От чего зависит шум вентилятора
Обновлено: 19.04.2024
Ошибочно полагать, что современный компьютер — это исключительно электронное устройство. Но это далеко не так. В конструкции ПК присутствует множество механических компонентов, в первую очередь — вентиляторы охлаждения (кулеры). Электродвигатели имеются и в конструкции винчестера и оптического дисковода, служащие для вращения дисков и перемещения считывающей головки.
Все эти вращающиеся компоненты создают шум при своей работе, особенно, если они сильно засорены, неправильно установлены либо в их лопасти (применительно только к кулерам) попал посторонний предмет. Рассмотрим все причины появления шума при работе компьютера.
Рекомендуем периодически очищать системный блок компьютера от пыли. Подробная инструкция с фотографиями доступна по ссылке .
Шумит винчестер
Со временем любой жесткий диск (не путать с внешним твердым накопителем) приходит в негодность, и основным признаком этого является появление шума в его работе. Сразу после включения компьютера можно слышать характерные звуки, издаваемые винчестером — потрескивания, скрежет и т.д. Обычно в таких случаях рекомендуется сразу заменить жесткий диск, предварительно переписав всю нужную информацию на другие носители. Если этого не сделать, есть шанс ее перманентной утери.
Далеко не каждый (если вообще такой существует) сервис-центр предлагают услуги по ремонту жестких дисков. Это довольно кропотливый и сложный процесс, требующий использования специнструмента. Выгодней просто приобрести новый винчестер и продолжить работу с компьютером. Обращаться к специалистам рентабельно только в том случае, если жесткий диск уже вышел из строя, и появилась необходимость восстановления с него важной информации.
Чтобы точно понять, что шум из компьютера издается именно по вине винчестеров, их можно на время отключить. В случае настольными ПК — достаточно открыть крышку системного блока, найти жесткие диски и отключить от них кабель питания и шлейф. Все это делается при выключенном компьютере. Если это ноутбук или нетбук — с нижней стороны корпуса должен присутствовать специальный отсек для жесткого диска, который нужно открыть (возможно, пригодится отвертка). Останется только вытащить винчестер из корпуса компьютера.
Вентилятор-вытяжка
Некоторые системные блоки настольных ПК имеют в своей конструкции сквозное отверстие и площадку для крепления "обратного" вентилятора. В задачу последнего входит ускорение вывода тепла из системного блока наружу. Использование данного кулера — не всегда обязательно, особенно, если речь идет об обычном домашнем/офисном компьютере, не подвергающемся высоким нагрузкам.
Вентилятор-вытяжку легко отключить. Для этого нужно снять крышку системного блока и отключить кулер от бортовой сети. Он может быть подключен напрямую к материнской плате либо к одному из разъемов блока питания.
Если источником шума являлся именно этот вентилятор, то его можно оставить в отключенном состоянии. Если же имеется необходимость в его использовании, устройство нужно будет очистить от накопившейся в нем пыли и смазать машинным маслом. Рассмотрим этот процесс.
Чистка и смазка вентиляторов ПК
Последующая инструкция может быть применена к большинству современных кулеров, используемых в настольных ПК (а также в некоторых ноутбуках), независимо от их назначения.
Вентилятор-вытяжка может иметь различную конфигурацию корпуса и размер, однако по части крепления ротора (деталь с лопастями) к статору (по сути — электродвигатель) они во всех случаях имеют схожую конструкцию. Шум в работе кулера создает грязь, просочившаяся в область между ротором и статором. С увеличением количества грязи снижается эффективность смазки, что сначала приводит к возникновению шума при вращении вентилятора, а затем и к его полной остановке. Чтобы не допустить выход из строя охлаждаемого электронного компонента, требуется следить за работоспособностью кулеров, выполняя их периодическую профилактику.
Делается это следующим образом (на примере вентилятора-вытяжки).
Первым делом нужно выключить компьютер и снять крышку системного блока, открутив пару винтов в боковой его части.
Вентилятор-вытяжка может находиться, как в самой крышке, так и в другой части системного блока компьютера. В нашем случае — первый вариант. На изображении выше заметить наличие винтов по углам корпуса вентилятор. Их нужно открутить, чтобы демонтировать кулер.
