Kombinace sběracího kroužku a rotační spojky přenáší elektrické obvody a tekutá média přes stejné rozhraní rotačního stroje.
Sekce sběracích kroužků nese napájení, řídicí obvody, senzory nebo data. Sekce rotační spojky nese stlačený vzduch, plyn, vakuum, vodu, chladicí kapalinu, hydraulický olej nebo jiné schválené médium.
Integrace těchto funkcí může snížit duplicitní kryty, zkrátit rotující sestavu a zjednodušit integraci stroje. Nemění elektrické a kapalinové systémy do jedné obecné specifikace. Každá strana musí být stále definována a testována nezávisle, než je kompletní sestava validována v kombinovaných provozních podmínkách.
Tato příručka vysvětluje, jak připravit použitelnou specifikaci pro rotační spojku se sběracím kroužkem, porovnat integrované a samostatné součásti a vytvořit RFQ, kterou mohou dodavatelé přesně vyhodnotit.
Co kombinace zahrnuje?
Elektrický sběrací kroužek udržuje vodivé cesty mezi stacionárním a rotujícím zařízením. V závislosti na konstrukci může přenášet střídavý nebo stejnosměrný proud, řídicí obvody, analogové snímače, kodéry nebo průmyslová data.
Rotační spojka přenáší plyn, kapalinu nebo vakuum přes jeden nebo více utěsněných rotačních průchodů.
ByTune nabízí vyhrazenékonfigurace pneumatických sběracích kroužkůstejně jako anelektrický a pneumatický hybridní sběrací kroužekpro projekty vyžadující obě funkce v jedné sestavě.
Slovohybridníby neměl být používán bez další definice. Může odkazovat se na:
- Elektrické obvody se stlačeným vzduchem
- Elektrické obvody s hydraulickým olejem
- Elektrické obvody s vakuem
- Elektrické obvody s vodou nebo chladicí kapalinou
- Elektrické a kapalinové kanály s vláknovou optikou
- Několik izolovaných médií v jedné víceprůchodové sestavě
Integrovaná sestava nebo samostatné komponenty?
| Oblast rozhodování | Integrovaná kombinace | Samostatné komponenty |
|---|---|---|
| Obálka stroje | Může snížit duplicitní pouzdra a axiální rozhraní | Může vyžadovat více instalačního prostoru |
| Zarovnání | Používá jednu řízenou rotační sestavu | Vyžaduje koordinaci mezi samostatnými jednotkami |
| Odpovědnost dodavatele | Rozhraní elektro-kapalina může spravovat jeden dodavatel | Odpovědnosti mohou být rozděleny mezi dodavatele |
| Servis | Může být nutné odstranit celou sestavu | Jedna sekce může být obsluhována samostatně |
| Izolace rizik | Vnitřní oddělení musí být navrženo a testováno | Fyzické oddělení může omezit interakci mezi poruchami |
| Budoucí změny | Změna jedné sekce může ovlivnit celý design | Jednu komponentu lze někdy upgradovat samostatně |
| Dodací lhůta | Vlastní integrace může vyžadovat další inženýrství | Standardní komponenty mohou být dostupné dříve |
Integrovaná sestava stojí za vyhodnocení, když elektrické a kapalinové cesty musí sdílet jednu osu, instalační prostor je omezený nebo OEM potřebuje jedno řízené mechanické rozhraní.
Samostatné součásti mohou být praktičtější, když elektrická a kapalinová část mají velmi odlišné intervaly údržby, když standardní produkty již pasují do stroje nebo když je fyzické oddělení součástí strategie řízení rizik.
Šest technických rozhodnutí, která definují produkt
1. Sestavte plán elektrického obvodu a plán průchodu kapaliny
Nezadávejte celkový počet drátů a celkový počet portů. Každý okruh a průchod vyžaduje svou vlastní funkci a provozní stav.
Plán elektrického obvodu
| Povinné pole | Příklady |
|---|---|
| Funkce | Výkon motoru, topení, ovládání, senzor, kodér nebo data |
| Elektrická zátěž | Střídavé nebo stejnosměrné napětí, trvalý proud, špičkový proud a pracovní cyklus |
| Signál | Analogový, CAN, RS-485, Ethernet nebo jiný určený protokol |
| Uzemnění a stínění | Ochranná zem, reference signálu a zakončení stínění |
| Ukončení | Létající vodiče, svorky nebo konektory |
| Přijímací zkouška | Test spojitosti, poklesu napětí, dynamického odporu nebo protokolu |
Průvodce ByTunedesign kanálu sběrného kroužkuvysvětluje, proč samotný počet kontaktů není úplnou elektrickou specifikací. Projekty kombinující několik typů obvodů by také měly přezkoumat, jak na tosprávně nakonfigurovat obvody sběracích kroužků.
