Τα σύγχρονα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα μπορούν να φέρουν κάμερες EO/IR, σαρωτές LiDAR, σταθεροποιημένα ωφέλιμα φορτία βίντεο, κατευθυντικές κεραίες ή άλλο εξοπλισμό που κινείται ανεξάρτητα από το πλαίσιο του αεροσκάφους. Όταν ένα ωφέλιμο φορτίο πρέπει να περιστρέφεται επανειλημμένα προς την ίδια κατεύθυνση, μια συμβατική πλεξούδα καλωδίου γίνεται τελικά μηχανικός περιορισμός. Το καλώδιο μπορεί να τυλιχθεί, να αντισταθεί στην κίνηση, να φορτώσει τον κινητήρα του αντίζυγο ή να αστοχήσει λόγω επαναλαμβανόμενων στρίψεων.
Ένας δακτύλιος ολίσθησης UAV διατηρεί την ηλεκτρική συνέχεια σε αυτήν την περιστρεφόμενη διεπαφή. Μπορεί να μεταφέρει ισχύ, σήματα ελέγχου, εξόδους αισθητήρων, βίντεο ή ψηφιακή επικοινωνία μεταξύ της σταθερής ατράκτου και του περιστρεφόμενου ωφέλιμου φορτίου, ενώ επιτρέπει τη συνεχή κίνηση.
Το δύσκολο κομμάτι δεν είναι να αποφασίσετε εάν οι δακτύλιοι ολίσθησης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε drones. Καθορίζει εάν ένας συγκεκριμένος άξονας χρειάζεται, ποια αρχιτεκτονική ταιριάζει στον διαθέσιμο χώρο και πώς θα πρέπει να δοκιμαστεί το πλήρες περιστρεφόμενο κανάλι. Οι μηχανικοί που αξιολογούν αυτήν την εφαρμογή μπορούν επίσης να ελέγξουν την ειδική σελίδα του ιστότοπου γιαδακτύλιοι ολίσθησης σήματος που χρησιμοποιούνται σε UAV και άλλα περιστρεφόμενα συστήματα.
Τι κάνει ένα UAV Slip Ring;
Ο δακτύλιος ολίσθησης είναι μια περιστροφική ηλεκτρική διεπαφή. Η μία πλευρά συνδέεται με τη σταθερή πλεξούδα καλωδίωσης, ενώ η άλλη περιστρέφεται με τη διάταξη της κάμερας, του αισθητήρα, της κεραίας ή του αντίζυγου. Οι εσωτερικές επαφές διατηρούν τα απαιτούμενα κυκλώματα καθώς οι δύο πλευρές κινούνται μεταξύ τους.
Ανάλογα με το σχεδιασμό, η περιστρεφόμενη διεπαφή μπορεί να φέρει:
- DC ισχύος;
- ισχύς κινητήρα ή θερμαντήρα.
- CAN, UART, RS-422 ή RS-485.
- κωδικοποιητής και σήματα συγχρονισμού.
- Ethernet;
- HD-SDI ή άλλη διεπαφή βίντεο.
- Ομοαξονικά κανάλια RF;
- ή ηλεκτρικά κυκλώματα σε συνδυασμό με ένα οπτικό περιστροφικό κανάλι.
Ο αριθμός κυκλωμάτων από μόνος του δεν καθορίζει τη συμβατότητα. Ένας δακτύλιος ολίσθησης με αρκετούς αγωγούς δεν είναι αυτόματα κατάλληλος για Ethernet, βίντεο HD, αναλογικούς αισθητήρες χαμηλού- επιπέδου ή RF. Το πλήρες κανάλι πρέπει να διατηρεί τα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά που απαιτούνται από την πραγματική διεπαφή.
Χρειάζεται όντως δακτύλιος ολίσθησης ο άξονας UAV;
Η πρώτη απόφαση θα πρέπει να βασίζεται στον πραγματικό φάκελο κίνησης, όχι στην υπόθεση ότι κάθε αντίζυμο κάμερας χρειάζεται απεριόριστη περιστροφή.
| Απαιτήσεις κίνησης ή διεπαφής | Λύση για την αξιολόγηση | Κύριο Ερώτημα Μηχανικού |
|---|---|---|
| Συνεχής περιστροφή 360 μοιρών ή επαναλαμβανόμενες στροφές προς μία κατεύθυνση | Ηλεκτρικός δακτύλιος ολίσθησης | Μπορούν η απαιτούμενη ισχύς και τα δεδομένα να περάσουν από το διαθέσιμο μέγεθος και τη ροπή στρέψης; |
| Περιορισμένη-σάρωση γωνίας | Βρόχος καλωδίου, εύκαμπτο κύκλωμα ή περιστρεφόμενη κάψουλα | Μπορεί το καλώδιο να επιβιώσει στους απαιτούμενους κύκλους κάμψης χωρίς περιορισμό της κίνησης; |
| Οπτικά δεδομένα υψηλού εύρους ζώνης-με ηλεκτρική ισχύ | Ηλεκτρικός δακτύλιος ολίσθησης σε συνδυασμό με οπτική ίνα-περιστροφική άρθρωση | Μπορούν η οπτική και η ηλεκτρική διαδρομή να συσκευαστούν και να χαρακτηριστούν μαζί; |
| Χαμηλό αξονικό ύψος αλλά επαρκής ακτινωτός χώρος | Αρχιτεκτονική τηγανίτας ή πιατέλας | Μπορεί η σχεδίαση να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις ροπής, αλληλεπίδρασης, φθοράς και{0}}ακεραιότητας δεδομένων; |
| Κεντρικός άξονας, οπτική διαδρομή ή μηχανικό στοιχείο μέσω του άξονα | Μέσω-διαμετρικού δακτυλίου ολίσθησης | Ποια διάμετρος οπής και εξωτερική διάμετρος μπορεί να φιλοξενήσει το αντίζυγο; |
Οι δημοσιευμένες πληροφορίες ηλεκτρο{0}}οπτικού συστήματος της Moog περιγράφουν δακτυλίους ολίσθησης σε συνεχώς περιστρεφόμενους άξονες και περιστρεφόμενες κάψουλες σε άξονες σάρωσης ή περιορισμένης-περιστροφής. Προσδιορίζει επίσης δακτυλίους ολίσθησης υψηλού εύρους ζώνης-, περιστροφικούς συνδέσμους οπτικών ινών{{4} και πολυπλεξία ως διαφορετικά εργαλεία για περιστρεφόμενα συστήματα EO.Ελέγξτε τα παραδείγματα ηλεκτρο-οπτικής περιστροφικής-διασύνδεσης από το Moog.
