Какие виды подшипников применяют в кулерах ПК
Конструкция вентиляторов ПК год от года совершенствуется. Несмотря на это, их ресурс существенно меньше, чем электронных девайсов компьютера. Тому есть простое объяснение. Ведь в конструкции вентиляторов есть узлы трения. Это подшипники. Они испытывают на себе немалую нагрузку и изнашиваются при эксплуатации.
Обычно в компьютерных вентиляторах подшипники двух типов. Это подшипники скольжения и качения.
Подшипники скольжения часто делают из антифрикционного сплава или композиционного материала, который обладает эффектом самосмазывания. Это обеспечивается тем, что в нем содержатся антифрикционные наполнители. Подшипники качения – это узлы трения, в которых есть элементы качения, то есть шарики. Бывают подшипники качения закрытого (они не допускают повторного смазывания) или открытого типа.
ВАЖНО! Далее мы расскажем об основных типах подшипников, которые применяются для охлаждения в двигателях вентиляторов.
Особенности подшипников скольжения
Такая система подвески не создает много шума во время работы. Она также обеспечивает невысокую стоимость вентилятора. При этом отметим, что надежность подшипника желает быть намного лучше.
Подшипник скольжения считается самым распространенным типом. И, прежде всего потому, что он самый дешевый. Ресурс у него небольшой. Практика показала, что сроки эксплуатации подшипников данного типа во многом зависят от температуры во время эксплуатации. Влияют на износ также и вибрационные нагрузки.
Производители современных вариантов подшипников заявляют на свою продукцию ресурс до 35 тысяч часов. Подчеркнем, что при этом подразумевается следующее: что будут созданы идеальные условия для работы. Опыт показал, что такие подшипники на самом деле находятся в эксплуатации примерно в 2-3 раза меньше.
Если подшипник исправен, то он практически не создает шума во время работы. Однако, когда он начинает изнашиваться, то появляется много шума из-за вибрации.
ВАЖНО! Подшипнику скольжения необходима смазка. Для этого применяется какое-либо вещество на масляной основе. Благодаря нему, снижается трение при работе. Если смазка подшипника испарится или протечет, то система вентилятора сломается. И громкий шум указывает на это.
Уровень шума невысокий. Его ресурс намного выше по сравнению с самыми простыми подшипниками скольжения. И он приближается к FDB-подшипникам. Стоимость чуточку больше, чем у обычных подшипников скольжения, но меньше, чем у FDB-вариантов.
Еще одна версия – гидродинамический подшипник (FDB bearing). Этот подшипник скольжения усовершенствован так, что вал вращается в слое жидкости, которая постоянно удерживается внутри втулки.
Это становится возможным за счет разницы давлений, которая создается во время работы. Втулка и вал ротора устроены так, что, когда они перемещаются относительно друг друга, то создается гидравлический клин из смазки. Благодаря этому клину, в подшипниковой паре механический контакт отсутствует.
ВАЖНО! Ресурс такого подшипника намного больше по сравнению с подшипниками скольжения. Производители заявляют до 80 тысяч часов. Однако в реальных условиях эксплуатации этот показатель меньше примерно в два раза.
Уровень шума низкий. Стоимость больше по сравнению с обычными подшипниками скольжения, но меньше по сравнению с подшипниками качения.
Усовершенствованные подшипники скольжения
Этот подшипник имеет систему магнитной подвески ротора Maglev (Magnetic Levitation System). Он является улучшенной модификацией подшипника скольжения. Главное отличие в том, что у него конструкция более прочная. Отметим также, что у него есть дополнительное магнитное поле, которое компенсирует вес ротора.
В настоящее время это, конечно, один из самых надежных видов опор. Он обеспечивает большой срок эксплуатации. У него уровень шума и вибрации всегда низкий. А еще он позволяет создать герметичные вентиляторы со степенью защиты до IP68 и с высокой производительностью.
— Подшипник масляного давления (SSO)
Это гидродинамический подшипник, который усовершенствовали. Отличие в том, что у него увеличенный слой жидкости (смазки). Для того чтобы снизить износ, вал центрируется постоянным магнитом, который установлен в основание.
ВАЖНО! Уровень шума самый низкий. Заявленный ресурс составляет до 160 тысяч часов при высоких эксплуатационных температурах. Однако по факту сейчас это самые долговечные подшипники, которые нашли использование в кулерах. Покупка их обойдется дороже приобретения подшипников качения, но дешевле по сравнению с керамическими подшипниками качения.
Усовершенствованный подшипник скольжения. Предусмотрена защита от пыли, соответствующая IP6X. Есть специальный слот для восстановленного масла. Благодаря нему, срок службы вентилятора увеличивается.
Если подшипник исправен, то шума при работе очень мало. Производитель заявляет ресурс до 160 тысяч часов при высоких эксплуатационных температурах. По факту это самые долговечные подшипники, используемые в кулерах. Покупка их обойдется дороже подшипников скольжения (sleeve bearing) и дешевле подшипников гидродинамических.