Silové obvody s velkým proudem musí být vyhodnoceny z hlediska poklesu napětí, velikosti vodiče, svorek a teploty. Související konstrukční faktory jsou popsány v ByTune'svysokoproudé vedení sběracího kroužku.
Plán průchodu tekutin
| Povinné pole | Co poskytnout |
|---|---|
| Průchodová funkce | Přívodní, vratná, vakuová, vypouštěcí nebo procesní cesta |
| Přesné médium | Tam, kde je to relevantní, obchodní nebo chemické označení |
| Směr toku | Stacionární na rotační, rotační na stacionární nebo obousměrný |
| Tlak | Normální, maximální trvalý a špičkový tlak |
| Tok | Požadovaný průtok s uvedenými referenčními podmínkami |
| Přípustný pokles tlaku | Maximální ztráta přes definovanou rotační dráhu |
| Teplota | Normální a špičková střední teplota |
| Spojení | Požadavky na port, armaturu, hadici nebo trubku |
| Únik | Vnější, meziprůchodový nebo vakuový limit přijatelnosti |
2. Definujte médium, materiály a čistotu
Slovavzduch, olejachladicí kapalinanejsou dostatečně přesné pro výběr těsnění a materiálu.
Dodavatel by měl obdržet:
- Přesný plyn nebo kapalina
- Koncentrace a přísady
- Provozní a čistící teploty
- Viskozita tam, kde je to relevantní
- Kontaminace částicemi
- Obsah vlhkosti
- Čisticí prostředky
- Zda průchod může vyschnout
- Požadovaná omezení materiálu
- Požadovaná třída čistoty
Pro hydraulické stroje,ISO 4413:2010se zabývá obecnými pravidly a bezpečnostními požadavky na hydraulické systémy a komponenty, včetně instalace, údržby, spolehlivého provozu a ohledu na životní prostředí.
Pro pneumatické stroje,ISO 4414:2010poskytuje odpovídající vedení na úrovni systému.
Pokud jde o čistotu stlačeného vzduchu, lze požadované částice, třídu vody a oleje uvést pomocíISO 8573-1:2010.
Článek ByTune naomezení přenosu plynu v pneumatických sběracích kroužcíchposkytuje další kontext na úrovni produktu.
3. Převeďte průtok, pokles tlaku a únik na měřitelné požadavky
Hodnocení tlaku nezajistí průtok
Průchod může odolat požadovanému tlaku, ale stále je příliš omezující pro požadovaný průtok stroje.
Celkový tlak dostupný pro pohon, trysku, vřeteno nebo procesní výstup závisí na celé trase:
Dostupná tlaková ztráta=Napájecí tlak − Minimální tlak požadovaný u stroje
Povolená ztráta musí pokrýt rotační průchod spolu s příslušnými hadicemi, armaturami, ventily a dalšími omezeními.
Například, když stroj dodává 0,70 MPa a rotační zařízení vyžaduje při cílovém průtoku alespoň 0,62 MPa, je úplná povolená ztráta 0,08 MPa. Otočné šroubení nemůže automaticky spotřebovat celý tento přídavek, protože okolní armatury a hadice také vytvářejí tlakovou ztrátu.
Toto je ilustrativní výpočet, nikoli hodnocení produktu ByTune.
Uveďte podmínky průtoku
U plynů uveďte, zda je požadovaný průtok skutečný nebo normalizovaný, a identifikujte související tlakové a teplotní podmínky.
U kapalin uveďte médium a teplotu, protože viskozita může změnit naměřenou tlakovou ztrátu.