Ένας βρόχος καλωδίου μπορεί να είναι η απλούστερη λύση όταν ο άξονας κινείται μέσα από μια ελεγχόμενη γωνία και η ακτίνα κάμψης, η διάρκεια ζωής του κύκλου και η δρομολόγηση μπορούν να επικυρωθούν. Ένας δακτύλιος ολίσθησης γίνεται πιο συναρπαστικός όταν ο άξονας πρέπει να ολοκληρώσει πολλές στροφές χωρίς ρουτίνα ξετύλιξης ή όταν η ροπή του καλωδίου θα παρεμπόδιζε την απόδοση κατάδειξης.
Πού χρησιμοποιούνται οι δακτύλιοι ολίσθησης UAV;
EO/IR και σταθεροποιημένα αντίπαλα κάμερας
Μια σταθεροποιημένη κάμερα μπορεί να περιστρέφεται ανεξάρτητα από το αεροσκάφος για να παρακολουθεί έναν στόχο ή να διατηρεί μια επιλεγμένη οπτική γωνία. Εάν ο άξονας του αζιμουθίου ή του κυλίνδρου απαιτεί συνεχή περιστροφή, ο δακτύλιος ολίσθησης μπορεί να χρειαστεί να μεταφέρει ισχύ ωφέλιμου φορτίου, κυκλώματα κινητήρα ή θερμαντήρα, επικοινωνία ελέγχου, ανάδραση κωδικοποιητή και βίντεο μέσω του ίδιου μηχανικού συνδέσμου.
Τα συμπαγή αντίζυγα ξεκινούν συχνά με μια ανασκόπηση τουδιαμορφώσεις δακτυλίου ολίσθησης κάψουλας, αν και μια τυπική κάψουλα θα πρέπει να επιλέγεται μόνο αφού η ροπή, η κατανομή κυκλώματος, η συμβατότητα πρωτοκόλλου, το εύρος θερμοκρασίας και η διάρκεια ζωής της έχουν ελεγχθεί σε σχέση με την πραγματική αποστολή.
LiDAR και Περιστρεφόμενοι Σαρωτές
Ένα περιστρεφόμενο LiDAR ή ωφέλιμο φορτίο σάρωσης μπορεί να απαιτεί τροφοδοσία, χρονισμό, συγχρονισμό, Ethernet και άλλα δεδομένα αισθητήρα. Ο μηχανικός θα πρέπει να τεκμηριώσει εάν ο σαρωτής περιστρέφεται συνεχώς ή ταλαντώνεται, πόσο εύρος ζώνης απαιτείται και εάν ο σύνδεσμος δεδομένων πρέπει να παραμείνει ελεύθερος{1}}κατά την επιτάχυνση και τις αλλαγές κατεύθυνσης.
Περιστρεφόμενες κεραίες και ωφέλιμα φορτία RF
Οι κατευθυντικές κεραίες μπορεί να συνδυάζουν ισχύ DC, έλεγχο, ανάδραση θέσης και ένα ή περισσότερα κανάλια RF. Οι διαδρομές ραδιοσυχνοτήτων δεν πρέπει να αντιμετωπίζονται ως συνηθισμένα καλώδια σήματος. Το εύρος συχνότητας, η απώλεια εισαγωγής, η απώλεια επιστροφής, η απομόνωση, ο τύπος συνδετήρα και η σταθερότητα φάσης ενδέχεται να απαιτούν αποκλειστική περιστροφική άρθρωση ή υβριδικό συγκρότημα που έχει κατασκευαστεί για συγκεκριμένο σκοπό.
Καρούλια Tether
Στα δεμένα συστήματα UAV, ο δακτύλιος ολίσθησης μπορεί να εγκατασταθεί στο πλευρικό καρούλι εδάφους-και όχι στο αερομεταφερόμενο ωφέλιμο φορτίο. Η διασύνδεση του κυλίνδρου μπορεί να διατηρήσει την ισχύ και την επικοινωνία ενώ η πρόσδεση αναπτύσσεται ή αποσύρεται. Αυτή η εφαρμογή έχει συνήθως διαφορετικό προφίλ ρεύματος,-διαχείρισης καλωδίων, θερμότητας και συντήρησης από έναν μικροσκοπικό δακτύλιο ολίσθησης αντίζυγο.
Βασικές απαιτήσεις για την επιλογή ενός UAV Slip Ring
1. Ορίστε την ισχύ ανά κύκλωμα
Αναφέρετε κάθε ηλεκτρικό φορτίο ξεχωριστά. Για κάθε κύκλωμα, καταγράψτε:
- ονομαστική τάση?
- συνεχές ρεύμα?
- ρεύμα αιχμής ή εκκίνησης.
- μέγιστη επιτρεπόμενη πτώση τάσης.
- απαίτηση μόνωσης?
- διάταξη γείωσης?
- και τον αναμενόμενο κύκλο λειτουργίας.
Μην μετράτε τη διεπαφή μόνο από το μέσο ρεύμα. Οι κινητήρες, οι θερμαντήρες, οι μονάδες φωτισμού και άλλα φορτία μπορούν να δημιουργήσουν ρεύμα εκκίνησης ή μεταβατικό ρεύμα πάνω από την τιμή σταθερής-κατάστασης. Το σχέδιο δοκιμής θα πρέπει να επαληθεύει την πτώση τάσης και την αύξηση της θερμοκρασίας κάτω από το πιο απαιτητικό αντιπροσωπευτικό φορτίο.
2. Προσδιορίστε την ακριβή διεπαφή δεδομένων
Μια απαίτηση όπως "έξι καλώδια σήματος" δεν είναι επαρκής. Δηλώστε το πρωτόκολλο, την ταχύτητα, την κατασκευή του καλωδίου, τη σύνδεση, τη θωράκιση και τα κριτήρια αποδοχής.
