เหตุใดระบบไฮดรอลิกจึงส่งเสียงดังระหว่างการทำงาน?

ระบบ  ไฮดรอลิก หรือเรียกอีกอย่างว่า  รอลิกของหน่วยกำลังไฮดรอลิก (HPU) , สถานี ไฮด หรือ  สถานีปั๊มไฮดรอลิก โดยทั่วไปประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสองส่วน:  องค์ประกอบไฮดรอลิก  (รวมถึงกำลัง ตัวกระตุ้น การควบคุม และส่วนประกอบเสริม) และ  ของไหลทำงาน.

ระบบไฮดรอลิกสามารถแบ่งประเภทตามการวางแนวการติดตั้งมอเตอร์:  แนวนอน , แนวตั้ง หรือ ติด  ด้านข้าง ตั้ง ด้านล่างนี้เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของหน่วยกำลังไฮดรอลิกทั่วไป

สาเหตุที่เป็นไปได้ของเสียงรบกวนในระบบไฮดรอลิก

ส่วนประกอบที่สร้างเสียงรบกวนหลักสองอย่างในสถานีไฮดรอลิกคือ  มอเตอร์ไฟฟ้า  และ  ปั๊มไฮดรอลิ ก แม้ว่าส่วนประกอบอื่นๆ จะไม่สร้างเสียงรบกวนโดยตรง แต่การสั่นสะเทือนที่เกิดจากการทำงานของปั๊มอาจทำให้  วาล์วน้ำล้น ท่อไฮดรอลิก และชิ้นส่วนอื่นๆ สะท้อน ทำให้เกิดเสียงรบกวนเพิ่มเติม

1. เสียงมอเตอร์

เสียงมอเตอร์ส่วนใหญ่เกิดจาก  ความไม่สมดุลของโรเตอร์  หรือ ปัญหาเกี่ยวกับคุณภาพหรือการติด  ตลับลูกปืนของมอเตอร์ ตั้ง เสียงสะท้อนระหว่างมอเตอร์และโครงยึดสามารถทำให้เกิดเสียงรบกวนได้เช่นกัน

2. เสียงปั๊มไฮดรอลิก

ปั๊ม  ไฮดรอลิก  เป็น  สาเหตุหลักของเสียงรบกวน  ในระบบไฮดรอลิก เสียงที่เกิดขึ้นมักเกิดจากปัจจัยสำคัญ 2 ประการ:

• ความผันผวนของวงจรความดันและการไหล

• การเกิดโพรงอากาศ

ในระหว่างรอบการดูดและระบาย โครงสร้างภายในและหลักการทำงานของปั๊มไฮดรอลิกป้องกันการไหลที่ราบรื่นอย่างสมบูรณ์แบบ ส่งผลให้  เกิดแรงดันเป็น จังหวะ การเต้นเป็นจังหวะเหล่านี้ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนของของไหล ส่งผลให้เกิดเสียงรบกวนทั่วทั้งวงจรไฮดรอลิก

นอกจากนี้ การดูดที่ไม่ดีหรือการกลืนอากาศเข้าไปอาจทำให้เกิด  โพรงอากาศ ได้ เมื่อฟองอากาศยุบตัวลงภายใต้ความกดดันสูง จะทำให้เกิด  การกระแทกที่รุนแรงและเสียงดัง ซึ่งจะทำให้ระดับเสียงของระบบแย่ลงไปอีก

โดยทั่วไป ระดับเสียงของปั๊มจะเป็น  สัดส่วนกับกำลังไฟฟ้าที่ส่ง ออก กำลังขึ้นอยู่กับ  ความดัน (P) , การกระจัด (Q) และ  ความเร็ว (n ) ในจำนวนนี้ ความเร็วมี  ผลกระทบต่อเสียงรบกวนที่สำคัญที่สุด  ตามมาด้วยการกระจัดและแรงกดดัน สำหรับการควบคุมเสียงรบกวน แนะนำให้:

• ลดความเร็วของปั๊ม

• ปรับการเคลื่อนที่และความดันให้เหมาะสม

ช่วงความเร็วปั๊มโดยทั่วไปที่แนะนำคือ  1,000–1200 รอบต่อนาที ซึ่งสร้างความสมดุลระหว่างประสิทธิภาพและเสียง

แหล่งจ่ายไฟที่ไม่เสถียร  อาจทำให้เกิดเสียงรบกวนได้เช่นกัน ความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าส่งผลต่อประสิทธิภาพของปั๊ม และทำให้การไหล/แรงดันไม่สอดคล้องกัน ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องแน่ใจว่าความ  จุไฟฟ้าหรือการควบคุมแรงดันไฟฟ้าเพียงพอ  สำหรับการควบคุมเสียงรบกวน

