Un système hydraulique - également appelé station unité de puissance hydraulique (HPU) , hydraulique d' ou station de pompage hydraulique - se compose généralement de deux composants principaux : les éléments hydrauliques (y compris les composants de puissance, d'actionneur, de commande et auxiliaires) et le fluide de travail ..
Les systèmes hydrauliques peuvent être classés selon l'orientation de montage du moteur : vertical , , horizontal ou latéral . Vous trouverez ci-dessous la composition de base d’une unité de puissance hydraulique typique.
Causes possibles du bruit dans les systèmes hydrauliques
Les deux principaux composants générateurs de bruit dans une station hydraulique sont le moteur électrique et la pompe hydraulique . Bien que d'autres composants ne génèrent pas de bruit directement, les vibrations provoquées par le fonctionnement de la pompe peuvent faire résonner les soupapes de trop-plein, les flexibles hydrauliques et d'autres pièces, créant ainsi un bruit supplémentaire.
1. Bruit du moteur
Le bruit du moteur est principalement causé par un déséquilibre du rotor ou par des problèmes liés à la qualité ou à l'installation des roulements du moteur . La résonance entre le moteur et son cadre de montage peut également contribuer au bruit.
2. Bruit de la pompe hydraulique
La pompe hydraulique est la principale source de bruit dans un système hydraulique. Le bruit qu’il génère provient généralement de deux facteurs clés :
Fluctuations cycliques de la pression et du débit
Cavitation
Pendant le cycle d'aspiration et de refoulement, la structure interne et les principes de fonctionnement de la pompe hydraulique empêchent un écoulement parfaitement fluide, entraînant des pulsations de pression . Ces pulsations provoquent des vibrations du fluide, entraînant du bruit dans tout le circuit hydraulique.
De plus, une mauvaise aspiration ou une ingestion d'air peut entraîner une cavitation : lorsque les bulles d'air s'effondrent sous haute pression, elles produisent un impact intense et un bruit fort , aggravant encore les niveaux sonores du système.
En général, le niveau sonore d'une pompe est proportionnel à sa puissance délivrée . La puissance dépend de la pression (P) , , du déplacement (Q) et de la vitesse (n) . Parmi ceux-ci, la vitesse a l’ impact le plus significatif sur le bruit, suivie par le déplacement et la pression. Pour le contrôle du bruit, il est recommandé de :
Réduire la vitesse de la pompe
Optimiser le déplacement et la pression
Une plage de vitesse de pompe généralement recommandée est de 1 000 à 1 200 tr/min , établissant un équilibre entre performances et son.
Une alimentation électrique instable peut également entraîner du bruit. Les fluctuations de tension affectent les performances de la pompe et entraînent un débit/pression incohérent. Il est donc essentiel de garantir une capacité électrique ou une régulation de tension suffisante pour le contrôle du bruit.
3. Problèmes d'installation
Les moteurs et les pompes fonctionnent à des vitesses élevées et génèrent des forces de déséquilibre , qui peuvent provoquer des vibrations et du bruit sur l'arbre, surtout si l'installation n'est pas stable. Un montage lâche amplifiera considérablement les vibrations et le bruit.
Comment réduire le bruit dans les stations hydrauliques
Même si le bruit ne peut pas être complètement éliminé dans un système hydraulique en fonctionnement, il peut être considérablement réduit. Voici comment procéder :
✅ Utilisez des composants hydrauliques à faible bruit
Sélectionnez des composants à faible résistance à l'écoulement et conçus pour un fonctionnement silencieux , tels que :
Pompes hydrauliques silencieuses
Soupapes d'amortissement à piston
Vannes pilotes avec conception antibruit
✅ Concevoir une station hydraulique bien conçue
La disposition générale a une influence majeure sur les performances et le son.
Assurer un alignement précis entre la pompe et le moteur ; utilisez des accouplements flexibles pour absorber les vibrations.
Si possible, montez la pompe et le moteur sur une base rigide et séparez-les du réservoir pour minimiser le bruit solidien.
Si la pompe doit être montée sur le couvercle du réservoir, placez des amortisseurs en caoutchouc sous la base pour réduire la transmission du bruit.
La conception des réservoirs doit également se concentrer sur la suppression du bruit :
Utiliser des nervures de renfort pour augmenter la rigidité
Réduire la surface du réservoir (tout en conservant la capacité de refroidissement)
Évitez les surfaces plates et vibrantes qui émettent du bruit
Pour la tuyauterie :
Prévenez la résonance en évitant les longueurs qui correspondent à la fréquence naturelle du système
Utilisez des tuyaux à haute résistance pour les ports d'entrée et de sortie afin d'isoler les vibrations
✅ Contrôlez le bruit des fluides et prévenez la cavitation.
L'air présent dans le fluide hydraulique peut provoquer une cavitation et l'éclatement de bulles , entraînant un bruit d'impact élevé. Les stratégies de prévention comprennent :
Empêcher l'entrée d'air : optimisez le chemin de retour d'huile, réglez la profondeur correcte du tuyau de retour d'huile et évitez la perte d'aspiration.
Éliminez l'air rapidement : utilisez des vannes de purge d'air ou des structures de ventilation aux points hauts du système pour maintenir la continuité du fluide.
✅ Minimisez les pulsations de pression et la résonance
Le débit cyclique des pompes provoque une ondulation de pression, ce qui peut entraîner une résonance lorsque les longueurs de tuyaux correspondantes s'alignent sur les fréquences naturelles.
Pour atténuer :
Installer des accumulateurs ou des amortisseurs en sortie de pompe
Utilisez des colliers de serrage appropriés pour améliorer la rigidité
Ajustez les emplacements des points de support pour éviter les longueurs de résonance
Optimiser la disposition de la tuyauterie pour éviter une longueur excessive ou des changements brusques
