¿Cuáles son las ventajas de los ventiladores de refrigeración con rodamientos cerámicos?

Ya sea un radiador de extrusión de aluminio o un radiador de tubo de calor, el ventilador es el alma de la disipación de calor. Hablando de ventiladores, creo que todo el mundo pensará rápidamente en características como el silencio, el volumen de aire y la vida útil. Es el tipo de rodamiento lo que determina si el ventilador es silencioso, el volumen de aire y la vida útil, así que no subestime los rodamientos del ventilador. Debido a que hay muchos conocimientos involucrados, si desea elegir un ventilador de refrigeración que satisfaga sus necesidades, es fundamental comprender las características de los rodamientos. ?

Debido a que diferentes rodamientos tienen diferentes efectos en el rendimiento, no se pueden generalizar, y mucho menos rumores. Después de estudiar mucho, es posible que se interese más en los rodamientos de ventiladores y se convierta en un experto en este campo. Para facilitar que todos aprendan y comprendan las características de los distintos tipos de rodamientos de ventilador, el autor recopiló y compiló especialmente una gran cantidad de información sobre rodamientos (las explicaciones sobre rodamientos en el artículo se tomaron de la búsqueda de Baidu) para compartir con los internautas. Si hay alguna inexactitud, corríjame. Los jugadores con mejores fuentes de información también pueden responder en los comentarios.

El tipo de rodamiento se refiere al tipo de rodamiento utilizado por el ventilador del radiador enfriado por aire. En la ingeniería mecánica existen muchos tipos de rodamientos, pero sólo unos pocos se utilizan en productos para radiadores: rodamientos impregnados de aceite con fricción por deslizamiento (cojinetes deslizantes), rodamientos de bolas con fricción por rodadura e híbridos de ambas formas de rodamiento.

En los últimos años, los principales fabricantes de radiadores han introducido nuevas tecnologías en rodamientos, como rodamientos nanocerámicos, rodamientos Frye, etc., que también mejoran la forma básica de los rodamientos mencionados anteriormente. El principio de funcionamiento no es el mismo. Los radiadores convencionales refrigerados por aire utilizan principalmente cojinetes de aceite y cojinetes de bolas.

Los cojinetes de aceite son cojinetes lisos con fricción deslizante, y el aceite lubricante actúa como lubricante y reductor de arrastre. Aunque el ruido es bajo y el costo de fabricación es bajo, el desgaste es grave y la vida útil está lejos de la de los rodamientos de bolas. Además, después de un uso prolongado, debido al sello de aceite, el aceite lubricante se evaporará gradualmente y también entrará polvo en los rodamientos, lo que provocará problemas como una velocidad más lenta del ventilador y un aumento del ruido. Continúe repostando o reemplácelo por uno nuevo.

Los rodamientos de bolas cambian el modo de fricción de los rodamientos, utilizando fricción de rodadura, lo que reduce efectivamente la fricción entre las superficies del rodamiento, extiende efectivamente la vida útil del rodamiento del ventilador y, por lo tanto, extiende la vida útil del radiador. . La desventaja es que el proceso es relativamente complejo, lo que provoca mayores costes y un mayor ruido de trabajo.

Los rodamientos magnéticos actuales (cojinetes magnéticos) se han vuelto populares, pero en realidad no pueden considerarse como un método de rodamiento separado. Porque su aplicación específica debe combinarse con otras formas de rodamientos, como levitación magnética + rodamientos de bolas, levitación magnética + rodamientos de aceite, levitación magnética + rodamientos vaporizados, etc. Los cojinetes magnéticos utilizan fuerza magnética para hacer levitar el rotor en el aire, por lo que no hay contacto mecánico entre el rotor y el estator. En comparación con los rodamientos de bolas tradicionales y los rodamientos impregnados de aceite, los rodamientos magnéticos no tienen contacto mecánico y el rotor puede funcionar a velocidades extremadamente altas. Tienen las ventajas de un bajo desgaste mecánico, bajo consumo de energía, bajo nivel de ruido, larga vida útil y sin necesidad de lubricación. y sin contaminación por petróleo. Especialmente adecuado para entornos de alta velocidad, vacío, ultralimpios y otros entornos especiales.