— Подшипник с полиоксиметиленом (POM Bearing)
Усовершенствованный подшипник скольжения. Чтобы увеличить срок эксплуатации, вал покрывают полиоксиметиленом, у которого пониженный коэффициент трения.
ВАЖНО! Когда подшипник исправен, то он создает мало шума во время работы. Заявленный ресурс составляет до 160 тысяч часов. Цена больше по сравнению с подшипниками скольжения (sleeve bearing) и меньше по сравнению с гидродинамическими.
Особенности подшипника качения
Из всех типов подшипников качения в кулерах нашли использование лишь радиальные шарикоподшипники. Они состоят из пары колец, тел качения, то есть шариков, и сепаратора.
Формально они создают больше шума, чем подшипники скольжения. Однако из-за большего ресурса в равных условиях продолжительной эксплуатации, кулеры на данных подшипниках не более шумные, чем аналоги на подшипниках скольжения, которые более подвергаются износу.
Заявленный ресурс составляет от 59 до 90 тысяч часов. Однако фактически эти подшипники намного долговечнее по сравнению с подшипниками скольжения.
ВАЖНО! Керамический подшипник качения (ceramic bearing) является разновидностью данного типа. В подшипнике применяются керамические материалы. Заявленный ресурс составляет до 160 тысяч часов при высоких температурах эксплуатации.
Сегодня это самые долговечные подшипники, которые нашли использование в кулерах. При работе создают очень мало шума. Стоят очень дорого.
Особенности подшипника omniCOOL
Магнитная структура уравновешивает ротор. И не имеет значение, каков угол, под которым действует вентилятор. Внутренней части подшипника не нужно выдерживать вес ротора. Эта нагрузка переложена на магнитный поток и опорную крышку.
Система omniCOOL избавляет от многих недостатков, которые есть у традиционных втулок или шариковых подшипников. Скажем, магнитная структура уравновешивает ротор, делает минимальными проблемы наклона и колебания, которые присущи подшипникам скольжения. Вал не опирается на внутреннюю часть подшипника. Трение между ними намного меньше, чем у подшипника скольжения.
Втулка, применяемая в системе omniCOOL, проходит специальную закалку. И потому она не нагревается, не стирается. Значит, можно работать при температуре до 90°C. А ведь традиционные подшипники скольжения выдерживают лишь температуру до 70°C.
ВАЖНО! Срок эксплуатации подшипника увеличивается. Система omniCOOL работает в 3 раза дольше по сравнению со стандартным подшипником скольжения при 70°C. И в 5,5 раза больше при 20°C.
Однако, несмотря на большое разнообразие всех типов подшипников, самый большой акустически комфорт от гидродинамических подшипников, у которых один и тот же уровень шума на весь период службы.
Типы подшипников в корпусных вентиляторах
Содержание
Содержание
Активное охлаждение компонентов компьютера уже давно ни для кого не является новостью. Пользователи так сильно увлечены воздушными потоками, давлением внутри корпуса, что забывают о том, что не каждый вентилятор подходит на отведенную ему роль в полной мере. И не последнее значение в этом играет тип подшипника вентилятора.
Немного истории
Изначально подшипники выглядели совсем не так как сейчас. Как следует из названия, это то, во что упирается шип.
Простая конструкция за счет малого диаметра оси создает большое отношение плеч рычага и даже большой коэффициент трения не создает существенного противодействия вращению. А что бы износ был как можно меньше, в качестве подшипника используется более твердый материал. Сегодня такая конструкция встречается в механических часах.
Так или иначе прогресс взял свое, и современные конструкции уже более совершенны.
Подшипник скольжения
Традиционный спутник бюджетных вентиляторов. Внешне максимально простая конструкция, состоящая из латунной втулки и стального вала, но в своей работе не так уж и проста.
Небольшая разница в диаметре вала и втулки заполнена маслом. При вращении вала силы трения между валом и маслом нагнетают масло в место соприкосновения вала и втулки, создавая давление масляного клина. Если это давление будет достаточно большим, оно предотвращает контакт вала и втулки.
h — толщина слоя смазки, ω — угловая скорость вращения вала, d — диаметр вала, P — величина нагрузки, s —средний зазор, e — эксцентриситет
Как видно из рисунка слабым местом этого подшипника является то, что давление прилагается только с одной стороны вала — это не способствует гашению вибраций, а даже наоборот вызывает их при малой величине нагрузки.
По мере работы нагрев делает масло более жидким, что уменьшает давление масляного клина. Также нагрев способствует ускорению испарения масла и в итоге вал с втулкой начинает контактировать. При повышении окружающей температуры на 20 градусов срок эксплуатации такого подшипника снижается в 3 раза. То есть, для вентилятора с обычным подшипником скольжения наиболее удачным будет место с низкой температурой. А для уменьшения, микровибраций, которые изнашивают втулку и в итоге становятся слышимыми вибрациями нужна нагрузка на вал. Такие условия в сборке башенного типа актуальны только на фронтальной панели.
