Predstavitev ščetk z drsnimi obroči
Ščetka (stator) in rotor sta dve izjemno pomembni komponenti v drsnem obroču. Ščetka se uporablja kot drsno kontaktno telo za uvoz in izvoz toka v drsnem obroču. Ima pravokotno ali cilindrično strukturo. Nameščen je na statorju drsnega obroča prek pritrdilnih naprav, kot so držala za krtače, in je pod delovanjem vzmeti pritisnjen proti kanalu prevodnega obroča, da vodi tok.
Struktura ščetk z drsnimi obročki
Krtača je zelo majhna in je v glavnem sestavljena iz naslednjih delov:
Glavno telo
Glavno telo krtače je izdelano iz prevodnih materialov, kot so zlato, srebro ali grafit. Uporablja se za stik s prevodnim obročnim kanalom rotorja.
Svinčena žica
Na vrhu ali ob strani krtače bo vodila ena ali več žic. Te žice se uporabljajo za povezavo ščetke z zunanjim vezjem za prenos toka in signalov.
Pritrdilna struktura
Včasih je nekaj pritrdilnih struktur, kot so reže za kartice in šefi na dnu ali strani. Krtača je povezana in pritrjena skozi njih, da se zagotovi, da se med delovanjem ne premika čim več.
Materiali ščetk z drsnimi obroči
Učinkovitost ščetke vpliva na stanje delovanja prevodnega drsnega obroča, kar je v glavnem odvisno od materiala. Čopiči so lahko izdelani iz različnih vrst materialov, kot so kovina, grafit, optična vlakna, živo srebro itd. Tukaj predstavljamo tri najpogosteje uporabljene:
Kovinska žica
Žice iz kovinskih krtač so pogosto narejene iz tankih kovinskih listov, kot so zlato, srebro, baker ali srebrna zlitina. Ti materiali imajo zelo visoko prevodnost in lahko stabilno prenašajo signale in elektriko. Poleg tega zlata in srebra nista enostavno nositi in imajo med dolgotrajno uporabo manj izgube energije. To tudi zmanjšuje hrup med delovanjem.
Standardni čopiči na trgu so čopiči iz zlitine srebra in bakra, ki vsebujejo 72 % srebra in 28 % bakra, ter čopiči iz zlata v zlato. Njihov zunanji premer je običajno 0.3 mm, število kovinskih žic pa je mogoče povečati, da prenašajo večji tok.
Blok krtač iz karbonskega grafita
Blok krtače je kontaktna točka s pravokotno strukturo in ima veliko kontaktno površino s prevodnim obročem. Primerno je za visoko tokovni prevodni obroči. Njegova glavna sestavina je ogljik. Zaradi visoke prevodnosti in nizke cene se pogosto uporablja v težki industriji. Bloki za krtačo iz ogljikovega grafita bodo med delovanjem proizvedli prašne naplavine. Zato se pogosto uporabljajo v ločljivi strukturi drsnega obroča za čisto namestitev in enostavno vzdrževanje.
Upoštevati je treba, da ima grafit samomazalne lastnosti in se lahko bolje prilega površini drsnega obroča, vendar ga to tudi olajša obrabo. Dobra novica je, da jih je enostavno zamenjati posamično, zato niso posebej občutljivi glede stroškov.
Obrnite se na Spring
Krtača tipa kontaktne vzmeti je posebna struktura tipa ščetke. Izdelan je iz elastičnih kovinskih kontaktnih vzmeti ali prevodnih materialov z elastičnimi strukturami. Njeni materiali vključujejo predvsem plemenite kovine, kot so zlato, srebro in njihove zlitine. Kot tudi nekateri kompozitni materiali na osnovi bakra in materiali, ojačani z vlakni, kot so ogljikova vlakna, steklena vlakna itd.
Večinoma se uporablja v ploščah z drsnimi ploščami. Ker ima elastičnost, lahko doseže zanesljiv stik med prihrankom prostora. Vendar se na splošno ne uporablja pri občutljivih aplikacijah za prenos signala, ker se lahko tlak njegove kontaktne vzmeti med dolgotrajno uporabo spremeni.
