حلقة الانزلاق الكهربائية: ما هي؟

ما هو حلقة الانزلاق؟

تعتبر حلقة الانزلاق جهازاً كهروميكانيكياً يستخدم لربط نظام ثابت بنظام متحرك. وتستخدم في التطبيقات التي تتطلب الدوران أثناء نقل الطاقة أو الإشارات الكهربائية.

يُعرف أيضًا باسم المفصل الكهربائي الدوار، أو موصل كهربائي دوار، أو المحاور الكهربائية. ويُستخدم في العديد من الآلات الكهربائية لتحسين الأداء الميكانيكي وتبسيط التشغيل.

إذا كان الجهاز يدور لعدد ثابت من الدورات، فقد يكون من الممكن استخدام كابل طاقة بطول كافٍ. لكن هذا الترتيب معقد للغاية. ومن المستحيل إذا كانت المكونات تدور بشكل مستمر. هذا الترتيب غير عملي ولا موثوق به لهذا النوع من التطبيقات.

كيف تعمل حلقة الانزلاق؟

تتكون حلقات الانزلاق من مكونين رئيسيين؛ الحلقة المعدنية والفرشاة. يتم تحديد عدد الحلقات والفرش حسب التطبيق وتصميم الجهاز.

تُصنع الفرش من الجرافيت أو البرونز الفوسفوري. يعتبر الجرافيت خياراً اقتصادياً، ولكن البرونز الفوسفوري يتميز بموصلية جيدة وأطول فترة استهلاك.

وفقًا للسرعة الدورانية (RPM)، يمكن أن تكون الفرش مثبتة على الحلقات الدوارة، أو أن تكون الحلقات هي التي تدور مع فرش ثابتة. في كلا الترتيبين، تحتفظ الفرش بالاتصال مع الحلقة بواسطة ضغط الربيع.

عادةً ما تكون الحلقات مثبتة على الدوار وتقوم بالدوران. والفراشي ثابتة ومثبتة على منزلة الفرش.

تُصنع الحلقات من معدن موصل مثل النحاس أو الفضة. وهي مثبتة على العمود ولكنها معزولة عن العمود الأوسط. الحلقات معزولة عن بعضها البعض بواسطة النيلون أو البلاستيك.

مع دوران الحلقات، يتم توصيل تيار كهربائي عبر الفرش. وبالتالي، فإنه يوفر اتصالاً مستمراً بين الحلقات (النظام الدوار) والفراشي (النظام الثابت).

حلقة الانزلاق مقابل المجمع

تستخدم كل من حلقة الانزلاق والمجمع للحفاظ على الاتصال بين النظام الدوار والنظام الكهربائي. لكن الوظيفة لكل من هذه الترتيبات مختلفة. وكلاهما مصنوع من مادة موصلة.

في الجدول أدناه، نلخص الاختلافات بين حلقة الانزلاق والمجمع.

أنواع حلقات الانزلاق

تتم تصنيف حلقات الانزلاق إلى أنواع مختلفة وفقًا للبناء والحجم. سيتم شرح أنواع حلقات الانزلاق كما يلي.

حلقة الانزلاق ذات الشكل المسطح

في هذا النوع من حلقات الانزلاق، يتم ترتيب الموصلات على قرص مسطح. يتم وضع هذا القرص المركزي على مركز العمود الدوار. شكل هذه الحلقة مسطح. لذلك، يُعرف أيضًا باسم حلقة الانزلاق المسطحة أو حلقة الانزلاق القائمة.

يساعد ذلك على تقليل الطول المحوري. لذا، تم تصميم هذا النوع من حلقات الانزلاق للتطبيقات الحرجة في المساحة. هذا الترتيب له وزن وحجم أكبر. لديه سعة أكبر وأكبر احتكاك للفرش.

حلقة الانزلاق ذات الشكل المسطح

حلقة الانزلاق ذات الاتصال الزئبقي

في هذا النوع من حلقات الانزلاق، يتم استخدام الاتصال الزئبقي كوسيلة موصلة. تحت ظروف درجة الحرارة العادية، يمكنها نقل التيار والإشارات الكهربائية بواسطة المعدن السائل.

تميز حلقة الانزلاق ذات الاتصال الزئبقي بثبات قوي وضوضاء أقل. وهي توفر الخيار الأكثر علمية وإقتصادية للتطبيقات الصناعية.

لكن استخدام الزئبق يثير مخاوف السلامة. لأنه مادة سامة. إنه خطير جداً استخدام هذا النوع من حلقات الانزلاق في تطبيقات مثل تصنيع أو معالجة الأغذية والأدوية. لأن تسرب الزئبق قد يفسد المنتج.

حلقة الانزلاق ذات الاتصال الزئبقي

حلقات الانزلاق ذات الفتحة المركزية

هذا النوع من حلقات الانزلاق يحتوي على فتحة في مركز الحلقة. يتم استخدامه في الأجهزة التي تحتاج إلى نقل الطاقة أو الإشارة عند الحاجة إلى دوران 360˚.

تم تصميم هذا النوع من حلقات الانزلاق لتثبيتها بلوحة على قاعدة أكمام. لديها مساحة حرة في المركز لتوصيل عمود الجهاز دون التأثير على الكابل أثناء الدوران.

لديها عمر تشغيلي طويل وتوفر ضوضاء منخفضة وصيانة قليلة. يتم استخدام هذا النوع من حلقات الانزلاق لتوجيه ممرات الهيدروليكية والهوائية ويمكن دمجها مع المفاصل عالية-التكرار.

حلقات الانزلاق ذات الفتحة المركزية

حلقة الانزلاق إيثرنت

تم تطوير هذا النوع من حلقات الانزلاق لتوفير منتجات موثوقة تسمح بنقل بروتوكول إيثرنت عبر نظام دوراني.

عند اختيار حلقة انزلاق إيثرنت للتواصل، هناك ثلاثة معلمات مهمة يجب مراعاتها؛ الخسارة المرتجعة، الخسارة الإدخالية، والتداخل.

تم تصميم حلقات الانزلاق إيثرنت لتلبية متطلبات مطابقة المعاوقة، وتخفيض الخسائر، وتحكم التداخل.

حلقة الانزلاق إيثرنت

حلقات الانزلاق المصغرة

هذا النوع من حلقات الانزلاق صغير الحجم وقد تم تصميمه للأجهزة الصغيرة لنقل الإشارات أو الطاقة من جهاز دوار.