По мере усовершенствования этого типа подшипника появились самосмазывающиеся вариации, а также с винтовой нарезкой. Их особенностью является большее количество масла, доступное для смазки, а также некоторое подобие насоса за счет винтовых конструкций, обеспечивающее циркуляцию масла в любом положении.
Использование полиоксиметилена (POM) также идет на пользу. Этот материал частенько используют в редукторах дешевого электроинструмента. Но в данном случае это замена мягкой втулки из медного сплава, которая в редукторе рассыпалась бы моментально. Полимерный материал уменьшает коэффициент сухого трения и появление частиц с абразивными свойствами, которые в свою очередь ускоряют износ.
Все эти ухищрения не устраняют полностью недостатки конструкции подшипника скольжения, хотя и позволяют ему проработать несколько лет даже в неудачном положении. Наиболее живучим будет вентилятор, имеющий защиту IP6X. В нем применяется герметизирующая втулка для защиты от пыли, которая также мешает испаряться и вытекать маслу.
Гидродинамический подшипник
Считается вечным, ведь пока в нем есть масло, вал и втулка не могут соприкоснуться. Это обеспечивается особым профилем либо втулки, либо вала, обеспечивающих повышенное давление в некоторых участках. Обычно это встречные косые углубления на втулке. Их проще выполнить в мягком металле, не нарушая балансировки вала. Но на практике может встретиться все что угодно, щедро сдобренное маркетинговыми названиями.
Как видно по результатам моделирования, повышенное давление действует на вал со всех сторон. За счет этого вал меньше вибрирует и практически исключается контакт со втулкой. Но главная проблема подшипников скольжения — высыхание масла тут тоже присутствует. И добавляется еще одна: в лежачем положении масло, по мере высыхания, либо скопится в масляной камере (при этом некоторые конструкции исключают достаточное поступление масла за счет капиллярного эффекта), либо постепенно будет покидать подшипник через недостаточно герметичное уплотнение вала.
И ко всему этому еще добавляется очень большая восприимчивость к работе на низких оборотах. Давление масла зависит от оборотов, и если они будут недостаточны, то гидродинамический подшипник превращается в обычный подшипник скольжения. Недаром производители зачастую ограничивают нижнюю частоту вращения вентиляторов с гидродинамическими подшипниками в 600 оборотов в минуту. Но даже с таким ограничением пользователи отмечают появление посторонних звуков.
Подшипники с магнитным центрированием
Большая часть вентиляторов пользуется магнитной левитацией за счет притяжения постоянного магнита ротора и полюсов статора. Убедиться в наличии магнитной левитации просто — достаточно вдоль оси потолкать крыльчатку. Она свободно перемещается на некоторое расстояние и тут же возвращается. В вентиляторах с магнитным центрированием добавляют еще один магнит, придающий больше жесткости, и упор оси вала, который может быть выполнен как из пластика, так и из гидродинамического подшипника.
Дополнительная жесткость уменьшает вибрацию вала на низких оборотах и позволяет гидродинамическому подшипнику работать на любых оборотах и в любом положении.
Подшипник качения
Как можно понять из названия, принцип его работы основан на качении. Чем тверже материал, меньше шероховатость поверхности и точнее детали, тем дольше прослужит такой подшипник. Чем ниже рабочие обороты в подшипнике качения, тем дольше он проработает (даже в перерасчете на суммарное количество оборотов).
Ориентация в пространстве на работе никак не сказывается, поэтому вентиляторы на его основе можно применять в любой части сборки.
Но такой подшипник шумный, что делает его применение на низких оборотах бессмысленной затеей, и с течением времени создаваемый шум растет постепенно. Наиболее долговечная разновидность выполняется из керамики.
А самую тихую модификацию без сепаратора, в которой шарики не создают шума постукиванием друг о друга, скорее всего в компьютерных вентиляторах мы никогда и не увидим.
Заключение
Подшипники компьютерных вентиляторов имеют свои слабые и сильные стороны, учитывая которые можно избежать ускоренной поломки и бессмысленных трат.
Обычный подшипник скольжения дешевый, быстро выходит из строя, но на фронтальной панели может прослужить вполне долго.
Самосмазывающиеся подшипники, особенно с применением пластика (POM) и класса защиты IP6Х могут работать в любой части сборки, не уступая в долговечности другим типам.
Гидродинамический подшипник в самом простом исполнении даже капризнее чем обычный подшипник скольжения. Оптимальным будет использование на оборотах, близких к максимальным, если избегать «лежачего» положения.
Магнитное центрирование позволяет гидродинамическим подшипникам работать в любом положении и оборотах.
Подшипник качения самый надежный, но шумный. Зачастую заранее предупреждает о своей грядущей поломке повышенным шумом, что позволяет избежать внезапной остановки.
Какой тип подшипника в вентиляторе лучше и в каких случаях?
Всем привет! Сегодня разберем, какой лучше подшипник для кулера в системном блоке, для процессорного вентилятора, если это блок питания, какие у них сроки службы, на что влияет конструкция и как сильно.
