¿Por qué un sistema hidráulico hace ruido durante el funcionamiento?

Un  sistema hidráulico , también conocido como una  de la unidad de potencia hidráulica (HPU) , estación hidráulica o  una estación de bomba hidráulica, consta típicamente de dos componentes principales:  elementos hidráulicos  (incluyendo potencia, actuador, control y componentes auxiliares) y  fluido de trabajo.

Los sistemas hidráulicos se pueden clasificar por orientación de montaje del motor:  vertical , horizontal o  montada en el lado . A continuación se muestra la composición básica de una unidad de potencia hidráulica típica.

Posibles causas de ruido en sistemas hidráulicos

Los dos componentes principales que generan ruido en una estación hidráulica son el  motor eléctrico  y la  bomba hidráulica . Si bien otros componentes no generan ruido directamente, las vibraciones causadas por la operación de la bomba pueden causar  válvulas de desbordamiento, mangueras hidráulicas y otras partes para resonar, creando ruido adicional.

1. Ruido del motor

El ruido del motor es causado principalmente por  un desequilibrio  o  problemas con la calidad o instalación del cojinete del motor . La resonancia entre el motor y su marco de montaje también puede contribuir al ruido.

2. Ruido de la bomba hidráulica

La  bomba hidráulica  es la  principal fuente de ruido  en un sistema hidráulico. El ruido que genera típicamente proviene de dos factores clave:

• Fluctuaciones cíclicas en presión y flujo

• Cavitación

Durante el ciclo de succión y descarga, la estructura interna y los principios de trabajo de la bomba hidráulica evitan un flujo perfectamente suave, lo que lleva a  pulsaciones de presión . Estas pulsaciones causan vibraciones de fluido, lo que resulta en ruido en todo el circuito hidráulico.

Además, la mala succión o la ingestión de aire pueden conducir a  la cavitación , cuando las burbujas de aire colapsan a alta presión, producen  un impacto intenso y un ruido fuerte , empeorando aún más los niveles de sonido del sistema.

En general, el nivel de ruido de una bomba es  proporcional a su potencia de salida . La potencia depende del desplazamiento  de presión (P) , (Q) y  la velocidad (N) . Entre estos, la velocidad tiene el  impacto más significativo  en el ruido, seguido de desplazamiento y presión. Para el control de ruido, se recomienda:

• Reducir la velocidad de la bomba

• Optimizar el desplazamiento y la presión

Un rango de velocidad de bomba recomendado típico es de  1000–1200 rpm , logrando un equilibrio entre rendimiento y sonido.

La fuente de alimentación inestable  también puede provocar ruido. Las fluctuaciones de voltaje afectan el rendimiento de la bomba y conducen a un flujo/presión inconsistente, por lo que es esencial garantizar  suficiente capacidad eléctrica o regulación de voltaje  para el control de ruido.

3. Problemas de instalación

Tanto los motores como las bombas operan a altas velocidades y generan  fuerzas de desequilibrio , lo que puede causar vibración y ruido del eje, especialmente si la instalación no es estable. El montaje suelto amplificará significativamente la vibración y el ruido.

Cómo reducir el ruido en estaciones hidráulicas

Aunque el ruido no se puede eliminar por completo en un sistema hidráulico que funcione, puede reducirse significativamente. Aquí está como:

✅ Use componentes hidráulicos de bajo ruido

Seleccione componentes con  baja resistencia al flujo  y diseñados para  una operación silenciosa , como:

• Bombas hidráulicas de bajo ruido

• Válvulas de tipo pistón de amortiguación

• Válvulas piloto con diseño de reducción de ruido

✅ Diseñe una estación hidráulica bien diseñada

El diseño general tiene una gran influencia tanto en  el rendimiento  como en  el sonido..

• Asegurar  la alineación de precisión  entre la bomba y el motor; Use  acoplamientos flexibles  para absorber la vibración.

• Si es posible, monte la bomba y el motor en una  base rígida  y separe del tanque para minimizar el ruido transmitido por la estructura.

• Si la bomba debe montarse en la tapa del tanque, coloque  los amortiguadores de goma  debajo de la base para reducir la transmisión de ruido.

El diseño del tanque  también debe centrarse en la supresión de ruido:

• Use  las costillas de refuerzo  para aumentar la rigidez

• Reduzca la superficie del tanque (mientras mantiene la capacidad de enfriamiento)

• Evite las superficies planas y vibratorias que irradian ruido

Para la tubería:

• Evite la resonancia evitando longitudes que coincidan con la frecuencia natural del sistema

• Use  mangueras de alta resistencia  para puertos de entrada y salida para aislar la vibración

✅ Controle el ruido del fluido y evite la cavitación

El aire en el fluido hidráulico puede causar  cavitación  y  burbujas de estallido , lo que lleva a un ruido de alto impacto. Las estrategias de prevención incluyen:

• Prevenir la entrada del aire : optimice la ruta de aceite de retorno, establezca la profundidad correcta de la tubería de retorno del aceite y evite la pérdida de succión.

• Retire el aire rápidamente : use válvulas de sangrado de aire o estructuras de ventilación en puntos altos del sistema para mantener la continuidad de los fluidos.

✅ Minimizar las pulsaciones de presión y la resonancia

La salida del flujo cíclico de las bombas provoca una ondulación de presión, lo que puede provocar  resonancia  cuando las longitudes de la tubería coinciden con las frecuencias naturales.

Para mitigar:

• Instale  acumuladores  o  amortiguadores  en la salida de la bomba

• Use adecuadas  abrazaderas de tubería  para mejorar la rigidez

• Ajuste  las ubicaciones de los puntos de soporte  para evitar longitudes de resonancia

• Optimizar el diseño de la tubería para evitar cambios excesivos o cambios agudos