Первым делом после демонтажа вентилятора следует избавиться от наружной пыли. Для этого можно использовать обычную малярную кисть или даже тряпку. Очищая лопасти кулера, нужно быть осторожным, т.к. их легко повредить.
После удаления внешних загрязнений вентилятор нужно разобрать, отделив лопасти от корпуса. На обратной стороне корпуса можно увидеть наклейку круглой формы. Ее нужно отклеить.
Под наклейкой можно заметить металлическую деталь, поверх которой установлена пластиковая контр-шайба. Ее нужно демонтировать. Сделать это можно при помощи пары швейных игл или любых других тонких твердых предметов. Здесь важно не потерять контр-шайбу, т.к. эта маленькая деталь удерживает всю конструкцию вентилятора.
После снятия контр-шайбы лопасти могут быть легко отсоединены от корпуса.
Далее при помощи ватной палочки следует хорошо очистить внутренние области обеих частей кулера. При чистке электронных компонентов важно следить за целостностью медной обмотки. Она соединена с платой управления посредством двух очень тонких проводов, которые легко оборвать.
Сразу после очистки всю внутреннюю область (в особенности центральную часть) ротора и статора нужно смазать машинным маслом. Подойдет любое — автомобильное или даже ружейное. Смазывать можно при использовании той же ватной палочки или акварельной кисти.
Далее остается вставить лопасти обратно в корпус, а затем установить на свое место контр-шайбу.
Возможно, снятая в самом начале наклейка перестанет лепиться к корпусу. Вместо нее можно использовать скотч. Главное, залепить это маленькое отверстие, где расположена контр-шайба.
Вентилятор охлаждения блока питания
Блоки питания настольных компьютеров также сильно нагреваются во время работы, потому в их конструкцию обязательно встраивается охлаждающий вентилятор. Ввиду того, что данный кулер, как и вытяжка, осуществляет забор воздуха напрямую из помещения, он загрязняется пылью быстрее, чем установленные внутри системного блока вентиляторы.
Решение проблемы то же, что и в предыдущем случае. Однако здесь имеются некоторые нюансы. Чтобы извлечь данный кулер потребуется разобрать сам блок питания, т.к. первый располагается внутри него. Делается это следующим образом.
После снятия крышки системного блока от блока питания нужно отключить все подключенные к нему электронные компоненты — материнскую плату, жесткие диски, оптические приводы и т.д.
Далее нужно открутить винты, которыми блок питания крепится к системному блоку.
Блоки питания могут иметь различную конструкцию корпуса, однако способ их разборки одинаков. Первым делом следует найти на корпусе винты, удерживающие крышку устройства. Они могут иметь следующий вид (блоки питания с расположением кулера в верхней части — в крышке).
Есть и блоки питания с кулером в боковой части корпуса. Их тоже нужно разобрать.
Чтобы извлечь кулер в случае с блоками питания первого типа (с верхним расположением вентилятора), достаточно открутить следующие винты. Для блока с боковым кулер операция идентична.
После извлечения с вентилятором следует проделать все шаги из инструкции по их чистке и смазке из предыдущей главы статьи, а затем собрать и установить блок питания на место, подключив к нему все отключенные ранее компоненты ПК. Стоит добавить, что провод питания кулера может соединяться с платой посредством электрического гнезда либо быть впаянным в нее. В последнем случае операцию по очистке и смазке придется проводить без физического отключения вентилятора от блока питания.
Вентилятор охлаждения центрального процессора (ЦПУ)
Вентилятор ЦПУ, как правило, является самым мощным, что используется для охлаждения электронных компонентов компьютера. Данные кулеры охлаждают не сам процессор, а радиатор, служащий для первоначального отвода тепла. Потому вентиляторы для ЦПУ обычно продаются вместе с радиатором в заранее собранном виде. Сам кулер может крепиться к материнской плате различными способами — на винтах или специальных защелках.
Для извлечения кулеров подобной конструкции достаточно нажать на белые рычажки (второй расположен с противоположной стороны корпус). Вот пример винтового крепления вентилятора к материнской плате.