Oddělte únikové cesty
| Typ úniku | Co to měří | Proč na tom záleží |
|---|---|---|
| Vnější únik | Střední únik do okolního prostředí | Chrání personál, zařízení a čistotu procesů |
| Interpasážní únik | Přestup mezi dvěma vnitřními průchody | Zabraňuje křížové kontaminaci nebo ztrátě izolace okruhu |
| Únik směrem k elektrické části | Médium vstupující do elektrické dutiny nebo se k ní blíží | Chrání izolaci, kontakty a konektory |
| Ztráta vakua | Plyn vstupující do vakuového průchodu nebo izolovaného objemu | Ovlivňuje výkonnost procesu a přídržnou sílu |
| Zamýšlený odtokový tok | Médium se shromažďuje navrženou drenážní cestou | Nesmí být zaměňována s nekontrolovaným únikem |
Požadavek jako napřbez únikuje neúplná, pokud není definována zkušební metoda, zkušební médium, tlak, doba trvání, teplota, rotační podmínky a měřitelný limit.
Vyberte zkušební metodu, která odpovídá požadavku
| Testovací metoda | Typické použití | Důležité omezení |
|---|---|---|
| Udržení nebo pokles tlaku | Kontroluje izolovaný tlakový objem v průběhu času | Výsledky mohou být ovlivněny změnou zkušebního objemu a teploty |
| Přímé měření úniku | Opatření unikající proudí příměji | Vyžaduje vhodné vybavení a definovaný rozsah měření |
| Vakuové držení | Monitoruje nárůst tlaku v izolovaném objemu vakua | Odplynění a teplota mohou ovlivnit výsledek |
| Interpasážní test | Kontroluje izolaci mezi vnitřními průchody | Musí být identifikována každá relevantní kombinace průchodů |
| Zkouška rotace pod tlakem | Kontroluje dynamické těsnění při reprezentativní rychlosti | Musí uvést tlak, rychlost, dobu trvání a teplotu |
4. Potvrďte skutečný kombinovaný provozní bod
Nesrovnávejte maximální tlak, maximální otáčky a maximální teplotu jako tři nezávislé katalogové hodnoty.
Dodavatel by měl potvrdit skutečnou kombinaci:
- Normální a maximální rychlost otáčení
- Plynulé otáčení, indexování nebo oscilace
- Směr se mění
- Normální a špičkový tlak
- Tlaková pulsace
- Střední teplota
- Okolní teplota
- Procento rotace času
- Procento času pod tlakem
- Elektrické zatížení při otáčení
- Předpokládaná denní provozní doba
| Provozní stav | Hodnota k potvrzení | Potvrzení dodavatele |
|---|---|---|
| Normální výroba | Rychlost, tlak, teplota, průtok a elektrické zatížení | Průběžné hodnocení |
| Maximální stav procesu | Nejvyšší současné provozní hodnoty | Povolená doba trvání a omezení |
| Spuštění nebo přechodné | Špičkový tlak, náběhový proud a zrychlení | Přechodné přijetí |
| Čištění nebo údržba | Čisticí médium, teplota a statický stav | Kompatibilita materiálu a těsnění |
| Pohotovostní | Pod tlakem, bez tlaku nebo pod vakuem | Stav těsnění a úniku |
5. Definujte mechanické rozhraní a separaci poruch
Poskytněte kótovaný strojní výkres znázorňující:
- Stacionární a otočné strany
- Požadované rozměry vrtání a hřídele
- Pilot a příruba
- Maximální vnější průměr a axiální délka
- Orientace portu
- Výstupy pro kabel a konektor
- Vedení hadice
- Uspořádání proti rotaci
- Servisní přístup
- Blízké struktury strojů
A platforma s průchozím kroužkemmůže být vhodné, když elektrické a kapalinové cesty musí obklopovat stávající hřídel nebo centrální průchod, ale konečný návrh musí stále odpovídat požadovanému vrtání, portům, rychlosti a provoznímu médiu.
Kontrolujte zatížení hadic a kabelů
Hmotnost hadice, tuhost v ohybu, pulzace tlaku a tepelný pohyb mohou táhnout za stacionární pouzdro nebo připojení portu.
- Samostatně podepřete hadice a kabely.
- Nepoužívejte hadici nebo kabel jako zařízení proti rotaci.
- Vyvarujte se ostrých ohybů v blízkosti portů a kabelových výstupů.
- Zabraňte vniknutí pnutí z tuhého potrubí do sestavy.
- Zajistěte řízenou flexibilitu tam, kde to schválená instalace vyžaduje.
- Zkontrolujte celý rozsah otáčení nebo oscilace.
Související úvahy o integraci kabelů jsou uvedeny v příručce ByTunevýběr správného kabelu sběracího kroužku.