Сравним подшипники скольжения или качения и скольжения или гидродинамический — какие лучше и почему. О том, сколько охладителей должно быть в компьютере, вы можете почитать вот тут.
Напомню о конструкции вентилятора. Крыльчатка посажена на магнитный вал, который приводится в действие силой электромагнитной индукции.
Ток проходит в нескольких электрических катушках, которые установлены рядом с посадочным местом для вала. От конструкции подшипника, который удерживает вал на посадочном месте, во многом зависит эффективность системы охлаждения ПК.
О типах подшипниках в вентиляторе
Сегодня, в основном, в кулерах используются следующие виды:
Скольжения
Самый простой тип. Состоит из покрытой антифрикционным материалом втулки, в которой вращается ось вентилятора. В исправном состоянии издает минимальный уровень шума, но при износе втулки начинает ощутимо гудеть. Самый дешевый вид, который используется преимущественно в вентиляторах для корпуса ПК.
С винтовой нарезкой
На втулке и оси есть специальная нарезка, благодаря которой рециркулирует смазка. Служат гораздо дольше вышеописанного типа. Кроме этого, ничем не отличаются. Стоят чуть дороже.
Гидродинамический
Вращение вала осуществляется в слое смазки, а втулка удерживается внутри из-за разницы давлений.
Издает наименьший уровень шума из перечисленных девайсов, а по стоимости находится посредине между подшипниками скольжения и качения. Используется в дорогих моделях корпусных вентиляторов и дешевых процессорных.
Качения
В кулерах используются радиальные подшипники, оборудованные двумя кольцами с шариками внутри. Довольно шумный вид, и стоит дороже. Однако и ресурс у них существенно выше, чем у всех предыдущих типов. Используются в дорогих процессорных крыльчатках и видеокартах, а также в блоках питания.
Качения керамические
По конструкции не отличаются от предыдущего типа.
Кардинальное отличие в использовании керамики, которая при контакте создает намного меньше шума по сравнению с металлом, как в предыдущем случае. Самые дорогие из представленных в этом обзоре, но и откатают по максимуму.
С каким типом покупать кулера
На мой взгляд, шумные подшипники качения больше подойдут для серверной или стрим-хаты, где и без них всегда довольно шумно.
Для домашнего ПК или тихого офиса лучше взять бесшумные подшипники скольжения, а если интересует ресурс, отдать предпочтение керамическим.
Особенно это важно, если компьютер установлен в той же комнате, где вы обычно спите, а на ночь вы его не выключаете — например, фармите АФК ресурсы в корейской ММОПРГ или там криптовалюты, а также по религиозным убеждениям.
В конце добавлю: при выборе, обращайте вниманье на параметр шума в технических характеристиках к товару. Сейчас есть очень много различных крутых производителей, которые имеют свои запатентованные технологии и может быть так, что уровень шума будет ниже чем ожидается.
Также советую ознакомиться с инструкцией «Как правильно ставить кулер на корпус». Поделитесь этом постом в социальных сетях, чтобы помочь продвижению моего блога. До завтра!
Uni ball подшипник что это
Уже несколько лет занимаюсь розничной продажей запчастей в крупнейшем АвтоТЦ нашего небольшого города. Предысторию как перешел от преподавания в совершенно другую область напишу как-нибудь в следующий раз, поэтому сразу к делу. Опишу бренды с которыми доводилось сталкиваться и марки авто, где они идут оригиналом. Пост не несет никакой рекламной цели, я не стремлюсь не разрекламировать и не принизить продукцию того или иного бренда, все ниже перечисленное сугубо из личного опыта.
Начну с продукции навысшего качества. И оскар получает наибольшего даверия заслуживают: FAG, SKF, NTN-SNR, NSK, KOYO, TIMKEN, KBC, ILJIN и наши VBF и VPZ.
FAG оригинал для VAG (ИМХО не плохое название для рэп-альбома). На большинстве немцев (и не только, например ступицы на Ford) в оригинале FAG. Качество превосходное, подделок не выявлено.
И о лучших отечественных производителях подшипников:
На сегодня все, в следующий раз, если Вам будет интересно, напишу о подшипниках среднего качества и о сделанных из говна и палок не очень качественных.
Так же в планах посты о элементах подвески, сцеплениях, фильтрах, маслах, кузовных деталях, радиаторах, сальниках и о многом и многом другом.
Буду рад, если кому-то пост окажется полезным. Тапками можно закидывать )
Тестирование
Как обычно, начнем с вентилятора.
Стартовое напряжение у данного экземпляра составило 5.5 В. Потребление тока при 12 В равно заявленному, а именно 0.18 А. Потребляемая мощность 2,16 Вт.
9X Optima приятно удивляет производительностью. И хотя на минимальной скорости температура перешагнула через рубеж в 90°С, следует помнить, что это под стресс-тестом, и в реальных нагрузках температуры будут ниже. При увеличении скорости вращения вентилятора эффективность охлаждения также очень неплохо масштабируется. А если посмотреть на уровень шума.
