内径 6 ～ 8 インチのスリップ リングは、回転ジョイントを介して電力、制御信号、データを伝送します。同時に、- の幅が約 152 ～ 203 mm の大きな開いた中心 - を残し、シャフト、油圧または空圧ライン、ケーブル束、または構造チューブが中央をまっすぐに通過できるようにします。エンジニアは、コンパクトなカプセルや小さな貫通穴ユニットでは機械の中心を通過する必要があるものをクリアできない場合に、このサイズに手を伸ばします。{7}}
決断の難しい部分がホールそのものであることはほとんどありません。ほとんどのサプライヤーは、6 インチまたは 8 インチの開口部を機械加工できます。本当の問題は、実際の動作環境において、アセンブリが利用可能なスペース内でマシンの速度とデューティ サイクルで必要な回路、電流、および信号品質を提供できるかどうかです。
6 ～ 8 インチボアのスリップリングとは何ですか?
6 ～ 8 インチのボアのスリップ リングは大容量です。スルーボア (スルーホール) スリップリングオープンセンターは約 152.4 ～ 203.2 mm です。導体リングとブラシは、その開口部の周りのリング状のハウジング内に収まります。そのため、電気経路は継続的に回転し、中心には機械部品や流体部品が入らないようになります。
コンパクトなカプセルユニットとは異なり、通常このサイズが選ばれますなぜならそれにもかかわらず、ボアの。多くの場合、その部品が存在する理由は開口部にあります。大きなものが中央を通って回転する必要があり、ケーブルが無理にループしたりねじれたりすることなく、スリップ リングが開口部の周りにフィットする必要があります。
、またはラップします。
センターボアが設計を左右する理由
オープンセンターにより、回転アセンブリの外側にすべてを配線するのではなく、機械設計者に機械機構や流体の移動のために中心軸を自由に保つ余地が与えられます。多くの場合、この 1 つの決定により、レイアウト全体が簡素化されます。大きな貫通穴の設計は、機械に中央の回転シャフト、油圧または空圧ライン、構造柱または支持チューブ、保護されたケーブル束、光学または感知ハードウェア、回転テーブルまたはインデックス機構、または外径周囲の狭いスペースが含まれる場合に適しています。
-見落とされがちなトレードオフの 1 つが、リングの直径とともに接触面の速度が増加するということです。同じ回転速度では、ブラシが 1 回転ごとに移動する経路が長くなるため、ボアの大きいユニットは小さいユニットよりも接触部分で高温になり、摩耗が早くなります。したがって、より大きなボアは電気面で「自由」になることはありません - 熱やメンテナンスの状況も変化します。
6 ～ 8 インチのボアが正しい選択の場合
この範囲は、回転システムがコンパクトな貫通ボア ユニットで提供できるよりも多くの内部クリアランスを必要とする場合に適合しますが、特大のカスタム アセンブリは必要ありません。{0}これは、大型産業機器、回転プラットフォーム、オートメーション システム、および中央の機械要素を中心に構築された機械用の実用的なバンドです。-次のようなときに手を伸ばしてください。
- センター シャフト、チューブ、またはベアリングが大きすぎて、より小さな貫通穴ユニットには対応できません。{0}}
- いくつかのケーブルまたはホースが一緒に中心を通過する必要があります。
- この設計には、回転中に開いた状態を維持する明確な軸方向通路が必要です。
- スリップ リングは、既存の機器を交換するのではなく、周囲に取り付ける必要があります。
- このシステムは、電力、制御配線、センサー信号を 1 つの回転インターフェイス上で結合します。
- コンパクトなユニットでは、ケーブル配線が扱いにくく、信頼性が低くなります。
最良の設計とは、公差、移動、設置、保守のための余地を残しながら機械的要件を安全にクリアする最小のボアです。カタログではなく、ジョブに合わせたサイズ。
6 インチと 8 インチのボア: 決定方法
バイヤーは、まるで高品質のはしごであるかのように、どちらか一方を探すことがよくあります。そうではない。選択は、中心を通過するものと、スリップ リングの周囲にどれだけのスペースがあるかによって決まります。
