Подшипники скольжения (Sleeve Bearings)    Теперь, когда вы знаете, что приводит в движение крыльчатку компьютерных вентиляторов, перейдем к рассмотрению популярного вопроса о типе используемых подшипников.    На предыдущих рисунках (изображение 4) вы уже могли видеть, где именно находится соединение ротора и статора в бесколлекторном вентиляторе. Именно в этом месте, где должен быть закреплен вал, и устанавливаются подшипники.    С потребительской точки зрения подшипники разных типов отличаются по двум важнейшим характеристикам: продолжительности работы на износ и уровню производимого шума. Подшипники бывают двух типов — скольжения и качения, оба они встречаются в вентиляторах.    Подшипники скольжения относятся к простейшему классу подобных устройств. Фактически, в случае с вентиляторами для ПК, они представляют собой смазанные цилиндры с большой толщиной стенок, в которые уже будет вставляться вал ротора. Рисунок 8: подшипник скольжения    Часто говорят, что такие подшипники тише, чем более сложные подшипники качения, однако данное утверждение правдиво лишь отчасти. Когда вентилятор был лишь недавно изготовлен, а смазка не успела начать высыхать и загрязняться, кулеры с подшипниками скольжения работают действительно тише. С течением времени же, подобный вентилятор будет работать громче, начнут появляться посторонние шумы; в долгосрочной перспективе именно вентилятор с подшипниками качения окажется предпочтительнее.    Высыхание смазки (неважно, идет ли речь о жидкой масляной или густой смазке) — естественный процесс, который нельзя предотвратить. Как только смазочное вещество чрезмерно загустеет или высохнет, вентилятор не сможет нормально функционировать. Из-за этого время наработки на отказ у вентиляторов с такими подшипниками не впечатляет. С другой стороны, при всех описанных недостатках, такие кулеры наименее дороги.    Необходимо понимать, что время жизни такого вентилятора зависит не только от качества смазки, но и от рабочей температуры, так что при охлаждении не слишком горячих устройств экономия может быть оправдана. К тому же, при ручной очистке от пыли и посторонних загрязнителей с заменой смазки, и такие вентиляторы могут работать долго.    В нижеследующей таблице мы отразили ожидаемое время бессбойного функционирования вентиляторов с подшипниками скольжения в зависимости от температуры (источник: WILLIAMS, Melody. Ball vs sleeve: a comparison in bearing performance. Chatsworth, NMB Technologies Corporation). Тем не менее, большинство производителей указывают гарантированное время работы таких кулеров на уровне 30 000 часов при 40 °C. Температура Время наработки на отказ 25 °C 80 000 часов 40 °C 52 000 часов 50 °C 40 000 часов 60 °C 30 000 часов    Еще одним негативным моментом, присущим вентиляторам с подшипниками скольжения, является их худшая работа в положении, когда вал крыльчатки расположен горизонтально. В таком состоянии смазка, находящаяся внутри вентилятора, скапливается на одной стороне подшипника вместо равномерного распределения по всей площади. Поэтому, в идеальном случае необходимо располагать подобные вентиляторы так, чтобы вал с крыльчаткой находились вертикально. К сожалению, зачастую производители блоков питания и корпусов не следуют такой логике. [N4-Подшипники качения (Ball Bearings)]    Подшипник качения устроен более сложно. Он состоит из внешнего корпуса и внутренней втулки, которые соединены между собой небольшими металлическими шариками (соединения бывают разнообразных форм и размеров в зависимости от предназначения подшипника). Хотя открытые подшипники качения и существуют, в компьютерных вентиляторах встретить такие не получится, так что сфотографировать представляется возможным только закрытый неразборный корпус (рисунок 9). К примеру, именно подшипники такого типа используются в роликах или скейтбордах. Рисунок 9: подшипник качения    Так как подшипник качения представляет собой неразборную деталь, смазочный материал, используемый внутри него, не загрязняется, а свойства ухудшаются значительно медленнее, чем у подшипников скольжения. Это заметно увеличивает срок службы вентилятора. Так, если при 50 °C можно ожидать 40 000 часов бесперебойной работы от кулера с подшипниками скольжения, то для подшипника качения этот показатель на 57% лучше и составляет 63 000 часов!    