju kodera, Ethernet, šest prolaza pneumatskog aktuatora i jedan vakuumski prolaz.
Slab zahtjev glasio bi:
Trebamo hibridni klizni prsten sa sedam priključaka i Ethernetom.
Upotrebljiva specifikacija odvojila bi zahtjeve:
| Zahtjev | Potrebne informacije | Efekt dizajna |
|---|---|---|
| Motor i upravljačka snaga | Napon, struja, udarna struja i radni ciklus | Veličina vodiča, stezaljke i temperatura |
| Ethernet | Brzina protokola, kabel, konektor i rotirajući test | Arhitektura kanala i validacija signala |
| Pneumatski aktuatori | Protok, tlak, veličina priključka i dopušteni pad tlaka | Dimenzije prolaza i okovi |
| Vakuum | Potrebna razina vakuuma i dozvoljeni porast tlaka | Metoda ispitivanja nepropusnosti i vakuuma |
| Prijedlog | Kontinuirana brzina, preokret i radni sati | Mehanička i brtvena dužnost |
| Ispiranje | Voda, kemikalija za čišćenje, temperatura i učestalost | Materijali, spojnice i vanjska zaštita |
| Montaža | Provrt, omotnica, orijentacija otvora i putanja crijeva | Mehanički raspored i servisni pristup |
Integrirani dizajn je koristan samo kada crijeva, priključci, priključci, izlazi za kabele i pristup za održavanje odgovaraju stroju bez nametanja vanjskog opterećenja na rotirajući sklop.
Za dodatnu referencu specifičnu za web mjesto, pogledajte ByTune'skućište hidrauličko-električnog kliznog prstena.
Standardno, modificirano ili potpuno prilagođeno?
| Put dizajna | Prikladno Kada | Glavno ograničenje |
|---|---|---|
| Standardni hibridni proizvod | Krugovi, prolazi, mediji, tlak, brzina, montaža i priključci odgovaraju postojećem dizajnu | Ograničena fleksibilnost izvan objavljene platforme |
| Modificirani standardni proizvod | Dokazana platforma odgovara, ali su joj potrebni različiti kabeli, priključci, konektori, dodjela kanala ili montaža | Promjene ostaju ograničene izvornom arhitekturom |
| Potpuno prilagođena montaža | Projekt kombinira neobične medije, jaku struju, podatke, ograničeni prostor, posebna ograničenja curenja ili složena ispitivanja | Zahtijeva dodatni inženjering, validaciju i vrijeme isporuke |
| Odvojene komponente | Neovisna usluga, izolacija rizika ili standardna dostupnost važniji su od kompaktne integracije | Zahtijeva dodatnu montažu i koordinaciju poravnanja |
ByTuneova usporedba sstandardni i prilagođeni klizni prstenovimože podržati početnu odluku.
Sažeti popis za provjeru zahtjeva za ponudu
Primjena i kretanje
- Opis stroja i procesa
- Stacionarne i rotirajuće strane
- Kontinuirana rotacija, indeksiranje ili osciliranje
- Normalna i maksimalna brzina
- Radni sati i očekivani vijek trajanja
Električni
- Potpuni raspored kola
- Napon, trajna struja i vršna struja
- Zahtjevi za signal i protokol
- Uzemljenje, oklop, kabeli i konektori
- Potrebna električna i signalna ispitivanja
Tekućina i plin
- Točan medij u svakom odlomku
- Smjer protoka i potrebni protok
- Normalni, vršni i povratni tlak
- Razina vakuuma gdje je primjenjivo
- Dopušteni pad tlaka
- Priključak, priključak i veličina crijeva
- Granice vanjskog i međuprolaznog curenja
- Temperatura, viskoznost, aditivi i čistoća
- Ograničenja pečata i materijala
Mehanički i ekološki
- Provrt, osovina, prirubnica i maksimalna ovojnica
- Orijentacija otvora, izlaz kabela i usmjeravanje crijeva
- Raspored protiv rotacije
- Temperatura okoline, voda, prašina i kemikalije
- Instalacijski crtež i zahtjevi za pristup servisu
Validacija i komercijalne informacije
- Ispitivanje tlaka, curenja, protoka i pada tlaka
- Električna, signalna i kombinirana dinamička ispitivanja
- Zahtjev za izdržljivost
- Prototip i količina proizvodnje
- Raspored projekta
FAQ
P: Može li jedan sklop nositi komprimirani zrak i hidraulično ulje?
O: To može biti moguće kada su prolazi izolirani, a odabrane brtve, materijali, vrijednosti tlaka i metode ispitivanja podržavaju oba medija. Svaki odlomak mora biti specificiran zasebno.
P: Kako odabrati dopušteni pad tlaka?
O: Počnite s dovodnim tlakom i minimalnim tlakom potrebnim za stroj. Razlika je ukupni gubitak dostupan za crijeva, armature, ventile i rotirajući prolaz zajedno.
P: Je li ispitivanje opadanja tlaka isto što i mjerenje stope curenja?
O: Ne. Smanjenje tlaka promatra promjenu tlaka u definiranom izoliranom volumenu, dok izravno ispitivanje brzine propuštanja izravnije mjeri izlazni protok. Temperatura i ispitni volumen mogu utjecati na rezultat raspadanja.
P: Jamči li visokotlačna vrijednost adekvatan protok?
O: Ne. Geometrija prolaza, otvori, priključci, veličina crijeva, viskoznost tekućine i temperatura mogu ograničiti protok čak i kada je nazivni strukturni tlak odgovarajući.
P: Trebaju li električni i tekućinski sustavi biti testirani istovremeno?
O: Kada stroj radi dok se rotira, pod tlakom je i pod električnim opterećenjem, potrebno je kombinirano testiranje kako bi se identificirale interakcije koje zasebni statički testovi možda neće otkriti.
P: Kada je potpuno prilagođeni dizajn opravdan?
O: Potpuno prilagođeni dizajn vjerojatan je kada projekt kombinira neobične medije, posebna ograničenja curenja, veliku struju, podatke specifične za protokol, ograničeni prostor, nestandardne priključke ili zahtjevne kombinirane testove.
Konačna preporuka
Odaberite kombinaciju kliznog prstena i rotacijskog spoja iz cijelog operativnog sustava, a ne iz jednog maksimalnog tlaka, broja okretaja u minuti, broja žica ili broja prolaza.
Odvojeno definirajte električne krugove i prolaze tekućine. Zatim potvrdite da protok, pad tlaka, propuštanje, brzina, temperatura, brtve, montaža, crijeva, kabeli i zaštita okoliša ostaju važeći na istoj stvarnoj radnoj točki.
Projekti koje ne može ispuniti standardna platforma mogu se ocijeniti putem ByTune-aprilagođena usluga inženjeringa kliznih prstenova. Predajte raspored krugova, raspored prolaza, crtež stroja, radne uvjete i ispitivanja prihvatljivosti putemStranica za kontakt inženjera ByTune.