中央コンポーネントが余裕を持って適合し、導体経路が短く、小型、軽量、低コストのパッケージが必要な場合は、6- インチのボアを選択してください。シャフト、チューブ束、または治具に追加の開口部が本当に必要な場合、または後でサービスラインを追加する予定がある場合は、8 インチのボアにステップアップします。上記の表面速度のポイントを思い出してください。同じ RPM では、8 インチ ユニットでは摩擦熱とブラシの摩耗がより多く発生するため、大きいほど安全であると考える前に、デューティ サイクルと熱制限を確認してください。違いがわずかな場合は、通常、コスト、重量、統合の点でボアが小さい方が有利になります。
6 ～ 8 インチボアのスリップリングを使用しない場合
6 ～ 8 インチのユニットは、両方の極端な点で間違ったツールです。機械がコンパクトなシャフトまたは細いケーブル グループのみを通過させる場合、より小さな貫通ボアまたはカプセル ユニットにより、サイズ、コスト、複雑さが削減され、マイナス面はありません。-一方、構造柱、大きなベアリング、または特大のサービス バンドルが中心を占めている場合は、10- インチ以上のカスタム ビルドが正しい方法です。考慮事項が大きく異なるため、アプローチ方法を検討する価値があります。大径のスリップ リングを選択する-コミットする前に。 6 ～ 8 インチのユニットにどちらかの作業を強制すると、後で無駄なスペース、限界のクリアランス、または再設計として現れる傾向があります。
-機器タイプ別の最適なアプリケーション
| 設備の種類 | ボアが重要な理由 | 典型的な電気ミックス | 設計上の主な懸念事項 |
|---|---|---|---|
| 回転テーブルとインデックスマシン | メインテーブルシャフトまたは治具構造のためのスペースを残す | 電力、制御、安全信号、位置フィードバック | 電流だけでなく、軸高さとケーブル出口の方向- |
| 自動組立セル | 回転プラットフォームでの移動を制限するケーブルループを除去します。 | モーター出力、センサー、空圧ツール、検査データ | ひねることなく反復可能な動作。シグナルインテグリティ |
| テストスタンドおよび産業用治具 | 機械的負荷またはテスト部品のために中心線を開いたままにします | 電力と測定信号および計測信号 | 測定チャンネルの低ノイズ経路- |
| カルーセルのパッケージ化と処理 | 中心を通る空気、真空、または流体のルーティングが可能 | 電力、制御、時折データ | 該当する場合、洗浄時の暴露と衛生状態 |
| クレーン、リール、マテリアルハンドリング | より大きな機械的クリアランスと頑丈な構造に対応 | より高い電流電力、制御信号、ステータス信号- | 衝撃、振動、耐候性のシーリング |
自動化のケースは詳しく見てみる価値があります。回転セルでは、貫通ボア ユニットにより、回転角度を制限して最終的に失敗するケーブル ループなしでセンサーと制御ラインが稼働し続けます。-自動生産設備。ボアにより、オープンでツイストのないルーティングが可能になります。-
実践的な選考方法
この順序で作業すると、プロジェクトが電気的には実行可能であっても機械的には不可能になることがなくなります。
- 機械的すきま- 何よりも先に、ボア、外径制限、高さ、取り付けを確認してください。-
- 電気回路- は、機能と定格ごとに電源、制御、信号を分離します。
- 信号感度- は、保護が必要な低レベル、エンコーダ、データラインを特定します。-
- RPMとデューティサイクル- は、ピーク値だけでなく、実際の速度と動作パターンを設定します。
- 環境- は、温度、汚染、必要な保護レベルを定義します。
- 取り付けとケーブル出口- ユニットの取り付け方法とケーブルの取り出し場所を修正します。
見積もりを依頼する前に定義すべき主な仕様
有用な引用は、完全な入力に依存します。 「8 インチのボアのスリップ リングが必要です」というだけでは、サプライヤーに実際の設計を提案するには十分ではありません。以下の表は、指定する内容と、各項目がビルドを形成する理由を示しています。
| パラメータ | 提供するもの | なぜそれが重要なのか |
|---|---|---|
| 穴径 | 必要な内部開口部とそこを通過するもの | コアのジオメトリと最小パッケージ サイズを設定します |
| 外径と高さ | 許容される最大エンベロープ | 多くの場合、制限的な制約、特に軸方向の高さ |
| 取り付けとケーブル出口 | シャフト、フランジ、チューブ、またはブラケット。出口方向 | ユニットが機械に物理的に適合するかどうかを決定します |
| 回路 | 機能ごとにグループ化されたカウント | ドライブリングスタックの高さと内部レイアウト |