Исключить влияние температуры невозможно, но для более надежных подшипников качения работа даже в “самых горячих условиях” гарантируется в течение превосходящего подшипники скольжения числа часов. Большинство производителей указывают жизненный цикл вентиляторов порядка 50 000 часов для 40 градусов. Температура Время наработки на отказ 25 °C 95 000 часов 40 °C 75 000 часов 50 °C 63 000 часов 60 °C 54 000 часов    Как уже было объяснено в предыдущем разделе статьи, подшипники качения изначально создают чуть больше шума, чем подшипники скольжения, но зато со временем их акустические характеристики не ухудшаются.    В некоторых вентиляторах применяются комбинированные системы подшипников, когда, например, используются два подшипника качения. Такие решения называются Dual Ball-bearing Fan, или 2BB. Иногда простые кулера называются 1B1S (One Ball One Sleeve-bearing), так как в них один подшипник качения используется для удержания кончика вала ротора, а второй скольжения — для поддержания вала по всей длине.    В отличие от использующих исключительно подшипники скольжения вентиляторов, кулеры на подшипниках качения могут быть без опаски размещены как горизонтально, так и вертикально, так как смазочный материал находится внутри закрытого подшипника. Нетрудно догадаться, что вентиляторы с подшипниками качения оцениваются дороже, чем с подшипниками скольжения, а решения с двойным подшипником качения наиболее продвинуты, и, соответственно, дороги. [N5-Прочие типы подшипников]    Производители всегда пытаются разработать такую систему подшипников, которая бы одновременно максимально надежна и производила при работе минимум шума. Тем не менее, большинство нестандартных типов подшипников являются модификациями подшипников скольжения, которые при меньшей стоимости могли бы работать так долго как подшипники качения.    Следует понимать, что часто производители не разглашают информации о своих “новых” разработках, поэтому охватить все имеющиеся на рынке типы подшипников для компьютерных вентиляторов невозможно. Подшипники скольжения с винтовой нарезкой (Rifle Bearings)    По сути, такие подшипники несильно отличаются от обычных подшипников скольжения. Разница состоит в том, что в данных моделях по спирали нарезаны специальные канавки, в которых постоянно находится смазка. Из-за ее более равномерного распределения увеличивается срок службы и становится возможным без проблем устанавливать вентилятор в любой плоскости. Гидродинамические подшипники (Fluid Dynamic Bearings)    Модифицированная версия подшипника скольжение построена на инновационной идее о частичной замене твердой области подшипника маслом. Вал ротора не касается твердых поверхностей, а вращается внутри небольшой масляной ванны, вследствие чего повышается надежность и уменьшается шум. Ориентировка вентилятора с таким подшипником не имеет значения. Согласно Jaco Thermal, гидродинамические подшипники имеют время наработки на отказ на уровне 60 000 часов при 40 градусах. Магнитные подшипники (Magnetic Bearings)    Магнитные подшипники — новое слово в системах такого класса. Они позволяют ротору вращаться, не дотрагиваясь до статора, с использованием силы магнитного поля. Никаких смазочных материалов не требуется, так как отсутствует физический контакт, а уровень шума находится на минимально возможном уровне. Согласно Sunon, такие подшипники имеют время жизни около 50 000 при комнатной температуре (25 градусов). Подробное описание технологии вы можете найти здесь. Керамические подшипники (Ceramic Bearings)    Иначе называются гибридными подшипниками. Разница с подшипниками качения заключается в использовании керамических шариков вместо металлических.

Источник: www.hardwaresecrets.com

подписаться   |   обсудить в ВК   |   

<< предыдущая     1   2   3   4   5 следующая >>