3D nyomtató vízszivattyú élettartam és zajcsökkentés útmutató

A 3D-s nyomtató vízpumpa élettartama semmit sem jelent a terhelési minta nélkül: 300 000 ciklus körülbelül 667 órát jelent a közzétett tesztben használt 5 másodperces bekapcsolással, 3 másodperces kikapcsolással, de 2500 óra 10 másodperces bekapcsolással és 20 másodperces kikapcsolással. A zaj ugyanúgy függ a rögzítéstől és a hajtás beállításaitól, mint a szivattyútól.

1. Mit mér a szivattyú élettartama

Egy közzétett élettartam-adatnak csak három dolog van érvényben: az üzemi minta, amelynél tesztelték, a folyadék, amellyel tesztelték, és az élettartam végének meghatározása.

A családban közzétett tesztek különböző mintákat használnak. Öt másodperc be és három másodperc kikapcsolás 62,5 százalékos üzemet és 450 ciklust jelent óránként; 10 másodperc bekapcsolva és húsz másodperc kikapcsolva 33,3 százalékos terhelést és 120 ciklust jelent óránként. Ugyanez a 300 000 ciklusos besorolás tehát körülbelül 667 óra futást ír le az első minta szerint, és körülbelül 2500 óra naptári szolgáltatást a második szerint – ez csaknem négyszeres, csak a tesztkörülmények alapján.

1. táblázat: Az ugyanazon szivattyúcsaládhoz tartozó közzétett élettartamadatok, valamint az egyes szivattyúcsaládok működési mintája.

Források: gyártó termékoldala, alkalmazáscikk és specifikáció összefoglaló; közzétett adatok.

1. ábra: Az egyes közzétett ciklusértékelések által feltételezett szolgálati évek a napi utántöltési eseményekkel szemben.

Forrás: szerzői aritmetika - értékelés osztva a napi események szorzatával 365. Nincs leértékelés: nincs közzétéve.

Reális a 480 000 ciklus élettartama egy perisztaltikus szivattyú esetében?

Az ábrát publikálják, de nem egyeztethető össze a gyártó saját termékoldalával, amely több mint 300 000 ciklust közöl ugyanazzal az 5 másodperces bekapcsolási, 3 másodperces kikapcsolási mintával, és egy külön tesztet közöl 600 000 szállítási ciklusra. Három szám egy mintára azt jelenti, hogy legalább két különböző dolgot mér, vagy az egyik rossz. Kezelje az értékelést tesztleírásként: kérdezze meg, hogy mi volt a teszt vége, és tervezze meg a csőcserét órákra, ne ciklus címére.

Olvassa el a következőt:SC2201RPW termékoldal.

2. Azok a részek, amelyek meghatározzák a szivattyú élettartamát

Az élettartamot családonként egy kopóalkatrész határozza meg: a cső a perisztaltikus szivattyún, és a fogaskerekek, a csapágyak és a motorkefék a fogaskerék-szivattyún.

A perisztaltikus szivattyún a folyadék soha nem hagyja el a csövet, és a cső meghibásodik, mivel állandó kompressziós készletet vesz fel, amely viselkedést a szabványos kompressziós-teszt lefedi. Az áramlás lecsökken, mielőtt a szivattyú leállna, és egy új cső újítja meg a folyadék útját. A nyomtató utántöltési kötelezettségére vonatkozó közzétett útmutató több hónaptól egy évig terjedő cső élettartamra vonatkozik.

A fogaskerék-szivattyún a folyadék egyben a kenőanyag is. A közzétett specifikáció tiltja a 20 másodpercnél hosszabb szárazonfutást, mivel a fogaskerekek folyadék nélkül kopnak a házhoz, és tartósan nyitott hézagok, csökkentve az áramlást és a nyomást a szivattyú hátralévő élettartama alatt. A fogaskerekes szivattyúk itt nem önfelszívók, és az eltömődött kimenet nem állítja le a szivattyút: növeli a belső szivárgást, a hőt és a kopást.

2. táblázat: Kopó alkatrészek, meghibásodási mechanizmus és az elsőként megjelenő tünet.

Források: gyártó termékoldala, gyanta utántöltő cikk és specifikáció összefoglaló; tömörítés beállítása az ASTM D395 szerint.

