3D-tulostimen vesipumpun käyttöikä ja kohinanvaimennusopas

3D-tulostimen vesipumpun käyttöikäluku ei tarkoita mitään ilman sen käyttökuviota: 300 000 sykliä on noin 667 tuntia julkaistussa testissä käytetyllä 5 sekunnin päällä ja 3 sekunnin sammutuskuviolla, mutta 2 500 tuntia 10 sekuntia päällä ja 20 sekuntia pois päältä. Melu riippuu asennuksesta ja käyttöasetuksista yhtä paljon kuin pumpusta.

1. Mitä pumpun käyttöikäluokitus todella mittaa

Julkaistulla elinkaariluvulla on merkitystä vain, kun siihen liittyy kolme asiaa: käyttökuvio, jolla sitä testattiin, neste, jolla sitä testattiin, ja käyttöiän päättymisen määritelmä.

Tämän perheen julkaistut testit käyttävät erilaisia ​​​​malleja. Viisi sekuntia päällä ja kolme sekuntia pois päältä on 62,5 prosentin käyttöaste ja 450 sykliä tunnissa; kymmenen sekuntia päällä ja kaksikymmentä sekuntia pois päältä on 33,3 prosenttia käyttöasteesta ja 120 sykliä tunnissa. Sama 300 000 jakson luokitus kuvaa näin ollen noin 667 tuntia ajoa ensimmäisessä mallissa ja noin 2 500 tuntia kalenteripalvelua toisessa - melkein neljä kertaa pelkästään testiolosuhteissa.

Taulukko 1. Julkaistut käyttöikäluvut samalle pumppuperheelle ja niiden takana oleva käyttökuvio.

Lähteet: valmistajan tuotesivu, sovellusartikkeli ja spesifikaatioiden yhteenveto; julkaistut luvut.

Kuva 1. Palveluvuodet kunkin julkaistun syklin luokituksen mukaan verrattuna päivittäisiin täyttötapahtumiin.

Lähde: tekijän aritmetiikka - arvio jaettuna päivittäisillä tapahtumilla kertaa 365. Arvostusta ei sovelleta: ei julkaista.

Onko 480 000 jakson käyttöikä realistinen peristalttiselle pumpulle?

Luku on julkaistu, mutta se ei täsmää valmistajan oman tuotesivun kanssa, jossa kerrotaan yli 300 000 jaksoa samalla 5 sekunnin päälle, 3 sekuntia pois -kuviolla ja raportoidaan erillinen testi, joka on otettu 600 000 toimitusjaksoon. Kolme numeroa yhdelle kuviolle tarkoittaa, että vähintään kaksi mittaa eri asiaa tai yksi on väärä. Käsittele arvosanaa testin kuvauksena: kysy, mihin testi päättyi, ja suunnittele putken vaihto tunneille, älä syklin otsikkoon.

Lue seuraavaksi:SC2201RPW tuotesivu.

2. Osat, jotka määräävät, kuinka kauan pumppu kestää

Käyttöiän määrää yksi kulutusosa per perhe: peristalttisen pumpun putki ja hammaspyöräpumpun vaihteet, laakerit ja moottorin harjat.

Peristalttisessa pumpussa neste ei koskaan poistu putkesta, ja putki epäonnistuu ottamalla pysyvän puristussarjan, mikä kattaa tavallisen puristussarjan testauksen. Virtaus laskee ennen kuin pumppu pysähtyy, ja uusi putki uudistaa nestereitin. Julkaistut ohjeet tulostimen täyttövelvollisuudesta ovat useista kuukausista vuoteen putken käyttöikää.

Hammaspyöräpumpussa neste on myös voiteluaineena. Julkaistu spesifikaatio kieltää kuivakäynnin yli 20 sekuntia, koska vaihteet kuluvat koteloa vasten ilman nestettä ja avoimia välyksiä pysyvästi, mikä vähentää virtausta ja painetta pumpun loppuelämän ajan. Hammaspyöräpumput eivät ole itseimeviä, eikä tukkeutunut poistoaukko pysäytä pumppua: se lisää sisäistä vuotoa, lämpöä ja kulumista.

Taulukko 2. Kuluvat osat, vikamekanismi ja ensimmäisenä ilmaantuva oire.

Lähteet: valmistajan tuotesivu, hartsitäyttöartikkeli ja spesifikaatioiden yhteenveto; pakkausasetuksen käyttäytyminen ASTM D395:n mukaan.

Lue seuraavaksi:Peristalttinen vs hammaspyöräpumppu.

3. Melu: mitä dB-luku kertoo ja mitä ei kerro

Meluluku on vertailukelpoinen vain, kun siihen liittyy neljä ehtoa: etäisyys, asennus, taajuuden painotus ja taustataso. Kummassakaan tässä julkaistussa luvussa ei mainita kaikkia neljää.

3 V:n pumpun sivu on läpinäkyvämpi: alle 60 dB 30 cm:llä, mitattuna 5 V DC:llä pumpun ollessa 5 cm:n sienellä vaimentaa tärinää. Se on tärinäeristetty penkkimittaus, ei se, mitä saat, kun pumppu on pultattu jäykkään runkoon. 24 V:n pumppu on julkaistu 60 dB:llä mitattuna 50 cm:n etäisyydeltä, asennusehtoa ei ole ilmoitettu.

Pienellä vapaalla kentällä olevalla lähteellä äänenpaine laskee noin 6 dB joka kerta, kun etäisyys kaksinkertaistuu, joten 60 dB 30 cm:ssä vastaa noin 54 dB:tä 60 cm:n etäisyydellä ja 48 dB:tä 120 cm:n etäisyydellä (kuva 2). 50 cm:n kohdalla ilmoitettu luku on siksi löysempi mittauspiste kuin 30 cm:n mittauspiste, eikä kumpaakaan voida verrata kolmannen osapuolen lukemaan, elleivät painotukset täsmää: A-painotetut tasot ovat sopimus, niitä tuottavat instrumentit on määritelty standardissa IEC 61672-1, ja muodollisesti määritetty äänitehoarvo noudattaa ISO 3744 -standardia.

USA:n työrajat ovat 85 dBA 8 tunnin toimintatasona ja 90 dBA sallittu altistusraja, joten alle 60 dB:n pumppu on reilusti molempien sisällä; hyödyllinen kysymys ei ole turvallisuus, vaan se, onko se tarpeeksi hiljainen istuakseen vieressä.

Kuva 2. Kaksi julkaistua väitettä on piirretty etäisyyden funktiona käyttäen 6 dB per tuplaussääntöä pienelle lähteelle vapaassa kentässä.

Lähde: tekijän laskelma julkaistuista väitteistä (alle 60 dB 30 cm:ssä; 60 dB 50 cm:ssä). Todellinen kotelo heijastaa ääntä, joten lue käyrät trendinä, älä ennusteena.

Lue seuraavaksi:Micro DC -pumpun meluratkaisu.

4. Peristalttinen pumpun käyttö: PWM-asetukset, jotka muuttavat melua ja käyttöikää

PWM-taajuusmuuttaja määrittää nopeuden käyttöjaksonsa kautta ja taajuusmuuttajan äänen sen taajuuden kautta. Valmistajan ohjeistus on aloittaa 20 kHz:stä ja käyttää 20-25 kHz hiljaisessa käytössä; sen 60–80 prosentin hyötysuhdehuippu on julkaistu kalvopumpuille, joten mittaa se uudelleen peristalttisella tai hammaspyöräpumpulla.

PWM kytkee syöttöjännitteen päälle ja pois kiinteällä taajuudella ja muuttaa päällekytkentäaikaa; moottori laskee pulssien keskiarvon, joten tehollinen jännite ja teho nousevat työn mukana. 50 prosentin teholla tehollinen jännite on noin puolet syötöstä, teho ja nopeus ovat suunnilleen verrannollisia ja virtaus seuraa nopeutta, koska peristalttinen pumppu on syrjäyttävä. Kynnysarvon alapuolella pumppu ei käynnisty – kuollut alue on helposti erehtynyt viaksi.

Taajuus päättää, mitä kuulet. Liian alhainen, ja veto ulvoo, sykkii ja tuottaa epätasaisen vääntömomentin; liian suuria, ja kytkentähäviöt lämmittävät ohjaimen ja moottorin ytimen noin 30–40 kHz:n yli. Kuparihäviö on virran neliö kertaa vastus, ja vastus nousee noin 0,4 prosenttia C-astetta kohden, joten hitaampi pumppu ei ole automaattisesti viileämpi.

Sähköinen puoli on yhtä tärkeä kuin ohjauspuoli 3D-tulostusnesteen ohjausratkaisussa. Tulostimen MCU lähtee noin 25–40 mA nastaa kohti, kun taas pienet pumput 100–500 mA, joten MOSFET-aste ei ole valinnainen. Koska pumppumoottori on induktori, porras tarvitsee myös flyback-diodin, haaroitussulakkeen ja inrush-kokoisen mallin. PWM ohjaa keskitehoa, ei huippuvirtaa, eikä se rajoita jumittua moottoria.

Toimiiko PWM-nopeudensäätö samalla tavalla peristalttisissa ja hammaspyöräpumpuissa?

Periaate on identtinen: molemmat perheet ovat positiivisia, joten virtaus on verrannollinen akselin nopeuteen ja käyttöjakso antaa virtauksen asetusarvon. Kuorma vaihtelee. Hammaspyöräpumpun virta nousee jyrkästi paineen ja viskositeetin myötä, ja sen sisäinen vuoto kasvaa nesteen oheneessa; peristalttisen pumpun kuormituksen määrää paine, jota vastaan ​​putki tukkeutuu ja joka nousee putken puristuessa. Kummankaan ei pitäisi oletusarvoisesti toimia täydellä teholla: tehokkuushuippu on maksiminopeuden alapuolella.

Taulukko 3. PWM-aseman oireet, syyt ja asetukset, jotka korjaavat ne.

Lähteet: valmistajan PWM-sovellusopas ja tulostimen emolevyn jännitteen ja virran täsmäysopas.

Lue seuraavaksi:Kuinka PWM vaikuttaa mikropumppuihin.

5. Hammaspyöräpumpun äänenvaimennus

Vaihteiston melu on tonaalista ja nousee nopeuden ja paineen myötä, joten hammaspyöräpumpun melun vähentäminen alkaa pumpun hidastamisesta ja sitä vahvistavien hydraulisten olosuhteiden poistamisesta, ei vaahdolla. Hammaspyöräpumput syrjäyttävät nestettä yhdistämällä hammaspyöriä tiukassa ontelossa, ja kirjallisuudessa huomautetaan, että korkeampiin paineisiin ja nopeuksiin työnnetyt yksiköt ovat yleensä meluisia ja vaativat erityisiä varotoimia.

Kiinnitys on toinen vipu: julkaistu 3 V pumpun meluluku on otettu pumpun ollessa päällä 5 cm:n sienellä tärinääänen vaimentamiseksi. Jos sieni muuttaa numeroa, kiinnike päättää, mitä käyttäjä kuulee. Jäykkä metalli-metalli-kiinnitys muuttaa pumpun rungon ohjaamaksi kaiuttimeksi; elastomeerityynyt, kelluva kannatin ja joustava letkusilmukka rikkovat tämän polun.

Valmistajan vikaluettelo on lyhyt ja käytännöllinen, ja Taulukossa 4 kukin syy on yhdistetty vastatoimenpiteeseen. Kolme viidestä on huoltoongelmia eikä suunnitteluvirheitä, ja roottorin ja akselin toleranssi on nimetty suurimmaksi yksittäiseksi lähteeksi.

Taulukko 4. Julkaistut melun syyt ja vastatoimet kullekin.

Lähteet: valmistajan melun vianetsintä ja tulostinpumppuanalyysi; hammaspyöräpumpun käyttäytyminen yleisen hammaspyöräpumpun ohjeen mukaan.

Lue seuraavaksi:Tukkeumat, kuplat ja vuodot.

6. Huolto, joka pidentää 3D-tulostimen vesipumpun käyttöikää

Kalenteri voittaa epäonnistuneen vastauksen. Julkaistut ohjeet julkaistaan ​​viikoittain, kuukausittain ja neljännesvuosittain, ja kulutustavaraa vaihdetaan noin 500 tunnin kohdalla tai kaksi kolmasosaa lasketusta käyttöiästä sen mukaan, kumpi tulee ensin. Taulukossa 5 on esitetty jokainen intervalli ja sen poistama vika.