В данном случае нужно просто открутить четыре винта (вторая пара расположена с другой стороны корпуса).
После извлечения вентилятора из компьютера следует процесс его демонтажа с радиатора. Крепление кулера к последнему может также быть выполнено на винтах либо при помощи защелок.
Во многих случаях кулер ЦПУ может быть отсоединен от радиатора без необходимости извлечения последнего. Но все же лучше сделать это, потому как сам радиатор также нуждается в чистке.
Вентилятор охлаждения видеокарты
Подавляющее большинство современных видеокарт оснащаются собственным вентилятором охлаждения. Это особенности касается игровых графических карт, которые сильно нагреваются при своей работе. В некоторых случаях мощность вентилятора видеокарты может быть даже выше, чем у кулеров ЦПУ. Многие модели графических карт оснащаются не одним, а сразу несколькими вентиляторами. Как бы там ни было, шум при работе компьютера может исходить и по вине загрязнения кулеров видеокарты.
Для профилактики вентиляторов охлаждения видеокарты нужно проделать следующее.
Извлечь видеокарту из материнской платы:
Как и в случае с кулерами ЦПУ, вентилятор охлаждения видеокарты крепится к радиатору. И кулер, и радиатор могут иметь самую различную конструкцию и способы крепления друг к другу и плате. Но в большинстве случаев радиатор крепится к плате посредством пластиковых фиксаторов, а вентилятор — на винтах.
В данном приведенном случае кулер может быть отсоединен от радиатора после откручивания винтов, выделенных на изображении зелеными кружочками. Здесь нужно использовать тонкую отвертку, которая сможет поместиться между лопастями вентилятора.
Немного сложнее добраться до вентилятора видеокарт с подобной конструкцией системы охлаждения.
В таких видеокартах, чтобы добраться до кулера, сначала нужно снять крышку. Но на этом конструктивные различия заканчиваются.
Как устранить шум работы вентиляторов без демонтажа?
В некоторых случаях шум при вращении любого из вентиляторов можно устранить путем физического (механического) воздействия на них. Например, это можно сделать при легком надавливании на тот элемент конструкции вентилятора, к которому крепятся лопасти. Также иногда помогает остановка вращения кулера, что можно сделать путем вставки между лопастями вентилятора мягкого предмета (например, свернутая салфетка). Однако любой из этих способов устранения шума носит лишь временный характер. При длительном пребывании вентиляторов в неподвижном состоянии (при выключении компьютера) шум, как правило, появляется вновь.
Также очистку внешних элементов кулера от скопившейся грязи можно выполнить при помощи малярной кисти. Ее достаточно прислонить к вращающимся лопастям, т.е. при включенном компьютере. Если же под рукой имеется устройство для подачи воздуха под напором (воздушный компрессор), можно воспользоваться и им. Оба этих способа чистки не всегда действенны, т.к. при их использовании внутреннюю полость вентилятора невозможно очистить.
И ни один приведенных механических методов удаления загрязнений не поможет, если шум работы кулеров вызван отсутствием смазки подвижных элементов.
Несколько лет назад созданием тихих компьютеров занимались по большей части энтузиасты. Они конструировали собственные системы водяного охлаждения, демпфирующие кейсы для жестких дисков, модифицировали корпуса и штатные кулеры. Однако сегодня можно без проблем собрать тихий компьютер из серийных компонентов. Надо только знать, как. Именно об этом мы сегодня и поговорим.
Ранее мы уже писали о бесшумном охлаждении. Однако в те годы созданием тихого компьютера занимались по большей части энтузиасты. Эти люди конструировали собственные системы водяного охлаждения, демпфирующие кейсы для жестких дисков, модифицировали корпуса и штатные кулеры… Конечно, всё это никуда не исчезло до сих пор. Но для повторения этих решений чаще всего необходим доступ к специфическим материалам и инструментам, а также соответствующие навыки.
Тем временем компании-производители компьютерных компонентов почувствовали возрастающий интерес к тихим решениям и стали бороться за появившуюся нишу. Благодаря этому сегодня можно без проблем собрать тихий компьютер из серийных компонентов. Надо только знать, как. Именно об этом мы сегодня и поговорим.
