Typer af kuglelejer - forskelle og sammenligning

Optimering af luftstrømmen på din pc er en af ​​de vigtigste opgaver som helhed i pc-byggeprocessen. Desværre er det også den, der bliver forsømt alt for let af uerfarne bygherrer. Luftkøling er stadig den mest effektive og omkostningseffektive måde at køle dine pc-komponenter på, og kabinens luftstrøm spiller en vigtig rolle i luftkølingens ydeevne på dine køleplader og grafikkort i kufferten. Denne tendens fortsætter også med flydende kølere, da radiatorerne til disse kølere også har brug for en masse luft, der bevæger sig gennem dem for at udføre deres funktion effektivt.

Dette er hvor case-fans kommer ind. Ikke kun er case-fans nogle af de vigtigste komponenter i enhver pc-build, men de er også ganske let en af ​​de mest under-ratede. Begyndende bygherrer såvel som entusiaster kan falde til en dårlig ide om at spare et par dollars på sagsfans ved at købe billige kvalitetsflader eller ved at købe færre fans, end de har brug for. Kufferter af høj kvalitet koster lidt så langt, som fans kommer, men det er ofte dem, der giver den højeste ydelse, støjsvage støjniveauer og lange levetider. Lejetypen af ​​kuffertventilatorer spiller en vigtig rolle i alle tre af disse parametre, og det er vigtigt at kende forskellene mellem de tre lejetyper, inden der træffes en købsbeslutning.

Ventilatorlejer

Så hvad er disse lejer præcist? For at forstå dette skal vi først dissekere selve ventilatorens anatomi. At være en relativt enkel komponent foregår der ikke så meget under emhætten. Ventilatoren fungerer ved hjælp af en rotor, der drejer på et leje for at fortrænge luft. For at en ventilator er pålidelig, er lejens funktion yderst vigtig i det overordnede ventilatordesign. Dette skyldes, at ventilatoren kan rotere tusindvis af gange i minuttet, og i hver rotation er der en stor belastning på lejet. Desuden skal ventilatoren også have en levetid på mange år. Det kan betyde hundreder af tusinder af ventilatorens rotationer, og lejerne indeni skal følge med det niveau af ydeevne.

Når vi taler om blæserlejer, skal vi huske et par ting. For det første skal vi forstå, hvilken type bærer ventilatoren bruger. Dette kunne være ærme-, kugle- og væskedynamiske lejer med nogle mindre variationer. Derefter skal du se på ventilatorens levetid med hensyn til de lejer, der bruges inde i den. Desuden skal støjniveauer, der genereres af ventilatorerne, også overvejes, hvilket vil afgøre, om lejet udfører sit arbejde ordentligt, og hvilket niveau af forhindring motoren normalt står over for. Monteringsorientering af ventilatorerne kan også være en ting at overveje i nogle ærmebærende blæsere, fordi der er visse forskelle, der er blevet observeret i levetid for disse blæsere afhængigt af deres orientering.

Her er de forskellige typer lejer, og hvordan de fungerer.

Ærme lejer

Den centrale aksel på en ventilator med hylsteret er lukket i en struktur, der ligner en muffe, således navnet. Olie bruges til smøring og let rotation. Bøsningen sikrer, at rotoren holdes i den rigtige position, og den bevarer også afstanden mellem rotoren og statoren. Desuden er der en vis beskyttelse, der tilbydes af bøsningen til skaftet.

Ærmelagers fans er normalt billige, enkle og ret robuste. Dette betyder, at disse ventilatorer bruges i et stort antal applikationer. De er enkle i design, hvilket betyder, at de er mindre tilbøjelige til at fungere. Ærmeholdige blæsere er også ret robuste, hvilket betyder, at de kan arbejde i barske miljøer og derfor har mange industrielle anvendelser. Ærmeholdige blæsere er også nogle af de mest støjsvage blæsere, hvilket altid er en god funktion, når det kommer til sagsventilatorer. På grund af deres enkle natur bruges de ofte i små legetøj eller gadgets.

