No processamento mecânico, o ruído e a vibração do sistema hidráulico podem ter um impacto direto na precisão da peça processada.
Ruído refere-se a uma onda vibratória produzida por uma fonte sonora específica.
Existem inúmeras causas de ruído em sistemas hidráulicos, incluindo flutuações de tensão, sistemas mecânicos, alterações na carga e no fluxo, cavitação causada pela entrada de ar e óleo e fluidos retidos.
A bomba hidráulica é uma importante fonte de ruído
Variações na tensão da rede elétrica, alterações na carga, flutuações de pressão e pulsações de fluxo podem contribuir para ruído e vibração em bombas hidráulicas.
Flutuações na tensão da rede elétrica resultarão em pulsações de fluxo na bomba hidráulica, levando a flutuações na saída da bomba e na pressão da tubulação, resultando em ruído de fluido causado por mudanças no fluxo e na pressão.
O acúmulo de pressão em áreas presas no sistema de óleo também pode gerar ruído de fluido na bomba hidráulica. Por exemplo, quando o bloco de cilindros de uma bomba de pistão axial inclinada atinge o ponto morto superior durante a rotação, o aumento repentino na pressão de sucção para descarregar a pressão quando a pressão do líquido na cavidade do pistão se conecta à cavidade de descarga de óleo cria um grande choque de pressão.
Choques de pressão semelhantes ocorrem quando o bloco de cilindros está localizado no ponto morto inferior. Esses choques de pressão são a principal fonte de ruído na bomba hidráulica.
Para minimizar o ruído produzido pela bomba hidráulica, a capacidade da rede elétrica deve ser suficiente.
Ao escolher uma bomba hidráulica, é importante priorizar a baixa velocidade, garantindo a potência e a vazão necessárias.
Uma solução alternativa é selecionar uma bomba composta, que aumenta a sensibilidade da válvula de alívio e incorpora um circuito de descarga para reduzir o ruído.
A válvula de controle é outra fonte de ruído
A cavitação da válvula de controle cria ruído de fluido à medida que o fluxo de óleo através do corpo da válvula gera fluxo de ar, resultando em uma alta velocidade de fluxo no orifício do regulador.
À medida que a taxa de fluxo muda, a pressão também muda. Quando a pressão cai abaixo da pressão atmosférica, o ar dissolvido no óleo se separa, produzindo um grande número de bolhas de ar e causando ruído de alta frequência.
Além disso, vórtices gerados por velocidades irregulares do fluxo de óleo ou interrupção do fluxo de óleo no estado de jato também podem causar ruído.
Para resolver este tipo de ruído, a contrapressão no lado a jusante do orifício do regulador deve ser aumentada para exceder a pressão de separação do ar.
O uso da descompressão em vários estágios pode prevenir a cavitação. Em geral, a relação entre a pressão a montante e a pressão a jusante no orifício da válvula de controle deve estar entre 3 e 6.
As flutuações de pressão da bomba hidráulica podem causar ressonância na válvula, levando ao aumento do ruído. A válvula borboleta, em particular, com sua pequena abertura de estrangulamento e alta velocidade de fluxo, é propensa a gerar vórtices.
Às vezes, o núcleo da válvula pode pressionar a sede da válvula, causando vibração significativa.
Nesses casos, a válvula borboleta pode ser substituída por uma válvula de controle menor ou o orifício da borboleta pode ser aumentado.
Quando uma válvula de controle direcional é aberta ou fechada, pode causar vibração e ruído devido a choque hidráulico. Por exemplo, quando uma válvula solenóide de controle direcional é trocada rapidamente, ela cria um choque hidráulico que causa flutuações violentas na pressão da tubulação, que se espalha por toda a tubulação. Quando essas flutuações atingem bombas e cilindros hidráulicos, resultam em vibração e ruído nesses componentes.
Para minimizar este tipo de vibração e ruído, o choque hidráulico deve ser reduzido através de configurações adequadas de válvulas e tubulações.
A sucção da bomba hidráulica gera o ruído
A sucção em uma bomba hidráulica refere-se à entrada direta de ar pela bomba ou à presença de ar no óleo sugado.
Este fenómeno não só degrada a qualidade do óleo, aumenta o ruído e afecta a eficiência volumétrica da bomba hidráulica, o que é inaceitável num sistema hidráulico.
A principal causa deste fenômeno são as configurações inadequadas do tanque de combustível e do tubo de sucção. Para evitar a sucção, devem ser tomadas as seguintes medidas:
- Projete razoavelmente o tanque de combustível com um volume adequado. Pode ser utilizado um tanque longo com divisórias, dividindo-o em tanque de óleo de cárter e tanque de sucção.
- Certifique-se de que o óleo no tanque de combustível esteja na altura especificada e que o tubo de sucção esteja inserido no tanque de óleo a uma profundidade de 3/5.
- Use óleo hidráulico que atenda às especificações do manual e certifique-se de que todas as juntas estejam bem vedadas para evitar a entrada de ar na bomba por um curto período. Limpe regularmente todos os equipamentos relevantes para evitar entupimentos.
Peças mecânicas no sistema hidráulico geram ruído devido à vibração
Erros no projeto, fabricação e instalação de um sistema hidráulico podem resultar em vibração e ruído de seus componentes durante a operação.
Para eliminar ou reduzir esse ruído, podem ser utilizados atenuadores e técnicas de isolamento:
- Os atenuadores podem ser usados para evitar a difusão do ruído e vêm em duas formas: absorção e reflexão.
- A disposição adequada das tubulações e o uso de acumuladores podem reduzir as vibrações periódicas no sistema.
- A instalação de filtros em série nas tubulações elimina o ruído causado pelas flutuações de pressão no sistema.
