Montáž a merania vibrácií
Prvé ventilátory Fluctus 120 PWM znamenali v produkcii SilentiumPC (teraz, po premenovaní, už Endorfy) veľký kvalitatívny progres. Aj napriek tomu však mali svoje muchy, ktoré vývojári postupne úspešne odstraňujú a na základe výsledkov meraní možno pri novších 140-milimetrových Fluctusoch hovoriť o jasných zlepšeniach. Fluctus 140 PWM ARGB vo svojej cenovej kategórii medzi ostatnými ventilátormi pekne vyčnieva.
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 Endorfy Fluctus 140 PWM ARGB
- 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 šesťuholníkovú mriežku
- Výsledky: Prietok cez tenší radiátor
- Výsledky: Prietok cez hrubší radiátor
- Výsledky: Statický tlak bez prekážok
- Výsledky: Statický tlak cez nylonový filter
- Výsledky: Statický tlak cez plastový filter
- Výsledky: Statický tlak cez šesťuholníkovú 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
Výborne, vyzerá že sa fakt oplatí ak chce človek ARGB. Zaujímavé bude ešte porovnanie s Arctic ARGB. Inak dosť zaujímavé že občas sú výkonnejšie najlepšie menšie 120mm ventilátory, najmä Noctua A12.
On ten rozdiel prierezu medzi týmito formátmi je pomerne malý. Respektíve je príliš malý na to, aby mohli hocijaké 140 mm ventilátory porážať najefektívnejšie 120 mm. Pokiaľ by sa nebral ohľad na hlučnosť a zarovnávalo by sa podľa rovnakých otáčok, tak vtedy by to mali 140 mm ventilátory jednoduchšie.
V normalizovaných hladinách hluku to majú väčšie ventilátory zložitejšie aj z dôvodu, že sa výrobcovia musia lepšie vysporiadať s dlhšími lopatkami, ktoré môžu častejšie zvyšovať hlučnosť agresívnejšími rezonančnými frekvenciami. Najefektívnejšie 140 mm ventilátory ale samozrejme majú potenciál na to, aby pri rovnakej hladine hluku dosahovali výrazne vyšší prietok. Tak trochu to ukazuje napríklad Silent Wings Pro 4 a ten má od najefektívnejšieho 140 mm pomerne ďaleko, špeciálne v reštriktívnejšom prostredí na prekážkach. Thermaltake Toughfan 14 ho rozseká a nové 140 mm ventilátory Noctua koncom pravdepodobne tiež. 🙂
S nárůstem rozměrů logicky klesne tuhost. Detailnější pohled na A12 odhalí mimořádně robustní a tuhou konstrukci, která je holt lepším předpokladem pro kultivovaný chod než „hrubá síla“.
„V čom presne sú menšie zúbky oproti väčším prínosom nevieme.“
no skrátka mali poruke ozubené koleso s menšími zubami, ktorého profil vyskúšali skopírovať na lopatku a ono to fungovalo 😉
Keď v testoch normalizovaných podľa hlučnosti vidím postavenie chladičov Fera 5 a Fortis 5, tak celkom i verím tomu, že sa hĺbavejšie zaoberali tým, ako potlačiť tónové špičky z prúdenia vzduchu. Vzhladom na konštrukcie pasívov vychádzajú tie chladiče podľa až príliš dobre na to, aby šlo o náhodu. A povedal by som, že sa zaoberlai aj vzájomným vyrušovaním ventilátora pasívom. Kolega Pavel totiž skúšal nejaké merania ventilátorov Fera 5 (Fluctus 120 PWM) tusím na pasíve NH-U12A a opačne, ventilátory z NH-U12A (NF-A12x25 PWM) na pasíve a po vyladení na rovnakú hlučnosť jeden aj druhý chladič vychádzal horšie ako s pôvodnými ventilátormi.
Endorfy/SilentiumPC má vo vývoji človeka, ktorého téma rezonančných frekvencií a ich eliminácie úprimne zaujíma, čo viem zo vzájomnej diskusie. Vo výsledku sú síce ešte nejaké rezervy, ale merateľný progres (z Fluctus 120 na Fluctus 140) tam je.
ono vyzerá to tak, že základom eliminácie stojatých vlnení a rezonancií je nepravidelnosť tvarov, čo je zas nepriateľom vyváženia, ktoré je pre chod ventilátora kľúčové… navrhnúť a vyrobiť dobrý rotor s každou lopatkou (v nepárnom počte) trochu iného tvaru, trochu iným prierezom, nepravidelnosťami na povrchu typu golfovej loptičky, rámček/spojené lopatky podobne tvarované z vnútornej strany, otestovať v tuneli či predsa pri nejakých otáčkach „nehučí“ a tradáááá, Noctua sa môže pásť 😀 samozrejme výkon môže byť otázny, ale cena výroby by ho aj tak asi „zabila“ nadobro…
Plus pasív chladiča tiež plný drobných aerodynamických nepravidelností hlavne na nábežnej hrane prúdenia vzduchu, ktoré pomáhajú odvodu tepla zväčšenou plochou a spomalením prúdenia predlžujú čas na prenos tepla. samozrejme všetky hrany pekne zaoblené.