Ærmeholdere er også den mest almindelige type kabinetventilatorer i computerverdenen. De er overkommelige, enkle at fremstille, har en stille lydprofil og har en rimelig levetid på omkring 40K timer (ved 60C). De har en tendens til at udvikle hvirvlende lyde langs linjen, når de er monteret i vandret position. Dette er grunden til, at bøsningslejerne bedst monteres i lodret position, og årsagen til denne undtagelse er smøresystemet.

Der er også nogle om aspekter af ærmeholdende blæsere. Disse fans har tendens til at mislykkes katastrofalt og ofte uden advarsel. De kan også lide af øjeblikkelige fejl ved temperaturer over 70 ° C på grund af den måde, deres smøresystem er organiseret på. Som nævnt før lider de under stærk forringelse, når de installeres i ikke-lodrette positioner.

Kuglelejer

Kuglelejes blæserdesign er en måde at bekæmpe nogle af manglerne ved ærmebærende blæserdesign. Kuglelejede blæserkonstruktioner bruger en ring af kugler rundt om akslen til at løse problemerne med rotorsving og ujævn slid. Lejerne giver reduceret friktion sammenlignet med bøsningsdesign, og fjedrene kan hjælpe med enhver hældning i blæseren, der kan være induceret af rotorens vægt. De fleste design af blæsermotorer har to lejer adskilt af fjedre. Hvis fjedrene placeres hele vejen rundt om akslen, kan enheden betjenes i enhver vinkel eller retning, hvilket resulterer i et mere pålideligt design.

Generelt er kuglelejerventilatorer mindre tilbøjelige til at blive slidt og kan fungere ved højere temperaturer i enhver retning. Kuglelejer er imidlertid dyrere at fremstille efter deres lidt mere komplekse natur og er derfor også mindre robuste. De er også lidt mere støjende sammenlignet med ærmebærende blæsere. Kuglelejer er meget anvendte i industrielle applikationer såsom blæsere til industrielle tørretumblere eller i kølesystemer til elektroniske komponenter. Afkølede server- og virksomhedsapplikationer har tendens til at favorisere kuglelejer også for deres ydeevne og levetid.

På grund af deres avancerede design holder kuglelejer betydeligt længere end ærme-lejeventilatorer, i gennemsnit omkring 60-75K timer (ved 60C) sammenlignet med 40K med ærmeleje-fans. Kuglelejer tåler også højere temperaturer bedre end ærmelejer. De kan også monteres i enhver retning uden bekymring for nedbrydning. Kuglelejere bruger et punktkontakt-lejesystem snarere end linjekontakt, hvilket genererer mindre friktion. De er dog lidt højere som nævnt før, og deres smøresystem kan svigte langsomt over tid og forårsage en gradvis stigning i støj.

Væskelejer

Væskelejer er i det væsentlige en modificeret version af et ærme-bærende design. De bruger ventilatorens egen rotation til at stabilisere ventilatoren og forbedre smøreydelsen dramatisk, og det resulterer i en ekstremt lydløs ventilator med lang levetid.

Væskelejer bruger en væskecyklingsteknologi, og som følge heraf har de en tendens til at bringe det laveste støjniveau ud af alle typer af lejer, der diskuteres her. De er også gode med hensyn til levetid, da disse lejer har den højeste forventede levetid ud af alle de lejetyper, der er angivet her. Væskelejernes levetid kan nå alt fra 100K timer i den lave ende (40-70C) til op til 300K timer, hvilket er ekstremt lang tid for en roterende ventilator.

Fans, der bruger de væskedynamiske opsætninger, forbliver meget stille i hele deres levetid. De kan også monteres i alle retninger og har ingen aksiale præferencer som ærmeviftere. Desuden foretrækkes væskedynamiske lejer generelt til bæredygtighed og relativ stilhed i højtydende pc'er og maskiner af denne art. De kan også skubbe den samme eller mere luft (i CFM) som andre fans i deres klasse. Dette gør de væskedynamiske blæserlejer de bedste i alle afdelinger.

Der er dog en betydelig ulempe ved denne teknologi. De væskedynamiske blæsere er lidt dyrere end sammenlignelige blæsere, der bruger de andre teknologier. Dette kan betyde et par dollars her og der på forbrugerniveau, hvilket er en god handel for en fan med en lang levetid med lydløs drift. Historien kan dog være lidt anderledes på det industrielle niveau.

