3D-tulostinpumpun kohinanvaimennus: hiljaiset modit, jotka kestävät

3D-tulostinpumpun kohinanvaimennus alkaa yleensä pumpusta poissa: teline, letkut ja aseman asetukset kuljettavat suurimman osan äänestä. Kiinnitä ensin asennusreitti, siirrä PWM-kaista 20-25 kHz:n taajuuteen toiseksi ja suojaa kuluva osa kolmanneksi. Julkaistu 60 dB:n luku on ennemminkin testiehto kuin lupaus koneellesi, joten mittaa 30 cm ennen ja jälkeen jokaisen muutoksen.

Mistä 3D-tulostinpumpun kohinanvaimennus alkaa

Pumppu pitää ääntä kolmesta erillisestä paikasta, joista jokaisessa on erilainen korjaus: nesteen reitti, moottori ja sen käyttö sekä rakenne, johon pumppu on pultattu.

Valmistajan vikaluettelossa mainitaan viisi syytä, joista kolme on huoltoongelmia: joutokäynti, kalkki ja tukkeutunut imuaukko, joka tärisee alipaineessa. Kaksi muuta ovat taajuusmuuttajan yhteensopimattomuus, joka lisää heikkoa korkean taajuuden sävyä ja roottorin ja akselin toleranssia, joka on nimetty suurimmaksi lähteeksi - suunnittelumuuttuja, jota mikään kiinnike ei voi parantaa.

Harjamoottorit lisäävät toisen ominaisuuden: hiiliharjojen kuluminen aiheuttaa kipinöitä ja melua, ja staattorin ja roottorin väliin pääsevä neste voi vahingoittaa moottoria.

Kuinka erottaa PWM-ulina mekaanisesta melusta

Kolme testiä erottaa lähteet ennen kuin ostat mitään. Pidä toiminta vakiona ja muuta vain PWM-taajuutta: jos ääni liikkuu, kohina on sähköistä. Paina kiinnikettä pumpun käydessä: jos äänenvoimakkuus muuttuu, kehys säteilee. Vertaa kylmäkäynnistystä 30 minuutin juoksuun: viikkojen kuluessa kasvava kohina osoittaa mittakaavan, kun taas säiliön tyhjentymishetkellä alkava melu viittaa joutokäyntiin.

Taulukko 1. Pumpun melun lähteet, kunkin julkaistu allekirjoitus ja sen tunnistava testi.

Lähteet: valmistajan melun vianetsintähuomautus ja spesifikaatioiden yhteenveto; rakenteellinen rivi on insinöörikäytäntö, ei julkaistu mittaus.

Lue seuraavaksi:Micro DC -vesipumpun meluratkaisut.

Mittaa melu ennen kuin muutat pumppua

Samalla tavalla otettu perusviiva kahdesti päihittää minkä tahansa mainostetun luvun. Kirjaa taso 30 cm:n ja 1 metrin etäisyydelle suorituksestasi, kun kone on koottu, ja merkitse etäisyys ja asennus aina ylös.

Nämä kaksi julkaistua lukua eivät ole vertailukelpoisia. 3 V pumppu on alle 60 dB 30 cm:llä mitattuna 5 V DC:llä 5 cm:n sienellä; 24 V:n pumppu on julkaistu 60 dB:llä 50 cm:llä ilman asennusehtoa. Äänenpaine laskee noin 6 dB joka kerta, kun etäisyys kaksinkertaistuu, joten 60 dB 50 cm:n kohdalla on noin 64 dB 30 cm:n etäisyydellä vapaassa kentässä. Vertailukelpoisin perustein molemmat pumput eivät ole alle 60 dB.

Käytä yhtä puhelinsovellusta ennen ja jälkeen vertailuun, mutta IEC 61672-1:n mukaista mittaria, kun numero julkaistaan, koska puhelimella ei ole ilmoitettu painotusta. Arvioi taso käsivarren päässä, jossa kuuntelija istuu.

Lue seuraavaksi:Peristalttinen vs hammaspyöräpumppu 3D-tulostimille.

Iskuja vaimentava asennus 3D-tulostimen pumpun melun vähentämiseen

Erotin on jousi ja vaimennin yhdessä, ja se käyttäytyy kuin mekaaninen alipäästösuodatin: luonnollisen taajuutensa yläpuolella se vähentää lähetystä, resonanssissa se vahvistaa sitä. Siksi sama kumityyny voi tehdä yhdestä tulostimesta hiljaisemman ja toisesta äänenvoimakkaamman.

