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¿Por qué la generación de ruido en los sistemas hidráulicos?

Por qué la generación de ruido en un sistema hidráulico - Manguera Termoplástica Parker¿Qué genera ruido en los sistemas hidráulicos, y por qué es importante eliminarlo? El ruido en los sistemas hidráulicos es generado principalmente por el trabajo mecánico de las bombas y las pulsaciones de fluido que salen de la bomba, conforme suministra flujo al sistema.También puede ser generado por algún elemento que cause turbulencia o cambios en la velocidad del fluido. El ruido es aditivo, por lo que pequeñas cantidades de ruido de diferentes componentes puede amplificarse eficazmente resultando en un problema de ruido significativo. La transmisión del ruido a los operadores del equipo puede causar fatiga, daños a los nervios, y exigir que los operadores usen protección auditiva adicional.

Para esta discusión, utilizaremos el término ruido, para referirnos a ondas audibles e inaudibles en el fluido, ambas pueden ser problemáticas para el diseñador del sistema de energía y para el usuario final por lo que será nuestro intento el encontrar la manera de eliminarlo, o al menos reducirlo.


Ruido Audible

El ruido es indeseable porque puede causar una carga adicional en los componentes hidráulicos que conduce a un fallo prematuro, coste adicional del sistema, fatiga del operador y pérdida de audición potencial. La administración de salud y seguridad ocupacional del departamento de trabajo de los Estados Unidos (OSHA, por sus siglas en ingles), afirma que la exposición a 85 dB (A), de ruido por más de ocho horas al día puede resultar en una pérdida auditiva inducida por ruido (NIHL).1

"Cerca de 30 millones de trabajadores en los Estados Unidos, están expuestos a peligrosos niveles de ruido, que convierten la pérdida de la audición en una de las enfermedades profesionales más comunes."

Ruido mecánico.

Se sabe que el ruido es conocido por causar muchos problemas en los componentes de los sistemas hidráulicos, pero en particular los ensambles de tubos de acero son conocidos por ser muy susceptibles a fallas de vibración.

Las resonancias mecánicas ocurren dentro de un sistema cuando es capaz de almacenar y transmitir fácilmente energía entre 2 o más modos. Cuando la frecuencia de oscilaciones en un sistema se aproxima a la frecuencia natural del sistema, ocurre resonancias mecánicas en forma de vibraciones. Cada componente en el sistema tiene una frecuencia natural y cuando se combina tendrá un nuevo conjunto de frecuencias naturales dependiendo de su amortiguación y sus propiedades de transmisión de energía.

La vibración puede desplazarse a través del sistema por medio del fluido y/o componentes metálicos a todas las partes del equipo. El ruido viaja fácilmente a través de los componentes metálicos como bombas, válvulas, cilindros, tubos de acero y codos, pero también puede viajar a través del refuerzo de alambre de acero en las mangueras.


Diseño para la eliminación de ruido

What is Noise Generation in Hydraulic SystemsEl ruido puede ser comúnmente eliminado por la adición de atenuadores que pueden sintonizarse para cancelar la frecuencia fuera del sistema. Los atenuadores son eficaces, pero relativamente caros y voluminosos, una solución económica y simple para reducir el ruido y/o añadir características de amortiguación y rampa a las funciones hidráulicas es el uso de mangueras con diferentes velocidades de expansión volumétricas (EV). Al igual que los acumuladores, las mangueras tienen una característica de capacitancia, pero en menor medida, es decir, cuanto mayor es la expansión volumétrica, mayor es el efecto acumulador.

Una solución rápida y fácil que algunos diseñadores han descubierto para eliminar el ruido en sistemas de dirección asistida, bombas hidrostáticas, salida de la bomba, entrada/salida del motor, y PTO´s  es el uso de manguera reforzada con fibras termoplásticas. Esta manguera es construída usando una variedad de núcleos internos de polímero liso para un alto grado de compatibilidad química, fibras de alta resistencia, y envoltura polimérica. La manguera termoplástica trenzada de fibra está disponible en presiones de 500 PSI a 7500 PSI.

La División de Parflex de Parker es contactada al menos una vez al mes por las compañías que buscan reducir por debajo del nivel de ruido audible (Vibración). A través de años estudiando el ruido y sus efectos en los sistemas hidráulicos, además de trabajar estrechamente con nuestros clientes para reducir el ruido especifico de la aplicación, Parflex ha desarrollado una extensa línea de mangueras termoplásticas con un alto grado de efectos amortiguadores. 

Parflex 515H, 510C, 540N, 520N y 53DM son las más adecuadas para reducir el ruido y tienen un rango de presión de trabajo de 1500 a 5000 PSI en un factor de diseño 4:1.Herramientas de selección de mangueras y experiencia en ingeniería de aplicaciones están disponibles a través de Parflex para sus necesidades hidráulicas de diseño de equipos.

Qué es lo que crea ruido en sistemas hidráulicos - Expansión volumétrica - Manguera Parker


Descarga el artículo completo en su versión en inglés dando clic en la liga "Reducing Noise in Hydraulic Systems," el cual incluye el  estudio de caso de un cliente.

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Occupational Health and Safety Administration [OSHA], 2002
 

Greg Hayes, OEM Sales Manager, Parker Parflex

 

Artículo que con el que Greg Hayes contribuye, Gerente de Ventas OEM en División de Parker Parflex

 

 

 

 

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