Forskelle

De væsentligste forskelle mellem de tre typer lejer ligger ikke i deres ydeevne som fan, men hovedsageligt i deres støjniveauer, levetid og deres priser. Nederst på stativet har vi ærme-bærende blæsere. Disse fans har en tendens til at have rimelige levetider, der ikke er bemærkelsesværdige, er stille i starten af ​​deres levetid og er virkelig overkommelige, så en stor del af pc-ventilatormarkedet bruger stadig dette bærende design.

Derefter har vi kuglelejerne, der forbedrer levetiden for de ærmeholdende blæsere ganske markant, men de har også tendens til at være lidt højere og lidt dyrere. Endelig har vi de fluidbærende blæsere, der har de laveste støjniveauer og den længste levetid blandt alle tre, men også en tendens til at være dyrere end nogen af ​​de førnævnte lejetyper.

Valget af en bestemt valgmulighed for ventilatorbærer afhænger også af dit sagsvalg. Hvis din sag har blæsere, der er 140 mm og større, bør du ikke opleve noget utåleligt støjniveau og derfor kan du købe blæsere, der bruger ærme- eller kugleleje. Men hvis du har en overkommelig sag og er begrænset til flere 120 mm blæsere, er det sandsynligvis værd at investere i væskebærende blæsere for ekstra lang levetid og lavere støjniveauer. På et tidspunkt rammer du faldende afkast, så det ville være klogt at afbalancere sagsbudgettet med ventilatorerne sammen, så du ikke ender med at bruge mere på væskebærende blæsere end selve sagen.

Optimering af luftstrøm

Konfiguration af din sags luftstrøm er en ekstremt vigtig del af opbygningen af ​​en pc, og sagsfans spiller en meget vigtig rolle i dem. Først skal du beslutte, hvilken form for pres du vil opbygge i systemet. De fleste pc-entusiaster læner sig mod positivt tryk, der reducerer støvopbygningen i pc'en og generelt også giver bedre varme.

For at skabe et positivt tryk inde i systemet skal antallet af indsugningsventilatorer være højere end antallet af udstødningsventilatorer i systemet. Systemer med undertryk har flere udstødningsventilatorer end indtag, og det kan også være en god konfiguration under visse forhold. Negativt tryk har en enorm ulempe ved støvopbygning på grund af det faktum, at luft tvinges ind i sagen gennem små kroge og sprækker, så støvopbygning er et ganske stort problem.

Desuden skal case-fans vælges efter dit behov. Der er to hovedkategorier af pc-fans på markedet. Disse inkluderer luftstrømsfokuserede blæsere og statiske trykblæsere. De luftstrømsfokuserede blæsere er bedre til ventilering af sager, da de er i stand til at bevæge en stor mængde luft uden at blive for høje, hvis de har en af ​​de bedre lejetyper. Statisk trykventilatorer er beregnet til at blive installeret på radiatorer til vandkøling, da radiatorer er halvgennemtrængelige forhindringer i luftstrømmen. Installation af normale luftstrømsfokuserede kabinetventilatorer på en radiator kan resultere i, at der lækker luft fra siderne på radiatoren, fordi ventilatoren ikke har nok statisk tryk til at skubbe luften gennem køleribens ribber. Disse faktorer skal overvejes, inden der træffes en købsbeslutning på en pc-fan. Derudover vores anbefalet valg af pc-sagsventilatorer kan også være nyttigt i denne henseende.

Afsluttende ord

PC-blæsere bruger et lejesystem for at holde blæsernes bevægelige vinger fungerer effektivt og glat. Tre almindelige typer lejer er tilgængelige i forskellige produkter på markedet i dag, og forskellene mellem dem er vigtige at forstå, inden der træffes en købsbeslutning. Mens grundlæggende ventilatorer til ærmelejer kan være tilstrækkelige til de fleste pc-bygninger og andre applikationer, vil købere måske øge kugleleje- eller fluidbærende blæsere til en højere pris, hvis de ønsker bedre akustisk ydelse og en længere levetid for blæseren.