Cas d'application des anneaux coulissants dans les tourne-disques d'essai aérospatiaux

L'axe d'azimut de la plateforme rotative fonctionne à une vitesse de rotation maximale de 100 tr/min, avec une précision de positionnement de ±0,001°. La transmission traditionnelle par câble était confrontée à trois problèmes critiques :

1. Fatigue mécanique: La flexion répétée des câbles pendant la rotation entraînait de fréquentes ruptures de fils, nécessitant une maintenance mensuelle et augmentant les temps d'arrêt.
2. Interférences et perte de signal: Les câbles torsadés généraient des interférences électromagnétiques (EMI) qui perturbaient les signaux analogiques faibles provenant des capteurs inertiels, entraînant des erreurs de données de test allant jusqu'à 5 %.
3. Plage de rotation limitée: Les câbles limitaient la rotation continue à 360°, obligeant la plateforme rotative à s'arrêter et à inverser la direction périodiquement, compromettant ainsi le réalisme des tests de simulation dynamique.

Pour relever ces défis, l'entreprise a intégré une bague collectrice de type capsule personnalisée (modèle : SR-CT-12-ETH) développée par un fabricant professionnel de bagues collectrices. Cette bague collectrice a été conçue pour répondre aux exigences uniques de la plateforme rotative, avec les principales caractéristiques suivantes :

La bague collectrice SPR-ing intègre 12 canaux électriques (pour l'alimentation 24 V CC et les signaux RS485) et 1 canal à fibre optique (pour Ethernet 10 Gbit/s), permettant la transmission simultanée de l'alimentation, des signaux de commande et des données à large bande passante, le tout dans une seule unité compacte (diamètre : 45 mm, longueur : 80 mm) qui s'intègre parfaitement dans l'axe de la plateforme rotative.

• Technologie de contact or-or: La bague collectrice SPR-ing utilise des bagues en laiton plaqué or et des balais plaqués or, ce qui minimise la résistance de contact (≤ 0,01 Ω) et l'atténuation du signal. Cela a réduit le bruit dans les signaux des capteurs analogiques à moins de 1 mV, réduisant les erreurs de données de test à moins de 0,5 %.
• Conception blindée: Un boîtier en aluminium nickelé et des couches de blindage EMI internes ont empêché la diaphonie entre les canaux, assurant une transmission stable des signaux Ethernet haute fréquence, même à la vitesse de rotation maximale.

• Fonctionnement sans maintenance: La bague collectrice SPR-ing est remplie de graisse haute température pour l'auto-lubrification, éliminant ainsi le besoin d'huilage régulier. Sa durée de vie dépasse 10 millions de rotations (équivalent à plus de 5 ans de fonctionnement continu dans la plateforme rotative d'essai).
• Large adaptabilité environnementale: Elle fonctionne de manière fiable à des températures allant de -40 °C à 85 °C et à des niveaux de vibrations allant jusqu'à 10 G, répondant ainsi aux conditions difficiles des environnements d'essai aérospatiaux.

Depuis l'intégration de la bague collectrice, la plateforme rotative d'essai a réalisé des améliorations remarquables :

1. Rotation continue ininterrompue: La bague collectrice permet une rotation à 360° 24 h/24 et 7 j/7 sans enchevêtrement de câbles, ce qui permet des tests de simulation dynamique qui imitent les conditions de vol réelles (par exemple, le suivi des antennes satellites pendant les manœuvres orbitales).
2. Réduction par 10 des temps d'arrêt: Les défaillances mécaniques dues à la fatigue des câbles ont été éliminées, ce qui a permis de réduire les coûts de maintenance de 60 % par an.
3. Amélioration de la précision des tests: L'intégrité élevée du signal garantit que les tests du système de navigation inertielle répondent aux normes de précision de qualité militaire, soutenant ainsi le développement par l'entreprise d'équipements aérospatiaux de nouvelle génération.

Dans les systèmes rotatifs de haute précision comme les plateformes d'essai aérospatiales, les bagues collectrices agissent comme le « hub neuronal » essentiel qui relie les composants fixes et rotatifs. En résolvant les limites inhérentes à la transmission par câble, telles que l'usure mécanique, la dégradation du signal et la rotation limitée, les bagues collectrices améliorent non seulement la fiabilité et la durée de vie opérationnelles, mais libèrent également tout le potentiel de performance des équipements rotatifs. Pour les applications nécessitant une grande précision, une bande passante élevée et une rotation continue, les bagues collectrices personnalisées sont un composant essentiel indispensable.