Немного теории
Первое, о чем необходимо сказать – любой движущийся элемент всегда генерирует некоторый шум. Существуют методики объективного измерения уровня шума. Их результатом обычно являются значения звукового давления, выраженные в децибелах (дБ). При этом децибелы используются для измерений в логарифмической шкале. Это означает, что реальный уровень звукового давления при разнице в 10 дБ будет отличаться в 10 раз. Приведем классическую таблицу соответствия:
10 дБ — шёпот
20 дБ — норма шума в жилых помещениях
40 дБ — тихий разговор
50 дБ — разговор средней громкости
70 дБ — шум пишущей машинки
80 дБ — шум работающего двигателя грузового автомобиля
100 дБ — громкий автомобильный сигнал на расстоянии 5—7 м
110 дБ — шум работающего трактора на расстоянии 1 м
120 дБ — порог болевого ощущения
150 дБ — взлёт самолёта
Также необходимо сделать некоторые пояснения, касающиеся методик измерения уровня шума.
Во-вторых, при измерении уровня шума фиксируется наибольшее звуковое давление на слышимом человеком диапазоне частот. Однако низкочастотные шумы для человеческого уха более комфортны, чем высокочастотные. Поэтому модели с одинаковыми заявленными характеристиками субъективно могут восприниматься по-разному. Немногие учитывают этот фактор, поэтому на субъективные ощущения авторов в обзорах также стоит обращать внимание.
В итоге, разумеется, для конечного пользователя важны только его субъективные ощущения. Если у вас за окном проходит оживленная автомагистраль, то добиться от компьютера комфортного уровня шума будет куда как проще.
Мы рассмотрим по порядку все компоненты компьютера, которые тем или иным образом могут влиять на его шумовые характеристики. В каждом разделе будут даны общие рекомендации по выбору компонента (которые, как мы надеемся, не утратят актуальности в ближайшем времени), а затем указаны и описаны конкретные рекомендованные модели, присутствующие на рынке.
Содержание
Заключение
Следуя рекомендациям, данным в этой статье, вы скорее всего сможете как уменьшить уровень шума вашего нынешнего компьютера, так и собрать новый, исключительно из малошумных комплектующих. Советы по конкретным моделям не являются всеобъемлющими, но мы постарались выделить некоторые наиболее характерные и интересные. Конечно, в статье указаны скорее общие рекомендации, но мы надеемся, что это поможет вам придумать и реализовать собственную концепцию.
Нашли опечатку? Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter
Все права защищены. Полное или частичное копирование материалов Сайта в коммерческих целях разрешено только с письменного разрешения владельца Сайта. В случае обнаружения нарушений, виновные лица могут быть привлечены к ответственности в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.
Когда системный блок работает шумно — это довольно неприятно, особенно если хочется поработать или посмотреть фильм вечером. Если днем с этим еще можно как-то мириться, то в позднее время даже незначительный шум может раздражать и отвлекать.
К сожалению, решить проблему малой кровью, удается не всегда. В некоторых случаях придется все же потратиться. Причем сумма может быть разная: от пары сотен рублей до нескольких тысяч, а то и десятков тысяч рублей. Все зависит от того, что именно вы хотите получить.
Снизить скорость вращения вентиляторов
Это самое первое, что стоит сделать. Основные источники шума — корпусные вентиляторы, а также система охлаждения процессора и видеокарты. Количество самих вентиляторов может разниться в зависимости от модели.
Самый простой способ снизить шум — уменьшить обороты вентиляторов. Помните, что это может привести к перегреву комплектующих при высоких нагрузках. В простое или во время работы легких приложений, например текстового редактора, температура вряд ли сильно вырастет.
Современные производители материнских плат предоставляют широкие возможности по регулировке скорости вращения вентиляторов, вплоть до их полного отключения. Можно настроить температуру, по достижении которой вентиляторы начнут работать. Это делается через BIOS или программу, которая идет в комплекте с материнской платой.