3. ปัญหาการติดตั้ง

ทั้งมอเตอร์และปั๊มทำงานที่ความเร็วสูงและสร้าง  แรงที่ไม่สมดุล ซึ่งอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนของเพลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากการติดตั้งไม่เสถียร การติดตั้งแบบหลวมจะขยายการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนได้อย่างมาก

วิธีลดเสียงรบกวนในสถานีไฮดรอลิก

แม้ว่าเสียงจะไม่สามารถกำจัดได้อย่างสมบูรณ์ในระบบไฮดรอลิกที่ใช้งานได้ แต่ก็สามารถลดลงได้อย่างมาก มีวิธีดังนี้:

✅ใช้ส่วนประกอบไฮดรอลิกเสียงต่ำ

เลือกส่วนประกอบที่มี  ความต้านทานการไหลต่ำ  และออกแบบมาเพื่อ  การทำงานที่เงียบ เช่น:

• ปั๊มไฮดรอลิกเสียงรบกวนต่ำ

• วาล์วชนิดลูกสูบทำให้หมาด ๆ

• วาล์วไพล็อตพร้อมการออกแบบลดเสียงรบกวน

✅ ออกแบบสถานีไฮดรอลิกที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอย่างดี

เค้าโครงโดยรวมมีอิทธิพลอย่างมากต่อทั้ง  ประสิทธิภาพ  และ  เสียง.

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่า  มีการจัดตำแหน่งที่แม่นยำ  ระหว่างปั๊มและมอเตอร์ ใช้  ข้อต่อแบบยืดหยุ่น  เพื่อดูดซับแรงสั่นสะเทือน

• หากเป็นไปได้ ให้ติดตั้งปั๊มและมอเตอร์บน  ฐานที่แข็งแรง  และแยกออกจากถังเพื่อลดเสียงรบกวนจากโครงสร้าง

• หากต้องติดตั้งปั๊มบนฝาถัง ให้วาง  ยางแดมเปอร์  ไว้ใต้ฐานเพื่อลดการส่งผ่านเสียงรบกวน

การออกแบบถัง  ควรเน้นไปที่การลดเสียงรบกวนด้วย:

• ใช้  ซี่โครงเสริม  เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่ง

• ลดพื้นที่ผิวถัง (โดยยังคงความสามารถในการทำความเย็น)

• หลีกเลี่ยงพื้นผิวเรียบและสั่นสะเทือนซึ่งส่งเสียงดัง

สำหรับการวางท่อ:

• ป้องกันการสั่นพ้องโดยหลีกเลี่ยงความยาวที่ตรงกับความถี่ธรรมชาติของระบบ

• ใช้  ท่อที่มีความแข็งแรงสูง  สำหรับพอร์ตทางเข้าและทางออกเพื่อแยกการสั่นสะเทือน

✅ ควบคุมเสียงรบกวนของของไหลและป้องกันการเกิดโพรงอากาศ

อากาศในน้ำมันไฮดรอลิกอาจทำให้เกิด  โพรงอากาศ  และ  ฟองสบู่แตก ส่ง ผลให้เกิดเสียงรบกวนที่มีแรงกระแทกสูง กลยุทธ์การป้องกัน ได้แก่ :

• ป้องกันอากาศเข้า : ปรับเส้นทางส่งน้ำมันกลับให้เหมาะสม ตั้งค่าความลึกของท่อส่งน้ำมันกลับให้ถูกต้อง และหลีกเลี่ยงการสูญเสียแรงดูด

• ไล่อากาศออกอย่างรวดเร็ว : ใช้วาล์วไล่อากาศหรือโครงสร้างช่องระบายอากาศที่จุดสูงสุดของระบบเพื่อรักษาความต่อเนื่องของของเหลว

✅ ลดการเต้นของแรงดันและการสั่นพ้องให้น้อยที่สุด

เอาท์พุตการไหลแบบวนจากปั๊มทำให้เกิดแรงดันกระเพื่อม ซึ่งอาจทำให้เกิด  การสั่นพ้อง  เมื่อจับคู่ความยาวของท่อให้สอดคล้องกับความถี่ธรรมชาติ

วิธีบรรเทา:

• ติดตั้ง  สะสม  หรือ  แดมเปอร์  ที่ทางออกของปั๊ม

• ใช้  ที่หนีบท่อ ที่เหมาะสม  เพื่อเพิ่มความแข็ง

• ปรับ  ตำแหน่งจุดรองรับ  เพื่อหลีกเลี่ยงความยาวเรโซแนนซ์

• ปรับเค้าโครงการวางท่อให้เหมาะสมเพื่อหลีกเลี่ยงความยาวที่มากเกินไปหรือการเปลี่ยนแปลงที่คมชัด