Για το Ethernet, καθορίστε την απαιτούμενη παραλλαγή Ethernet αντί να χρησιμοποιείτε μόνο τη λέξη "Ethernet". ΟΟμάδα Εργασίας IEEE 802.3αναπτύσσει τα πρότυπα για δίκτυα Ethernet και το επιλεγμένο περιστροφικό κανάλι θα πρέπει να αξιολογηθεί σε σχέση με την πραγματική υλοποίηση του φυσικού{0}}επιπέδου που χρησιμοποιείται από το ωφέλιμο φορτίο.
Χρήσιμα στοιχεία προμηθευτή μπορεί να περιλαμβάνουν:
- Υποστηριζόμενη ταχύτητα Ethernet και φυσική διεπαφή.
- χαρακτηριστικός έλεγχος σύνθετης αντίστασης.
- διαμόρφωση καλωδίου παραγωγής και σύνδεσης.
- εισαγωγή-απώλειας και επιστροφής-απωλειών όπου ισχύει.
- δοκιμή σφάλματος-απώλειας ή bit-πακέτων κατά την περιστροφή.
- ταχύτητα δοκιμής και προφίλ κίνησης.
- και απόδοση υπό αντιπροσωπευτικό θόρυβο κινητήρα και ισχύος.
Για πρόσθετο υπόβαθρο, ανατρέξτε στον ιστότοποΟδηγός δακτυλίου ολίσθησης Ethernet. Μια δήλωση προμηθευτή ότι μια μονάδα "υποστηρίζει Ethernet" θα πρέπει να επιβεβαιωθεί για το συγκεκριμένο πρωτόκολλο, το μήκος του καλωδίου, τη διάταξη σύνδεσης, την ταχύτητα περιστροφής και το περιβάλλον συστήματος.
Οι διεπαφές βίντεο απαιτούν το ίδιο επίπεδο ακρίβειας. Για παράδειγμα, ένα έργο που χρησιμοποιεί HD-SDI θα πρέπει να επαληθεύει την πλήρη περιστρεφόμενη διαδρομή βίντεο αντί να υποθέτει ότι οποιοδήποτε κύκλωμα σήματος χαμηλού-ρεύματος θα λειτουργήσει. Ο ιστότοπος παρέχει επίσης ένα παράδειγμα απροσαρμοσμένος ηλεκτρικός δακτύλιος ολίσθησης που έχει διαμορφωθεί για μετάδοση HD-SDI και Ethernet.
3. Τεκμηριώστε το προφίλ κίνησης
Οι απαιτήσεις κίνησης πρέπει να περιλαμβάνουν:
- συνεχής ή διακοπτόμενη περιστροφή.
- κανονική και μέγιστη ταχύτητα?
- επιτάχυνση και επιβράδυνση.
- συχνότητα αλλαγών κατεύθυνσης.
- περιόδους παραμονής?
- διάρκεια αποστολής·
- ετήσιους κύκλους λειτουργίας·
- και συνολικές απαιτούμενες περιστροφές.
Ένας δακτύλιος ολίσθησης που κινείται αργά για αρκετά λεπτά ανά αποστολή έχει διαφορετικό προφίλ φθοράς από εκείνο που σαρώνει συνεχώς για ώρες. Η ταχύτητα επηρεάζει επίσης τη δυναμική αντίσταση, τη συμπεριφορά της βούρτσας, τη ροπή, τη δημιουργία θερμότητας και τη σταθερότητα των δεδομένων.
4. Ορίστε τα όρια μεγέθους, βάρους, οπής και ροπής
Για ένα αντίζυμο UAV, ο μηχανικός φάκελος πρέπει να ορίζει:
- μέγιστη εξωτερική διάμετρος.
- μέγιστο αξονικό μήκος.
- μέγιστη μάζα?
- απαιτούμενη κεντρική οπή.
- μέθοδος τοποθέτησης.
- κατεύθυνση εξόδου καλωδίου-.
- θέση σύνδεσης.
- ροπή εκκίνησης?
- ροπή λειτουργίας?
- και απαιτήσεις ισορροπίας.
Η ροπή εκκίνησης και η διακύμανση της ροπής μπορεί να επηρεάσουν την παρακολούθηση χαμηλής- ταχύτητας. Η υπερβολική ή ασυνεπής ροπή μπορεί να εμφανιστεί ως δισταγμός εκκίνησης, τρεμόπαιγμα, αιχμές ρεύματος ή κακή σταθερότητα κατάδειξης. Επομένως, ο δακτύλιος ολίσθησης πρέπει να περιλαμβάνεται στο μοντέλο μηχανικού φορτίου του αντίζυμου.
5. Ορίστε το Πραγματικό Λειτουργικό Περιβάλλον
Ένα αίτημα για "αεροδιαστημικό-slip ring" είναι πολύ ασαφές. Η απαίτηση θα πρέπει να προσδιορίζει τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας και αποθήκευσης, συμπεριλαμβανομένων:
- ελάχιστη και μέγιστη θερμοκρασία.
- υψόμετρο ή πίεση?
- θερμική ανακύκλωση?
- υγρασία και συμπύκνωση.
- έκθεση σε βροχή, σκόνη ή άμμο.
- Ατμόσφαιρα αλατιού όπου χρειάζεται.
- κραδασμούς και κραδασμούς.
- και ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον.
Για στρατιωτικά ή αμυντικά προγράμματα, τα περιβαλλοντικά πρότυπα μπορεί να αποτελούν μέρος της συμβατικής βάσης δοκιμών. Η επίσημη περιγραφή τουMIL-STD-810δίνει έμφαση στην περιβαλλοντική προσαρμογή που βασίζεται σε ρεαλιστικά στρες στις υπηρεσίες-της ζωής. δεν είναι μια καθολική λίστα δοκιμών που θα πρέπει να αντιγραφούν αμετάβλητα σε κάθε προδιαγραφή εξαρτήματος.
Οι επιλεγμένες δοκιμές, τα επίπεδα, οι άξονες, οι διάρκειες, οι καταστάσεις λειτουργίας και τα κριτήρια επιτυχίας θα πρέπει να προέρχονται από το περιβάλλον της πλατφόρμας και τις απαιτήσεις του προγράμματος.