Olvassa el a következőt:Perisztaltikus vs fogaskerék szivattyú.

3. Zaj: mit mond egy dB-es figura és mit nem

A zajmutató csak akkor hasonlítható össze, ha négy feltétel van vele: távolság, rögzítés, frekvenciasúlyozás és háttérszint. Egyik itt közzétett ábra sem tartalmazza mind a négyet.

A 3 V-os szivattyú oldala átlátszóbb: 60 dB alatt 30 cm-en, 5 V DC-n mérve, a szivattyút egy 5 cm-es szivaccsal, hogy elnyelje a vibrációs zajt. Ez egy rezgésszigetelt próbapadi mérés, nem az, amit a merev kerethez csavarozott szivattyúval kapunk. A 24 V-os szivattyú 60 dB-en van közzétéve, 50 cm-re mérve, és nincs feltüntetve a szerelési feltétel.

Egy kis forrásnál szabad térben a hangnyomás körülbelül 6 dB-lel esik le minden alkalommal, amikor a távolság megkétszereződik, így a 60 dB 30 cm-en nagyjából 54 dB-nek felel meg 60 cm-en és 48 dB-nek 120 cm-en (2. ábra). Az 50 cm-nél megadott szám ezért lazább mérési pont, mint egy 30 cm-es, és egyiket sem lehet összehasonlítani harmadik fél által mért értékkel, hacsak a súlyozás nem egyezik: A-súlyozott szintek az egyezmény, az ezeket előállító műszerek az IEC 61672-1 szabványban szerepelnek, és a formálisan meghatározott hangteljesítmény-érték az ISO 3744 szabványt követi.

Összefüggésben az USA foglalkozási határértékei 85 dBA 8 órás akciószintként és 90 dBA a megengedett expozíciós határérték, tehát a 60 dB alatt mért szivattyú mindkettőn belül van; a hasznos kérdés nem a biztonság, hanem az, hogy elég csendes-e ahhoz, hogy mellette üljön.

2. ábra: A két közzétett állítás a távolság függvényében ábrázolva, a 6 dB/duplázási szabályt alkalmazva kis forrásra szabad mezőben.

Forrás: a szerző számítása a közzétett állításokból (60 dB alatt 30 cm-en; 60 dB alatt 50 cm-en). A valódi burkolat a hangot tükrözi, ezért a görbéket trendként, nem pedig előrejelzésként olvassa el.

Olvassa el a következőt:Micro DC szivattyú zajmegoldás.

4. Perisztaltikus szivattyúhajtás: PWM beállítások, amelyek megváltoztatják a zajt és az élettartamot

A PWM meghajtó a munkaciklusán keresztül állítja be a sebességet, a frekvencián pedig a meghajtó hangját. A gyártó útmutatása szerint 20 kHz-ről induljon, és 20-25 kHz-et használjon a csendes üzemmódhoz; 60-80 százalékos hatásfoka a membránszivattyúknál van közzétéve, ezért mérje meg újra egy perisztaltikus vagy fogaskerék-szivattyún.

A PWM rögzített frekvencián kapcsolja be és ki a tápfeszültséget, és változtatja a bekapcsolási időt; a motor átlagolja az impulzusokat, így az effektív feszültség és teljesítmény a terheléssel nő. 50 százalékos üzem mellett az effektív feszültség körülbelül fele a tápfeszültségnek, a terhelés és a fordulatszám nagyjából arányos, és az áramlás követi a sebességet, mivel a perisztaltikus szivattyú pozitív elmozdulású. A küszöbérték alatt a szivattyú nem indul el – egy holt zóna könnyen összetéveszthető hibával.

A frekvencia dönti el, hogy mit hall. Túl alacsony, a hajtás nyöszörög, lüktet és egyenetlen nyomatékot ad le; túl magas, és a kapcsolási veszteségek nagyjából 30-40 kHz fölé melegítik a meghajtót és a motormagot. A rézveszteség az áramerősség négyzetének szorzata az ellenállással, és az ellenállás körülbelül 0,4 százalékkal nő C fokonként, tehát a lassabb szivattyú nem automatikusan hidegebb.

