항공우주 시험 회전대에서 슬리프 링의 적용 사례

턴테이블의 방위각 축은 최대 100rpm의 회전 속도로 작동하며, ±0.001°의 위치 정확도를 갖습니다. 기존 케이블 구동 전송은 세 가지 중요한 문제에 직면했습니다.

1. 기계적 피로: 회전 중 케이블의 반복적인 굽힘으로 인해 전선이 자주 끊어져 매달 유지 보수가 필요하고 가동 중지 시간이 늘어났습니다.
2. 신호 간섭 및 손실: 꼬인 케이블은 관성 센서의 약한 아날로그 신호를 방해하는 전자기 간섭(EMI)을 생성하여 최대 5%의 테스트 데이터 오류를 발생시켰습니다.
3. 제한된 회전 범위: 케이블은 연속 360° 회전을 제한하여 턴테이블이 주기적으로 일시 중지하고 방향을 바꿔야 했습니다. 이는 동적 시뮬레이션 테스트의 현실성을 저해했습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 회사는 전문 슬립 링 제조업체에서 개발한 맞춤형 캡슐형 슬립 링(모델: SR-CT-12-ETH)을 통합했습니다. 이 슬립 링은 턴테이블의 고유한 요구 사항을 충족하도록 설계되었으며 다음과 같은 주요 기능을 갖추고 있습니다.

SPR-ing의 슬립 링은 12개의 전기 채널(24V DC 전원 및 RS485 신호용)과 1개의 광섬유 채널(10Gbps 이더넷용)을 통합하여 전원, 제어 신호 및 고대역폭 데이터를 동시에 전송할 수 있습니다. 이는 턴테이블 축에 완벽하게 맞는 단일 소형 장치(직경: 45mm, 길이: 80mm)입니다.

• 금-금 접촉 기술: SPR-ing의 슬립 링은 금도금 황동 링과 금 피복 브러시를 사용하여 접촉 저항(≤0.01Ω)과 신호 감쇠를 최소화합니다. 이를 통해 아날로그 센서 신호의 노이즈를 1mV 미만으로 줄여 테스트 데이터 오류를 0.5% 미만으로 줄였습니다.
• 차폐 설계: 니켈 도금 알루미늄 하우징과 내부 EMI 차폐 레이어는 채널 간의 누화를 방지하여 최대 회전 속도에서도 고주파 이더넷 신호의 안정적인 전송을 보장했습니다.

• 유지 보수가 필요 없는 작동: SPR-ing의 슬립 링은 자체 윤활을 위해 고온 그리스로 채워져 정기적인 오일링이 필요하지 않습니다. 서비스 수명은 1천만 회전 이상입니다(테스트 턴테이블에서 5년 이상 연속 작동에 해당).
• 광범위한 환경 적응성: -40°C ~ 85°C의 온도 범위와 최대 10G의 진동 수준에서 안정적으로 작동하여 항공 우주 테스트 환경의 가혹한 조건을 충족합니다.

슬립 링을 통합한 이후 테스트 턴테이블은 놀라운 개선을 이루었습니다.

1. 중단 없는 연속 회전: 슬립 링은 케이블 엉킴 없이 24/7 360° 회전을 가능하게 하여 실제 비행 조건(예: 궤도 기동 중 위성 안테나 추적)을 모방하는 동적 시뮬레이션 테스트를 허용합니다.
2. 가동 중지 시간 10배 감소: 케이블 피로로 인한 기계적 고장이 제거되어 연간 유지 보수 비용이 60% 감소했습니다.
3. 테스트 정확도 향상: 높은 신호 무결성은 관성 항법 시스템 테스트가 군사 등급 정밀도 표준을 충족하여 회사의 차세대 항공 우주 장비 개발을 지원합니다.

항공 우주 테스트 턴테이블과 같은 고정밀 회전 시스템에서 슬립 링은 고정 및 회전 구성 요소를 연결하는 중요한 "신경 허브" 역할을 합니다. 기계적 마모, 신호 저하 및 제한된 회전과 같은 케이블 구동 전송의 고유한 제한 사항을 해결함으로써 슬립 링은 작동 신뢰성과 수명을 향상시킬 뿐만 아니라 회전 장비의 전체 성능 잠재력을 발휘합니다. 높은 정확도, 높은 대역폭 및 연속 회전이 필요한 응용 분야의 경우 맞춤형 슬립 링은 필수적인 핵심 구성 요소입니다.