จะควบคุมอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของหน้าสัมผัสวงแหวนลื่นผ่านรูได้อย่างไร?

ผ่านแหวนสลิปเจาะส่วนประกอบสำหรับการส่งพลังงานและสัญญาณในอุปกรณ์หมุนใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานเช่นการผลิตพลังงานลมเครื่องจักรอุตสาหกรรมและการบินและอวกาศ อย่างไรก็ตามเมื่อแหวนสลิปอยู่ภายใต้โหลดกระแสสูงการหมุนความเร็วสูงหรือสภาพแวดล้อมที่รุนแรงการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิที่รวดเร็วของส่วนประกอบที่ติดต่อมักจะนำไปสู่ความล้มเหลวของอุปกรณ์ ตามสถิติพบว่าประมาณ 35% ของความล้มเหลวของแหวนสลิปทั่วโลกเกี่ยวข้องโดยตรงกับการจัดการความร้อนที่ไม่เหมาะสม (ที่มา: การทำธุรกรรม IEEE เกี่ยวกับอิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม, 2023) บทความนี้จะเจาะลึกลงไปในสาเหตุของการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของส่วนประกอบการติดต่อแหวนสลิปและเสนอกลยุทธ์การจัดการความร้อนที่เป็นไปได้สำหรับการอ้างอิงของคุณ

ก่อนที่จะเกิดความร้อนเกิดขึ้นในระบบแหวนสลิปสามารถตรวจพบปรากฏการณ์ต่อไปนี้ได้:
•อุณหภูมิที่ผิดปกติเพิ่มขึ้น:การถ่ายภาพความร้อนด้วยอินฟราเรดแสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิที่จุดสัมผัสเกินเกณฑ์การออกแบบ (ปกติ> 100 องศา)
•ความผันผวนของความต้านทานการสัมผัส:เมื่อมีการส่งกระแสไฟฟ้าหากค่าความต้านทานของแหวนสลิปผันผวนมากกว่า± 10%แสดงว่าพื้นผิวสัมผัสได้รับการออกซิไดซ์หรือสวมใส่ ฟิล์มออกไซด์ (เช่น CuO, Ag2O) เกิดขึ้นเพิ่มความต้านทานต่อการสัมผัส
•เสียงผิดปกติ:ในเวลานี้เครื่องหมายเกรียมและการหลอมโลหะจะปรากฏบนพื้นผิวของแหวนสลิป การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของส่วนประกอบที่ติดต่อนำไปสู่การติดต่อที่ไม่เสถียรสร้างเสียงรบกวนแรงเสียดทานและเพิ่มอัตราความผิดพลาดบิตของการสื่อสาร RS485

1. ความหนาแน่นกระแสสูงมากเกินไป:ตามกฎของ Joule (q=i2rt) ผลิตภัณฑ์ของความต้านทานการติดต่อ (R) และสี่เหลี่ยมจัตุรัสของปัจจุบัน (I2) กำหนดการสูญเสียพลังงาน เมื่อความหนาแน่นของกระแสเกินขีด จำกัด ของวัสดุ (ตัวอย่างเช่น 50a/mm²สำหรับโลหะผสมเงิน) ความร้อนที่เกิดจากความต้านทานการสัมผัสจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณทำให้อุณหภูมิสูงในท้องถิ่นที่จุดติดต่อของวงแหวนลื่น
2. เอฟเฟกต์แรงเสียดทานและความเร็วในการหมุน:ในระหว่างการเลื่อนการสัมผัสผลิตภัณฑ์ของค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน (μ), ความดันสัมผัส (F) และความเร็วเชิงเส้น (V) กำหนดการใช้พลังงานแรงเสียดทาน (p=μfv) เมื่อความเร็วในการหมุนเกินค่าวิกฤต (เช่น 10, 000} รอบต่อนาที) ความร้อนแรงเสียดทานไม่สามารถกระจายไปได้ในเวลาที่เหมาะสม ในเวลานี้อุณหภูมิที่อินเทอร์เฟซหน้าสัมผัสของแหวนสลิปอาจเกินจุดหลอมเหลวของวัสดุทำให้ส่วนประกอบที่สัมผัสละลายและเปลี่ยนรูป
3. ข้อ จำกัด ของคุณสมบัติของวัสดุ:ในส่วนประกอบของการสัมผัสวงแหวนสลิปการนำไฟฟ้าและการนำความร้อนไม่ได้เป็นสัดส่วนโดยตรง กล่าวคือวัสดุที่มีความสามารถสูงเช่นทองคำและเงินมีค่าการนำความร้อนที่ยอดเยี่ยม แต่มีความแข็งต่ำและมีแนวโน้มที่จะสวมใส่ซึ่งอาจนำไปสู่อุณหภูมิสูง ในขณะที่คาร์บอนมีการนำไฟฟ้าที่ด้อยกว่าเล็กน้อย แต่ก็มีความแข็งสูงกว่าและทนต่อการสึกหรอได้มากขึ้น นอกจากนี้วงแหวนนำไฟฟ้าของแหวนลื่นมักทำจากโลหะผสมทองแดง วัสดุนี้มีแนวโน้มที่จะเกิดออกซิเดชันสูงกว่า 150 องศาทำให้เกิดชั้นความต้านทานสูงและเพิ่มความร้อน
4. ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม:ในสภาพแวดล้อมการทำงานที่อุณหภูมิสูงหรือพื้นที่ จำกัด วงแหวนลื่นผ่านเจาะไม่สามารถกระจายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพเนื่องจากอุณหภูมิสูงในพื้นที่โดยรอบส่งผลให้เกิดความร้อนอย่างต่อเนื่องในส่วนประกอบของโลหะ