. то здесь все отлично. 600 и 900 об/мин можно назвать полностью бесшумными режимами, во втором случае, на открытом стенде, можно было услышать лишь поток воздуха. В закрытом корпусе все отлично. Оптимальным режимом можно назвать скорость вращения 1100-1200 об/мин. При хорошем уровне охлаждения шум вентилятора слышен только около корпуса. При работающих корпусных вентиляторах только включенная подсветка выдает работающий 9X.
Вступление. Коллекторные двигатели
Компьютерный вентилятор представляет собой несложную конструкцию, обычно состоящую из бесколлекторного электродвигателя постоянного тока и лопастей крыльчатки, которые приводятся в движение для перемещения воздушных масс. Это устройство давно стало стандартным компонентом в системах охлаждения современных компьютеров, однако для производства вентиляторов до сих пор применяются различные технологии и принципы. В этом материале мы попробуем разобраться с одним из наиболее часто возникающих вопросов по этим, казалось бы, банальным комплектующим: типу и характеристикам подшипников.
Возможно, вы могли видеть, как на упаковках кулеров производители указывают слово бесколлекторный (brushless) применительно к типу используемого вентилятора. Но какой же смысл несет данное обозначение? Чтобы понять это, следует сначала разобраться, как работает коллекторный (brushed) электромотор.
В простейшем случае, так называемый коллекторный электродвигатель постоянного тока (словосочетание “постоянный ток” повторяется нами вновь, так как именно DC, Direct Current, служит источником питания для компьютерных вентиляторов) является неким металлическим цилиндром, вокруг которого закручена медная проволока. Более корректным языком следует называть эту пару ротором с обмоткой. На цилиндре закреплен вал, и в совокупности это соединение подвижно. Таким образом, при движении цилиндра, вращение передается на вал, который, в свою очередь, уже может быть соединен со следующими движимыми компонентами системы. В частности, именно на валу закреплена крыльчатка интересующих нас кулеров.
При подаче энергии на обмотку прежде нейтрального цилиндра, он превращается в электромагнит, генерирующий магнитное поле между двумя полюсами (называемыми северным и южным). Кроме того, вокруг мотора дополнительно помещаются два магнита с противоположной полярностью (поляризующих магнита, статора). В то время, когда генерируемое рабочим электромагнитом магнитное поле оказывается противоположным создаваемому статичными магнитами, мотор приходит в движение; действует пара сил Ампера (ведь одноименные магнитные полюса отталкиваются друг от друга, а разноименные — притягиваются). Мы отобразили данный начальный этап на первом рисунке.
Гидродинамический подшипник
Считается вечным, ведь пока в нем есть масло, вал и втулка не могут соприкоснуться. Это обеспечивается особым профилем либо втулки, либо вала, обеспечивающих повышенное давление в некоторых участках. Обычно это встречные косые углубления на втулке. Их проще выполнить в мягком металле, не нарушая балансировки вала. Но на практике может встретиться все что угодно, щедро сдобренное маркетинговыми названиями.
Как видно по результатам моделирования, повышенное давление действует на вал со всех сторон. За счет этого вал меньше вибрирует и практически исключается контакт со втулкой. Но главная проблема подшипников скольжения — высыхание масла тут тоже присутствует. И добавляется еще одна: в лежачем положении масло, по мере высыхания, либо скопится в масляной камере (при этом некоторые конструкции исключают достаточное поступление масла за счет капиллярного эффекта), либо постепенно будет покидать подшипник через недостаточно герметичное уплотнение вала.
И ко всему этому еще добавляется очень большая восприимчивость к работе на низких оборотах. Давление масла зависит от оборотов, и если они будут недостаточны, то гидродинамический подшипник превращается в обычный подшипник скольжения. Недаром производители зачастую ограничивают нижнюю частоту вращения вентиляторов с гидродинамическими подшипниками в 600 оборотов в минуту. Но даже с таким ограничением пользователи отмечают появление посторонних звуков.
Заключение
Подшипники компьютерных вентиляторов имеют свои слабые и сильные стороны, учитывая которые можно избежать ускоренной поломки и бессмысленных трат.
Обычный подшипник скольжения дешевый, быстро выходит из строя, но на фронтальной панели может прослужить вполне долго.
Самосмазывающиеся подшипники, особенно с применением пластика (POM) и класса защиты IP6Х могут работать в любой части сборки, не уступая в долговечности другим типам.
Гидродинамический подшипник в самом простом исполнении даже капризнее чем обычный подшипник скольжения. Оптимальным будет использование на оборотах, близких к максимальным, если избегать «лежачего» положения.
Магнитное центрирование позволяет гидродинамическим подшипникам работать в любом положении и оборотах.
Подшипник качения самый надежный, но шумный. Зачастую заранее предупреждает о своей грядущей поломке повышенным шумом, что позволяет избежать внезапной остановки.
Подшипник скольжения
Традиционный спутник бюджетных вентиляторов. Внешне максимально простая конструкция, состоящая из латунной втулки и стального вала, но в своей работе не так уж и проста.