Ympäristö ensin: julkaistu ympäristön alue on 5–45 astetta C, ja jatkuva käyttö nostaa moottorin lämpötilaa ja voi lyhentää harjan käyttöikää, joten suunnittele ilmavirta moottorin ympärille. Suunta: moottorin päätykansi pitää harjat, piirilevyn ja liitännät, joten reititä letkut tippasilmukalla ja sijoita pumppu niin, että itkuliitin ei pääse valumaan siihen.

Instrumentoit sitten silmukan. Virtauksen, paineen ja käyttöjakson kirjaaminen rakennuskohtaisesti muuttaa ylläpidon trendiksi: jatkuvassa käytössä laskeva virtaus on putken puristussarja tai tukkeutuva siivilä, ja nouseva virta vakiovirtauksella on laakeri- tai harjaongelma.

Taulukko 5. Tulostinpumppujen huoltokalenteri ja kunkin aikavälin poistettava vika.

Lähde: valmistajan nestejärjestelmän huolto-ohjeet, laajennettu ympäristön alueella, päätteen huomautukset ja kirjaussuositus.

Lue seuraavaksi:Peristalttinen pumppuvalikoima.

7. Mitä on tarkistettava ennen kuin määrität

Viisi julkaistua väitettä tässä perheessä ei sovi yhteen. Jokainen on ratkaistava kirjallisesti ennen kuin pumppu menee materiaaliluetteloon.

Pumppuperhe.Samat mallinumerot on kuvattu joillakin sivuilla hammaspyöräpumppuina ja toisilla peristalttisilla pumpuilla. Peristalttisessa pumpussa ei ole kastuneita hammaspyöriä eikä akselitiivistettä, joten molemmat eivät voi olla oikein. Tekniset yksityiskohdat - 190 mm runko, sisäiset vaihteet, harjattu päätykansi, vuoto sulkussa ja ei itseimeytymistä - sopii vaihteiston kuvaukseen.

Kierrosluku.Sama 5 sekunnin päälle, 3 sekuntia pois -kuvio mainitaan yli 300 000 syklinä, testatuksi 480 000 syklin käyttöikää ja testinä, joka kestää jopa 600 000 toimitusjaksoa. Kysy mikä on luokitus, mikä on testikatto ja mihin kukin testi päättyi.

Jännite asetettu.Yhdellä sivulla luetellaan 3 V, 5 V ja 8 V; toisessa luetellaan 3 V, 6 V ja 12 V samalle mallille. Pelkästään 5 V:n kuljettaja ei voi palvella 6 V:n pumppua, ja ero muuttaa muuntajaa ja kiskobudjettia.

Kulutustarvikkeen tila.Yhdellä sivulla kerrotaan, ettei letkua ole vaihdettava; tuotesivulla nestereitti kuvataan silikoniputkina, joiden pituus on ilmoitettu. Putken vaihtoväli on huoltokustannus, joten tämä muuttaa omistuskustannuksia.

Paine.Saman pumpun arvo on yli 30 kPa ja vähintään 6 psi, mikä on noin 41 kPa. Korjaa yksi yksikkö ja yksi numero tiedoissa.

Lue seuraavaksi:Emolevyn jännitteen ja virran sovitus.

8. Penkkitesti, joka ratkaisee asian kymmenessä minuutissa

Suurin osa epävarmuudesta katoaa yhden istunnon aikana. Käytä työpaineella, ei vapaalla virtauksella, ja kirjaa kolme numeroa, jotka määrittelevät toimintapisteen: virtaus, paine ja käyttö.

Lakaise velvollisuus.Mittaa virtaus 40-, 60-, 80- ja 100-prosenttisilla käyttöpaineilla ja huomioi teho, jonka alapuolella pumppu ei enää käynnisty luotettavasti: kuollut alue.

Toista kuumana.Juokse 30 minuuttia ja toista. Jatkuvassa käytössä oleva virtaus on putki, joka ottaa puristussarjan tai ohennettua nestettä.

Mittaa melu kahdesti.Lue 30 cm:n ja 1 metrin etäisyydeltä kiinnikkeestä, jonka aiot lähettää. Jos rako ei vastaa kuvaa 2, runko säteilee ääntä, ei pumppu.

Pyyhkäise taajuus.Käytä 8–30 kHz kiinteässä käytössä, kuuntele ja tarkista kuljettajan lämpötila valitsemallasi asetuksella.

