Vi siete mai chiesti perché il vostro impianto idraulico è così rumoroso? Questo articolo analizza le principali fonti di rumore del sistema idraulico, come le pompe idrauliche e le valvole di controllo, e offre metodi pratici per ridurre o eliminare questi disturbi. Comprendendo le cause - fluttuazioni di pressione, cavitazione e vibrazioni meccaniche - imparerete strategie efficaci per garantire un funzionamento fluido e silenzioso dei vostri macchinari. Immergetevi per scoprire i segreti di un sistema idraulico più silenzioso ed efficiente.
Nella lavorazione meccanica, la rumorosità e le vibrazioni del sistema idraulico possono avere un impatto diretto sulla precisione del pezzo lavorato.
Il rumore si riferisce a un'onda di vibrazione prodotta da una specifica sorgente sonora.
Le cause del rumore nei sistemi idraulici sono numerose, tra cui le fluttuazioni di tensione, i sistemi meccanici, le variazioni di carico e di flusso, la cavitazione causata dall'ingresso di aria, l'olio e i fluidi intrappolati.
Le variazioni di tensione della rete elettrica, le variazioni di carico, le fluttuazioni di pressione e le pulsazioni di flusso possono contribuire al rumore e alle vibrazioni delle pompe idrauliche.
Le fluttuazioni della tensione della rete elettrica provocheranno pulsazioni di flusso nella pompa idraulica, con conseguenti fluttuazioni della pressione di uscita della pompa e della tubazione, con conseguente rumore del fluido causato dalle variazioni di flusso e pressione.
L'accumulo di pressione in aree intrappolate nel sistema dell'olio può anche generare rumore del fluido nella pompa idraulica. Ad esempio, quando il blocco cilindri di una pompa a pistoni assiali inclinati raggiunge il punto morto superiore durante la rotazione, l'improvviso aumento della pressione di aspirazione a quella di scarico quando la pressione del liquido nella cavità del pistone si collega alla cavità di scarico dell'olio crea un forte shock di pressione.
Urti di pressione simili si verificano quando il blocco cilindri si trova al punto morto inferiore. Questi shock di pressione sono la principale fonte di rumore della pompa idraulica.
Per ridurre al minimo il rumore prodotto dalla pompa idraulica, la capacità della rete elettrica deve essere sufficiente.
Quando si sceglie una pompa idraulica, è importante dare priorità alla bassa velocità, garantendo al contempo la potenza e la portata necessarie.
Una soluzione alternativa è quella di scegliere una pompa composta, che aumenta la sensibilità della valvola di sicurezza e incorpora un circuito di scarico per ridurre il rumore.
La cavitazione della valvola di controllo crea un rumore del fluido in quanto il flusso d'olio attraverso il corpo della valvola genera un flusso d'aria, con conseguente alta velocità di flusso all'orifizio del regolatore.
Al variare della portata, varia anche la pressione. Quando la pressione scende al di sotto della pressione atmosferica, l'aria disciolta nell'olio si separa, producendo un gran numero di bolle d'aria e causando un rumore ad alta frequenza.
Inoltre, anche i vortici generati da velocità non uniformi del flusso d'olio o dall'interruzione del flusso d'olio allo stato di getto possono causare rumore.
Per risolvere questo tipo di rumore, la contropressione sul lato a valle dell'orifizio del regolatore deve essere aumentata fino a superare la pressione di separazione dell'aria.
L'utilizzo di una decompressione multistadio può prevenire la cavitazione. In generale, il rapporto tra la pressione a monte e la pressione a valle all'orifizio della valvola di controllo deve essere compreso tra 3 e 6.
Le fluttuazioni di pressione della pompa idraulica possono causare risonanze nella valvola, con conseguente aumento del rumore. La valvola a farfalla, in particolare, con la sua piccola apertura di strozzamento e l'elevata velocità del flusso, è soggetta a generare vortici.
A volte, il nucleo della valvola può premere contro la sede della valvola, causando vibrazioni significative.
In questi casi, la valvola a farfalla può essere sostituita da una valvola di controllo più piccola o l'orifizio della valvola a farfalla può essere ingrandito.
Quando una valvola di controllo direzionale viene aperta o chiusa, può causare vibrazioni e rumori dovuti a shock idraulici. Ad esempio, quando una valvola di controllo direzionale a solenoide viene commutata rapidamente, si crea uno shock idraulico che provoca violente fluttuazioni nella pressione della tubazione, che si diffondono in tutta la condotta. Quando queste fluttuazioni raggiungono le pompe e i cilindri idraulici, provocano vibrazioni e rumori in questi componenti.
Per ridurre al minimo questo tipo di vibrazioni e rumori, è necessario ridurre lo shock idraulico attraverso una corretta regolazione delle valvole e delle tubazioni.
L'aspirazione in una pompa idraulica si riferisce all'aspirazione diretta di aria da parte della pompa o alla presenza di aria nell'olio aspirato.
Questo fenomeno non solo degrada la qualità dell'olio, ma aumenta la rumorosità e influisce sull'efficienza volumetrica della pompa idraulica, il che è inaccettabile in un sistema idraulico.
La causa principale di questo fenomeno è la regolazione non corretta del serbatoio e del tubo di aspirazione. Per evitare l'aspirazione, è necessario adottare le seguenti misure:
Errori nella progettazione, nella fabbricazione e nell'installazione di un sistema idraulico possono provocare vibrazioni e rumori dai suoi componenti durante il funzionamento.
Per eliminare o ridurre questo rumore, si possono utilizzare attenuatori e tecniche di isolamento:
In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.
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