Dos. Descripción detallada de los tipos de rodamientos

En los últimos años, las nuevas tecnologías de rodamientos introducidas por los principales fabricantes de radiadores, como rodamientos magnéticos, rodamientos para sistemas de protección de fluidos, rodamientos hidráulicos, rodamientos Frye, rodamientos nanocerámicos, etc. También se mencionó anteriormente. Se ha mejorado sobre la base de la forma básica del rodamiento y el principio de funcionamiento básico no ha cambiado. ?

●?Cojinetes impregnados de aceite

Los rodamientos impregnados de aceite normales se llenan con más aceite.

El aceite tradicional que contiene aceite es fácil de evaporar y contaminarse con polvo.

¿Rodamientos que contienen aceite (manguitos? rodamientos)? Es un cojinete de fricción deslizante con aceite como lubricante y reductor de arrastre. Durante el uso inicial, el ruido de funcionamiento es bajo y el costo de fabricación es bajo. Sin embargo, este tipo de rodamiento se desgasta seriamente y su vida útil es muy diferente a la de los rodamientos de bolas. Además, después de que el rodamiento se usa durante mucho tiempo, debido al sello de aceite (los productos para radiadores de computadora no pueden usar sellos de aceite de alta gama, generalmente sellos de aceite de papel comunes), el aceite lubricante se evaporará gradualmente y también entrará polvo en el rodamiento. , lo que hace que la velocidad del ventilador disminuya y el ruido aumente. Los problemas importantes, como el desgaste de los cojinetes, provocan una vibración severa del ventilador excéntrico. Cuando ocurren estos fenómenos, es necesario abrir el sello de aceite y repostar, o eliminarlo y comprar un ventilador nuevo.

Ejemplo que contiene aceite

El cuerpo sinterizado fabricado mediante pulvimetalurgia utilizando polvo metálico como materia prima principal es poroso en sí mismo, y el número, tamaño, forma y tamaño de los poros pueden ser Ajustado libremente durante el proceso de fabricación. Ventajas técnicas distribuidas. ? Aprovechando la porosidad del cuerpo sinterizado, se impregna con entre un 10% y un 40% (fracción en volumen) de aceite lubricante y se utiliza en estado autolubricante.

La temperatura del rodamiento aumenta durante el funcionamiento. Dado que el coeficiente de expansión del aceite es mayor que el del metal, ingresa automáticamente a la superficie deslizante para lubricar el rodamiento. Cuando deja de funcionar, el aceite vuelve a los poros a medida que baja la temperatura. .

Los rodamientos impregnados de aceite tienen las características de bajo costo, absorción de impactos, bajo nivel de ruido y no necesitan agregar aceite lubricante para un funcionamiento a largo plazo. Son especialmente adecuados para entornos de trabajo donde la lubricación es difícil o el aceite. No se permite la contaminación. La porosidad es un parámetro importante para los rodamientos que contienen aceite. Los rodamientos que contienen aceite que funcionan a alta velocidad y carga ligera requieren un alto contenido de aceite y una alta porosidad. Los rodamientos impregnados de aceite que funcionan a bajas velocidades y cargas pesadas requieren alta resistencia y baja porosidad. Este tipo de rodamiento se inventó a principios del siglo XX y se utiliza ampliamente debido a su bajo coste de fabricación y facilidad de uso. Actualmente se ha convertido en un componente básico indispensable para el desarrollo de productos industriales como automóviles, electrodomésticos, equipos de audio, equipos de oficina, maquinaria agrícola y maquinaria de precisión.

Los rodamientos de aceite se dividen en rodamientos a base de cobre, a base de hierro y a base de cobre.

●?Rodamiento de una sola bola

Ejemplo de principio de rodamiento de una sola bola

¿Rodamiento de una sola bola (1? bola + 1? ¿cojinete de manguito)? Es una mejora con respecto a los rodamientos tradicionales impregnados de aceite, ya que utiliza una forma híbrida de fricción por deslizamiento y fricción por rodadura. De hecho, se trata de utilizar un rodamiento de bolas y un rodamiento impregnado de aceite para reducir el costo de los rodamientos de bolas dobles. El rotor y el estator están lubricados con bolas y equipados con aceite lubricante. Supera las deficiencias de la corta vida útil y el funcionamiento inestable de los rodamientos que contienen aceite, y el aumento de costos es extremadamente limitado. El rodamiento de bolas simple absorbe las ventajas de los rodamientos impregnados de aceite y de los rodamientos de bolas dobles, aumentando la vida útil del rodamiento a 40.000 horas. La desventaja es que el ruido de funcionamiento aumenta después de añadir las bolas, pero sigue siendo menor que el de los rodamientos de bolas dobles.