| 電流と電圧 | 回路ごと、AC または DC | 導体のサイズ、間隔、熱処理 |
| 信号の種類 | アナログ、デジタル、エンコーダ、ネットワーク、およびデータレート | 接点の種類、シールド、分離を設定します |
| 回転数とデューティ | 最大速度、連続 vs 断続、時間 | 摩耗、熱、ベアリング、サービス間隔に影響を与える |
| 環境 | 温度、塵埃、油分、湿気、洗浄液 | シーリング、材質、保護レベルを決定します |
| 住居と保護 | カバー、エンクロージャ、IP または NEMA ターゲット | ユニットを実際の動作条件に一致させます |
機械的エンベロープ
まず内側の穴から始めて、外径、全高、取り付け方法、ケーブルの出口方向を決定します。{0}} OEM 回転テーブルでは、通常、制限要因は生の電流容量ではなく、軸方向の高さと出口方向です - アンペア数を満たすユニットであっても、支柱に対して高すぎる場合やケーブルの配線が間違っている場合は、構築できない可能性があります。まず機械封筒を分類します。ほとんどの場合、それが実現可能性を決定します。
回路、電流、電圧、信号の種類
電気要件を機能ごとに分けます。 「20 回路」などのラインでは設計を行うのに十分ではありません。電源回路の数、回路ごとの電流、動作電圧、AC または DC、制御回路、アナログ センサー ライン、デジタルまたは通信ライン、接地、およびシールドまたは絶縁の必要性を述べます。高-電流電力と低-レベルの信号では、異なる接点材料、間隔、配線が必要になる場合があるため、重い回路と繊細な回路は別々に呼び出す必要があります-を参照大電流-スリップリング定格電流が導体経路をどのように形成するかを設計します。
RPM、デューティサイクル、回転プロファイル
回転速度は、接点の摩耗、熱、振動、耐用年数に影響します。最大速度と実際のパターンの両方を指定します。つまり、連続または断続的な回転、方向変更、発停頻度、予想される運転時間、許容できる保守間隔などです。-一日中ゆっくり回転するユニットは、短時間で高速回転するユニットとは異なる摩耗の問題に直面します。
動作環境
設計が修正された後ではなく、事前に環境を定義します。温度範囲、粉塵、油、湿気、洗浄液への曝露、腐食性雰囲気、屋内または屋外での使用、振動と衝撃、およびハウジングが到達する必要がある保護レベルを指定します。侵入保護に関しては、国際基準は次のとおりです。IEC 60529 IPコード国際電気標準会議によって発行されます。北米のプロジェクトでは、同等のことが記載されていることがよくあります。NEMA エンクロージャ タイプその代わり。過酷な環境では、シーリング、耐食性素材、ハウジングの設計が、仕様に適合する部分を適切なものから-必要なものへと移行します。-
電力、信号、データの結合
多くの産業用機械は、同じ回転インターフェースを介して電力と信号を必要とし、意図的に計画されている場合は、大口径設計で適切に処理されます。電源回路はモーター、ヒーター、またはブレーキを作動させる場合があります。信号回路は、センサー出力、エンコーダーフィードバック、またはネットワークデータを伝送する場合があります。むやみに混合すると混信や電圧降下、信号の不安定を招きます。
最も一般的な故障モードは予測可能です。最初から分離とシールドが指定されていない限り、高電流モーター回路の隣に配線されたエンコーダと低レベル センサーのラインはノイズを拾います。-その後の改造は通常、再設計を意味します。機密信号が含まれる場合は、信号の種類、電圧レベル、周波数、ケーブルの種類、および許容可能なノイズ レベルを提供し、計画を立てます。シールドと内部分離サプライヤーが適切な接点とレイアウトを推奨できるように、早めに連絡してください。
接点材質とブラシ設計
接触技術は電気ノイズ、摩耗、メンテナンス、耐用年数を直接設定し、大規模な産業用ユニットでは 1 つのアセンブリ全体で材料が混合されることがよくあります。高電流回路では、電流容量と耐久性を考慮して構築されたブラシとリングの材料が好まれます。一方、低ノイズ信号チャネルでは通常、クリーンで低抵抗のパスを実現するために貴金属接点が使用されます。{{3}まさにこれが、適切なマテリアルがジョブから得られる合計数 - だけではなく、各回路の機能を記載する必要がある理由です。選択肢を比較検討している場合、それを理解するのに役立ちます金接点とグラファイト接点の比較信号デューティと電力デューティの関係。
よくある質問
Q: ボア 6 ～ 8 インチのスリップ リングは何に使用されますか?