Chraňte elektrickou část
Kontrola návrhu by měla řešit:
- Oddělení mezi tekutinou a elektrickou dutinou
- Vypusťte nebo odvzdušněte cesty
- Detekce netěsností
- Orientace konektoru
- Ochrana kabelových průchodek
- Kondenzace
- Mytí
- Prach a koroze
- Bezpečná reakce stroje na selhání těsnění nebo hadice
Vnější prostředí musí být definováno odděleně od vnitřního média. Jednotka přepravující čistý stlačený vzduch může být stále instalována ve vlhkém, prašném, korozivním nebo chemicky agresivním místě.
Průvodce ByTunefaktory prostředí ovlivňující sběrací kroužkyposkytuje další pokyny pro elektrickou část.
6. Před uvolněním návrhu se dohodněte na přejímacích testech
Výrobce stroje a dodavatel by měli před výrobou prototypu schválit zkušební podmínky.
| Testovací skupina | Doporučené kontroly |
|---|---|
| Mechanické | Rozměry, montáž, směr otáčení, krouticí moment a orientace portu |
| Tekutina | Mapování průchodů, tlaková odolnost, vnější netěsnost, netěsnost mezi průchody, udržování vakua, průtok a pokles tlaku |
| Elektrický | Mapování pinů, spojitost, izolační odpor, dynamický odpor, úbytek zatěžovaného napětí a teplota |
| Signály | Simulace senzoru, ověření kodéru nebo testování na úrovni protokolu |
| Kombinovaný | Rotace s reprezentativním tlakem, průtokem, elektrickým zatížením, teplotou a současným provozem kanálu |
| Vytrvalost | Provozní cykly následované opakovanými kontrolami těsnosti, tlaku, elektrické energie a signálu |
Článek ByTune natestování sběracího kroužkuposkytuje další elektrické a mechanické souvislosti. Záznamy o inspekcích specifických pro projekt lze prohlížet společně se záznamy ByTuneproces řízení kvality.
Ilustrativní příklad: Rotační balicí stroj
Následující příklad je hypotetický a nejedná se o zákaznickou specifikaci ByTune.
Plynule rotující balicí stroj vyžaduje výkon motoru, 24 V řídicí obvody, zpětnou vazbu kodéru, Ethernet, šest průchodů pneumatického pohonu a jeden průchod vakua.
Slabá žádost by uváděla:
Potřebujeme sedmiportový hybridní sběrací kroužek s Ethernetem.
Použitelná specifikace by oddělovala požadavky:
| Požadavek | Potřebné informace | Designový efekt |
|---|---|---|
| Výkon motoru a ovládání | Napětí, proud, zapínací proud a pracovní cyklus | Velikost vodičů, svorky a teplota |
| Ethernet | Rychlost protokolu, kabel, konektor a test otáčení | Architektura kanálu a validace signálu |
| Pneumatické pohony | Průtok, tlak, velikost portu a povolený pokles tlaku | Rozměry průchodu a kování |
| Vakuum | Požadovaná úroveň vakua a povolený nárůst tlaku | Zkušební metoda těsnění a vakua |
| Pohyb | Plynulá rychlost, reverzace a provozní hodiny | Mechanická a těsnící povinnost |
| Mytí | Voda, čistící chemikálie, teplota a frekvence | Materiály, konektory a vnější ochrana |
| Instalace | Vrtání, obálka, orientace portu a trasa hadice | Mechanické uspořádání a servisní přístup |
Integrovaný design je výhodný pouze tehdy, když hadice, porty, konektory, kabelové výstupy a přístup pro údržbu pasují do stroje bez vnějšího zatížení rotující sestavy.
Další odkazy na konkrétní stránky najdete v ByTune'shydraulicko-elektrické pouzdro na sběrací kroužek.
Standardní, upravené nebo plně vlastní?
| Cesta návrhu | Vhodné Kdy | Hlavní omezení |
|---|---|---|
| Standardní hybridní produkt | Obvody, průchody, média, tlak, rychlost, montáž a porty odpovídají stávajícímu designu | Omezená flexibilita mimo publikovanou platformu |
| Upravený standardní produkt | Osvědčená platforma se hodí, ale potřebuje různé kabely, porty, konektory, rozdělení kanálů nebo montáž | Změny zůstávají omezeny původní architekturou |
| Plně zakázková montáž | Projekt kombinuje neobvyklá média, vysoký proud, data, omezený prostor, speciální limity úniku nebo komplexní testování | Vyžaduje další inženýrství, ověření a dodací lhůtu |
| Samostatné komponenty | Nezávislá služba, izolace rizik nebo standardní dostupnost jsou důležitější než kompaktní integrace | Vyžaduje další montáž a koordinaci vyrovnání |
Srovnání ByTunestandardní a zakázkové sběrací kroužkymůže podpořit prvotní rozhodnutí.