Bajo nivel de ruido y larga vida útil son las características de los rodamientos de bolas simples, que superan las deficiencias de los rodamientos de bolas dobles, como el ruido fuerte, el alto costo y la dificultad. Hereda las ventajas de la larga vida útil de las bolas dobles y absorbe las ventajas del bajo ruido de los rodamientos sellados con aceite. Se puede decir que es la primera opción para los rodamientos de bajo costo. Comparables a esto son los rodamientos hidráulicos, que tienen una vida útil de 40.000 a 50.000 horas. La ventaja es que el ruido no aumentará después de un uso prolongado y no es necesario agregar aceite lubricante. El ruido de un solo rodamiento de bolas aumenta ligeramente después de un uso prolongado, lo que se puede solucionar añadiendo grasa. Pero no se utilizan cojinetes hidráulicos, por lo que los cojinetes hidráulicos son difíciles y costosos.

●?Rodamiento de bolas doble

Ejemplo del principio de rodamiento de bolas doble

Rodamiento de bolas completamente cerrado

Rodamiento de bolas doble (2? bolas ? rodamientos)? Es un rodamiento de gama relativamente alta. Utiliza dos rodamientos de bolas en forma de fricción por rodadura. Hay varias pequeñas bolas de acero que rodean el eje del rodamiento. Cuando la paleta o el eje del ventilador gira, la bola de acero gira con él. Como todas son esferas, la fricción es pequeña y no hay problema de fuga de aceite. La ventaja de los rodamientos de bolas dobles es su larga vida útil, entre 50.000 y 100.000 horas. Tiene buenas propiedades antienvejecimiento y es adecuado para ventiladores de alta velocidad.

La desventaja de los rodamientos de bolas dobles es el alto coste de fabricación y el mayor ruido al mismo nivel de velocidad. El rendimiento de sellado de los rodamientos de bolas dobles y los rodamientos hidráulicos es muy bueno, especialmente los rodamientos de bolas dobles. Los rodamientos de bolas dobles están completamente integrados en el ventilador y la parte giratoria no está en contacto directo con el mundo exterior. En un entorno sellado, el entorno de trabajo del rodamiento es relativamente estable. Por lo tanto, casi todos los ventiladores de gran diámetro con una velocidad de 5.000 rpm utilizan rodamientos de bolas dobles. Sin embargo, los rodamientos hidráulicos tienen un circuito de retorno de aceite exclusivo, por lo que la posibilidad de fugas de aceite lubricante es muy pequeña, así que no se preocupe demasiado.

Tres. Familia de cojinetes de aceite

★?Cojinete hidráulico

El cojinete hidráulico representa el ventilador AVC.

Rodamientos hidráulicos (¿rodamientos? hidráulicos)? Fue iniciada por AVC y es una tecnología mejorada basada en el hecho de que los cojinetes hidráulicos impregnados de aceite tienen un espacio de almacenamiento de aceite más grande que los cojinetes impregnados de aceite y tienen un circuito de suministro de aceite de bucle invertido único. El ruido de funcionamiento del ventilador con cojinete hidráulico se reduce significativamente y la vida útil es muy larga, alcanzando las 40.000 horas. Los cojinetes hidráulicos son esencialmente cojinetes que contienen aceite. Sin embargo, después de las mejoras, la vida útil de este rodamiento sellado con aceite es mucho más larga que la de los rodamientos sellados con aceite ordinarios y hereda las ventajas de los rodamientos llenos de aceite: bajo ruido de funcionamiento. Actualmente, se han utilizado cojinetes hidráulicos en los radiadores AVC, pero no todos los radiadores AVC utilizan ventiladores con cojinetes hidráulicos.

★?Orientación del rifle

El radiador Coolpad utiliza rodamientos Frye.

El izquierdo es un rodamiento impregnado de aceite y el derecho es un rodamiento Frye.