nakoniec doplníme hi-tech ledkami pre frikulínov, okecáme náplňou heatpipes z 99,999999% grafénových nanočastíc a tradáááá, Noctua sa môže pásť opäť!
spravte niečo s tými diskusiami, písal som to pod Ľubove „Keď v testoch normalizovaných podľa hlučnosti …) z 12:13 a hodilo to mimo…
Sakra, to, že sa komentár nemusí priradiť pod správnu vetvu teda čítam prvýkrát. Tak snáď to bola iba nejaká náhodná chyba. :/
Jasné, ale to píšeš podľa mňa o trochu inom „probléme“… o tom, ktorým sa zaoberal SilverStone u ventilátora AP123 (a ďalších, podobných modeloch s trojicou rôznych lopatiek v rotore), čo malo úspech iba čiastočne – akusticky. Prietok vzduchu v rovnakej hladine hluku je už oproti „tradičným“ ventilátorom slabý. To aj pre tú, povedzme zvláštnu výstupnú mriežku, ale to už je na inú debatu.
Zúbky na nábežných a odtokových hranách často na potlačenie tónových špiček stačia. Pozri na spektrografy ventilátorov Dynamic X2 GP-12 a Aspect 12. Hlavný rozdiel tých rotorov je v zúbkoch, Dynamic X2 GP-12 ich má, Aspect 12 nemá a vidíš, aký veľký je s mriežkou rozdiel hlučnosti na 340 Hz. Jasné, materiál použitý na Aspect 12 má trochu iné zloženie, ale to pri takto krátkych lopatkách nebude kameň úrazu.
Sekanie vzduchu na vstupe, kde sú prúdnice podstatne menej turbulentné ako na výstupe, bude, čo sa týka hlučnosti, od tvare čepele pomerne závislé. A to je to, o čo tu asi ide. Fluctusási s odstupom času zrejme prišli na to, že s menšími zúbkami je dosahovaná pri väčšine rýchlostí naprieč aplikaćiami dosahovaná nižšia hlučnosť. Uvidíme, ako bude vyzerať druhá generácia Fluctus 120, či už náhodou tiež nebude mať zmenšené zúbky.
Mal som k týmto témam už x školení od rôznych ľudí s vysokým vzdelaním z odboru, aby sme na teoretickej báze písali pokiaľ možno čo najmenšie kraviny, a sú to teda neváčné témy. Malo vecí sa tvrdiť s úplou istotou a smerodajné je skôr pozorovanie, dávanie si vecí do súvislostí a tak. 🙂
hej, večné skúšanie a testovanie čo zaberie, na to je 3D tlač celkom dobrá…
No vidíš, ale 3D tisk už má dnes k dispozici kde kdo, přitom se žádný průlom neodehrál. Zdá se to jednoduché, ale podle mého Noctua může být úplně v klidu.
Tu je fan showdown, dlhodobá séria testovania rôznych návrhov vrtuliek (občas konzervatívnych, často riadne exotických) vytlačených 3D tlačou a nasadených na rotor od Noctua NF-A12x25:
https://www.youtube.com/playlist?list=PLHLn2U7i45M_EXIsnqUyI-nqCCk-wfCU9
Odporúčam 🙂
Major Hardware na experimentovaní sa výtlačkami ventilátorov odvádza peknú prácu. Samozrejme technologia výroby je to vhodná iba na prototypy kvôli menšej rýchlosti, horšej presnosti, potrebe dodatočného čistenia…
Predpokladám, že v prototypovej fáze 3D tlač využívajú aj výrobcovia ventilátorov a až potom, keď majú istotu správnych tvarov, sa zaháji výroba vstrekolisových foriem.
Tak ono záleží na použité technologii tisku. Výtisky z pryskyřice budou dostatečně přesné a hladké.
Jasné, SLA technológia je presnejšia a hladšia, ale zase vyžaduje nejaké extra čistenie? Kamárata vídavam okolo SLA tlačiarne v rúške a s isopropyl alkoholom. 🙂
Na prototypy, ktoré stačia v jednotkách kusov, je 3D tlač prirodzene vhodná, ale sériovú výrobu si teda predstaviť neviem. Tam je ten vstrekolis neporovnateľne rýchlejší, pri vyššom počte aj lacnejší a nevyžaduje ani takú post-produkčnú starostlivosť.
V roušce ho vidíš proto, že dýchat výpary vzniklé tiskem (při vytvrzování pryskyřice) nejsou zrovna zdraví prospěšné. Alkoholem je vyzbrojený, aby vše včetně výtisku zbavil zbytků nevytvrzené pryskyřice, to je docela pěkný voser, bez debat. Samozřejmě se bavíme o prototypech.