Повышенный шум может возникать из-за забитого пылью радиатора. Он не обеспечивает должный отвод тепла, вынуждая вентилятор работать на высоких оборотах
Не рекомендуем полностью выключать вентилятор охлаждения процессора. Если он шумит даже на небольших оборотах, то лучше поискать модель потише, но не отключать его.
SpeedFan стоит попробовать обладателям старых компьютеров, у современных ПК, как правило, уже есть удобное родное программное обеспечение
Кроме официальных приложений, можно попробовать и универсальные. К примеру, можно попробовать некогда популярную программу SpeedFan.
Не каждая материнская плата может регулировать обороты такого вентилятора с разъемом 3-pin. Фото – depositphotos
Разумеется, все это работает, если вентиляторы подключены через специальный четырехпиновый (или на некоторых моделях даже трехпиновый) разъем. В случае когда кулер подключен напрямую или через переходник в разъем питания Molex, программная регулировка оборотов работать не будет.
Если программный способ не подошел по каким-либо причинам, например, у вас старые вентиляторы без поддержки регулировки скорости, то можно поставить резистор или регулятор оборотов. Резисторы стоят недорого, но не позволяют регулировать скорость — только снижают ее. Регуляторы оборотов, как уже понятно из названия могут изменять скорость вращения всех подключенных вентиляторов или каждого по отдельности. Плюс таких устройств в том, что они меняют скорость через уменьшение или увеличения напряжения, подаваемого на вентилятор. Поэтому такой вариант должен работать с любыми видами вентиляторов.
Радикальный, но зато бесплатный метод — запитать кулер напрямую от разъема Molex. Для этого придется либо обрезать разъем подключения на кулере и зачистить два проводка: красный и черный. Затем их нужно вставить в Molex.
Максимальное напряжение в 12 вольт получается, если красный провод от вентилятора соединить с желтым от Molex, а черный соединить с черным. В таком случае вентилятор будет работать на полную мощность.
Для подачи питания с напряжением 7 вольт красный провод вентилятора соединяем с желтым проводом Molex, а черный с красным.
5 вольт получается при соединении красного провода с красным, а черного с черным. Обратите внимание, некоторым вентиляторам может не хватать 5 вольт для старта.
Можно и не резать, а купить копеечный переходник с Molex на вентиляторный разъем 3-pin, но переставить на нем провода в соответствии с желаемым напряжением.
Отдельным пунктом стоит рассказать про блок питания. Скорость вентилятора, как правило, регулируется самим БП и зависит от температуры. Чем сильнее нагрузка на блок, тем сильнее он нагревается, и тем сильнее шумит кулер. Если по каким-то причинам вас не устраивает уровень шума, то проще всего будет заменить вентилятор с последующим его подключением к материнской плате,. Как вариант можно использовать и текущий кулер, но принудительно снизить его обороты через резистор или подключением к Molex.
Кроме того, одним из самых громких источников шума является видеокарта. Обороты ее вентиляторов легко отрегулировать с помощью программы MSI Afterburner. Многие видеокарты поддерживают автоматический режим, при котором без нагрузки вентиляторы совсем останавливаются. Пока температура низкая, активное охлаждение не работает и не создает шума. Но как только нагрузка увеличивается, кулеры снова оживают и обеспечивают должное охлаждение.
Снизить вибрацию
Дополнительный шум создают и вибрации, которые передаются на корпус от жесткого диска или вращения вентиляторов. С этим можно бороться при помощи антивибрационных креплений или прокладок. Их в достатке в любом компьютерном магазине, а если заказывать из Китая, то выйдет совсем дешево. Кроме того, резиновые прокладки или шайбочки можно изготовить и самостоятельно из подручных материалов.
Вентиляторы могу издавать повышенный шум из-за того, что высохла смазка. В этом случае лучше купить специальную силиконовую смазку в компьютерном магазине или на крайний случай воспользоваться чем-то универсальным.