Njihov kontrast
|
Kovinska žica |
Blok krtače iz ogljikovega grafita |
Obrnite se na Spring |
||||
|
Material |
Zlato |
Srebro |
Zlata/srebrna zlitina |
Ogljik in grafit |
posebna kovina, odporna proti obrabi |
|
|
Vrednost prevodnosti |
452000 S/m |
6301000 S/m |
100000 S/m |
1000~2000S/m |
Nizka prevodnost |
|
|
Veljavni scenariji |
Visoko natančen prenos signala |
Velika moč |
Višina Limitaiton |
|||
|
Stroški |
primerjalno visoko |
sorazmerno nizko |
Odvisno (prilagoditev) |
|||
Uporaba različnih ščetk z drsnimi obroči
(1) Kovinska žična krtača
+
-
Kovinske žične krtače so izdelane iz zlata, srebra in zlitin. Imajo dobro električno prevodnost in nizek upor. Hkrati se te kovine ne obrabijo zlahka in lahko med delovanjem ostanejo relativno tihe. To je uporabno za nekatere scenarije uporabe, ki so občutljivi na hrup, kot so medicinska oprema in laboratorijski instrumenti. Na primer:
Visoko precizna elektronika: kot je vrhunska komunikacijska oprema, natančni instrumenti itd. V teh napravah lahko majhne spremembe signala vplivajo na kakovost komunikacije. Nizek upor, značilen za kovinske žične krtače, lahko zmanjša oslabitev signala. To omogoča natančen prenos signala znotraj naprave in se izogne napakam v podatkih, ki jih povzroči popačenje signala.
Letalstvo: elektronska oprema na letalih in vesoljskih plovilih mora zanesljivo delovati v ekstremnih okoljih. Kovinske žične krtače imajo visoko kemično stabilnost in niso zlahka oksidirane in korodirane. Najpomembneje je, da so zasnove brez vzdrževanja in ne nadomeščajo posameznih delov. To koristi za vesoljsko opremo, ki pogosto opravlja naloge.
Oprema za medicinsko slikanje: Strukture naprav CT in opreme za jedrsko magnetno resonanco so relativno majhne. Ponavadi so miniaturizirani in integrirani, notranji prostor pa je zelo omejen. Kovinske žične krtače so običajno razmeroma vitke in lahko izpolnijo zahteve za namestitev v ozkih prostorih ter pomagajo tem napravam ustvariti jasne slike.
(2) Krtača iz ogljikovega grafita
+
-
Ogljikov grafitni material podpira prevajanje velikega toka in lahko zagotovi potreben tok za rotor. Ima tudi dobre samomazalne lastnosti in lahko med delovanjem zmanjša upor med drsnimi obroči. Uporabite ga lahko v naslednjih panogah:
Industrijska avtomatizacija: Na področju industrijske avtomatizacije, industrijskih robotov, tekočih trakov in avtomatiziranih mehanskih rok morajo vseeno uporabiti ogljikove grafitne ščetke. Nameščen je na skupnem priključnem delu in prenaša tok iz fiksnega vira napajanja v vrteči se motor, da pomaga opremi pri izvajanju gibov, kot so ravnanje, varjenje in montažo.
Tekstilni stroji: Ko tekstilni stroji delujejo, morajo dokončati postopke tkanja in šivanja velikih količin blaga pri visoki hitrosti. Motor je osrednji pogonski del tekstilnih strojev. Krtače iz ogljikovega grafita poganjajo različne komponente za delo v motorju.
Žerjav: ogljikove grafitne ščetke se uporabljajo v motorjih, reduktorje in krmilno opremo žerjavov. V dvižnem mehanizmu motor prenaša moč na boben skozi ogljikove grafitne ščetke, poganja boben, da se vrti, uresniči in sprošča žično vrv ter tako zaključi dvigovanje in znižanje težkih predmetov. Izdelana je predvsem iz ogljikovih materialov. Tudi če ga nosijo po dolgotrajni uporabi, lahko stroške shranite z zamenjavo posameznih blokov ogljikovih ščetk.
(3) Obrnite se na spomladansko krtačo
+
-
Glavna značilnost krtače s kontaktno vzmetjo je njena elastičnost. Med uporabo je vedno v tesnem stiku z drsnim obročem, da ohrani natančnost.
Motorji: V DC Motors aplikacije kontaktnih vzmetnih ščetk vključujejo nekaj majhnih DC motorjev, kot so električna orodja in avtomobili z igračami. V AC Motors z komutacijskimi napravami se lahko uporabi tudi za pomoč pri trenutnem prenosu in komutaciji.
Elektronske naprave: široko se uporablja v opremi, kot so avdio sistemi, televizorji in elektronski instrumenti. V teh napravah je kontaktna vzmetna krtača v tesnem stiku s površino drsnega obroča za branje digitalnih informacij. S spreminjanjem kontaktnega položaja med kontaktno vzmetno krtačo in ohišjem upora je mogoče doseči stalno prilagajanje vrednosti upora za natančnejše vodenje medijskih podatkov.
Polje železniškega tranzita: V železniških tranzitnih vozilih, kot so vlaki in podzemne železnice, se v napravah za zbiranje toka uporabljajo kontaktne vzmetne ščetke za prenos električne energije nadzemnega kontaktnega omrežja v električni sistem vozila. Elastičnost kontaktne vzmetne krtače lahko zagotovi dober stik s kontaktnim omrežjem in lahko stabilno pridobiva električno energijo, tudi če med delovanjem vozila pride do vibracij in tresenja.
Kako izbrati ščetke z drsnimi obročki
Material
Material krtače je temeljni dejavnik, ki določa njeno učinkovitost. Če ga želite uporabiti za aplikacije z visokim pretokom, kot so sinhronski stroji in motorji z navitim rotorjem na izmenični tok. Potem so grafitne krtače zelo primerne za vas. Ima samomazalne lastnosti in visoko prevodnost, cena pa je nizka. Tudi če je obrabljen, lahko bloke ščetk kupite ločeno od proizvajalca za zamenjavo.
Če ima vaša oprema visoke zahteve za življenjsko dobo čopičev, raje izberete kovinske žične ščetke, kot so zlato, srebro in njihove ščetke za zlitine. Njihovi stroški so višji kot pri grafitu, vendar imajo najboljšo prevodnost med vsemi kovinami in na splošno niso vzdrževani.
Trenutna nosilnost
Trenutna nosilna zmogljivost čopiča je največja toka, ki jo lahko varno nosi v določenih pogojih. Vzemite krtačo s širino 10 milimetrov in debelino 5 milimetrov in krtačo s širino 20 milimetrov in debelino 10 milimetrov kot primer. Trenutna nosilnost slednjih je lahko več kot dvakrat večja od prvega. Veliko območje preseka lahko zagotovi bolj prevodne poti in poveča trenutno nosilnost.
Glede na moč, napetost in druge parametre opreme uporabite formulo moči P=UI (kjer je P moč, U napetost in I tok), da natančno izračunate trenutno velikost opreme pri običajnem delovnih pogojev. Izberete lahko krtačo s tokovno nosilnostjo, ki je 20% do 30% večja od dejanske trenutne potrebe opreme.
Napetostna raven
Preden izberete krtačo, morate razumeti delovno napetost opreme, da zagotovite, da jo lahko napetostna raven krtače popolnoma pokrije. Na primer, za industrijski motor z delovno napetostjo 380 voltov je treba izbrati krtačo z napetostjo nad 400 voltov. V nasprotnem primeru se krtača poškoduje zaradi previsoke napetosti.
Električni hrup in motnje
Glavni razlogi za ustvarjanje električnega hrupa in motenj vključujejo slab stik med krtačo in drsnim obročem, neenakomerno prevodnost krtače ter trenje in vibracijo med vrtenjem visoke hitrosti. V tem času je krtača kontaktne vzmetne vrste najboljša izbira. Ker ima dobro elastičnost in gladko in ravno površino. Zato lahko ohrani stabilen kontaktni tlak v različnih delovnih pogojih.
Hitrost vrtenja
Preden izberete krtačo, se seznanite z območjem delovne hitrosti drsnega obroča. Razpon hitrosti opreme lahko določite tako, da preberete tehnični priročnik opreme, se posvetujete s proizvajalcem ali opravite dejanske preskuse. Za uporabo pri visokih hitrostih priporočamo, da izberete ogljikove grafitne krtačne bloke, ker ima ogljikova komponenta samomazalne lastnosti in lahko zmanjša trenje in obrabo.
Temperaturna stabilnost
Krtača bo med delovanjem ustvarila toploto, na njegovo delovanje pa bo vplivala temperatura. V nekaterih visokotemperaturnih peči in opremi za toplotno čiščenje dobro delujejo kovinske in grafitne ščetke. Hkrati bi raje izbrali ščetke z ukrepi za odvajanje toplote, kot so toplotni umivalniki in prezračevalni modeli.
Skupni stroški
Pri izbiri krtače ne morete upoštevati samo učinkovitosti krtače, ampak morate izbrati tudi krtačo z visoko stroškovno učinkovitostjo. Na primer, grafitne ščetke so cenejše, vendar jih je treba redno menjati in so primerne za priložnosti, ki so občutljive na stroške. Medtem ko imajo kovinske žične krtače višje začetne stroške, vendar imajo večjo natančnost prenosa in jih ni treba zamenjati. Primernejši so za področje visokokakovostnega prenosa signala.
Vzdrževanje in zamenjava ščetk z drsnim obročem
Nasveti za vzdrževanje ščetk
Dnevno čiščenje
Odprite končni pokrov drsnega obroča in po odstranitvi tesnilnega obroča previdno preverite. Če je v delu krtače obraba ali lomljenje, ga je treba pravočasno popraviti. Uporabite absolutni etanol kot čistilno sredstvo za čiščenje umazanije, kot je prah, ki vsebuje ogljik, ki ga ustvari čopič, ki drsi na diapozitivu. Po čiščenju diapozitiva bodite pozorni, da opazujte, ali je okoli ogljikove krtače v prahu in ga obrišite.
Rutinski pregled
(1) Videz: Preverite, ali ima krtača očitne poškodbe, kot so zlom, zlom, deformacija itd.
(2) Barva: Preverite, ali čopič postane moder. Če ščetka postane modra, pomeni, da je bila pretresena in bo njena sposobnost prenosa signalov močno zmanjšana.
(3) Ohranite stanje oksidnega filma: Ko motor deluje, mora površina drsnega obroča ohraniti svetlo rjav oksidni film. To je koristno za stabilizacijo kontaktne napetosti ščetke in zmanjšanje koeficienta trenja. Za krtače, ki se uporabljajo v posebnih okoljih, je treba izbrati krtače, ki so bile ustrezno impregnirane.
(4) Preverite pritisk krtače: Pritisk vzmeti na krtačo mora biti čim bolj enakomeren, zlasti pri krtačah, ki se uporabljajo vzporedno. V nasprotnem primeru bo to povzročilo neenakomerno obremenitev vsake krtače.
(5) Izogibajte se uporabi maziva: Vse vrste ščetk imajo lastnosti samoumevnosti. Strogo prepovedano je nanašati nafto, parafin in druga maziva v drsnem obroču.
Znaki, da je treba krtačo zamenjati
(1) Huda obraba: Ko se dolžina krtače nosite na 1/3 ali 2/3 prvotne dolžine, jo je treba zamenjati.
(2) Hude poškodbe: Če je krtača resno poškodovana, kot je zlom, zlom in deformacija, ne bo delovala pravilno.
(3) Slab kontakt: Ko je kontaktna površina med krtačo in drsnim obročem manjša od 70 %, se bo kontaktni upor povečal. Višja kot je hitrost opreme, večji je ustvarjeni pritisk in večja je površina obrabe krtače. Prilagoditi se moramo glede na uspešnost.
(4) Zmanjševanje zmogljivosti: Če se krtača uporablja predolgo, lahko doživi nestabilen prenos signala, prekomerne iskre in druge situacije. V tem času, tudi če videz čopiča ni poškodovan, ga je treba zamenjati.
Kako zamenjati čopiče z drsnimi obroči
(1) Najprej uporabimo orodja za zamenjavo obrabljenih in zlomljenih ščetk znotraj drsnega obroča.
(2) Krtačo namestite v držalo za krtačo in potrdite, da se lahko prosto premika navzgor in navzdol. Vrzel med stranjo čopiča in notranjo steno držala krtače je med 0. 1 in 0. 3 milimetra.
(3) Spodnji rob držala za krtačo je znotraj območja od 2 do 3 milimetrov od površine drsnega obroča.
(4) Površino loka krtače obrusite z brusnim papirjem za steklo, pokrijte jo z drsnim obročem, ustrezno pritisnite na krtačo in brusite vzdolž smeri vrtenja.
(5) Naj bo njegova ločna površina prilegala drsnem obroču.
(6) Odstranite okoliški prah in ga lahko uporabite, ko sta čopič in drsni obroč v dobrem stiku.
Previdnostni ukrepi
(1) Preverite, ali razlika tlaka vsakega držala krtače ne sme presegati 10% povprečnega tlaka. Med delovanjem drsnega obroča, ko se čopič nosi, mora biti vzmet držala za krtačo lahko samodejno prilagodil in vzdrževal tlak iz ogljikovega čopiča nespremenjen.
(2) Poleg tega bodite pozorni na varnost pri menjavi ščetk. Zagotoviti moramo, da je oprema izklopljena, in sprejeti ustrezne varnostne ukrepe, da preprečimo električni udar.
(3) Krtača je razmeroma občutljiv del. Med demontažo in namestitvijo ga previdno obvladate, da ga ne spustite.
(4) Po zamenjavi čopiča je treba najprej opraviti testno vožnjo. To nam lahko pomaga preveriti delovno stanje krtače in zmogljivosti opreme, da ugotovimo, ali lahko oprema normalno deluje.
Sorodna vprašanja o ščetkah z drsnimi obročki
V: Kako izbrati materiale za ščetke v drsnih obročih?
V: Kakšen je princip delovanja čopičev?
V: Kakšna so skupna polja uporabe krtače?
② Letalstvo: Na letalih, satelitih in drugih letalih je veliko vrtljivih delov, kot so radarske antene, naprave za nadzor položaja leta itd.
③ Področje medicinske opreme: nanaša se na določeno medicinsko opremo, kot so CT naprave, oprema za jedrsko magnetno resonanco itd.
V: Kakšni so razlogi za okvare krtač?
② Poškodbe površine: površina krtače se lahko poškoduje zaradi trenja, trka, korozije in drugih razlogov, kot so praske in luknje.
③ Okvara vzmeti: Vzmet ščetke ima lahko napake, kot sta zmanjšana elastičnost in zlom. Razlogi so lahko dolga življenjska doba, težave s kakovostjo vzmetnih materialov itd.
V: Kakšna je glavna funkcija čopiča na drsnem obroču v opremi?
V: Zakaj se grafitne ščetke uporabljajo za drsne obroče v motorjih?
V: Kako narediti ščetke v drsnih obročih?
V: Kakšni so previdnostni ukrepi za namestitev ščetk?
② Izbira lokacije: Krtačo je treba namestiti na statorski del drsnega obroča in v tesnem stiku s prevodnim obročem. To lahko zagotovi enakomerno obremenitev in prepreči večjo obrabo ali poškodbe.
③ Izbira metode pritrditve: Glede na posebno situacijo opreme izberite ustrezen način pritrditve, kot so pritrditev vijakov, pritrditev železov itd.
V: Kako izboljšati učinkovitost prenosa ščetk?
V: Kakšen je razvojni trend drsnih obročev v prihodnosti?
② Hitra hitrost: V nekaterih aplikacijskih poljih z zahtevami za visoke hitrosti, kot sta vesoljski in hitri obroki CNC, morajo drsni obroči imeti večje hitrosti.
③ Multifunkcionalizacija: ščetke lahko integrirajo več funkcij, kot so hkrati s funkcijami oddajanja toka, signalov, plina in tekočine.
Zaključek
V tem blogu smo podrobno raziskali vse vidike ščetk z drsnimi obročki. Spoznali smo njegove vrste, strukture in materiale, njihove scenarije uporabe in izbiro ipd. Kot vodilni proizvajalec drsnih obročev v industriji vam bo ByTune zagotovil tudi več strokovnega znanja o drsnih obročih. Na primer, naš članek "Uporaba drsnih obročev v AC generatorjih" vam želi pomagati razumeti uporabo drsnih obročev v motorjih.