¿Posición de freír (rifle? ¿cojinete)? El fabricante representativo de la tecnología es CoolerMaster. En la actualidad, CoolerMaster ha actualizado la mayoría de los ventiladores tradicionales que contienen aceite a rodamientos Xinfu. Como mejora con respecto a los rodamientos tradicionales impregnados de aceite, los rodamientos Frye están hechos de materiales resistentes al desgaste, lo que reduce la fricción entre el rodamiento y el núcleo del eje.

Los rodamientos Frye también tienen un núcleo de eje con ranuras en espiral invertidas y ranuras de retención de aceite. Cuando el ventilador está funcionando, formará un desplazamiento inverso para evitar la pérdida de aceite y prolongar la vida útil del rodamiento. Al adoptar las estructuras y componentes anteriores, los ventiladores con rodamientos Frye mejoran en gran medida las capacidades de bloqueo de aceite y rodamientos y reducen el ruido.

★?Cojinetes fluidodinámicos

Los ventiladores de hoz prefieren utilizar cojinetes hidrodinámicos.

Rodamientos fluidodinámicos

Ejemplos de rodamientos fluidodinámicos

Rodamientos fluidodinámicos (¿Hypro? Rodamientos)? Su nombre proviene de HY (Hydrodynamics? Wave, Hydrodynamic Wave) PRO (Oil? Protection? System (Oil Protection System) es un producto patentado del conocido fabricante de radiadores y ventiladores ADDA, y también es pionero en productos tradicionales que contienen aceite. cojinetes hidrodinámicos y Se basa en cojinetes hidráulicos y se ha mejorado muchas veces. Se puede decir que los dos diseños han adoptado algunas medidas de mejora únicas, pero son esencialmente sistemas de aceite circulante y su rendimiento es básicamente el mismo en todos los aspectos. Generalmente, la vida útil del producto puede alcanzar más de 50.000 horas.

★?Rodamientos nanocerámicos

El radiador Foxconn toma la iniciativa en el lanzamiento de rodamientos nanocerámicos

La aparición. de los rodamientos nanocerámicos

¿Los rodamientos nanocerámicos (Nano? ¿Cerámica? Rodamiento, NCB) son los rodamientos que contienen aceite que Foxconn introdujo por primera vez en sus productos. desgaste durante el uso y tienen baja confiabilidad a largo plazo. Los nano rodamientos superan eficazmente este problema. La tecnología utiliza materiales poliméricos especiales y aditivos especiales para integrarlos completamente. Nanopartículas de circonio bajo el microscopio

El núcleo del rodamiento utiliza un material especial de dióxido de titanio, fabricado mediante molde de estampado y proceso de sinterización. Las partículas de cristal se reducen de 60 um a 0,3 um, que son fuertes, suaves y resistentes al desgaste. resistente El rodamiento nanocerámico tiene una fuerte resistencia a altas temperaturas y no es volátil, lo que extiende en gran medida la vida útil del ventilador. Las propiedades de los nanorodamientos son similares a las de la cerámica y cuanto más se desgastan, más suaves se vuelven. Según las pruebas, la vida útil promedio de los ventiladores que utilizan rodamientos nanocerámicos es de más de 6,5438+0,5 millones de horas. Esta tecnología no es verdadera nanotecnología y los materiales utilizados no son verdaderos nanomateriales. La palabra nano solo se usa para llamar la atención. /p>

Propiedades físicas de la nanozirconia

El polvo de nanozirconia tiene las características de reducir en gran medida la temperatura de sinterización, alta dureza y alta resistencia, el coeficiente de expansión térmica, el coeficiente de fricción, la densidad y la dureza. Y otros parámetros son mucho más altos que el bronce y el acero para rodamientos utilizados en rodamientos sellados con aceite y rodamientos de bolas, y algunos parámetros incluso alcanzan un nivel comparable al coeficiente de diamante. Usando estas características, se pueden usar rodamientos nanocerámicos. Se hace muy pequeño, se expande la resistencia a altas temperaturas y tiene las características de fuerte aislamiento, resistencia a la presión, resistencia a la oxidación y resistencia a la corrosión, lo que está muy por delante de la producción de ventiladores con cojinetes sellados con aceite tradicionales.

Se utilizan ventiladores con cojinetes sellados con aceite tradicionales. Durante el proceso, hay un desgaste grave y la vida útil es muy corta. Además, a medida que aumenta la temperatura, es fácil provocar que se produzca una expansión térmica interna. atascado en el eje, y la velocidad del ventilador disminuye o incluso se detiene, lo cual es extremadamente peligroso para los chips de varios dispositivos. Los ventiladores con cojinetes son muy capaces de soportar altas temperaturas y el lubricante de nanopartículas no es volátil, lo que duplica la vida útil. ventiladores que utilizan rodamientos nanocerámicos.

En comparación con los ventiladores con rodamientos de bolas, los ventiladores con rodamientos nanocerámicos también reducen el ruido. El ruido generado es 2-3 dB menor que el de los ventiladores con rodamientos de bolas dobles. Los ventiladores con rodamientos de nanocerámica son mucho más simples que los ventiladores con rodamientos de bolas, lo que prácticamente mejora la calidad y reduce los costos. Debido al pequeño tamaño de los rodamientos de nanocerámica, en el diseño del ventilador, los devanados del motor se pueden alargar para aumentar. la potencia y la velocidad. En comparación con los ventiladores con rodamientos de bolas, su área central es más pequeña, lo que aumenta efectivamente el área espacial de las aspas y aumenta la circulación del aire.

Cuarto, rodamientos magnéticos superestáticos

¿Rodamientos magnéticos?

Los ventiladores Anemei utilizan rodamientos magnéticos.

Estructura de soporte magnético

Rodamiento magnético (¿magnético? ¿cojinete)? El rotor está suspendido magnéticamente en el aire, por lo que no hay contacto mecánico entre el rotor y el estator. Su principio es que la línea de inducción magnética es perpendicular a la línea de levitación magnética y el eje es paralelo a la línea de levitación magnética. De esta manera, el peso del rotor se fija en la pista de rodadura y el núcleo del eje casi descargado está. apoyado en la dirección de la línea de levitación antimagnética, formando todo el rotor suspendido sobre una pista fija.

En comparación con los rodamientos de bolas tradicionales y los rodamientos impregnados de aceite, los rodamientos magnéticos no tienen contacto mecánico y el rotor puede funcionar a velocidades extremadamente altas. Tienen las ventajas de un bajo desgaste mecánico, bajo consumo de energía, bajo nivel de ruido, larga vida útil y sin necesidad de lubricación. y sin contaminación por petróleo. Especialmente adecuado para entornos de alta velocidad, vacío, ultralimpios y otros entornos especiales. De hecho, la levitación magnética es sólo una función auxiliar, no una forma independiente de transporte. Las aplicaciones específicas deben combinarse con otras formas de rodamientos, como levitación magnética + rodamientos de bolas, levitación magnética + rodamientos de aceite, levitación magnética + rodamientos vaporizados, etc. Esta tecnología no ha sido reconocida por los países europeos y americanos.

El principio de funcionamiento de los rodamientos magnéticos

El principio de los rodamientos magnéticos activos

Tomemos como ejemplo un sistema de levitación magnética simple, que consta de un rotor, un sensor , controlador y actuador Compuesto por cuatro partes, el actuador incluye un electroimán y un amplificador de potencia. Suponiendo que el rotor sea perturbado hacia abajo en la posición de referencia, se desviará de su posición de referencia. En este momento, el sensor detecta el desplazamiento del rotor desde el punto de referencia. El microprocesador, como controlador, convierte el desplazamiento detectado en una señal de control. Luego, el amplificador de potencia convierte esta señal de control en una corriente de control. el imán del actuador. La fuerza magnética impulsa el rotor de regreso a su posición de equilibrio original. Por lo tanto, no importa si el rotor se mueve hacia abajo o hacia arriba, el rotor siempre puede estar en un estado de equilibrio estable.

Rodamientos magnéticos (¿magnetic? rodamientos)? El motor adopta un diseño de levitación magnética (sistema magnético, MS). Su línea de inducción magnética es perpendicular a la línea de levitación magnética, por lo que el núcleo del eje es paralelo a la línea de levitación magnética, por lo que el peso del rotor se fija en la pista de carrera. y el núcleo del eje casi descargado se utiliza para soportar las líneas de levitación antimagnética, formando todo el rotor suspendido sobre una pista de rodadura fija. Por lo tanto, la levitación magnética es en realidad sólo una función auxiliar, no una forma portadora independiente. Las aplicaciones específicas deben coincidir con otras formas de rodamientos, como suspensión magnética + rodamientos de bolas, suspensión magnética + rodamientos de aceite, suspensión magnética + rodamientos vaporizados, etc. Esta tecnología no ha sido reconocida por los países europeos y americanos.

★?rodamiento vapo

El radiador ASUS Lion utiliza rodamiento de vaporización vapo.

¿Rodamientos vaporizados (VAPO? rodamientos)? Sunon ha mejorado la tecnología de levitación magnética, es decir, ha reforzado la dureza del manguito del cojinete impregnado de aceite y ha tratado especialmente la superficie interior del manguito, superando así las deficiencias del cojinete impregnado de aceite que no puede soportar altas temperaturas. Combinado con la tecnología de levitación magnética, la vida útil se prolonga enormemente.

Con el desarrollo de la teoría del control y la mejora continua de los requisitos de rendimiento para los sistemas de rodamientos magnéticos, los algoritmos de control que deben implementar los controladores de sistemas de rodamientos magnéticos se están volviendo cada vez más complejos. Aunque los controladores analógicos tradicionales tienen las ventajas de bajo costo, velocidad rápida, rendimiento estable y buena adaptabilidad a los algoritmos de control PID, es difícil satisfacer las crecientes necesidades de los usuarios. Por lo tanto, el control digital se ha convertido en la tendencia principal en el control de sistemas de eje magnético. SUNON en la provincia de Taiwán produce principalmente ventiladores con cojinetes VAPO de suspensión magnética SUNON.

★?Rodamiento magnético externo individual especial

Apariencia del ventilador magnético externo

Estructura interna del ventilador magnético externo

Magnético externo (T.M.D ) El ventilador cuenta con un motor que se mueve alrededor de un marco, sostenido únicamente por un pequeño cojinete en el centro. Los beneficios son obvios: la zona de viento aumenta y la zona ciega se reduce considerablemente. Se dice que este diseño puede aumentar el volumen de aire y la presión estática en un 30%, y debido a que la tecnología T.M.D también combina las aspas de aire patentadas con el anillo guía exterior, puede hacer que el flujo de aire esté más concentrado y reducir la generación de turbulencias. mejorando así la eficiencia de disipación de calor y reduciendo el costo del ruido en un 5%. En términos generales, es más adecuado utilizar rodamientos de bolas, que tienen baja fricción y una larga vida útil. No hay nada de malo en usar rodamientos hidráulicos, pero los rodamientos envejecidos pueden hacer que el arranque sea más lento y tener una vida útil no tan buena como la de los rodamientos de bolas.

Comparación de tipos de verbos (abreviaturas de verbos)

Datos relacionados

No es difícil ver a través de la comparación que después de la mejora y la perfección continuas, el enorme La familia petrolera tiene la capacidad de cumplir con los requisitos de aplicaciones principales. El soplador hidráulico más utilizado en la actualidad tiene una vida útil de 30.000 a 50.000 horas y es totalmente capaz de cumplir con los requisitos de aplicaciones generales. El efecto de silencio es obviamente mejor que el de los fanáticos de la pelota. Los jugadores no tienen que perseguir ciegamente a los fanáticos de la pelota al comprar fanáticos. Además, la artesanía de los ventiladores es relativamente difícil y el precio es relativamente caro. Sin embargo, para los jugadores que buscan longevidad, también podrían comprar un ventilador de doble bola y un rodamiento nanocerámico. Para los jugadores que buscan un sonido ultrasilencioso, sería mejor comprar un ventilador de levitación magnética, pero la desventaja es que el proceso es difícil y el precio es relativamente caro.

Resumen:

A través de la introducción anterior, no es difícil descubrir que todavía hay muchas formas de elegir un pequeño ventilador de refrigeración.

Y a veces vida y silencio, silencio y coste, vida y coste no son directamente proporcionales, por eso hay que prestar más atención y distinción a la hora de elegir. No pase por alto nada y, desde luego, no se pierda las funciones que más necesita. Se recomienda elegir según la capacidad de consumo, el entorno de uso, el volumen de aire y otras características.