Небольшая разница в диаметре вала и втулки заполнена маслом. При вращении вала силы трения между валом и маслом нагнетают масло в место соприкосновения вала и втулки, создавая давление масляного клина. Если это давление будет достаточно большим, оно предотвращает контакт вала и втулки.
h — толщина слоя смазки, ω — угловая скорость вращения вала, d — диаметр вала, P — величина нагрузки, s —средний зазор, e — эксцентриситет
Как видно из рисунка слабым местом этого подшипника является то, что давление прилагается только с одной стороны вала — это не способствует гашению вибраций, а даже наоборот вызывает их при малой величине нагрузки.
По мере работы нагрев делает масло более жидким, что уменьшает давление масляного клина. Также нагрев способствует ускорению испарения масла и в итоге вал с втулкой начинает контактировать. При повышении окружающей температуры на 20 градусов срок эксплуатации такого подшипника снижается в 3 раза. То есть, для вентилятора с обычным подшипником скольжения наиболее удачным будет место с низкой температурой. А для уменьшения, микровибраций, которые изнашивают втулку и в итоге становятся слышимыми вибрациями нужна нагрузка на вал. Такие условия в сборке башенного типа актуальны только на фронтальной панели.
По мере усовершенствования этого типа подшипника появились самосмазывающиеся вариации, а также с винтовой нарезкой. Их особенностью является большее количество масла, доступное для смазки, а также некоторое подобие насоса за счет винтовых конструкций, обеспечивающее циркуляцию масла в любом положении.
Использование полиоксиметилена (POM) также идет на пользу. Этот материал частенько используют в редукторах дешевого электроинструмента. Но в данном случае это замена мягкой втулки из медного сплава, которая в редукторе рассыпалась бы моментально. Полимерный материал уменьшает коэффициент сухого трения и появление частиц с абразивными свойствами, которые в свою очередь ускоряют износ.
Все эти ухищрения не устраняют полностью недостатки конструкции подшипника скольжения, хотя и позволяют ему проработать несколько лет даже в неудачном положении. Наиболее живучим будет вентилятор, имеющий защиту IP6X. В нем применяется герметизирующая втулка для защиты от пыли, которая также мешает испаряться и вытекать маслу.
Uni ball подшипник что это
Время работы заявлено: до 35 000 час
Время работы реально: до 17 000 час
Это самый простой тип подшипников. Состоит из втулки, покрытой антифрикционным материалом, внутри которой вращается вал.
Время работы заявлено: до 70 000 час
Время работы реально: до 35 000 час
Подшипник скольжения с нарезами на втулке и оси, что обеспечивает рециркуляцию смазывающей жидкости.
Время работы заявлено: до 80 000 час
Время работы реально: до 40 000 час
Усовершенствованный подшипник скольжения, в котором вращение вала происходит в слое жидкости, постоянно удерживающейся внутри втулки за счёт создающейся при работе разницы давлений.
Время работы заявлено: от 160 000 час и выше
Время работы реально: от 160 000 час и выше
Практически, бесконтактный механизм, основанный на принципе магнитной левитации..
Время работы от 60 000 час до 90 000 час
Из всех типов подшипников качения в кулерах применяются только радиальные шарикоподшипники, состоящие из двух колец, тел качения (собственно шариков) и сепаратора.
Время работы заявлено: до 160 000 час
Время работы реально: до 160 000 час
Подшипник качения с использованием керамических материалов.
Время работы заявлено: до 160 000 час
Время работы реально: до 160 000 час
Усовершенствованный гидродинамический подшипник. Отличается увеличенным слоем жидкости (смазки) Для уменьшения износа вал центрируется установленным в основание постоянным магнитом.
Время работы заявлено: до 160 000 час
Время работы реально: до 160 000 час
Усовершенствованный подшипник скольжения. Имеет защиту от пыли, соответствующую IP6X, и специальный слот для восстановленного масла, которые увеличивают срок службы вентилятора.
Подшипник с полиоксиметиленом (POM Bearing)
Время работы заявлено: до 160 000 час
Усовершенствованный подшипник скольжения. Для увеличения срока службы вал покрыт полиоксиметиле́ном, обладающим пониженным коэффициентом трения скольжения.
Время работы заявлено:
до 200 000 час при 20°C
до 110 000 час при 70°C
Компания CUI разработала новый тип вентилятора, который устраняет разрыв между традиционными конструкциями на основе шарикоподшипников и подшипников скольжения. Новая конструкция подшипника, известная как система omniCOOL, использует магнитную подвеску для балансировки ротора в сочетании с усовершенствованным подшипником скольжения.
Ротор в системе omniCOOL работает как волчок, который никогда не падает и может работать под любым углом.
Система omniCOOL уменьшает или устраняет многие недостатки традиционных втулок или шариковых подшипников. Например, магнитная структура, активно уравновешивающая ротор, сводит к минимуму проблемы наклона и колебания, характерные для стандартных подшипников скольжения. И поскольку вал не опирается на внутреннюю часть подшипника, трение между ними значительно ниже, чем у традиционного подшипника скольжения.