Zkrácený kontrolní seznam RFQ
Aplikace a pohyb
- Popis stroje a procesu
- Stacionární a otočné strany
- Plynulé otáčení, indexování nebo oscilace
- Normální a maximální rychlost
- Provozní hodiny a předpokládaná životnost
Elektrický
- Kompletní harmonogram okruhu
- Napětí, trvalý proud a špičkový proud
- Požadavky na signál a protokol
- Uzemnění, stínění, kabely a konektory
- Požadované elektrické a signální zkoušky
Kapalina a plyn
- Přesné médium v každé pasáži
- Směr průtoku a požadovaný průtok
- Normální, špičkový a zpětný tlak
- Úroveň vakua tam, kde je to možné
- Přípustný pokles tlaku
- Port, armatura a velikost hadice
- Vnější a meziprůchodové limity úniku
- Teplota, viskozita, přísady a čistota
- Omezení těsnění a materiálu
Mechanické a ekologické
- Vrtání, hřídel, příruba a maximální obálka
- Orientace portu, výstup kabelu a vedení hadice
- Uspořádání proti rotaci
- Okolní teplota, voda, prach a chemikálie
- Instalační výkres a požadavky na servisní přístup
Validace a obchodní informace
- Zkoušky tlaku, těsnosti, průtoku a poklesu tlaku
- Elektrické, signální a kombinované dynamické zkoušky
- Požadavek na výdrž
- Požadované zprávy a sledovatelnost
- Prototyp a výrobní množství
- Harmonogram projektu
FAQ
Otázka: Může jedna sestava přenášet stlačený vzduch a hydraulický olej?
Odpověď: Může to být možné, když jsou průchody izolovány a vybraná těsnění, materiály, tlaky a zkušební metody podporují obě média. Každý průchod musí být specifikován samostatně.
Otázka: Jak by měl být zvolen přípustný pokles tlaku?
A: Začněte s napájecím tlakem a minimálním tlakem požadovaným na stroji. Rozdíl je v celkové ztrátě, která je k dispozici pro hadice, armatury, ventily a rotační průchod dohromady.
Otázka: Je testování poklesu tlaku stejné jako měření míry úniku?
Odpověď: Ne. Pokles tlaku pozoruje změnu tlaku v definovaném izolovaném objemu, zatímco přímé testování rychlosti úniku měří unikající průtok příměji. Teplota a zkušební objem mohou ovlivnit výsledek rozkladu.
Otázka: Zaručuje hodnocení vysokého tlaku adekvátní průtok?
Odpověď: Ne. Geometrie průchodu, porty, fitinky, velikost hadice, viskozita kapaliny a teplota mohou omezit průtok, i když je jmenovitý konstrukční tlak adekvátní.
Otázka: Měly by být elektrické a kapalinové systémy testovány současně?
Odpověď: Když stroj pracuje při rotaci, je pod tlakem a je elektricky zatížen, je zapotřebí kombinované testování k identifikaci interakcí, které jednotlivé statické testy nemusí odhalit.
Otázka: Kdy je plně vlastní design oprávněný?
Odpověď: Plně přizpůsobený design je pravděpodobný, pokud projekt kombinuje neobvyklá média, speciální limity úniku, vysoký proud, data specifická pro protokol, omezený prostor, nestandardní porty nebo náročné kombinované testy.
Závěrečné doporučení
Vyberte kombinaci sběracího kroužku a otočné spojky z celého operačního systému, nikoli z jednoho maximálního tlaku, otáček, počtu drátů nebo počtu průchodů.
Samostatně definujte elektrické obvody a kapalinové průchody. Poté potvrďte, že průtok, pokles tlaku, netěsnost, rychlost, teplota, těsnění, montáž, hadice, kabely a ochrana životního prostředí zůstávají platné ve stejném skutečném provozním bodě.
Projekty, které nelze splnit standardní platformou, lze hodnotit prostřednictvím ByTune'szakázková inženýrská služba sběracích kroužků. Odešlete plán okruhu, plán průjezdu, výkres stroje, provozní podmínky a přejímací zkoušky prostřednictvímKontaktní stránka inženýrů ByTune.