Az elektromos oldal legalább annyira számít, mint a vezérlő oldal egy 3D nyomtatási folyadékvezérlő megoldásban. Egy nyomtató MCU nagyjából 25-40 mA-t táplál tűnként, míg a kis szivattyúk 100-500 mA-t fogyasztanak, így a MOSFET fokozat nem kötelező. Mivel a szivattyúmotor induktor, ezért a fokozatnak szüksége van egy flyback diódára, egy leágazó biztosítékra és egy beindításra méretezett kialakításra is. A PWM az átlagos teljesítményt szabályozza, nem a csúcsáramot, és nem korlátozza az elakadt motort.

A PWM fordulatszám-szabályozás ugyanúgy működik perisztaltikus és fogaskerék-szivattyúkon?

Az elv azonos: mindkét család pozitív elmozdulású, tehát az áramlás arányos a tengely fordulatszámával, és a munkaciklus megadja az áramlási alapértéket. A terhelés eltérő. A fogaskerék-szivattyú árama meredeken megemelkedik a nyomás és a viszkozitás hatására, és belső szivárgása nő, ahogy a folyadék vékonyodik; a perisztaltikus szivattyú terhelését az a nyomás határozza meg, amellyel szemben a cső elzáródik, és ez megemelkedik, amikor a cső kompressziót vesz fel. Alapértelmezés szerint egyiknek sem szabad teljes üzemben működnie: a hatékonysági csúcs a maximális sebesség alatt van.

3. táblázat: A PWM-meghajtó tünetei, okai és az ezeket javító beállítások.

Források: gyártói PWM alkalmazási útmutató és nyomtató alaplapi feszültség és áram illesztési útmutató.

Olvassa el a következőt:Hogyan hat a PWM a mikroszivattyúkra.

5. Fogaskerék-szivattyú zajcsökkentés

A hajtómű zaja tonális, és a sebességgel és a nyomással emelkedik, így a fogaskerék-szivattyú zajcsökkentése a szivattyú lassításával és az azt felerősítő hidraulikus feltételek megszüntetésével kezdődik, nem habbal. A fogaskerekes szivattyúk a folyadékot a fogaskerekek szűk üregében történő összekapcsolásával szorítják ki, és a szakirodalom megjegyzi, hogy a nagyobb nyomásra és sebességre tolt egységek általában zajosak, és különleges óvintézkedéseket igényelnek.

A rögzítés a második kar: a 3 V-os szivattyú közzétett zajadatát a szivattyúval egy 5 cm-es szivacson vettük, hogy elnyelje a vibrációs zajt. Ha egy szivacs megváltoztatja a számot, a zárójel eldönti, hogy mit hall a kezelő. A merev fém-fém rögzítés a szivattyút a keret által meghajtott hangszóróvá változtatja; elasztomer párnák, egy lebegő konzol és egy rugalmas csőhurok törik meg ezt az utat.

A gyártó hibalistája rövid és praktikus, és a 4. táblázat minden okot párosít az ellenintézkedéssel. Az ötből három karbantartási probléma, nem pedig tervezési hiba, és a rotor és a tengely tűrése a legnagyobb egyetlen forrás.

4. táblázat. Közzétett zajok okok és ellenintézkedések mindegyikre.

Források: gyártói zajhibaelhárítási megjegyzés és nyomtatószivattyú-elemzés; a fogaskerék-szivattyú viselkedése a fogaskerék-szivattyú általános referenciaértéke szerint.

Olvassa el a következőt:Dugulások, buborékok és szivárgások.

6. Karbantartás, amely meghosszabbítja a 3D nyomtató vízszivattyújának élettartamát

A naptár legyőzi a sikertelen választ. A közzétett útmutatás hetente, havonta és negyedévente fut, és a fogyóeszközöket nagyjából 500 óránál vagy a számított élettartam kétharmadánál cserélik, attól függően, hogy melyik következik be előbb; Az 5. táblázat megadja az egyes intervallumokat és az általa eltávolított hibákat.

A környezet mindenekelőtt: a közzétett környezeti tartomány 5-45 °C, a folyamatos üzem pedig növeli a motor hőmérsékletét, és lerövidítheti a kefe élettartamát, ezért tervezze meg a levegőáramlást a motor körül. Tájolás: a motor végsapka tartja a keféket, az áramköri lapot és a csatlakozásokat, ezért a csöveket csepegtetőhurokkal vezesse el, és úgy helyezze el a szivattyút, hogy a síró idom ne tudjon belefolyni.