6. Ορίστε τη ζωή και τη συντήρηση με μετρήσιμους όρους
Η "μεγάλη διάρκεια ζωής" δεν είναι απαίτηση μηχανικής. Ορίστε τη ζωή ως ένα ή περισσότερα μετρήσιμα μεγέθη:
- ολικές επαναστάσεις?
- ώρες λειτουργίας·
- αποστολές ή κύκλους καθήκοντος·
- διάρκεια αποθήκευσης?
- Επιτρεπόμενο διάστημα συντήρησης·
- και αποδεκτή αλλαγή απόδοσης μέχρι το τέλος της ζωής.
Η προσβασιμότητα έχει επίσης σημασία. Ένας δακτύλιος ολίσθησης που είναι θαμμένος μέσα σε ένα σφραγισμένο ωφέλιμο φορτίο μπορεί να απαιτεί μεγάλη αποσυναρμολόγηση για να αντικατασταθεί. Επομένως, ένας σχεδιασμός μεγαλύτερης-ζωής ή χαμηλότερης-συντήρησης μπορεί να μειώσει τον συνολικό κίνδυνο του προγράμματος ακόμη και όταν το αρχικό του κόστος είναι υψηλότερο.
Επιλογή της Μηχανικής Αρχιτεκτονικής
Δακτύλιοι ολίσθησης κάψουλας
Ένας δακτύλιος ολίσθησης κάψουλας συσκευάζει τις επαφές, το περίβλημα, τα ρουλεμάν και τις απαγωγές σε ένα συμπαγές συγκρότημα. Μπορεί να είναι κατάλληλο για μικρά αντίζυγα όταν δεν απαιτείται μεγάλη κεντρική οπή. Ο μηχανικός θα πρέπει ακόμα να επιβεβαιώσει τη ροπή, την καλωδίωση, την περιβαλλοντική στεγανοποίηση, την κατανομή σήματος και την κατάσταση πιστοποίησης.
Έργα με ασυνήθιστη κατανομή κυκλωμάτων ή αεροδιαστημική συσκευασία μπορούν επίσης να το αναθεωρήσουνΠαράδειγμα περιστρεφόμενου{0}}δακτυλίου ολίσθησης κάψουλας αεροδιαστημικήςως αναφορά για τους τύπους παραμέτρων που μπορούν να προσαρμοστούν. Η καταλληλότητα του προϊόντος πρέπει να επιβεβαιωθεί με βάση το τρέχον σχέδιο και φύλλο δεδομένων.
Μέσω-Δακτυλίων ολίσθησης
Μια σχεδίαση διά-οπής αφήνει ένα κεντρικό άνοιγμα για έναν άξονα, οπτική διαδρομή, δομικό μέλος, γραμμή ρευστού ή ξεχωριστό περιστροφικό σύνδεσμο. Γενικά απαιτεί περισσότερο ακτινωτό χώρο από μια κάψουλα χωρίς οπή. Οι μηχανικοί μπορούν να συγκρίνουν τα διαθέσιμαμέσω-διαμορφώσεων δακτυλίου ολίσθησης οπώνόταν η αρχιτεκτονική του άξονα απαιτεί κεντρικό πέρασμα.
Pancake Slip Rings
Μια διάταξη τηγανίτας ή πιατέλας μειώνει το αξονικό ύψος τοποθετώντας αγώγιμα μονοπάτια ακτινικά. Το αντάλλαγμα-είναι μεγαλύτερη ακτινική περιοχή και δυνητικά πιο δύσκολη διαχείριση των υπολειμμάτων φθοράς, της χωρητικότητας, της αλληλεπίδρασης και των σημάτων ελεγχόμενης αντίστασης-. Διαθέσιμοςσχέδια δαχτυλιδιών slip pancakeΩς εκ τούτου, θα πρέπει να αξιολογούνται με βάση τις απαιτήσεις τόσο των μηχανικών όσο και των απαιτήσεων ακεραιότητας{0}}σήματος.
Ηλεκτρικές και Οπτικές Υβριδικές Διεπαφές
Όταν ένα ωφέλιμο φορτίο απαιτεί δεδομένα υψηλού εύρους ζώνης, καθώς και ηλεκτρική ισχύ, η περιστρεφόμενη άρθρωση μπορεί να συνδυάζει κυκλώματα χαλκού με μια περιστροφική άρθρωση οπτικών ινών-. Τα ηλεκτρικά κανάλια μπορούν να μεταφέρουν ισχύ και χαμηλότερο-έλεγχο συχνότητας, ενώ η οπτική διαδρομή μεταφέρει δεδομένα υψηλού-ρυθμού. Αυτή η προσέγγιση μπορεί να βελτιώσει το εύρος ζώνης ή την ηλεκτρομαγνητική απομόνωση, αλλά προσθέτει επίσης πολυπλοκότητα ευθυγράμμισης, σύνδεσης, συσκευασίας και πιστοποίησης.
Μια πρακτική ροή εργασίας επιλογής δακτυλίου ολίσθησης UAV
Βήμα 1: Χαρτογραφήστε όλα όσα διασχίζουν τον περιστρεφόμενο άξονα
Δημιουργήστε μια ενιαία-λίστα ελέγχου διεπαφής που καλύπτει ισχύ, έλεγχο, βίντεο, Ethernet, RF, οπτική ίνα, γείωση, θωράκιση, υποδοχές και μηχανική δρομολόγηση.
Βήμα 2: Επιβεβαιώστε την Απαίτηση Περιστροφής
Αποφασίστε εάν ο άξονας χρειάζεται συνεχή περιστροφή, επαναλαμβανόμενες κινήσεις πολλαπλών-περιστροφών ή περιορισμένη-γωνιακή σάρωση. Αυτό καθορίζει εάν θα πρέπει να αξιολογηθεί ένας δακτύλιος ολίσθησης, ένας βρόχος καλωδίου, μια περιστρεφόμενη κάψουλα ή ένα υβριδικό διάλυμα.
