Comment analyser la génération et l'élimination des vibrations dans un système hydraulique fluide?

Les vibrations sont un phénomène qui se produit souvent dans le fonctionnement des systèmes hydrauliques. Elle provient principalement de deux aspects: les vibrations générées par le mouvement du système mécanique et générées lors du processus de travail du fluide.

La plupart des vibrations sont très nocives pour le système hydraulique, sauf pour l'équipement hydraulique qui utilise le principe des vibrations.

Les vibrations affectent directement les performances du moteur principal et du système hydraulique, causant des dommages aux composants hydrauliques, aux accessoires et aux canalisations. Ainsi, cela raccourcira la durée de vie du système.

1. Causes des vibrations des fluides

  • Vibration de la pompe hydraulique

La pulsation de débit d'une pompe hydraulique est une caractéristique inhérente à la pompe. Pendant le processus d'aspiration et de pressage de l'huile, la pression et le débit changent périodiquement formeront une impulsion de pression.

Cette pulsation provoquera inévitablement des pulsations de pression dans le tuyau de sortie de la pompe hydraulique et se répandra dans tout le système, produira des vibrations de fluide. De plus, le choc de pression dans la zone piégée de la pompe hydraulique, le reflux de la pompe à piston et l'incapacité de la pompe variable à réduire le débit d'huile à temps lorsque la pression d'huile augmente, tout cela provoquera des vibrations hydrauliques.

  • Vibration causée par des bulles

L'huile est généralement mélangée avec environ 2% à 5% d'air, et l'air mélangé est mis en suspension dans l'huile hydraulique sous forme de bulles d'un diamètre de 0,05 à 0,5 mm.

Lorsque la pression partielle de l'huile mélangée à l'air tombe à la pression de séparation d'air, l'air dissous dans l'huile se sépare et précipite, formant un grand nombre de bulles (ce phénomène est appelé cavitation).

Lorsque l'huile avec un grand nombre de bulles s'écoule à nouveau à une pression plus élevée à des endroits élevés, les bulles sont instantanément écrasées pour former des pressions élevées locales, provoquant de grandes fluctuations de pression et faisant vibrer le système.

  • Vibration causée par la commutation de la vanne hydraulique

Dans le système hydraulique, lorsque l'inertie de la charge est importante, si la soupape de commande directionnelle est soudainement fermée ou ouverte, le débit du liquide circulant dans la canalisation changera brusquement. A ce moment, la conversion de l'énergie cinétique du liquide provoquera un choc de pression et provoquera des vibrations.

  • Phénomène de précipitation vers l'avant et vibrations causées par la charge d'impact

Lorsque le changement de charge amène l'actionneur hydraulique à changer brusquement de l'état de fonctionnement à l'état déchargé, en raison de l'inertie du système, une poussée vers l'avant se produit, provoquant des chocs hydrauliques et des vibrations. Lorsque l'actionneur hydraulique est soudainement chargé à partir de l'état sans charge, en raison de la charge de choc, la pression du liquide augmente soudainement, provoquant des chocs de pression et des vibrations.

2. Mesures visant à éliminer les vibrations des fluides

  1. Réduit l'influence des bulles d'air
  • Une sélection raisonnable des composants hydrauliques aidera à réduire l'influence des bulles d'air sur le système

Lors de la sélection d'un filtre d'aspiration d'huile, vous pouvez choisir un filtre d'aspiration d'huile auto-obturant prêt à l'emploi avec un dispositif de signalisation, tel que le filtre d'aspiration d'huile auto-obturant prêt à l'emploi de la série TF. Lorsque l'élément filtrant est bloqué par des contaminants, le degré de vide de la sortie d'huile est de 0,018, puis le transmetteur enverra un signal d'alarme pour rappeler à l'opérateur de remplacer l'élément filtrant à temps pour éviter le colmatage de l'élément filtrant. Ou cela entraînera une mauvaise aspiration d'huile de la pompe à huile et un vide partiel à l'entrée d'huile et à l'aspiration d'air.

  • Concevoir de manière raisonnable la structure des composants hydrauliques pour aider à réduire l'influence des bulles d'air dans le système

Mettre en place des joints de mesure de pression avec des dispositifs d'échappement à chaque point haut de la canalisation hydraulique et évacuer régulièrement le gaz mélangé dans la canalisation à travers le dispositif d'échappement des joints de mesure de pression.

Lors de la conception du réservoir d'huile, réglez le filtre à huile et le filtre d'aspiration d'huile respectivement disposés aux deux extrémités du réservoir d'huile pour augmenter la course de l'huile circulant dans le réservoir d'huile, de sorte que l'huile ait autant de temps que possible pour précipiter les bulles pendant le processus de contournement.

Le raccordement du pipeline est bien scellé, choisissez un joint d'étanchéité combiné avec de meilleures performances d'étanchéité à la jonction du joint de tuyau et du bloc intégré pour éviter les infiltrations d'air.

2. Réduisez l'impact des vannes hydrauliques

La soupape d'inversion et la soupape de trop-plein dans la soupape hydraulique provoquent facilement un impact de fluide, puis provoquent des vibrations. Donc, ce point doit être pris en compte lors de la sélection du modèle.

En sélectionnant la vanne directionnelle, lorsque la pression est élevée et que le débit est important, choisissez la vanne directionnelle électro-hydraulique avec une meilleure stabilité de commutation. Lors de la sélection de la fonction neutre de la vanne directionnelle, si l'inertie de la charge est grande, vous pouvez choisir la fonction de type Y pour vous assurer qu'il y a toujours un certain effet tampon après la fermeture de la vanne. Si le moteur hydraulique du système à grande inertie n'est pas autorisé à continuer à tourner après la fermeture de la vanne d'inversion, vous pouvez choisir la fonction de type O ou de type M.

Et avant de fermer la vanne d'inversion, il est préférable de décharger d'abord la pompe hydraulique et de fermer la vanne d'inversion après un certain délai. Si vous sélectionnez la soupape de trop-plein, lorsque la pression est élevée et que le débit est important, utilisez la soupape de trop-plein pilotée.

3. Compensation dynamique appropriée

Si une soupape de surcharge et une soupape de contre-pression sont installées dans le système, les performances dynamiques du système seront grandement améliorées et le choc hydraulique sera réduit.

De plus, le réglage d'une soupape de contre-pression peut également augmenter la pression de service minimale du système, éviter la génération de bulles. Et en même temps, cela ralentira le phénomène de prise de vue avant causé par les changements des conditions de travail, réduisant ainsi les vibrations du système.

4. Autres mesures

Afin de réduire les vibrations du pipeline, lors de la conception de pipelines hydrauliques, des colliers de serrage peuvent être installés conformément aux spécifications de conception et les virages serrés du pipeline doivent être évités autant que possible.

Des accumulateurs doivent être installés à l'entrée et à la sortie des actionneurs hydrauliques pour soulager les chocs hydrauliques.

3. Conclusion

La vibration est un phénomène physique indissociable du système hydraulique. Il est important d'analyser correctement les causes des vibrations et de prendre des mesures de contrôle raisonnables et efficaces pour améliorer l'efficacité du système et prolonger la durée de vie du système.

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