Шум в гидравлической системе и способы его устранения

Thread Content

В машиностроении шум и вибрация гидравлической системы напрямую влияют на точность обрабатываемой детали. Шум — это вибрационные волны, исходящие от какого-либо источника звука. В гидравлических системах шум может возникать по многим причинам: из-за колебаний напряжения, шума от механических компонентов, изменений нагрузки и расхода жидкости, появления пузырьков воздуха, а также из-за застоя жидкости и образования вихрей в потоке. 1. Гидравлический насос является основным источником шума. Изменения напряжения в сети, изменения нагрузки, колебания давления и пульсации расхода жидкости — всё это может приводить к возникновению шума и вибраций в гидравлическом насосе. Колебания напряжения в сети приводят к пульсациям расхода жидкости в гидравлическом насосе, что в свою очередь вызывает колебания давления на выходе насоса и в трубопроводах. Это является проявлением шума, возникающего в результате колебаний расхода и давления под воздействием внешних факторов. 　　Из-за давочных нагрузок в зоне застоя масла гидравлический насос также может издавать шум от потока жидкости. Как в насосах с кулачковыми поршнями наклонного типа, когда корпус цилиндра находится в верхней мертвой точке во время вращения, давление жидкости в камере поршня в момент соединения её с камерой откачки резко повышается до уровня давления в камере откачки, что приводит к значительному ударному давлению. Аналогичным образом, находясь в точке нижнего мертвого положения, также возникают давительные удары, которые являются основными источниками шума в насосах с жидкостным поршнем. Чтобы у гидравлического насоса был минимальный уровень шума, емкость электросети должна быть достаточной ； При выборе гидравлического насоса, при условии обеспечения необходимой мощности и расхода жидкости, следует стараться выбирать насосы с низкой скоростью вращения ； Также можно использовать комбинированные насосы для повышения чувствительности предохранительного клапана, а также добавить дополнительные пути сброса нагрузки для снижения уровня шума. 2. Регулирующий клапан также является источником шума. Эффект кавитации в регулирующем клапане приводит к возникновению шума от потока жидкости. Это происходит из-за действия потока масла, проходящего через корпус клапана; в месте сужения происходит очень высокая скорость потока. Изменение скорости потока приводит к изменению давления. Когда давление становится ниже атмосферного, воздух, растворенный в масле, отделяется, образуя большое количество пузырьков. В таких условиях частота шума становится очень высокой. Кроме того, в состоянии струйного потока скорость движения масла бывает неравномерной, что приводит к образованию вихрей, или шум возникает из-за прерывания потока масла. Способом устранения такого шума является повышение обратного давления снизу от входа в клапан, чтобы оно превышало критическое значение давления для разделения воздуха. Для предотвращения возникновения эффекта кавитации можно использовать многоступенчатую систему снижения давления. Когда масло проходит через узкое отверстие регулирующего клапана, соотношение давления на верхнем участке к давлению на нижнем участке должно составлять 3–6. Колебания давления в гидравлическом насосе вызывают резонанс у клапанов, что приводит к увеличению шума. В регулирующих клапанах, особенно в клапанах с термостатическим управлением, отверстие для регулировки потока маленькое, а скорость потока высокая; это приводит к образованию вихрей. Иногда поршень клапана сильно давит на седло клапана, что вызывает значительные вибрации. При возникновении такой ситуации можно заменить его на контрольный клапан меньшего размера или увеличить размер сужения. При закрытии или открытии клапана управления направлением из-за гидравлического удара могут возникать вибрации и шум. Например, при быстром переключении электромагнитного клапана. Гидравлический удар вызывает сильные колебания давления внутри трубы, которые распространяются по всей трубопроводной системе. Когда эти колебания достигают гидравлического насоса и цилиндра, это приводит к возникновению вибраций и шума в этих элементах. Чтобы уменьшить такие вибрации и шум, необходимо правильно расположить клапаны и трубопроводы, чтобы максимально снизить гидравлические удары. 3. Шум, возникающий из-за поглощения воздуха гидравлическим насосом. Под явлением поглощения воздуха гидравлическим насосом подразумевается ситуация, когда насос принимает в себя воздух или же в масле, которое он перекачивает, присутствует воздух. Это явление не только влияет на качество масла и увеличивает уровень шума, но также снижает объемную эффективность гидравлического насоса; такое явление в гидравлических системах допускаться не должно. Основной причиной этого явления является нерациональное расположение топливного бака и трубопроводов для подачи топлива. Чтобы предотвратить такое явление, следует принять следующие меры: ① Корпус бака должен быть разработан разумно, с достаточным объемом; можно использовать длинный бак с перегородкой, разделяющей его на бак для возврата масла и бак для его поглощения ； 　　②Уровень масла в баке должен быть на установленной высоте; сливная трубка должна находиться на глубине 3/5 от дна бака ； ③Характеристики гидравлического масла должны соответствовать требованиям инструкции. Все соединения должны быть тщательно герметизированы, чтобы предотвратить впрыск воздуха в насос на короткое время. Все соответствующие элементы необходимо регулярно чистить, чтобы предотвратить засорение. 4. Шум, возникающий из-за вибрации механических элементов в гидравлической системе. Из-за ошибок в проектировании, производстве и монтаже гидравлической системы её компоненты во время работы вибрируют, что приводит к появлению шума. Этот шум можно устранить или снизить с помощью аттенюаторов и изоляторов. 　　①Атенюаторы используются для предотвращения распространения шума; существуют два типа атенюаторов: поглощающие и отражающие ； 　　②Разумное расположение трубопроводов и установка накопителей энергии в них позволяют снизить периодические колебания в системе ； 　　③Подключение фильтров в цепь трубопровода позволяет устранить шум, возникающий из-за колебаний давления в системе.