Втулка, используемая в системе omniCOOL, специально закалена, чтобы противостоять истиранию и нагреву. Это позволяет работать при температуре до 90°C, в то время как традиционные подшипники скольжения обычно могут выдерживать температуру только до 70°C.
ВЫВОД: Как показала практика, несмотря на широчайшее разнообразие существующих типов подшипников, наибольший акустически комфорт предоставляют гидродинамические подшипники и их развитие. Лишь они обеспечивают одинаковый уровень шума весь срок эксплуатации.
Немного истории
Изначально подшипники выглядели совсем не так как сейчас. Как следует из названия, это то, во что упирается шип.
Простая конструкция за счет малого диаметра оси создает большое отношение плеч рычага и даже большой коэффициент трения не создает существенного противодействия вращению. А что бы износ был как можно меньше, в качестве подшипника используется более твердый материал. Сегодня такая конструкция встречается в механических часах.
Так или иначе прогресс взял свое, и современные конструкции уже более совершенны.
Подшипники с магнитным центрированием
Большая часть вентиляторов пользуется магнитной левитацией за счет притяжения постоянного магнита ротора и полюсов статора. Убедиться в наличии магнитной левитации просто — достаточно вдоль оси потолкать крыльчатку. Она свободно перемещается на некоторое расстояние и тут же возвращается. В вентиляторах с магнитным центрированием добавляют еще один магнит, придающий больше жесткости, и упор оси вала, который может быть выполнен как из пластика, так и из гидродинамического подшипника.
Дополнительная жесткость уменьшает вибрацию вала на низких оборотах и позволяет гидродинамическому подшипнику работать на любых оборотах и в любом положении.
Типы подшипников в корпусных вентиляторах
Активное охлаждение компонентов компьютера уже давно ни для кого не является новостью. Пользователи так сильно увлечены воздушными потоками, давлением внутри корпуса, что забывают о том, что не каждый вентилятор подходит на отведенную ему роль в полной мере. И не последнее значение в этом играет тип подшипника вентилятора.
Подшипник качения
Как можно понять из названия, принцип его работы основан на качении. Чем тверже материал, меньше шероховатость поверхности и точнее детали, тем дольше прослужит такой подшипник. Чем ниже рабочие обороты в подшипнике качения, тем дольше он проработает (даже в перерасчете на суммарное количество оборотов).
Ориентация в пространстве на работе никак не сказывается, поэтому вентиляторы на его основе можно применять в любой части сборки.
Но такой подшипник шумный, что делает его применение на низких оборотах бессмысленной затеей, и с течением времени создаваемый шум растет постепенно. Наиболее долговечная разновидность выполняется из керамики.
А самую тихую модификацию без сепаратора, в которой шарики не создают шума постукиванием друг о друга, скорее всего в компьютерных вентиляторах мы никогда и не увидим.
Спецификации и внешний вид
Модель: CNPS9X OPTIMA;
Габариты: 123(Ш) × 72(Г) × 156 (В) мм;
Материал: медные теплопроводные трубки и алюминиевый радиатор;
Подшипник: подшипник скольжения c винтовой нарезкой (Rifle Bearing);
Скорость вращения: 600 – 1500 об/мин (± 10%);
Уровень шума: не более 26 дБА;
Управление: ШИМ (PWM);
Максимальный воздушный поток: 60.98CFM (кубических футов в минуту).
Тело радиатора набрано из 47 алюминиевых пластин, сквозь которые проходит 4 медных 6-миллиметровых тепловых трубки (опять же видны аналогии с CNPS10X Optima 2011). На каждой пластине выштамповано название производителя и стилизованная буква Х. Габариты радиатора 123(Ш) × 47(Г) × 156 (В) мм.
Как и полагается бюджетному решению, для сопряжения пластин с трубками используется метод обжима. Расстояние между пластинами около 2 мм.
Как и множество других решений компании, Zalman 9X Optima использует технологию прямого контакта или DTH (Direct Touch Heatpipes). Тепловые трубки, проходя через подошву кулера, напрямую (почти, через термопасту, конечно же) контактируют с теплораспределительной крышкой процессора. Расстояние между трубками в подошве чуть более 1 мм. Качество обработки основания среднее.
Ровность основания не идеальная, присутствует горб в центре площадки.
Как и полагается, с завода присутствует защитная транспортировочная пленка с предупреждением для забывчивых пользователей.
Крепление радиатора к комплектной (и не только) скобе осуществляется при помощи двух зацепов с винтовым креплением.
Используется подшипник скольжения с винтовой нарезкой – это усовершенствованная версия подшипника скольжения со специальными нарезами на втулке и оси вентилятора. Благодаря этому осуществляется рециркуляция смазки, растет долговечность подшипника и уменьшается его шумность. Заявляется, что ресурс близок к гидродинамическому подшипнику.
Лопасти, в количестве 7 штук, имеют профиль акулий плавник (Shark fin). По утверждениям Zalman такое усовершенствование позволяет оптимизировать воздушный поток, минимизировать шумы и вибрацию, и увеличить объем прокачиваемого воздуха.
Крепление к радиатору с помощью скоб широко распространено, позволяет быстро монтировать/демонтировать вентилятор. Огорчает лишь отсутствие демпфирующих элементов, поскольку вибрация будет передаваться на радиатор и далее на корпус системного блока.
Форма радиатора и крепежные элементы позволяют установить вентилятор с обеих сторон или установить 2 вентилятора сразу, если бы в комплекте была вторая пара крепежных скоб. С другой стороны, рациональность его установки, ввиду небольшой толщины радиатора, под вопросом.
Тестовая конфигурация, программное обеспечение и методика тестирования
Тестирование проводилось на ПК следующей конфигурации:
Процессор: Intel Xeon X5660 (Socket 1366 LGA), 3.8 GHz, напряжение 1,3 В;
Термоинтерфейс: Arctic MX-4;
Материнская плата: Asus P6T SE;
Оперативная память: 2*4 GB DDR3 Kingston Hyper X;
Видеокарта: ASUS GeForce 210 1GB;
Накопитель: Samsung HD 103SJ 1 TB;
Корпус: Thermaltake Urban R31 Window;
Блок питания: Chieftec APS-650C.
Используемое программное обеспечение:
При измерении уровня шума использовался шумометр Uni-T UT353.
Характеристики Uni-T UT353:
Диапазон чувствительности: от 30 до 130 дБ;
Шаг измерений: 0,1 дБ.
Уровень шума измерялся с расстояния 20, 50 и 100 см от кулера, шумометр находился вдоль оси вращения кулера. Фиксация значений издаваемого шума производилась на открытом стенде.
Обзор и тестирование кулера Zalman CNPS9X Optima
После долгого затишья, в начале лета, компания Zalman представила новые системы охлаждения. Стан воздушных кулеров для процессоров пополнили две новых модели, и сегодня мы изучим одну из них – Zalman CNPS9X Optima.
О компании
Zalman основана в Южной Корее в 1999 году. Быстро стала широко известна благодаря своим системам охлаждения, а также корпусам. В IT-индустрии Zalman первая представила концепцию «бесшумной вычислительной системы». Благодаря научным изысканиям, компания является владельцем множества патентов. На данный момент ассортимент выпускаемой продукции очень широк: от традиционных СО до различной компьютерной периферии.
Установка
Для установки вам потребует длинная крестовая отвертка!
Для установки на сокеты процессоров AMD используется стандартная крепежная рамка, необходимо лишь расслабить крепления ушек скобы, накинуть их на зацепы стандартной рамки и закрутить отверткой. Крепим вентилятор, подключаем и все.
Для процессоров Intel все лишь немногим сложнее. Итак, по порядку.
Нам необходима рамка из комплекта поставки. В 4 отверстия устанавливаем прозрачные ножки крепления. Отлив на ножке устанавливается в положение необходимого нам сокета (в моем случае это S775). Совмещаем рамку с крепежными отверстиями на материнской плате, вставляем, для фиксации используем пластиковые кнопки из комплектации.
Ослабляем крепления ушек, наносим термопасту на процессор, устанавливаем радиатор, выводя ушки в зацепление с рамкой, и закручиваем крепежные болты. Устанавливаем вентилятор, подключаем и работа закончена.
В процессе инсталляции выявилось несколько нюансов. Поскольку в списке поддерживаемых платформ сокета 1366 нет, но есть крепежные отверстия для СО S775, крепежная клипса давала возможность установить кулер только в такой ориентации. Иначе мешал радиатор микросхемы северного моста. Также металлические зацепы для крепления к рамке оказались немного шире этой самой рамки, пришлось их чуть подогнуть.
Отпечаток термопасты подтверждает выпуклую подошву.
Заключение
+ Использование стандартной рамки крепления (для сокетов AMD).
— Небольшой список поддерживаемых платформ (по сравнению с «одноклассниками»).
Выражаю благодарность компании DNS за предоставленный образец, а также Клубу Экспертов DNS за возможность публикации обзора.
Упаковка и комплект поставки
Небольшая коробка, в которой поставляется кулер, выполнена в белом и синем цветах. Подобный дизайн автору встречался лишь на реинкарнации 10 Оптимы, а именно CNPS10X Optima 2011 (это не последнее сходство, но об этом далее).
Лицевая сторона изображает нам кулер во всей красе, рядом уместилась различная информация, например, название модели и обтекаемая формулировка о совместимости с Intel и AMD. Одна из боковых сторон дублирует часть информации с лицевой, но уже с изображениями. На другой боковой стороне среди прочего нанесены основные спецификации кулера на английском языке. Ниже указан список совместимых сокетов процессоров обоих производителей. На тыльной стороне коробки указаны особенности СО на 14 языках, включая русский.
Качество локализации на «великий и могучий» на уровне машинного перевода. Впрочем, официальный сайт переведен аналогично (Overmind передает привет!), в общем вы меня поняли).
Комплект поставки знаком любому, кто имел дело с кулерами Zalman.