Un sistema idraulico , indicato anche come con unità di potenza idraulica (HPU) , stazione idraulica o stazione di pompaggio idraulico , è generalmente costituito da due componenti principali: elementi idraulici (inclusi alimentazione, attuatore, controllo e componenti ausiliari) e fluido di lavoro.
I sistemi idraulici possono essere classificati in base all'orientamento di montaggio del motore: verticale , , orizzontale o montato lateralmente . Di seguito è riportata la composizione base di una tipica centralina idraulica.
Possibili cause di rumore nei sistemi idraulici
I due componenti principali che generano rumore in una stazione idraulica sono il motore elettrico e la pompa idraulica . Sebbene altri componenti non generino direttamente rumore, le vibrazioni causate dal funzionamento della pompa possono far risuonare le valvole di troppopieno, i tubi idraulici e altre parti, creando ulteriore rumore.
1. Rumore del motore
Il rumore del motore è causato principalmente dallo squilibrio del rotore o da problemi con la qualità o l'installazione dei cuscinetti del motore . Anche la risonanza tra il motore e il telaio di montaggio può contribuire al rumore.
2. Rumore della pompa idraulica
La pompa idraulica è la principale fonte di rumore in un sistema idraulico. Il rumore che genera deriva tipicamente da due fattori chiave:
Fluttuazioni cicliche di pressione e flusso
Cavitazione
Durante il ciclo di aspirazione e scarico, la struttura interna e i principi di funzionamento della pompa idraulica impediscono un flusso perfettamente regolare, causando pulsazioni di pressione . Queste pulsazioni provocano vibrazioni del fluido, con conseguente rumore in tutto il circuito idraulico.
Inoltre, una scarsa aspirazione o ingestione di aria può portare alla cavitazione : quando le bolle d'aria collassano sotto l'alta pressione, producono un impatto intenso e un forte rumore , peggiorando ulteriormente i livelli sonori del sistema.
In generale, il livello di rumore di una pompa è proporzionale alla sua potenza erogata . La potenza dipende dalla pressione (P) , , dallo spostamento (Q) e dalla velocità (n) . Tra questi, la velocità ha l’ impatto più significativo sul rumore, seguita da spostamento e pressione. Per il controllo del rumore, si consiglia di:
Ridurre la velocità della pompa
Ottimizzare la cilindrata e la pressione
Un tipico intervallo di velocità della pompa consigliato è 1.000–1.200 giri/min , raggiungendo un equilibrio tra prestazioni e suono.
Anche un'alimentazione instabile può causare rumore. Le fluttuazioni di tensione influiscono sulle prestazioni della pompa e portano a flusso/pressione incoerenti, quindi è essenziale garantire una capacità elettrica o una regolazione della tensione sufficienti per il controllo del rumore.
3. Problemi di installazione
Sia i motori che le pompe funzionano a velocità elevate e generano forze di squilibrio che possono causare vibrazioni e rumore dell'albero, soprattutto se l'installazione non è stabile. Il montaggio allentato amplificherà significativamente le vibrazioni e il rumore.
Come ridurre il rumore nelle stazioni idrauliche
Sebbene il rumore non possa essere completamente eliminato in un sistema idraulico funzionante, può essere ridotto in modo significativo. Ecco come:
✅ Utilizza componenti idraulici a bassa rumorosità
Selezionare componenti con bassa resistenza al flusso e progettati per un funzionamento silenzioso , come:
Pompe idrauliche silenziose
Valvole di smorzamento a pistone
Valvole pilota con design di riduzione del rumore
✅ Progetta una stazione idraulica ben progettata
Il layout generale ha una grande influenza sia sulle prestazioni che sul suono.
Garantire l'allineamento preciso tra pompa e motore; utilizzare giunti flessibili per assorbire le vibrazioni.
Se possibile, montare la pompa e il motore su una base rigida e separarli dal serbatoio per ridurre al minimo il rumore trasmesso dalla struttura.
Se la pompa deve essere montata sul coperchio del serbatoio, posizionare degli ammortizzatori in gomma sotto il basamento per ridurre la trasmissione del rumore.
La progettazione del serbatoio dovrebbe concentrarsi anche sulla soppressione del rumore:
Utilizzare nervature di rinforzo per aumentare la rigidità
Ridurre la superficie del serbatoio (mantenendo la capacità di raffreddamento)
Evitare superfici piane e vibranti che irradiano rumore
Per tubazioni:
Prevenire la risonanza evitando lunghezze che corrispondano alla frequenza naturale del sistema
Utilizzare tubi flessibili ad alta resistenza per le porte di ingresso e uscita per isolare le vibrazioni
✅ Controlla il rumore dei fluidi e previene la cavitazione
L'aria nel fluido idraulico può causare cavitazione e scoppio di bolle , con conseguente rumore ad alto impatto. Le strategie di prevenzione includono:
Prevenire l'ingresso di aria : ottimizzare il percorso dell'olio di ritorno, impostare la profondità corretta del tubo di ritorno dell'olio ed evitare perdite di aspirazione.
Rimuovere rapidamente l'aria : utilizzare valvole di spurgo dell'aria o strutture di sfiato nei punti più alti del sistema per mantenere la continuità del fluido.
✅ Riduci al minimo le pulsazioni e la risonanza della pressione
Il flusso ciclico in uscita dalle pompe provoca ondulazioni di pressione, che possono portare a risonanza quando le lunghezze dei tubi si allineano con le frequenze naturali.
Per mitigare:
Installare accumulatori o smorzatori all'uscita della pompa
Utilizzare fascette stringitubo adeguate per aumentare la rigidità
Regolare le posizioni dei punti di supporto per evitare lunghezze di risonanza
Ottimizzare il layout delle tubazioni per evitare lunghezze eccessive o variazioni brusche