A: 回転ジョイント - ロータリー テーブル、オートメーション セル、テスト スタンド、カルーセル、重回転装置を介して電力、信号、データを送信しながら、シャフト、チューブ、ケーブル束、または構造部品用の大きなオープン センターを必要とする機械に役立ちます。
Q: 8 インチのボアは常に 6 インチのボアよりも優れていますか?
A: いいえ。ボアが大きくなると、パッケージのサイズ、重量、コストが増加し、同じ速度でも接点の温度が高くなります。利用可能な最大サイズではなく、実際に必要なクリアランスからボアを選択してください。
Q: 電力と信号の両方を同時に伝送できますか?
A: はい。大口径設計では、電力と信号の伝送を組み合わせて使用するのが一般的です。回路の種類、電流、電圧、シールド、信号感度を明確に定義して、太くて繊細な回線が適切に処理されるようにします。
Q: イーサネット、エンコーダ、またはその他のデータ信号を伝送できますか?
A: はい、- の電力、エンコーダーのフィードバック、ネットワーク データの組み合わせは日常的なものです。プロトコル、データ速度、コネクタを早めに指定して、それに適合する接点タイプとシールドを作成します。のイーサネット スリップ リング ガイドデータ速度に関する考慮事項については、-で詳しく説明しています。
Q: ボアの周りにどれくらいのクリアランスを残すべきですか?
A: 開口部のサイズを公称シャフト直径に合わせないでください。より安全な開始点は、公差の積み重ね、シャフトの振れ、熱膨張、およびサービス ギャップのためのクリアランスを追加することです。これにより、コンポーネントが自由に通過し、ユニットに負担をかけずに設置および保守できるようになります。
Q: 大口径スリップリングのコストに影響する仕様は何ですか?
A: 主なコスト要因は、ボアと外径、回路の数と種類、定格電流 (太い導体と大きなリング)、信号とシールドの複雑さ、RPM とデューティ サイクル、環境とエンクロージャの定格、コネクタとケーブル配線、認証、および注文数量です。
Q: 適切なボアサイズを選択するにはどうすればよいですか?
A: 中心を通過する必要があるコンポーネントを測定し、公差、移動、取り付け、メンテナンスのためのクリアランスを追加します。通常、適切なボアは、そのマージンに安全に適合する最小サイズです。
Q: カスタム見積もりには何を送ればよいですか?
A: ボア サイズと中心コンポーネント、利用可能なスペース、取り付け方法とケーブル出口、回路ごとの電流と電圧を含む回路数、信号タイプ、RPM、デューティ サイクル、環境条件、ケーブルまたはコネクタのニーズ、および図面または 3D モデル。
重要なポイント
6 ～ 8 インチのボアのスリップ リングは、機械的要件と電気的要件が早期に一緒に定義されていれば、大きな中央通路と回転中の信頼性の高い伝達を必要とする産業機器にとって実用的な答えです -。最初にボアクリアランスとエンベロープを設定し、機能ごとに回路を分離し、敏感な信号を特定し、実際の速度とデューティを設定し、環境と取り付けを記述します。このレベルの仕様により、メーカーはマシンに適合し、確実に動作し、統合リスクを低く抑えるユニットを提案できます。