Βήμα 3: Δημιουργήστε έναν πίνακα ελεγχόμενων απαιτήσεων
Διαχωρίστε τις υποχρεωτικές απαιτήσεις από τις προτιμήσεις. Μην αφήνετε τις διαστάσεις, το ρεύμα, τον ρυθμό δεδομένων, τη διάρκεια ζωής ή τις περιβαλλοντικές συνθήκες να παραμένουν ως ανεπίσημες δηλώσεις ηλεκτρονικού ταχυδρομείου.
Βήμα 4: Συγκρίνετε τυπικά προϊόντα πριν ζητήσετε προσαρμοσμένο σχέδιο
Ένα τυπικό προϊόν μπορεί να μειώσει την προσπάθεια ανάπτυξης όταν οι ηλεκτρικές ονομασίες, η απόδοση του σήματος, η ροπή, οι διαστάσεις, το περιβάλλον, η διάρκεια ζωής και η τεκμηρίωσή του ταιριάζουν ήδη με το έργο.
A προσαρμοσμένη λύση δακτυλίου ολίσθησηςκαθίσταται κατάλληλο όταν το έργο απαιτεί ασυνήθιστες διαστάσεις, μεικτά κανάλια υψηλού-και ευαίσθητου ρεύματος, ειδικούς συνδέσμους, δεδομένα ελεγχόμενης-σύνθετης αντίστασης, οπτική ή ραδιοσυχνική ενσωμάτωση, χαμηλή ροπή, περιβαλλοντική στεγανοποίηση, πλεονασμό ή επαλήθευση συγκεκριμένου προγράμματος-.
Βήμα 5: Πρωτότυπο με το πραγματικό σύστημα
Δοκιμάστε τον υποψήφιο με τον εκπρόσωπο παραγωγής-:
- κινητήρας και ελεγκτής gimbal.
- τροφοδοτικό?
- κάμερα, αισθητήρας ή κεραία.
- καλωδίωση και συνδετήρες.
- πρωτόκολλο επικοινωνίας?
- διάταξη γείωσης και θωράκισης.
- και λειτουργικό λογισμικό.
Ένα εξάρτημα μπορεί να περάσει μια αυτόνομη δοκιμή συνέχειας και να αποτύχει μετά την εγκατάσταση δίπλα σε μια μονάδα κίνησης κινητήρα ή έναν μετατροπέα ισχύος μεταγωγής.
Βήμα 6: Εκτελέστε δυναμική και περιβαλλοντική επαλήθευση
Ελέγξτε ενώ ο δακτύλιος ολίσθησης περιστρέφεται, μεταφέρει αντιπροσωπευτικό ρεύμα και μεταφέρει πραγματικά δεδομένα. Ένα χρήσιμο σημείο εκκίνησης είναι ο οδηγός του ιστότοπουπώς να δοκιμάσετε ένα δαχτυλίδι ολίσθησης, αλλά οι τελικές διαδικασίες και τα όρια επιτυχίας θα πρέπει να προέρχονται από τις προδιαγραφές του έργου και το εγκεκριμένο σχέδιο δοκιμών.
Βήμα 7: Παγώστε τα κριτήρια διεπαφής και αποδοχής
Πριν από την παραγωγή, εγκρίνετε το σχέδιο, το pinout, το μήκος σύρματος, τις ανοχές τοποθέτησης, τα όρια ροπής, τα ηλεκτρικά όρια, τα κριτήρια δεδομένων, τις περιβαλλοντικές δοκιμές, την ιχνηλασιμότητα και τη διαδικασία ελέγχου{0}}της αλλαγής.
Του κατασκευαστήοδηγίες εγκατάστασηςθα πρέπει επίσης να επανεξεταστεί πριν παγώσει η μηχανική διεπαφή. Η λανθασμένη ευθυγράμμιση, η μη υποστηριζόμενη φόρτωση, η κακή δρομολόγηση καλωδίων-του καλωδίου ή τα ακούσια φορτία ρουλεμάν μπορεί να ακυρώσουν την απόδοση του επιπέδου-του στοιχείου.
Ενδεικτικό Παράδειγμα Απαίτησης για Gimbal EO/IR
Το παρακάτω παράδειγμα είναι φανταστικό και περιλαμβάνεται μόνο για να καταδείξει την απαίτηση-διαδικασία κατασκευής. Δεν είναι σύσταση προϊόντος.
| Περιοχή Απαίτησης | Ενδεικτική Εισαγωγή Έργου | Μηχανική παρακολούθηση-Επάν |
|---|---|---|
| Περιστροφή | Συνεχής περιστροφή αζιμουθίου στις 20 σ.α.λ | Επιβεβαιώστε τη ροπή εκκίνησης, τη ροπή λειτουργίας, τις αλλαγές κατεύθυνσης και την ταχύτητα δοκιμής. |
| Προφίλ αποστολής | 40 λεπτά περιστροφής ανά αποστολή, 300 αποστολές το χρόνο | Υπολογίστε τις ετήσιες περιστροφές και καθορίστε το απαιτούμενο περιθώριο προσόντων. |
| Εξουσία | 24 VDC, 3 A συνεχής, 6 A κορυφή εκκίνησης | Επαληθεύστε την επιτρεπόμενη πτώση τάσης, την αύξηση της θερμοκρασίας και τη διάρκεια αιχμής. |
| Δεδομένα | Gigabit Ethernet και CAN | Ορίστε τη φυσική διεπαφή Ethernet, το καλώδιο, τη σύνδεση, το όριο απώλειας πακέτων- και τη δυναμική μέθοδο δοκιμής. |
| Μηχανικός φάκελος | Μέγιστη διάμετρος, μήκος, μάζα και ροπή που ορίζονται από το μοντέλο gimbal | Συγκρίνετε τις επιλογές κάψουλας και μέσω{0}}οπής χρησιμοποιώντας ελεγχόμενες διεπαφές CAD. |
| Περιβάλλο | Η θερμοκρασία λειτουργίας, οι κραδασμοί και η υγρασία{0}}καθορίζονται από το έργο | Προσαρμόστε τα επίπεδα δοκιμών στην πλατφόρμα αντί να αντιγράψετε γενικές τιμές αεροδιαστημικής. |
| Συντήρηση | Δεν λειτουργεί κατά τη διάρκεια του προγραμματισμένου διαστήματος ωφέλιμου φορτίου | Ρυθμίστε τις απαιτήσεις διάρκειας ζωής και απόδοσης-αναλόγως. |
Σε αυτό το φανταστικό παράδειγμα, η εκτιμώμενη ετήσια εναλλαγή είναι:
20 rpm × 40 λεπτά × 300 αποστολές=240.000 στροφές ανά έτος.