Ezután műszerezze be a hurkot. Az áramlás, a nyomás és a munkaciklus összeállításonkénti naplózása a karbantartást trenddé változtatja: a csökkenő áramlás állandó üzem mellett egy csőtömörítési készlet vagy egy elduguló szűrő, az állandó áramlásnál növekvő áram pedig csapágy- vagy kefeproblémát jelent.

5. táblázat: A nyomtatószivattyúk karbantartási naptárja és az egyes intervallumok által eltávolított hibák.

Forrás: gyártó folyadékrendszer-karbantartási útmutatója, kibővítve a környezeti tartománnyal, végsapkás megjegyzések és naplózási ajánlások.

Olvassa el a következőt:Perisztaltikus szivattyú választék.

7. Mit kell ellenőrizni, mielőtt megadja

Öt közzétett állítás ebben a családban nem egyeztethető össze. Mindegyiket írásban kell megoldani, mielőtt a szivattyú az anyagjegyzékre kerül.

Szivattyú család.Egyes oldalakon ugyanazokat a modellszámokat fogaskerék-szivattyúként, másokon perisztaltikus szivattyúként írják le. A perisztaltikus szivattyúnak nincsenek átnedvesedett fogaskerekei és tengelytömítése, így mindkettő nem lehet megfelelő. A műszaki részletek - 190 mm-es karosszéria, belső fogaskerekek, szálcsiszolt végsapka, szivárgás elzáráskor és nincs önfelszívás - illeszkedik a hajtómű leírásához.

Ciklusszámlálás.Ugyanaz az 5 másodperces bekapcsolás és a 3 másodperces kikapcsolási minta több mint 300 000 ciklusként, tesztelt 480 000 ciklusos élettartamként és 600 000 szállítási ciklusig terjedő tesztként szerepel. Kérdezd meg, melyik a besorolás, melyik a tesztplafon, és mi lett az egyes tesztek vége.

Feszültség beállított.Egy oldalon 3 V, 5 V és 8 V található; egy másik 3 V, 6 V és 12 V ugyanarra a modellre vonatkozik. A csak 5 V-os meghajtó nem szolgálhat ki 6 V-os szivattyút, és a különbség megváltoztatja az átalakítót és a sín költségvetését.

Fogyóeszköz állapot.Az egyik oldalon az áll, hogy nincs cserélhető csőfogyóeszköz; a termékoldalon a folyadékút a megadott hosszúságú szilikon csőként szerepel. A csőcsere időköze karbantartási költség, így ez megváltoztatja a tulajdonosi költséget.

Nyomás.Ugyanez a szivattyú 30 kPa-nál nagyobb és legalább 6 psi nyomáson szerepel, ami körülbelül 41 kPa. Rögzítsen egy egységet és egy számot a specifikációban.

Olvassa el a következőt:Alaplapi feszültség és áram illesztése.

8. Egy próbapadi teszt, amely tíz perc alatt megoldja

A legtöbb bizonytalanság eltűnik egy ülés alatt. Működtesse üzemi nyomáson, ne szabad áramláson, és jegyezze fel a működési pontot meghatározó három számot: áramlás, nyomás és üzem.

Söpörje a kötelességet.Mérje meg az áramlást 40, 60, 80 és 100 százalékos üzemi nyomáson, és jegyezze fel azt a teljesítményt, amely alatt a szivattyú már nem indul el megbízhatóan: a holt zóna.

Ismételje meg, amikor forró.Fuss 30 percig, és ismételd meg. Az állandó üzemben lévő áramlás egy kompressziós készletet vagy hígított folyadékot vesz fel.

Mérje meg kétszer a zajt.Olvassa le 30 cm-nél és 1 m-nél a szállítani kívánt rögzítésnél. Ha a rés nem egyezik a 2. ábrával, akkor a keret zajt sugároz, nem a szivattyú.

Söpörje a frekvenciát.Futtasson 8–30 kHz-et rögzített üzemben, figyeljen, és ellenőrizze a meghajtó hőmérsékletét az Ön által választott beállítással.

