Montáž a merania vibrácií
Zaujíma vás, ako si dnes Gentle Typhoon D1225C, pôvodca efektívne tvarovaného rotora, počína v porovnaní s podstatne novšími ventilátormi? Veľmi dobre. Mimo pásma najintenzívnejších vibrácií s otravnými rezonančnými frekvenciami má aj zo súčasného pohľadu tento ventilátor špičkový pomer výkonu k hlučnosti. V niektorých je dokonca stále neprekonaný a vtedajší konštruktéri stavali na silných fyzikálnych základoch.
Montáž a merania vibrácií
Každý testovaný ventilátor treba prirodzene najprv vhodne pripevniť. Pri tom všetkom, čo chceme merať a pri takej presnosti, aká na relevantné merania musí byť, to záleží aj na najmenších detailoch. Celý systém uchytenia je pomerne zložitý a sme radi, že sme ho doladili k maximálnej spokojnosti. Aj keď to teda znamenalo stovky hodín laborovania. Čo je na tom také komplikované? Je toho viac.
Ventilátory sa inštalujú k multifunkčnému držiaku. Substrát je 2 mm hrubý kovový plát, ku ktorému sa pripevňuje ventilátor, respektíve ventilátor spolu s prekážkou (napríklad s filtrom, šesťuholníkovou mriežkou či radiátorom kvapalinového chladiča).
Pre správny a vždy rovnaký prítlak sú ventilátory doťahované vždy rovnakou silou momentovým skrutkovačom. Keby to tak nebolo, tak by mohli vznikať škáry a vôle v montáži, skrátka nerovné podmienky s nežiaducim skreslením. Napríklad aj pre meranie vibrácií. Navrchu ventilátorového držiaka je aj držiak pre trojosí snímač vibrometra. Ten je už prichytený magneticky cez oceľovú vložku, na ktorú snímač pôsobí silou jedného kilogramu a vďaka dorazu je aj vždy v rovnakom mieste a v rovnakom kontakte so zvyškom konštrukcie. To sú z hľadiska opakovateľnosti meraní základné veci.
Aby bolo možné zachytiť intenzitu v čo najvyššom rozlíšení, nemôže byť podnos držiaka príliš ťažký a zároveň musí byť dostatočné pevný, aby sa nekrútil. Tým by znovu dochádzalo k rôznym skresleniam. Preto sme na výrobu držiaka použili tvrdú (H19) hliníkovú (AL99,5) dosku, ktorej hmotnosť je tak akurát na to, aby nebol významne obmedzovaný voľný pohyb.
Na dosiahnutie čo najjemnejšieho rozlíšenia pre meranie vibrácií sú v montážnych dierach, cez ktoré sa držiak inštaluje k tunelu, mäkké gumené vložky. A hneď za týmito vložkami sú silentbloky s veľmi nízkou tvrdosťou 30 Shore. Tie sú použité aj z toho dôvodu, aby vibrácie ventilátorov neprerážali na kostru tunela. Keby k tomu dochádzalo, tak by sa pri ventilátoroch s intenzívnejšími vibráciami do výsledkov meraní hluku premietla aj táto sekundárna zložka hluku, ktorá sa netýka aerodynamického zvuku ventilátora.
V tomto je dobré mať ideálne podmienky aj napriek tomu, že sú v praxi nedosiahnuteľné, pretože sa vibrácie ventilátorov budú na kostru skrinky prenášať v nejakej miere vždy. Ale každá skrinka na ne bude reagovať inak, respektíve konečná hlučnosť bude závisieť od viacerých faktorov, počnúc použitými materiálmi. Preto je dobré túto zložku hluku navyše pri testovaní odfiltrovať a do praxe kalkulovať s nameranými intenzitami vibrácií. Čím vyššie tieto vibrácie sú, s tým vyšším prídavkom hlučnosti treba počítať.
Silentbloky sú prirodzene naformátované tak, aby držiak trochu odsadili od zvyšku tunela, inak by nemali zmysel. Vzniká tu tak medzera, ktorá je po celej ploche vytesnená mäkkým penovým tesnením s uzavretou bunkovou štruktúrou (tzn., že je nepriedušná).
Na správne vycentrovanie rotora ventilátorov voči ostatným prvkom obsahuje držiak vystúpený rámček, ktorý kopíruje vnútorný obrys tesnenia. A aby toho nebolo málo, tak sa rámček s testovaným ventilátorom k tomuto tesneniu dotláča malou silou tlačných pružiniek, ktorá je nastavená zase s ohľadom na čo najvyššie rozlíšenie pre meranie vibrácií a zároveň tak, aby vznikal dostatočný prítlak na zachovanie bezchybnej tesnosti.
Vibrácie meriame meracím prístrojom Landtek VM-6380. Ten zaznamenáva rýchlosť kmitania (v mm) za sekundu vo všetkých osiach (X, Y, Z). Na rýchlu orientáciu počítame z nameraných hodnôt 3D vektor a do grafov uvádzame „celkovú“ intenzitu vibrácií. Svoje výsledky si nájdete ale aj vtedy, pokiaľ vás zaujíma iba konkrétna os.
Najkomplikovanejšiu časť tunela už poznáte a v rámci ďalšej kapitoly sa posunieme ďalej. Stále ale zostaneme na začiatku tunela, len odbočíme k perifériám po stranách.
- Contents
- Detaily Nidec Servo Gentle Typhoon D1225C (2150/12)
- Základ metodiky, veterný tunel
- Montáž a merania vibrácií
- Počiatočné zahorenie a záznam otáčok
- Základ 6 rovnakých hladín hluku...
- ... a farba zvuku (frekvenčná charakteristika)
- Merania statického tlaku...
- ... a prietoku vzduchu
- S prekážkami je všetko inak
- Ako meriame spotrebu a výkon motorčeka
- Merania intenzity (a spotreby) osvetlenia
- Výsledky: Otáčky
- Výsledky: Prietok bez prekážok
- Výsledky: Prietok cez nylonový filter
- Výsledky: Prietok cez plastový filter
- Výsledky: Prietok cez šesťuhoľníkovú mriežku
- Výsledky: Prietok cez tenší radiator
- Výsledky: Prietok cez hrubší radiator
- Výsledky: Statický tlak bez prekážok
- Výsledky: Statický tlak cez nylonový filter
- Výsledky: Statický tlak cez plastový filter
- Výsledky: Statický tlak cez šesťuhoľníkovú mriežku
- Výsledky: Statický tlak cez tenší radiátor
- Výsledky: Statický tlak cez hrubší radiátor
- Výsledky: Statický tlak, efektivita podľa orientácie
- Realita vs. špecifikácie
- Výsledky: Frekvenčná charakteristika zvuku bez prekážok
- Výsledky: Frekvenčná charakteristika zvuku s prachovým filtrom
- Výsledky: Frekvenčná charakteristika zvuku so šesťhrannou mriežkou
- Výsledky: Frekvenčná charakteristika zvuku s radiátorom
- Výsledky: Vibrácie, súhrnne (dĺžka 3D vektora)
- Výsledky: Vibrácie, os X
- Výsledky: Vibrácie, os Y
- Výsledky: Vibrácie, os Z
- Výsledky: Spotreba (a výkon motorčeka)
- Chladiaci výkon na watt, prietok vzduchu
- Chladiaci výkon na watt, statický tlak
- Prietok vzduchu za euro
- Statický tlak za euro
- Výsledky: Osvetlenie – svietivosť a spotreba LED
- Výsledky: Pomer spotreby LED k spotrebe motorčeka
- Hodnotenie
Vďaka za parádnu recenziu.
Vzhľadom na ako ako dlho trvá vývoj chcel by som občas vedieť na koľkých ľudí stojí. Pamätám sa ako GN robil prehliadku nejakého výrobcu MB a biosy tam pripravovali 1-2 ľudia. Keď vidím do biznisu v ktorom robím (elektrické stanice/elektrárne) je to často krát prekvapivo málo alebo veľa ľudí.
To by ma tiež zaujímalo, ktorá firma koľko zdrojov investuje do prác na ventilátoroch… obávam sa ale, že to bude skôr tá možnosť „málo“.
Mám nejaké útržkové informácie o tom, ako sa hlavní konštruktéri produktov niektorých firiem tej práci venujú na veľmi malé, v podstate brigádnické úväzky, hoci ide o dlhodobú činnosť. Niektoré veci je asi lepšie nevedieť, zbytočne si berieme ilúzie o tom, že by to mohlo byť inak. Hardvéroví vývojári sú pravdepodobne dosť nedocnení vo všobecnosti (pokiaľ zrovna nejde o architekta CPU), do marketingu pôjdu asi úplne iné peniaze.
Vďaka za ďalší parádny test Ľubo. 🙂
Je to taká schýza… vidieť, že ten návrh je parádny, len realizácia má svoje muchy. Lebo tam kde sa GT stabilne drží blízko čela tabuľky už vstupujú do hry vibrácie a tam kde sú vibrácie pod kontrolou to klesá skôr do priemeru. Na druhej strane to pekne ukazuje ako Noctua ten koncept očistila od nedostatkov. Čo ma najviac na týchchto fanoch „GT konceptu“ zaujalo je, aký kľúčový je zvolený materiál, a že ten STerrox nebol vôbec marketingový ťah, ale nutnosť, aby ten koncept fungoval bezchybne. Za to rakúšanom ešte raz klobúk dole.
To, že pri nižších rýchlostiach GT na NF-A12x25 stráca nie ani tak dané Sterrox/LCP vs. PBT/GF30, ako tým, že pri meraní aerodynamických vlastností v normalizovaných hladinách hluku sa pri tých tichších na ladení viac podpisujú zvuky motorčeka a ložísk (riešili sme to aj v diskusii pod týmto článkom v angličtine). Aj to je jeden z dôvodov, prečo GT dovolí nižšie otáčky. Pri rovnakých otáčkach by tie pomery vyzerali trochu inak (lepšie v prospech GT), ale NF-A12x25 by bol z tejto dvojice jasne tichší ventilátor.
Nj, vlastne kvôli tomu sme sa aj tešili na Steroxy už od prototypov, že to budú GTčka s lepšími/tichšími ložiskami a motorčekom.