لماذا يصدر النظام الهيدروليكي ضوضاء أثناء التشغيل؟

يتكون النظام  الهيدروليكي - الذي يشار إليه أيضًا باسم  الهيدروليكية لوحدة الطاقة الهيدروليكية (HPU) , المحطة أو  محطة المضخة الهيدروليكية - من مكونين رئيسيين:  العناصر الهيدروليكية  (بما في ذلك الطاقة، والمشغل، والتحكم، والمكونات المساعدة)  وسائل العمل.

يمكن تصنيف الأنظمة الهيدروليكية حسب اتجاه تركيب المحرك:  عمودي، , أفقي ، أو  مثبت على الجانب . يوجد أدناه التركيب الأساسي لوحدة الطاقة الهيدروليكية النموذجية.

الأسباب المحتملة للضوضاء في الأنظمة الهيدروليكية

المكونان الأساسيان لتوليد الضوضاء في المحطة الهيدروليكية هما  المحرك الكهربائي  والمضخة  الهيدروليكية . في حين أن المكونات الأخرى لا تولد ضوضاء مباشرة، فإن الاهتزازات الناتجة عن تشغيل المضخة يمكن أن تتسبب في رنين  الصمامات الفائضة والخراطيم الهيدروليكية والأجزاء الأخرى، مما يؤدي إلى حدوث ضوضاء إضافية.

1. ضجيج المحرك

يحدث ضجيج المحرك بشكل رئيسي بسبب  عدم توازن الدوار  أو  مشاكل تتعلق بجودة محمل المحرك أو تركيبه . يمكن أن يساهم الرنين بين المحرك وإطار التثبيت الخاص به أيضًا في حدوث الضوضاء.

2. ضجيج المضخة الهيدروليكية

المضخة  الهيدروليكية  هي  المصدر الرئيسي للضوضاء  في النظام الهيدروليكي. عادةً ما تنبع الضوضاء التي تولدها من عاملين رئيسيين:

• التقلبات الدورية في الضغط والتدفق

• التجويف

أثناء دورة الشفط والتفريغ، يمنع الهيكل الداخلي للمضخة الهيدروليكية ومبادئ العمل التدفق السلس تمامًا، مما يؤدي إلى  نبضات الضغط . تسبب هذه النبضات اهتزازات السوائل، مما يؤدي إلى حدوث ضوضاء في جميع أنحاء الدائرة الهيدروليكية.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن يؤدي ضعف الشفط أو ابتلاع الهواء إلى  التجويف - عندما تنهار فقاعات الهواء تحت ضغط عالٍ، فإنها تنتج  تأثيرًا شديدًا وضوضاء عالية ، مما يزيد من سوء مستويات الصوت في النظام.

بشكل عام، يتناسب مستوى ضجيج المضخة  مع خرج الطاقة . تعتمد الطاقة على  الضغط (P) , الإزاحة (Q) والسرعة  (n) . ومن بين هذه العوامل، السرعة لها  التأثير الأكثر أهمية  على الضوضاء، تليها الإزاحة والضغط. للتحكم في الضوضاء، يوصى بما يلي:

• تقليل سرعة المضخة

• تحسين النزوح والضغط

نطاق سرعة المضخة النموذجي الموصى به هو  1000-1200 دورة في الدقيقة ، مما يحقق التوازن بين الأداء والصوت.

يمكن أن يؤدي مصدر الطاقة غير المستقر  أيضًا إلى حدوث ضوضاء. تؤثر تقلبات الجهد الكهربي على أداء المضخة وتؤدي إلى تدفق/ضغط غير متناسق، لذلك من الضروري ضمان  القدرة الكهربائية الكافية أو تنظيم الجهد  للتحكم في الضوضاء.

3. قضايا التثبيت

تعمل كل من المحركات والمضخات بسرعات عالية وتولد  قوى غير متوازنة ، والتي يمكن أن تسبب اهتزاز العمود والضوضاء - خاصة إذا كان التثبيت غير مستقر. سيؤدي التركيب السائب إلى تضخيم الاهتزاز والضوضاء بشكل كبير.

كيفية تقليل الضوضاء في المحطات الهيدروليكية

على الرغم من أنه لا يمكن التخلص تمامًا من الضوضاء في النظام الهيدروليكي العامل، إلا أنه يمكن تقليلها بشكل كبير. وإليك الطريقة:

✅ استخدم مكونات هيدروليكية منخفضة الضوضاء

حدد المكونات ذات  مقاومة التدفق المنخفضة  والمصممة  للتشغيل الهادئ ، مثل:

• مضخات هيدروليكية منخفضة الضوضاء

• التخميد الصمامات من نوع المكبس

• صمامات طيارة ذات تصميم لتقليل الضوضاء

✅ تصميم محطة هيدروليكية جيدة الهندسة

التصميم العام له تأثير كبير على كل  الأداء  والصوت من .

• ضمان  المحاذاة الدقيقة  بين المضخة والمحرك؛ استخدام  وصلات مرنة  لامتصاص الاهتزازات.

• إذا أمكن، قم بتركيب المضخة والمحرك على  قاعدة صلبة  وافصلهما عن الخزان لتقليل الضوضاء التي يحملها الهيكل.

• إذا كان من الضروري تركيب المضخة على غطاء الخزان، ضع  مخمدات مطاطية  أسفل القاعدة لتقليل انتقال الضوضاء.

يجب أن يركز تصميم الخزان  أيضًا على منع الضوضاء:

• استخدم  أضلاع التسليح  لزيادة الصلابة

• تقليل مساحة سطح الخزان (مع الحفاظ على قدرة التبريد)

• تجنب الأسطح المسطحة والمهتزة التي تشع ضوضاء

للأنابيب:

• منع الرنين عن طريق تجنب الأطوال التي تتوافق مع التردد الطبيعي للنظام

• استخدم  خراطيم عالية القوة  لمنافذ الدخول والخروج لعزل الاهتزاز

✅ التحكم في ضوضاء السوائل ومنع التجويف

يمكن أن يتسبب الهواء الموجود في السائل الهيدروليكي في  حدوث تجويف  وانفجار  الفقاعات ، مما يؤدي إلى حدوث ضوضاء عالية التأثير. تشمل استراتيجيات الوقاية ما يلي:

• منع دخول الهواء : تحسين مسار إرجاع الزيت، وضبط العمق الصحيح لأنبوب إرجاع الزيت، وتجنب فقدان الشفط.

• قم بإزالة الهواء بسرعة : استخدم صمامات تصريف الهواء أو هياكل التهوية في النقاط العالية للنظام للحفاظ على استمرارية السوائل.

✅ تقليل نبضات الضغط والرنين

يؤدي التدفق الدوري الناتج من المضخات إلى تموج الضغط، والذي يمكن أن يؤدي إلى  رنين  عند مطابقة أطوال الأنابيب مع الترددات الطبيعية.

للتخفيف:

• قم بتركيب  المراكم  أو  المخمدات  عند مخرج المضخة

• استخدم  مشابك الأنابيب المناسبة  لتعزيز الصلابة

• ضبط  مواقع نقطة الدعم  لتجنب أطوال الرنين

• قم بتحسين تخطيط الأنابيب لتجنب الطول الزائد أو التغييرات الحادة