Olvassa el a következőt:24 V-os szivattyú specifikáció.

Kulcs elvitelek

A ciklusok besorolása semmit sem jelent a működési minta nélkül: 300 000 ciklus 667 óra 5 s bekapcsolással / 3 s kikapcsolással, de 2500 óra 10 s bekapcsolással / 20 s kikapcsolással.

Egy-egy kopó alkatrész határozza meg az életet minden családban – a cső a perisztaltikus szivattyún, a fogaskerekek, a csapágyak és a kefék a fogaskerék-szivattyún.

A dB-es számhoz távolságra, rögzítésre, súlyozásra és háttérszintre van szükség.

A PWM funkció beállítja a sebességet és az áramlást; A PWM frekvencia dönti el, hogy mit hall. Kezdje 20 kHz-en, használjon 20-25 kHz-et a csendes üzemmódhoz, és 30-40 kHz felett számítson valódi kapcsolási veszteségre.

A hatékonyság csúcsok a maximális sebesség alatt; full duty buys flow, a hurok esetleg nem használható, és hő, zaj és kopás miatt fizet.

A karbantartás naptár, nem reakció: heti ellenőrzés, havi ellenőrzés, negyedéves szűrőcsere és fogyóeszközök cseréje körülbelül 500 óránál.

Olvassa el a következőt:SC2301CPW 24 V-os szivattyú.

Gyakran ismételt kérdések

Mennyi ideig bírja a 3D nyomtató vízszivattyúja?

Ez az igénybevételi mintától és a kopóalkatrésztől függ, nem egy minősítéstől. A perisztaltikus szivattyú újratöltési funkcióját a csöve korlátozza, amely több hónaptól egy évig terjedő időszakra szól; a fogaskerék-szivattyút fogaskerekek, csapágyak és kefék korlátozzák. A szivattyúk összehasonlítása előtt bármely ciklusértéket konvertáljon órákra a saját munkamintázatával.

Miért olyan hangos a 3D nyomtató pumpám?

Először ellenőrizze az olcsó okokat: a gyártó listája a folyadék, vízkő, korlátozott bemenet és nem megfelelő elektronika nélküli működést helyezi a mechanikai meghibásodás elé, és a rotor tűrését nevezi meg a legnagyobb forrásnak. Ezután ellenőrizze a rögzítést: a közzétett figura szivacsra készült, így egy merev konzollal egy halk szivattyú hangosan hallható.

Lehet szárazon működtetni egy perisztaltikus szivattyút?

Jobb, mint egy fogaskerék-szivattyú, mert semmi fém nincs a folyadék útjában, és a cső a kopóalkatrész. Az ebbe az osztályba tartozó fogaskerekes szivattyúk tiltják a 20 másodpercnél hosszabb szárazonfutást, mert a fogaskerekek kopnak a házhoz, és tartósan megnyílik a hézag. Akárhogy is, indítás előtt töltse fel.

Az alacsonyabb PWM munkaciklus meghosszabbítja a szivattyú élettartamát?

Általában igen, egy bizonyos pontig. A hatásfok a maximális fordulatszám alatt tetőzik, a teljes üzem pedig hőt, zajt és kopást okoz hasznos áramlás nélkül, így az alacsonyabb terhelés ugyanazon a szállított áramlás mellett a kíméletesebb beállítás, kivéve a nagyon alacsony igénybevételt, ahol a motor a holt zónában ül és rosszul hűt.

Cseréljem ki a csövet vagy az egész szivattyút?

Perisztaltikus szivattyún cserélje ki a csövet: ez a kopó alkatrész, a csere percekig tart, és megújítja a folyadék útját. A fogaskerekes szivattyúnak nincs ilyen fogyóanyaga, ezért a bemeneti szűrés és a feltöltés fontosabb ennél a kialakításnál.

Mi a legjobb PWM frekvencia egy 3D nyomtatószivattyúhoz?

Kezdje 20–25 kHz-en, közvetlenül a hallható tartomány felett, ami eltávolítja a legtöbb kapcsolási nyafogást. Inkább ellenőrizze, mint feltételezze: 8-ról 30 kHz-re söpörjön rögzített üzemben, figyelje és figyelje a vezető hőmérsékletét üzemi nyomáson