Αυτός ο αριθμός δεν είναι η τελική απαίτηση ζωής. Η ομάδα έργου πρέπει να λαμβάνει υπόψη το περιθώριο προσόντων, τις δοκιμές εδάφους, τις μερικές αποστολές, τους απροσδόκητους κύκλους εργασίας, την αποθήκευση και το προγραμματισμένο διάστημα σέρβις. Ο υπολογισμός απλώς μετατρέπει μια επιχειρησιακή δήλωση σε μετρήσιμη εισροή μηχανικής.
Πώς να επικυρώσετε Ethernet, βίντεο και ευαίσθητα σήματα
Τα δεδομένα υψηλής-ταχύτητας θα πρέπει να επικυρώνονται ως πλήρες κανάλι. Ο δακτύλιος ολίσθησης, τα καλώδια ηλεκτροδίων, οι σύνδεσμοι, οι μεταβάσεις PCB, η γείωση και ο εξοπλισμός λήψης επηρεάζουν την απόδοση.
Για Ethernet ή ψηφιακό βίντεο, το σχέδιο δοκιμής μπορεί να περιλαμβάνει:
- εγκατάσταση και ανάκτηση συνδέσμου·
- συνεχής μετάδοση πακέτων κατά την περιστροφή.
- όρια σφαλμάτων-απώλειας ή bit-πακέτων.
- απόδοση κατά την εκκίνηση, την επιτάχυνση και την αντιστροφή.
- λειτουργία δίπλα σε κυκλώματα ενεργού κινητήρα και ισχύος.
- θερμοκρασία-ακραίες δοκιμές.
- διαφωνία μεταξύ γειτονικών καναλιών.
- και απόδοση μετά την ποδηλασία αντοχής.
Τα αναλογικά σήματα χαμηλού-επιπέδου, του κωδικοποιητή και του συγχρονισμού ενδέχεται να απαιτούν διαφορετικά κριτήρια αποδοχής, όπως θόρυβο, μετατόπιση, jitter ή παραμόρφωση κυματομορφής. Η ισχύς και τα ευαίσθητα σήματα θα πρέπει να κατανέμονται με σκόπιμη θωράκιση, διαδρομές επιστροφής και φυσικό διαχωρισμό.
Για περαιτέρω οδηγίες-συγκεκριμένες τον ιστότοπο, ανατρέξτε στο άρθρο γιαηλεκτρομαγνητική συμβατότητα σε συστήματα δακτυλίου ολίσθησης.
Προγράμματα άμυνας μπορεί να αναφέρονταιMIL-STD-461για τις απαιτήσεις εκπομπής και ευαισθησίας EMI. Το επίσημο πεδίο εφαρμογής εξηγεί επίσης ότι το πρότυπο προορίζεται για καθορισμένους τύπους εξοπλισμού και υποσυστημάτων και δεν πρέπει να εφαρμόζεται αδιακρίτως σε κάθε ενότητα ή ολόκληρη πλατφόρμα. Επομένως, οι ισχύουσες δοκιμές πρέπει να καθορίζονται από το σύστημα και τις συμβατικές απαιτήσεις του προγράμματος.
Συνήθη συμπτώματα αστοχίας δακτυλίου ολίσθησης UAV
| Παρατηρούμενο σύμπτωμα | Πιθανή αιτία | Συνιστώμενη Έρευνα |
|---|---|---|
| Διακοπτόμενη σύνδεση βίντεο ή Ethernet | Ασυνέχεια σύνθετης αντίστασης, παρεμβολή, κακή θωράκιση, μετάβαση συνδετήρα ή δυναμική διακύμανση επαφής | Εκτελέστε συνεχή κίνηση κατά την περιστροφή και συσχετίστε τα σφάλματα με τη γωνία, την ταχύτητα, την κατάσταση του κινητήρα και τη θερμοκρασία. |
| Jitter εκκίνησης Gimbal | Υπερβολική ροπή εκκίνησης, κυματισμός ροπής, κακή ευθυγράμμιση, φορτίο καλωδίου ή φορτίο ρουλεμάν | Μετρήστε τη ροπή χωριστά και στο συναρμολογημένο αντίζυγο σε όλο το απαιτούμενο εύρος θερμοκρασίας. |
| Απροσδόκητη πτώση τάσης | Κύκλωμα μικρού μεγέθους, υψηλή αντίσταση επαφής, αντίσταση συνδετήρα ή υπερβολική αιχμή ρεύματος | Μετρήστε την τάση στο φορτίο κατά τη χειρότερη κατάσταση λειτουργίας και επιθεωρήστε την άνοδο της θερμοκρασίας. |
| Διακοπτόμενη ανατροφοδότηση κωδικοποιητή ή ελέγχου | Μετατόπιση αναφοράς γείωσης-, ζεύξη θορύβου, αστάθεια επαφής ή πρόβλημα σύνδεσης | Επιθεωρήστε τις διαδρομές επιστροφής, τη θωράκιση, την ποιότητα της κυματομορφής και τα σφάλματα κατά την εναλλαγή του κινητήρα. |
| Ασυνήθιστη αύξηση της θερμοκρασίας | Υπερένταση, κακή κατάσταση επαφής, ανεπαρκής κατανομή αγωγού ή ανεπαρκής διάχυση θερμότητας | Επαναλάβετε τη δοκιμή ονομαστικής-φόρτωσης με παρακολούθηση θερμοκρασίας και αντιπροσωπευτική καλωδίωση παραγωγής-. |
| Η απόδοση μειώνεται μετά την ποδηλασία | Φθορά επαφής, συντρίμμια, αλλαγή λιπαντικού, υποβάθμιση ρουλεμάν, μόλυνση ή καταπόνηση καλωδίου | Συγκρίνετε την αντίσταση, τον θόρυβο, τη ροπή και την απόδοση δεδομένων πριν, κατά τη διάρκεια και μετά τη δοκιμή αντοχής. |
Δοκιμές Προσόντων έναντι Τεστ Αποδοχής Παραγωγής
Οι δοκιμές πιστοποίησης αποδεικνύουν ότι ο σχεδιασμός μπορεί να ανταποκριθεί στις καθορισμένες λειτουργικές και περιβαλλοντικές απαιτήσεις. Μπορεί να περιλαμβάνει:
- δυναμική επαφή-παραλλαγή αντίστασης.