เกี่ยวกับการจัดการความร้อนของส่วนประกอบการติดต่อวงแหวนสลิปโดยทั่วไปเราจะปรับให้เหมาะสมจากด้านต่อไปนี้เพื่อสร้างระบบการกระจายความร้อนที่ประสานงานมากขึ้น

กรณีที่ 1: แหวนสลิปการบินและอวกาศ

ในกรณีความร่วมมือก่อนหน้าของเราแหวนสลิปของแผงโซลาร์เซลล์ของดาวเทียมไม่สามารถกระจายความร้อนผ่านการพาความร้อนในสภาพแวดล้อมสูญญากาศ อุณหภูมิที่จุดสัมผัสสูงถึง 150 องศาส่งผลให้สัญญาณหยุดชะงัก เราแทนที่ด้วยแหวนนำไฟฟ้าโมลิบดีนัมทองคำ (จุดหลอมเหลว 2610 องศา) และฝังท่อความร้อนเพื่อนำความร้อนไปยังแผ่นรังสีในที่สุดก็คืนค่าความสามารถในการแปลงโฟโตอิเล็กทริกปกติ

กรณีที่ 2: แหวนสลิปของเครื่องหล่ออย่างต่อเนื่องของโรงงานเหล็ก

ที่แหวนสลิปเครื่องจักรอุตสาหกรรมในโรงงานเหล็กเกินขีด จำกัด อุณหภูมิเมื่อส่งกระแสไฟฟ้า 600A จุดร้อนในท้องถิ่นถูกสร้างขึ้นเนื่องจากผลกระทบของผิวของแหวนลื่นนำไปสู่การหลอมละลายของส่วนประกอบที่ติดต่อและการปิดอุปกรณ์ เราใช้โครงสร้างนำไฟฟ้าแบบเลเยอร์ (ทองแดงความแปรปรวนสูงบนชั้นนอกและเหล็กกล้าความแข็งแรงสูงบนชั้นด้านใน) ร่วมกับแจ็คเก็ตระบายความร้อนด้วยน้ำทำให้แหวนลื่นสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องและทำให้อุณหภูมิต่ำกว่า 85 องศา

ไบต์พร้อมเสมอที่จะให้คำแนะนำและคำแนะนำที่มีประสิทธิภาพเกี่ยวกับการจัดการความร้อน เรายังให้คุณด้วยปรับแต่งผ่านวงแหวนลื่นเจาะซึ่งสามารถทำงานได้อย่างเสถียรภายใต้สภาพการทำงาน 150 องศาถึง 260 องศาในเครื่องจักรอาหารและอุปกรณ์ทำความร้อน เรามั่นใจได้ว่าแหวนสลิปของคุณสามารถทำงานด้วยประสิทธิภาพของระบบที่ดีที่สุดได้เสมอ