Вентиляторы на подшипниках скольжения и шаприкоподшипниках

Поскольку основным вариантом выхода из строя устройства вентилятора является отказ подшипника, вызванный возможной деградацией смазочного материала, компании приняли метод статистического анализа, широко используемый в подшипниковой промышленности, известный как анализ функции Вейбулла.

Метод анализа функций Вейльбулла позволяет получить статистически точное определение распределения отказов по небольшой репрезентативной выборке вентиляторов. Принятая практика заключается в том, чтобы ускорить испытания на долговечность, эксплуатируя продукты при повышенных температурах, пока не будет получено достаточно отказов каждой группы образцов для установления этих статистических распределений. Эти данные затем экстраполируются, чтобы предсказать время, в которое для 90% тестируемых устройств все еще будут работать.

На основании результатов, полученных при каждой из повышенных температур (обычно 40°C, 55°C и 72°C), может быть построена кривая, которая позволит рассчитывать срок службы при более низких температурах.

Каждый вентилятор, независимо от производителя, будет демонстрировать различные характеристики срока службы в зависимости от комбинации напряжения, частоты, температуры окружающей среды, положения при монтаже, условий окружающей среды и ограничения условий воздушного потока, с которыми он сталкивается в индивидуальном применении. Обычно отказ в системе подшипников связан с ее средней температурой, хотя могут применяться и другие факторы.

Вообще говоря, разница между сроком службы системы подшипников скольжения и системы шариковых подшипников невелика, когда рабочая температура относительно низкая, но по мере увеличения этой общей температуры шарикоподшипники будут иметь более долгий срок службы, чем подшипники скольжения.

Для обычных компьютерных сред рекомендуются вентиляторы на подшипниках скольжения, так как они тише, дешевле и могут использоваться в любых условиях монтажа. Для высоких температур окружающей среды или других условий эксплуатации, которые приводят к тому, что в подшипниковой системе наблюдаются очень высокие температуры, или в агрессивных средах, следует рассмотреть возможность применения шариковых подшипников. Если модель с подшипниками скольжения выполняет требуемую работу, лучше использовать ее вместо более дорогой и менее тихой модели шарикоподшипника.

Одной из областей, которая важна для надежности, является шум вентилятора и способность системы подшипников выдерживать удары. Вентиляторы с подшипниками скольжения могут легко выдерживать несколько ударов по 80г с продолжительностью 11мсек без возникновения шума. Вентиляторы же на шарикоподшипниках начинают издавать шумы уже при воздействии 40г. Это важно, поскольку производитель вентиляторов не контролирует условия их работы после установки, также как и условия транспортировки.

Последний важный момент - это то, что происходит с обоими типами систем подшипников в зависимости от времени работы или срока службы. Как правило, шум от вентилятора на подшипнике скольжения не увеличивается на всем протяжении срока службы. Это остается верным до тех пор, пока система не начнет выходить из строя из-за потери масла. Однако, вентиляторы на шарикоподшипниках могут начать шуметь уже спустя очень короткое время. Это увеличение шума обусловлено многими факторами, такими как распределение смазки, потеря смазки, поврежденные подшипники, замаскированные смазкой и т. д.

Таким образом, если бы срок полезного использования вентилятора определялся временем, когда он начинает шуметь, вполне возможно, что вентилятор на основании втулки скольжения вышел бы из строя одновременно с шарикоподшипниковым.