- πτώση τάσης και αύξηση θερμοκρασίας.
- ροπή εκκίνησης και λειτουργίας.
- αντίσταση μόνωσης και διηλεκτρική αντοχή.
- απόδοση δεδομένων, απώλεια πακέτων ή απόδοση σφάλματος bit-.
- βίντεο συνέχεια?
- EMI και crosstalk?
- κραδασμούς και κραδασμούς.
- ακραίες θερμοκρασίες και θερμικός κύκλος.
- δοκιμές υγρασίας ή στεγανοποίησης·
- και αντοχή στη ζωή.
Οι δοκιμές αποδοχής παραγωγής επιβεβαιώνουν ότι οι κατασκευασμένες μονάδες συμμορφώνονται με τον εγκεκριμένο σχεδιασμό. Συνήθως είναι πιο στενό και μπορεί να περιλαμβάνει:
- οπτική και διαστατική επιθεώρηση.
- pinout και συνέχεια?
- μονωτικές και διηλεκτρικές δοκιμές.
- αντίσταση επαφής.
- ροπή;
- βασικές δοκιμές λειτουργικού σήματος.
- και τεκμηρίωση ή ανασκόπηση ιχνηλασιμότητας.
Το πραγματικό σχέδιο αποδοχής θα πρέπει να συνδέεται με τις ελεγχόμενες διαδικασίες του κατασκευαστή. Οι αγοραστές μπορούν να ελέγξουν τις σελίδες του ByTuneδιαχείριση ποιότητας δακτυλίου ολίσθησηςκαιπαραγωγικές ικανότητεςπριν από τον καθορισμό της τεκμηρίωσης του προμηθευτή και των απαιτήσεων επιθεώρησης.
Τυπικός ή προσαρμοσμένος δακτύλιος ολίσθησης UAV;
Ένας τυπικός δακτύλιος ολίσθησης μπορεί να είναι κατάλληλος όταν:
- Οι τιμές ρεύματος και τάσης ανταποκρίνονται στο φορτίο.
- η ακριβής διεπαφή δεδομένων έχει επικυρωθεί.
- Το μέγεθος, η μάζα, η οπή και η ροπή του ταιριάζουν στο αντίζυγο.
- η περιβαλλοντική βαθμολογία ταιριάζει με την αποστολή·
- η αναμενόμενη διάρκεια ζωής είναι επαρκής.
- και η διαθέσιμη τεκμηρίωση ικανοποιεί το έργο.
Ένας προσαρμοσμένος σχεδιασμός γίνεται πιο λογικός όταν το έργο απαιτεί:
- μοναδική διάμετρο, αξονικό μήκος ή κεντρική οπή.
- ασυνήθιστα χαμηλή μάζα ή ροπή.
- Μικτά κυκλώματα σήματος υψηλού-και ευαίσθητου ρεύματος.
- επικυρωμένα κανάλια Ethernet, βίντεο, RF ή οπτικά.
- ειδικοί σύνδεσμοι ή έξοδοι καλωδίων.
- περιβαλλοντική σφράγιση?
- πλεονάζοντα κυκλώματα?
- ή ειδική πιστοποίηση και ιχνηλασιμότητα-προγράμματος.
Η προσαρμογή θα πρέπει να επιλύει έναν καθορισμένο κίνδυνο συστήματος. Δεν πρέπει να επιλέγεται μόνο επειδή η εφαρμογή περιγράφεται ως αεροδιαστημική. Οι τυπικοί και προσαρμοσμένοι υποψήφιοι θα πρέπει να συγκρίνονται χρησιμοποιώντας τον ίδιο πίνακα απαιτήσεων και κριτήρια αποδοχής.
Ερωτήσεις για αποστολή με UAV Slip Ring RFQ
- Απαιτεί ο άξονας συνεχή περιστροφή ή περιορισμένη-γωνιακή κίνηση;
- Ποιες είναι οι κανονικές και οι μέγιστες ταχύτητες περιστροφής;
- Πόσες αποστολές, ώρες λειτουργίας και συνολικές στροφές απαιτούνται;
- Ποια είναι η ονομαστική τάση, το συνεχές ρεύμα και το ρεύμα αιχμής για κάθε κύκλωμα ισχύος;
- Ποιες διεπαφές επικοινωνίας, βίντεο, RF ή οπτικών διασυνδέσεων πρέπει να διασχίζουν τον άξονα;
- Ποιος έλεγχος ταχύτητας δεδομένων, καλωδίου, σύνδεσης και αποδοχής ισχύει για κάθε διεπαφή;
- Ποια είναι η μέγιστη διάμετρος, μήκος, μάζα, οπή και ροπή;
- Ποια μέθοδος τοποθέτησης και ποια έξοδος καλωδίου{0}}χρειάζονται;
- Ποια είναι τα περιβάλλοντα λειτουργίας και αποθήκευσης;
- Ποιες δοκιμές κραδασμών, κραδασμών, θερμοκρασίας, υγρασίας, στεγανοποίησης και EMI εφαρμόζονται;
- Είναι δυνατή η συντήρηση μετά τη συναρμολόγηση του ωφέλιμου φορτίου;
- Ποιες εκθέσεις προσόντων, αρχεία επιθεώρησης και έγγραφα ιχνηλασιμότητας απαιτούνται;
- Ποια ποσότητα παραγωγής, ποσότητα πρωτοτύπου και χρονοδιάγραμμα παράδοσης αναμένεται;
FAQ
Ε: Χρειάζονται δαχτυλίδια ολίσθησης σε όλα τα Gimbals κάμερας UAV;
Α: Όχι. Ένας δακτύλιος ολίσθησης απαιτείται κυρίως όταν ο περιστρεφόμενος άξονας απαιτεί συνεχή ή επαναλαμβανόμενη κίνηση πολλαπλών-περιστροφών ενώ παραμένει ηλεκτρικά συνδεδεμένος. Η περιορισμένη-γωνιακή κίνηση μπορεί να αντιμετωπιστεί από βρόχο καλωδίου, εύκαμπτο κύκλωμα ή περιστρεφόμενη κάψουλα, εάν επικυρωθεί η δρομολόγηση και η διάρκεια ζωής της κόπωσης.