Купить тихие комплектующие
Самый затратный способ, но в некоторых ситуациях он может быть единственным. Так, если вы уже настроили или заменили вентиляторы и компьютер работает тихо, то единственным источником шума может оказаться именно жесткий диск. Даже если нет никаких вибраций, то он сам по себе может издавать неприятный шум. В таком случае поможет только замена. Лучшим вариантом будет, понятное дело, SSD, но если без жесткого диска никак не обойтись, то можно взять тихую модель на 5400 оборотов. Например, вот такую модель WD10EZRZ. Скорость работы у него будет немного ниже, чем у полноценной модели на 7200 оборотов, но и уровень шума заметно ниже: 24 дБ против 30 дБ.
Если вы не слышите собственных мыслей из-за шума вентиляторов в системном блоке компьютера, пора заняться этим. Необходимо выяснить, почему они так шумят и что с этим делать. Шумные вентиляторы могут сильно мешать, слегка беспокоить или что-то среднее. Есть несколько методов борьбы с шумом.
Проверьте запущенные приложения
Если интенсивные приложения не запущены, нагрузка на процессор в диспетчере задач должна быть не более 20%. Если компьютер ничего не делает и при этом процессор нагружен на 100%, ищите, какая программа отвечает за это. Быть может, какое-то приложение работает в фоновом режиме и вы забыли об этом. Или на компьютере есть вирус, о котором вы и не знали.
Если вентилятор начинает шуметь только тогда, когда вы целенаправленно занимаетесь какими-то тяжёлыми задачами, запускаете игры или преобразуете большой видеофайл, это нормально.
Дайте компьютеру пространство для воздуха
Естественно, что компьютеры не дышат как люди. Однако, если ему не хватает места для циркуляции воздуха, он нагревается сильнее нужного, из-за чего вентиляторы чаще и громче вступают в работу для его охлаждения. Если у вас ноутбук, не кладите его на подушки и другие мягкие поверхности. Они могут заблокировать отверстия, необходимые для прохождения потока воздуха в компьютер и из него. Для ноутбуков можно использовать специальные охлаждающие подставки.
Если у вас настольный компьютер, не надо его ничем накрывать, если возникает желание прикрыть подсветку системного блока или видеокарты. Это также помешает воздушному потоку и приведёт к перегреву. В лучшем случае станут громче работать вентиляторы, а в худшем что-то может выйти из строя.
Установите контроль за вращением вентиляторов
У некоторых компьютеров вентиляторы работают на всю мощь постоянно. Это особенно часто встречается, если вы собирали компьютер самостоятельно и неправильно установили систему охлаждения. Если вентиляторы подключены к материнской плате, можно контролировать их через BIOS. Войти в меню BIOS можно, во время загрузки компьютера нажав на кнопку DEL. Здесь ищите раздел мониторинга аппаратных компонентов. Названия на разных компьютерах могут быть разными.
Коннектор питания вентилятора 4-Pin PWM
Если в BIOS вообще нет настроек вентиляторов, на помощь могут прийти программы вроде SpeedFan. Опять же, для этого нужно, чтобы материнская плата позволяла управлять вентиляторами. Для видеокарт может подойти приложение MSI Afterburner, которое даёт возможность регулировать обороты вентилятора на ней.
Физическая характеристика громкости звука — уровень звукового давления. Измеряется в децибелах (дБ). Например, 30 дБ — шепот. 50-65 дБ — тихий / громкий разговор. 70-80 дБ — крик. 100 дБ — tutti симфонического оркестра. 140 дБ — самолет на старте [2].
Чувствительность акустической системы — характеристика, показывающая, насколько громким будет звучание при подаче на динамик сигнала определенной мощности. Чувствительность измеряется в дБ/Вт/м. Например, значение чувствительности в 93 дБ/Вт/м говорит о том, что при подаче мощности 1 Вт от усилителя динамик создает на расстоянии 1 м на оси излучения уровень звукового давления 93 дБ. Типовые значения чувствительности современных акустических систем лежат в диапазоне 84 -97 дБ/Вт/м.
Помимо полезной составляющей, акустика может иметь и неполезную составляющую, от которой стремятся избавиться.Шум — беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры [3]. Источниками акустического шума могут служить любые колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах.