Lue seuraavaksi:24 V pumpun tekniset tiedot.

Keskeiset takeawayt

Jaksoluokitus ei merkitse mitään ilman sen käyttökuviota: 300 000 sykliä on 667 tuntia 5 s päällä / 3 s pois päältä, mutta 2 500 tuntia 10 s päällä / 20 s pois päältä.

Yksi kuluva osa ratkaisee jokaisen perheen elämän - peristalttisen pumpun putki, hammaspyöräpumpun vaihteet, laakerit ja harjat.

dB-luku vaatii etäisyyden, asennuksen, painotuksen ja taustatason.

PWM-käyttö määrittää nopeuden ja virtauksen; PWM-taajuus päättää, mitä kuulet. Aloita 20 kHz:stä, käytä 20-25 kHz hiljaiseen käyttöön ja odota todellisia kytkentähäviöitä yli 30-40 kHz.

Tehokkuushuiput alle maksiminopeuden; full duty ostaa virtausta, jota silmukka ei välttämättä käytä, ja maksaa lämmöstä, melusta ja kulumisesta.

Huolto on kalenteri, ei reaktio: viikoittaiset tarkastukset, kuukausittainen tarkastus, neljännesvuosittainen siivilä vaihto ja kulutustavaroiden vaihto noin 500 tunnin kohdalla.

Lue seuraavaksi:SC2301CPW 24 V pumppu.

Usein kysytyt kysymykset

Kuinka kauan 3D-tulostimen vesipumppu kestää?

Se riippuu käyttökuviosta ja kulutusosasta, ei yhdestä arvosta. Täyttökäytössä oleva peristalttinen pumppu on rajoitettu sen putkeen, joka julkaistaan ​​useista kuukausista vuoteen; hammaspyöräpumppua rajoittavat hammaspyörät, laakerit ja harjat. Muunna mikä tahansa syklin arvo tunteiksi käyttämällä sen omaa käyttökuviota ennen pumppujen vertailua.

Miksi 3D-tulostinpumppuni on niin äänekäs?

Tarkista ensin halvat syyt: valmistajan luettelo asettaa toiminnan ilman nestettä, kalkkia, rajoitettua tuloa ja yhteensopimatonta elektroniikkaa ennen mekaanista vikaa ja nimeää roottorin toleranssin suurimmaksi lähteeksi. Tarkista sitten kiinnitys: julkaistu kuva on otettu sienellä, joten jäykkä kannatin voi saada hiljaisen pumpun ääneen.

Voitko käyttää peristalttista pumppua kuivana?

Parempi kuin hammaspyöräpumppu, koska nestereitillä ei ole mitään metallista ja putki on kuluva osa. Tämän luokan hammaspyöräpumput kieltävät kuivakäynnin yli 20 sekuntia, koska vaihteet kuluvat koteloa vasten ja avaavat välykset pysyvästi. Joka tapauksessa, esittele ennen aloitusta.

Kestääkö pumppu pidempään alhaisempi PWM-käyttösuhde?

Yleensä kyllä, tiettyyn pisteeseen asti. Tehokkuus on huipussaan maksiminopeuden alapuolella, ja täysi käyttö lisää lämpöä, melua ja kulumista ilman hyödyllistä virtausta, joten pienempi teho samalla toimitetulla virtauksella on hellävaraisempi asetus paitsi erittäin alhaisessa käytössä, jossa moottori istuu kuolleella alueella ja jäähtyy huonosti.

Pitäisikö vaihtaa putki vai koko pumppu?

Vaihda peristalttisessa pumpussa putki: se on kuluva osa, vaihto kestää minuutteja ja se uusii nestereitin. Hammaspyöräpumpussa ei ole tällaista kulutusta, minkä vuoksi tuloaukon suodatuksella ja esikäsittelyllä on enemmän merkitystä tässä mallissa.

Mikä on paras PWM-taajuus 3D-tulostinpumpulle?

Aloita 20–25 kHz:stä, juuri äänialueen yläpuolella, mikä poistaa suurimman osan kytkentääänistä. Varmista mieluummin kuin oleta: pyyhkäise 8 - 30 kHz kiinteässä käytössä, kuuntele ja tarkkaile kuljettajan lämpötilaa työpaineessa