Ε: Μπορεί ένα UAV Slip Ring να μεταφέρει ισχύ, CAN και Ethernet;
Α: Μπορεί να κατασκευαστεί για να μεταφέρει πολλαπλούς τύπους κυκλωμάτων, αλλά η συμβατότητα πρέπει να επαληθευτεί για το πραγματικό ρεύμα, τη γείωση, τη θωράκιση, την εφαρμογή Ethernet, τη σύνδεση, το καλώδιο, την ταχύτητα περιστροφής και το περιβάλλον. Ο αριθμός των κυκλωμάτων από μόνος του δεν είναι επαρκής απόδειξη.
Ε: Είναι το μικρότερο δαχτυλίδι ολίσθησης πάντα η καλύτερη επιλογή για ένα drone;
Α: Όχι. Η μείωση του μεγέθους μπορεί να δυσκολέψει τον διαχωρισμό κυκλώματος, τη θερμική διαχείριση, τη στεγανοποίηση, τη συναρμολόγηση, τον έλεγχο ροπής και την απόδοση του σήματος υψηλής ταχύτητας-. Το καλύτερο πακέτο είναι το μικρότερο σχέδιο που πληροί όλες τις υποχρεωτικές απαιτήσεις με τεκμηριωμένο περιθώριο.
Ε: Πόσο διαρκεί ένας δακτύλιος ολίσθησης UAV;
Α: Δεν υπάρχει παγκόσμια αξία ζωής. Η ζωή εξαρτάται από την τεχνολογία επαφής, την ταχύτητα, τον κύκλο λειτουργίας, το ρεύμα, τους κραδασμούς, τη μόλυνση, τη θερμοκρασία, τον σχεδιασμό του ρουλεμάν και τη συντήρηση. Εκφράστε την απαίτηση σε περιστροφές, ώρες λειτουργίας, αποστολές ή συνδυασμό αυτών των μέτρων.
Ε: Πότε πρέπει να εξεταστεί το ενδεχόμενο δημιουργίας περιστροφικής άρθρωσης οπτικών ινών-;
Α: Μπορεί να ληφθεί υπόψη όταν το ωφέλιμο φορτίο απαιτεί υψηλό εύρος ζώνης δεδομένων, ηλεκτρική απομόνωση ή μειωμένη ευαισθησία σε ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Η ηλεκτρική ενέργεια θα εξακολουθεί να απαιτεί ξεχωριστή ηλεκτρική διαδρομή ή ενσωματωμένο ηλεκτρικό-και-συγκρότημα.
Ε: Πρέπει ένα πρωτότυπο να δοκιμάζεται μόνο ως αυτόνομο εξάρτημα;
Α: Όχι. Οι αυτόνομες δοκιμές είναι χρήσιμες, αλλά η τελική επαλήθευση θα πρέπει να χρησιμοποιεί αντιπροσωπευτικά καλώδια παραγωγής{{1}, υποδοχές, τροφοδοτικά, κινητήρες, ελεγκτές, ηλεκτρονικά ωφέλιμου φορτίου, γείωση, θωράκιση και λογισμικό.
Λίστα ελέγχου επιλογής τελικού δακτυλίου ολίσθησης UAV
- Ορίζεται εύρος περιστροφής και προφίλ κίνησης.
- καθορισμένη κανονική και μέγιστη ταχύτητα.
- υπολογίστηκε κύκλος λειτουργίας και συνολική διάρκεια ζωής.
- όλα τα κυκλώματα ισχύος που αναφέρονται με συνεχές ρεύμα και ρεύμα αιχμής.
- όλα τα πρωτόκολλα σήματος και δεδομένων που προσδιορίζονται·
- Καθορίζονται κριτήρια αποδοχής Ethernet, βίντεο, RF ή οπτικών.
- εγκεκριμένες μέγιστες διαστάσεις, μάζα, διάτρηση και ροπή.
- ελεγχόμενη τοποθέτηση, ευθυγράμμιση, σύνδεσμος και δρομολόγηση καλωδίων.
- τεκμηριωμένα περιβάλλοντα λειτουργίας και αποθήκευσης·
- Προσαρμοσμένες δοκιμές κραδασμών, δονήσεων, θερμοκρασίας, υγρασίας, σφράγισης και EMI.
- Διαχωρίζονται οι δοκιμές πιστοποίησης και αποδοχής παραγωγής·
- Εξετάστηκε η πρόσβαση στη συντήρηση και αντικατάσταση.
- απαιτούμενα έγγραφα προμηθευτή και καθορισμένη ιχνηλασιμότητα·
- και τυπικές έναντι προσαρμοσμένων επιλογών σε σύγκριση με τον ίδιο πίνακα.
Ένας δακτύλιος ολίσθησης UAV θα πρέπει να επιλέγεται ως μέρος του πλήρους περιστρεφόμενου ωφέλιμου φορτίου, όχι ως απομονωμένος σύνδεσμος. Πριν ζητήσετε μια προσφορά, προετοιμάστε το προφίλ περιστροφής, τα ηλεκτρικά φορτία, τις διεπαφές δεδομένων, το μηχανικό περίβλημα, το περιβάλλον λειτουργίας, τον στόχο ζωής και τα κριτήρια αποδοχής σε ένα ελεγχόμενο έγγραφο.
Μόλις αυτές οι πληροφορίες είναι διαθέσιμες,στείλτε τις απαιτήσεις της αίτησης στην ομάδα μηχανικώνγια τυπική-επισκόπηση προϊόντος ή αξιολόγηση προσαρμοσμένου δακτυλίου ολίσθησης.