Как было сказано ранее суммарный шум, который издает подводная лодка, может рассекретить местоположение объекта под водой. Чтобы уменьшить фактор обнаружения посредством гидролокации, нужно определить источники шумов на подводной лодке и избавится от них. Так как современная подводная лодка в обычном погруженном состоянии не может обновлять свой внутренний воздух свежим атмосферным воздухом, на ней должна быть создана искусственная среда. Так как лодка может находиться под водой долгое время, одной из самых насущных проблем для людей, находящихся на борту субмарины, является создание комфортной и здоровой среды обитания. Данную среду обитания помогает установить вентилятор, который и является одним из источников шумов [4].
Для правильной оценки акустических параметров вентилятора необходимо иметь шумовые (акустические) характеристики, определение которых предусматривается действующими стандартами и техническими условиями на вентиляторы.
Шумовые характеристики вентиляторов определяются по ГОСТ 12.2.028–84 и должны быть указаны в паспортах и каталогах вентиляционного оборудования, а при их отсутствии должны рассчитываться. Для вентилятора как источника шума характерно существование трех независимых путей распространения шума: по воздуховодам, на всасывании и нагнетании и через стенки корпуса в пространство, окружающее вентилятор (вокруг вентилятора).
В большинстве случаев весьма эффективной мерой борьбы с шумом в системе вентиляции является рациональный выбор параметров и качества этой системы на стадии ее проектирования, в частности, выбор состава, протяженности, оптимального количества подаваемого воздуха, выбор вентилятора, размеров воздуховодов и скорости потока в них, компоновки арматуры.
Источниками шума в вентиляционных системах являются работающий вентилятор, электродвигатель, подшипники, воздухораспределители, воздухозаборные устройства.
По природе возникновения различают аэродинамический и механический шум. Аэродинамический шум вызывается пульсациями давления при вращении колеса вентилятора с лопатками, а также за счет интенсивной турбулизации потока. Механический шум возникает в результате вибрации стенок кожуха вентилятора, в подшипниках, в передаче.
Существуют следующие технические решения. Для уменьшения шума и вибрации проводится ряд предупредительных мер [5]:
тщательная балансировка рабочего колеса вентилятора;
применение вентиляторов с меньшим числом оборотов (с лопатками, загнутыми назад и максимальным КПД);
крепление вентиляторных агрегатов на виброоснованиях;
присоединение вентиляторов к воздуховодам с помощью гибких вставок;
обеспечение допустимых скоростей движения воздуха в воздуховодах, воздухораспределительных и воздухоприемных устройствах.
Если перечисленных мероприятий недостаточно, для снижения шума применяют специальные шумоглушители. Шумоглушители бывают трубчатые, пластинчатые и камерного типа. Необходимость установки шумоглушителей определяется на основании акустического расчета вентиляционной системы.
При выборе подшипников также предъявляются требования к шумности. Для снижения шума лучше всего применять однорядные радиальные шариковые подшипники; подшипники других типов создают более высокий уровень шума и вибрации. Так, уровень вибрации роликовых подшипников выше, чем у шариковых, на 5 дБ и более. Такую же величину составляет превышение уровней вибрации подшипников тяжелой серии по сравнению с подшипниками средней серии.
Устранение перекосов, осевых люфтов, а также чрезмерно больших радиальных и осевых натягов уменьшает шум подшипников на 5—10 дБ 6. Уменьшение размера подшипника на один номер сопровождается снижением его шума на 1—3 дБ. Грязь и прочие инородные тела в подшипнике и в смазочном материале могут вдавливаться в дорожку качения и привести к увеличению шума. Целесообразно также применение специальных малошумных подшипников, производство которых освоено промышленностью. Радикальным средством снижения шума и вибрации подшипников является переход на подшипники скольжения, имеющие уровни шума на 15—20 дБ ниже, чем у подшипников качения, особенно в области высоких частот 7.
Использование малошумных электродвигателей с уровнем шума, не превышающим 50— 60 дБ, также является одним из технических решений. Для создания такого электродвигателя применяются следующие меры 8:
1. Большое значение имеет правильная центровка электродвигателя с приводным механизмом, совместная их балансировка, применение амортизаторов и эластичных муфт.