3D-tulostinpumpun iskuja vaimentava asennus

Kuorma ja geometria ovat tärkeämpiä kuin materiaali. Pidä työpuristus isolaattorin elastisen alueen sisällä, koska puristettu tyyny on jäykkä lenkki, ja pidä isolaattorin ominaistaajuus selvästi pumpun herättämän taajuuden alapuolella.

Taulukko 2. Pumppukiinnikkeiden elastomeeriominaisuudet julkaistussa melutestissä käytetyllä kiinnikkeellä.

Lähteet: EPDM- ja silikoniominaisuustaulukot mainituista polymeeriviitteistä; asennusrivi 3 V pumpun tuotesivulta. "Ei ilmoitettu" tarkoittaa, että lainattu lähde ei julkaise arvoa.

Viisi tapaa, joilla iskuja vaimentava jälkiasennus epäonnistuu

Isolaattorin siltaus.Pultti tyynyn, nippusiteen tai jäykän kannakkeen läpi luo yhdensuuntaisen reitin, eikä elastomeeri tee sitten mitään.

Jäykkä letku.Dokumentoiduissa testiolosuhteissa käytetään 45 Shore A -silikonia, jossa on 2,5 mm:n reikä ja 350 mm:n tulo- ja 250 mm ulostuloaukot. Lyhyt jäykkä putki välittää tärinää: liian kova ei välttämättä tiivistä väkäsen kohdalla, liian pehmeä voi romahtaa imussa.

Asennus väärälle taajuudelle.Pehmeä pehmuste kevyen kannakkeen alla voi asettaa telineen luonnollisen taajuuden pumpun viritysalueen sisälle, missä se vahvistaa eristämisen sijaan; enemmän kannatinmassaa tai vaimennin tasoittaa tämän piikin.

Erottimen ohittaminen johdolla.Jokainen kaapeli tai putki, joka ylittää raon, on tärinäoikosulku; jätä huoltosilmukka jokaiseen.

Kiinnittimien ylikiristys.Puristus elastisen alueen yli tekee isolaattorista jäykän välikappaleen.

Kuva 1. Pumpun kiinnityksen mallinnettu siirrettävyys: värähtely voimistuu resonanssissa ja vaimenee vain risteyskohdan yläpuolella, ja suurempi vaimennus alentaa huippua.

Lähde: tekijän malli, joka käyttää standardia yhden vapausasteen siirrettävyyssuhdetta T=1 / sqrt((1 - r^2)^2 + (2 zeta r)^2) arvolle r=f/fn, yhdistettynä julkaistuun havaintoon, jonka mukaan passiivinen isolaattori on mekaaninen alipäästösuodatin. Malli, ei mitta.

Lue seuraavaksi:SC2301CPW 24 V pumpun tekniset tiedot.

Hiljainen muutos peristalttisella pumpun PWM-nopeudensäädöllä

PWM asettaa nopeuden työn mukaan ja äänen vaihtotaajuudella. Julkaistut lähtökohdat ovat 20 kHz, 20-25 kHz:n kaista äänettömälle käytölle sekä varoitus, että noin 30-40 kHz:n yli pieni kuljettaja kuluttaa todellista tehoa vain vaihtamiseen.

Alhaisessa käytössä pumppu menee kuolleelle alueelle, jossa kitka ja kuormitusmomentti pysäyttävät sen käynnistymisen: se huminaa, lämmittää käämiä eikä liikuta mitään. Aseta minimikomento luotettavan aloituspisteen yläpuolelle ja valitse ohjain, joka jo käsittelee kommutoinnin, virranrajoituksen ja pehmeän käynnistyksen.

Hiljainen muutos: taajuuskaistan valinta

Kuva 2 asettaa suosituksen kuuluvaa kaistaa vasten. Ihmisen kuuloalue on noin 20 Hz - 20 kHz, joten 20-25 kHz:n vaihtaminen poistaa sähköisen vinkumisen, kun taas 30-40 kHz:n yläpuolella kytkentähäviöt alkavat maksaa todellista sähköä ja lämpöä.

Kuva 2. Julkaistut PWM-kytkentäkaistat ihmisen kuuloaluetta vastaan.

Lähteet: valmistajan PWM-sovellusopas (20 kHz aloituspiste, 20-25 kHz hiljainen kaista, kytkentähäviöt yli noin 30-40 kHz); kuuloalue 20 Hz - 20 kHz mainitusta akustisesta viitteestä.

Johdotus: pidä sähköiset äänet poissa tulostimesta

Harjatun moottorin kommutointimelu ei jää pumpun johdotukseen: tulostimessa se voi kytkeytyä termistorisignaaleihin tai askelohjaimen referenssijännitteisiin ja aiheuttaa virheellisiä lukemia. Pidä pumpun johdot poissa termistori- ja pääteajoista, pidä paluureitti lyhyenä ja suojan pitkiä ajoja.

Tulostimen MCU:t syöttävät noin 25–40 mA nastaa kohden ja 150–200 mA syöttönastoihinsa, kun taas pienet pumput syöttävät 100–500 mA, joten tuuletinportti tarvitsee ensin MOSFETin, sulakkeen ja kiskon korkeuden vahvistuksen. Käytä matalan puolen logiikkatason MOSFETiä, joka on mitoitettu pysähtymisvirralle, jossa on haarasulake ja flyback-diodi, ja mitoi syöttö syöttöä varten: muunnin muuttaa jännitettä, mutta ei koskaan luo virtaa.

Lue seuraavaksi:Kuinka PWM vaikuttaa mikropumppuihin.

Muutokset käyttöiän pidentämiseen

Elämä kuluu lämmössä, kuivakäynnissä ja tuntien kuormituksella, joten sitä pidentävät muutokset ovat pikemminkin lämpö-, hydrauli- ja toiminnallisia kuin akustisia.

Peristalttisen pumpun käyttöikä: suojaa putkea

Putki määrittää peristalttisen pumpun käyttöiän, ja julkaistut tulostimen täyttöohjeet ovat useista kuukausista vuoteen. Vapauta tukos koneen ollessa tyhjäkäynnillä, koska puristettuna pidetty putki ottaa jatkuvasti puristussarjaa - mekanismi, joka kuuluu vakiopuristussarjatestaukseen - ja säilytä dokumentoitu geometria: 45 Shore A -silikonia, 2,5 mm:n reikä ja 350 mm:n tuloaukko 250 mm:n ulostulolla.

Pyöräilyarvot ansaitsevat saman skeptisyyden kuin meluluvut. Tuotesivulla kerrotaan yli 300 000 sykliä 5 sekunnin päällä, 3 sekunnin sammutuskuviolla sekä erillinen testi, joka saavuttaa 600 000 toimitusjaksoa, kun taas sovellusartikkelissa mainitaan testattu 480 000 syklin käyttöikä. Käsittele kutakin testikuvauksena ja suunnittele putken vaihto tunneille, älä syklin otsikkoon.

Hammaspyöräpumpun huolto: välykset ja esitäyttö

Hammaspyöräpumpun huolto alkaa nesteestä, joka on sekä voiteluainetta että laakeria. Julkaistu spesifikaatio kieltää kuivakäynnin yli 20 sekuntia, koska vaihteet kuluvat koteloa vasten ja avaavat välykset pysyvästi, eikä tukkeutunut poistoaukko pysäytä pumppua: se lisää sisäistä vuotoa, lämpöä ja kulumista. Suodata tuloaukko, esitäytä ennen jokaista käynnistystä ja pidä 5–45 C:n lämpötila-alue ilmavirralla moottorin päätykannen ympärillä.

Taulukko 3. Jälkiasennukset, niiden takana oleva mekanismi ja todisteiden vahvuus.

Lähteet: valmistajan PWM-sovellusopas, nestejärjestelmän huolto-opas, 24 V:n teknisten tietojen yhteenveto ja 3 V:n tuotesivu; puristusasetusmekanismi ASTM D395:n mukaan.

Lue seuraavaksi:SC2201RPW pumppu hartsin täyttöön.

Hammaspyöräpumpun vianetsintä ja tilakohtainen huolto

Nopein hammaspyöräpumpun vianetsintäpolku on aritmeettinen eikä arvailu: vertaa tämän päivän virtausta, virtaa ja painetta käyttöönoton yhteydessä tallennettuihin lukuihin. Useimmat nestejärjestelmän viat juontavat juurensa viiteen muuttujaan - siirtymä kierrosta kohti, käyttöpaine, viskositeetti, imutila ja käyttösuhde - joten suurin osa diagnoosista on löytää se, kumpi niistä liikkuu.

Julkaistu hammaspyöräpumpun huoltosuunnitelma sisältää kriteerit. Suorita 40 pumpun käyttötunnin välein ajastettu annostarkistus ja virtalukema: annos 5 %:n sisällä käyttöönotetusta tilavuudesta, virta 20 %:n sisällä. Tarkasta viikoittain rullaradalla oleva putki tasaisten kohtien, turpoamis- ja kosteusrenkaiden varalta ja puhdista tulosiivilä. Tarkista kalibrointi uudelleen kuukausittain nesteenvaihdon jälkeen. Vaihda siivilä neljännesvuosittain, tarkista minimikäynnistyskomento ja tarkista flyback-diodi.

Taulukko 4. Tulostinpumppujen vianetsintämatriisi, joka on rakennettu julkaistuista vika- ja huoltoluetteloista.

Lähteet: valmistajan melun vianetsintähuomautus; nestejärjestelmän ylläpitoohjeet (40 tunnin välein, 5 % annos ja 20 % nykyiset kriteerit).

Lue seuraavaksi:Tukkeumien, kuplien ja vuotojen ratkaiseminen.

Yhden viikonlopun jälkiasennussarja

Tee ensin halvat, palautuvat vaiheet ja mittaa jokaisen jälkeen, jotta tiedät, mikä muutos todella toimi.

Perustaso.Kirjaa taso 30 cm:n ja 1 metrin etäisyydelle työskentelyssä sekä ajastettu annos, moottorin virta, syöttöpaine ja ympäristön lämpötila.

Kiinnitä.Asenna elastomeerit, jotka on ladattu elastomeerien alueelle, poista kaikki, mikä siltaa pehmustetta, ja jätä huoltosilmukka jokaiseen putkeen ja kaapeliin.

Nestepolku ja ajo.Säilytä dokumentoitu putken kovuus ja reikä, esitäytä tuloaukon ollessa tulvinut, aseta PWM-kaista 20-25 kHz:iin kuolleen alueen yläpuolelle ja vahvista MOSFET, sulake ja flyback-diodi, jos pumppu on kytketty tuuletinporttiin.

Mittaa ja kirjaa uudelleen.Toista perusviiva tarkasti ja toista se sitten 24 tunnin tulostuksen jälkeen: muutos, joka ei kestä päivää helteissä, ei ole korjaus.

Lue seuraavaksi:Hiljainen mutta tehokas: 24 V tulostinpumppu.

Mitä jälkiasennus ei voi korjata

Suurin julkaistu melunlähde tässä perheessä on roottorin ja akselin toleranssi, joka on päätetty suunnittelussa ja valmistuksessa. Pumppu, joka on äänekäs kaikilla nopeuksilla, tulvinut tai kuiva, ei vaimene kannattimen tai PWM-asetuksen vuoksi: määritä toleranssi ja tarkista se näytteestä.

Huoltoongelmat eivät myöskään ole akustisia ongelmia. Tukkeutunut imuaukko, vaaka ja kulunut putki lisäävät melua ja kuluttavat käyttöikää, joten halvin melunvaimennus on usein se palvelu, jonka kone on jo velkaa.

Viisi julkaistua vaatimusta on myös ristiriidassa, ja jokainen tulee ratkaista kirjallisesti ennen kuin tämä ohje saavuttaa määrittelyn. Samat mallinumerot on kuvattu joillakin sivuilla hammaspyöräpumppuina ja toisilla peristalttisilla pumpuilla. Yhdessä käyttökuviossa on kolme syklilukua: yli 300 000, testattu 480 000 ja jopa 600 000. Jännitesarja on listattu muodossa 3/5/8 V ja 3/6/12 V. Yhdellä sivulla kerrotaan, ettei letkussa ole kulutusosia, kun taas tuotesivulla kuvataan silikoniputken nestereitti. Saman pumpun arvo on yli 30 kPa ja vähintään 6 psi, noin 41 kPa.

Lue seuraavaksi:3,0 V vai 24 V? Emolevyn sovitus.

Keskeiset takeawayt

Erottele kolme melutietä ennen kuin ostat mitään: nestepolku, moottorikäyttö ja rakenne, johon pumppu on pultattu.

Erotin on alipäästösuodatin, ei sieni: se vahvistaa resonanssissa ja vaimentaa tämän pisteen yläpuolella, joten kuormalla, kannakkeen massalla ja geometrialla on enemmän merkitystä kuin materiaalilla.

Älä koskaan silta isolaattoria: tyynyn läpi menevä pultti, nippuside tai jäykkä putken juoksu laittaa tärinän suoraan takaisin runkoon.

20-25 kHz on julkaistu hiljainen PWM-kaista; luotettavan käynnistysarvon alapuolella pumppu vain humisee ja lämmittää käämiä.

MCU:n nastat syöttävät 25-40 mA, kun taas pienet pumput 100-500 mA: käytä MOSFETiä, joka on mitoitettu jumivirtaan sulakkeella ja Flyback-diodi, joka on mitoitettu syöttövirtaa varten.

Elinikä noudattaa samoja korjauksia: vapauta putken tukos, kun se on tyhjäkäynnillä, vaihda putki 500 tunnin tai kahden kolmasosan käyttöiän jälkeen, äläkä koskaan käytä hammaspyöräpumppua kuivakäytössä yli 20 sekuntia.

Usein kysytyt kysymykset

Kuinka paljon 3D-tulostinpumpun melun vähentäminen voi saavuttaa?

Se riippuu siitä, mikä kolmesta polusta kantaa voimakkaimman äänen, joten mittaa ennen ja jälkeen. Tämän tuoteperheen julkaistut luvut ovat 60 dB tai alle, mutta ne on otettu eri etäisyyksiltä ja eri kiinnityksiltä, ​​ja suurimmat hyödyt tulevat yleensä rakenteellisen kytkimen poistamisesta eikä pumpun sisältä.

Miksi 3D-tulostinpumppuni on äänekkäämpi kuin ennen?

Tarkista ensin huoltosyyt: kalkki lisää progressiivista jyrinää, osittain tukossa oleva imuaukko aiheuttaa väristystä, imuputken ilma tekee käynnistyksestä meluisaa ja putki, jossa on litteitä kohtia tai turvotusta, muuttaa virtausta ja ääntä. Vertaa annosta ja virtaa käyttöön otettuihin arvoihin ennen kuin syytät pumppua.

Voiko peristalttisen pumpun PWM-nopeudensäätö vähentää melua yksinään?

Se poistaa sähköisen vinkumisen eikä mitään muuta. Siirrä kytkentäkaista 20-25 kHz:iin ja pidä minimikomento kuolleen alueen yläpuolella; Jos kannattimen painaminen muuttaa äänenvoimakkuutta, ongelma on pikemminkin rakenteellinen kuin sähköinen.

Kuinka estän pumpun tärinän pääsemästä tulostimen runkoon?

Kiinnitä pumppu elastomeerieristimeen, joka on ladattu sen elastisen alueen sisällä, poista samansuuntaiset reitit, kuten pultti tyynyn tai jäykän putken läpi, jätä huoltosilmukka jokaiseen putkeen ja kaapeliin ja lisää massaa, jos kannatin on kevyt. Mittaa sitten uudelleen samalla etäisyydellä.

Kuinka kauan peristalttinen pumppuputki kestää 3D-tulostimessa?

Julkaistut ohjeet tulostimen täyttötöistä ovat useista kuukausista vuoteen, ja huoltosuunnitelma edellyttää vaihtoa 500 tunnin kohdalla tai kahdessa kolmasosassa putken lasketusta käyttöiästä. Tarkista viikoittain litteät täplät, turvotus ja kosteat renkaat.

Mitä minun tulee tarkistaa ensin, kun hammaspyöräpumppu lakkaa toimimasta?

Tarkista julkaistu vikajärjestys: kuivakäynti yli 20 sekuntia, mikä avaa välykset pysyvästi; tukkeutunut ulostulo, joka lisää vuotoa ja lämpöä pumpun pysäyttämisen sijaan; tukkeutunut tulosiivilä; ja liian kylmää tai liian paksua nestettä. Virtaus ja virta perusviivaa vasten erottavat kulumisen tukkeutumisesta.