2. Изменяются конфигурация и размеры магнитопровода для снижения магнитного шума электродвигателей, В частности, уменьшению шума способствуют выбор благоприятного соотношения чисел пазов статора и ротора, скос пазов статора или ротора на одно зубцовое деление, уменьшение раскрытия пазов, снижение индукции в воздушном зазоре и увеличение зазора, укорочение шага обмотки и т. д.
А вот применение электродвигателей большей мощности, используемой не полностью для устранения шума в вентиляционной системе не целесообразно, так как запас мощности позволяет ослабить вентиляцию, что в условиях отсутствия свежего воздуха, негативно скажется на жизнедеятельности людей, находящихся на субмарине. Хотя ослабление вентиляции позволяет снизить шум.
Следующая область, которая занимается уменьшением шума, является использование специальных материалов. Для монтажа звукоизолирующих кожухов следует применить два типа материалов – поглощающие избыточные звуки и шумоизолирующие 9. Они делятся на мягкие материалы и полужесткие материалы.
В основе изготовления мягких материалов лежит минеральная вата, стекловолокно, а также это может быть войлок, джут, обычная вата и т.д. Такой материал обладает высокими звукопоглощающими свойствами, звукопоглощающий коэффициент составляет более 0, 7 или 70%. Также большую роль играет небольшая объемная масса – около 70 кг/м3.
Полужесткие материалы представляют собой плиты из спрессованной минеральной ваты или стекловолокна. Также это материалы, которые имеют ячеистое строение – например, пенополиуретан. Звукопоглощающий коэффициент лежит в пределах между 0,5 и 0,75 (от 50% до 75%). Объемная масса больше и находится в промежутке между 80 и 130 кг/м 3 .
Также существуют сэндвич-системы – это многослойная конструкция, которая состоит из нескольких слоев строительных материалов: жесткие слои снаружи, мягкие и плотные слои внутри. Жесткими слоями могут быть плиты перекрытия и листы гипсокартона. Они играют звукоизоляционную роль и звукоизоляция прямо пропорциональна их плотности. Мягкий и плотный материал играет роль звукопоглотителя. Здесь находят применение материалы, у которых волокнистая структура: стекловата, минеральная вата и т.д. Большое значение имеет толщина такого материала, она должна быть не менее 5см и заполнять внутреннее пространство на менее чем наполовину.
2. Пропитка материала обеспечивает его специальные свойства по горючести. Скорость его горения менее 10 м/мин (ГОСТ 25076). Другими словами, если убрать открытое пламя, материал не разгорается, а затухает. Это свойство очень важно, так как материал часто применяется для обработки стыков воздуховодов в автомобиле и при обработке электропроводки и колодок электропроводов (чтобы от них не возникало нежелательных звуков, стуков во время движения). Пропитка, так же, значительно снижает способность воды попадать во внутрь материала, что позволяет вести обработку поверхностей с возможным попаданием воды (например, внутренняя часть двери автомобиля, окна ПВХ).
3. Клеевой монтажный слой обладает стойкостью к воде, что позволяет работать материалом внутри дверей автомобиля, где возможно попадание воды через уплотнитель в районе стекла.
4. Материал не выделяет запаха и не окрашивает прилегающие поверхности в процессе эксплуатации, что свойственно некоторым подобным продуктам с битумной пропиткой (имеют высокую горючесть, запах, маслянистые пятна на монтажных панелях).
В ходе работы были выявлены основные причины шума в вентиляторах и вентиляторных системах, проведен их анализ и приведены практические советы по снижению шума, будь то технические решения или использование специальных материалов. Хочется отметить, что интеграция различных технических решений позволит повысить качество снижения шума.
Борьба с шумом электродвигателей
Гольдштейн А.Е. Физические основы получения информации: учебник для прикладного бакалавриата/ А.Е. Гольдштейн. – М.: Издательство Юрайт, 2016. – 291с. – Серия: Университеты России.
Дмитриев В.С., Иванова В.С. Основы теории колебаний и моделирование колебательных систем в технике. Часть I / В.С. Дмитриев, В.С. Иванова; Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 216с.
Читайте также: