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液壓系統(tǒng)中的噪音問題：

仔細觀察噪聲源簡而言之，噪音是任何不需要的聲音。從技術上講，它是組件或系統(tǒng)中波動力產(chǎn)生的不需要的副產(chǎn)品。如前所述，噪聲可以通過三種方式傳播：通過空氣、通過流體和/或通過系統(tǒng)的物理結構。

空氣傳播我們通常認為噪音僅通過空氣介質傳播，直接從其源頭傳播到某個接收器——我們的耳朵。這是空氣傳播的噪音。然而，空氣傳播的噪聲必須來自系統(tǒng)或應用的某些組件。該組件可以是但并不總是泵。

從技術上講，操作員聽到的所有噪音都是空氣傳播的噪音。從噪聲、振動和聲振粗糙度 (NVH) 工程師的角度來看，空氣噪聲是指直接來自聲源表面的噪聲。

流體傳播無論是柱塞泵、葉片泵還是齒輪泵，這些正排量泵都具有一定程度的壓力脈動(參見下圖 2)。結果，產(chǎn)生不均勻的流動特性和壓力脈動并通過流體傳輸。這稱為流體激發(fā)。流體激勵在軟管表面產(chǎn)生振動，該振動可以通過管夾/支架傳遞到相鄰結構，或者由于軟管在壓力下與結構直接接觸而傳遞到相鄰結構。

流體激勵的壓力脈動反過來會產(chǎn)生相應的力波動。液壓軟管中的振動稱為壓力脈動或流體激勵。這些會導致振動，從而產(chǎn)生流體噪聲。

當泵和電動機安裝在隔離器上時，適當?shù)囊簤汗苈放渲每捎糜诒３指粽瘛傂怨芎腿嵝攒浌艿倪m當組合可以提供更穩(wěn)定的配置，減少振動和噪音。最佳組合是短剛性管的兩端連接到柔性軟管。

液壓管路和軟管與應用結構(即框架、支架或面板)的振動隔離為機器設計中降低噪音提供了另一個機會。面板和防護罩通?？梢猿洚敁P聲器，并將相對較低的振動水平放大為高噪聲源。

液壓軟管和管道可以作為這些部件中流體振動的發(fā)射器，將結構部件變成“揚聲器"。在設計安靜的液壓設備時，為了地降低噪音，解決軟管或管道的位置非常重要。

通過在液壓系統(tǒng)中加入“液壓消聲器"(也稱為諧振器、衰減器或抑制器)，還可以進一步減少壓力脈動。這些組件通過其設計和在系統(tǒng)內的放置針對每個液壓系統(tǒng)進行了優(yōu)化。

傳輸損失是諧振器/液壓消聲器有效性或其設計優(yōu)化程度的衡量標準。插入損耗是液壓系統(tǒng)壓力脈動減少的量度，這取決于諧振器在液壓系統(tǒng)內的最佳放置。當試圖實現(xiàn)“低噪音設計"液壓系統(tǒng)時，傳輸和插入損耗都是重要因素。優(yōu)化的諧振器系統(tǒng)可以將壓力脈動的幅度降低多達 20dB 或更多。

結構傳播結構噪聲是僅通過應用結構傳播的振動的結果。振動，如上圖1所示，是力和部件的響應以及部件的輻射效率的組合。然后，這些結構會發(fā)出可聽聲音或空氣噪聲，這是液壓設備操作員實際注意到的。

結構噪聲始于外部源或組件的振動，并直接傳遞到應用的電動機、結構或框架中。一旦振動進入結構，它就會以結構(很可能是鋼)的聲速在結構中傳播，這會激發(fā)其他部件并導致它們成為噪聲輻射體，即揚聲器。

機器上的組件(例如面板、護罩、支架和儲液器)可以非常有效地輻射泵頻率和泵頻率倍數(shù)的噪聲(參見下面的圖 3)。這是因為這些類型的組件具有許多諧振頻率。諸如此類的組件被稱為高模態(tài)密度組件。

振動控制可用于最大限度地減少從泵和驅動器到機器結構和設備的振動傳遞。這可以通過使用底板或其他底座隔離器將泵和/或電機與剛性基礎隔離來實現(xiàn)。

系統(tǒng)中大面積的薄金屬也可以有效地輻射噪聲。通過在金屬表面策略性地放置工程加強筋或進行阻尼處理，可以減少這種噪音。

了解噪聲參數(shù)評估噪聲可能會變得令人困惑，因為多個振動路徑可能同時存在。人們必須了解噪聲源的等級，才能正確評估系統(tǒng)傳輸路徑以及每個路徑在任何和所有操作條件下的有效性。

噪聲源通常被盒狀外殼包圍，以在噪聲源之間提供物理屏障，噪聲源可能是由液壓動力裝置、閥門、液壓歧管、電機、液壓缸、軟管/管道和附加機器設備引起的。這些屏障旨在減少操作員或旁觀者位置液壓設備產(chǎn)生的聲音。

密封件等周圍的聲學泄漏也會極大地影響外殼降低傳輸聲音的能力。一般來說，隔音罩中 1% 的“孔"將允許其中測量到的噪音的 50% 泄漏出去。當封閉時，外殼內的噪聲幅度實際上會增加，因為噪聲在外殼內反射，而不是向外投射。

外殼內的噪聲幅度取決于距測量噪聲的主要源的距離。一般來說，噪聲源放置在外殼內時，其振幅可能會使外殼內的噪聲增加 5-8 分貝 (dBA)，或者比沒有外殼的源高 78-151%(請參見下面的圖 4)。

外殼的另一個重要因素是吸收系數(shù)。所有外殼都有一定程度的內部吸收，但添加額外的吸收材料將有助于降低噪音。較大的外殼比較小的外殼具有較低的放大系數(shù)。外殼中的間隙或孔會降低外殼外部降噪的效果。即使外殼中的一個小孔或間隙也會顯著降低其抑制聲音的效果。

設計更安靜的產(chǎn)品和系統(tǒng)成功的噪聲控制計劃需要多個專業(yè)領域的個人共同努力。安靜的液壓泵并不能保證系統(tǒng)安靜。選擇安靜的泵應該只是多方面計劃的一部分，該計劃需要系統(tǒng)設計師、制造商、安裝人員和維護技術人員的才能。這些領域中的任何一個出現(xiàn)故障都可能破壞整個噪聲控制計劃。

系統(tǒng)設計人員在實現(xiàn)成功的噪聲控制方面發(fā)揮著關鍵作用。他們必須從有效性、成本和實用性的角度評估每一種可用的噪聲控制技術。在開始制定噪聲控制計劃時，最好從源頭開始：泵。當然，泵制造商有責任提供安靜的泵。隨后，最常見的策略是使用端口設計來最大限度地減少泵額定速度和壓力下的壓力脈動。

在組件級別，設計人員可能希望從變速泵開始。在變速驅動 (VSD) 系統(tǒng)中，泵速會發(fā)生變化以滿足占空比要求。這將降低噪音，因為當系統(tǒng)不需要時速度會降低。

盡管更安靜的單個組件可能對降低噪音有很大貢獻，但通過檢查整個系統(tǒng)設計尋找降低噪音的機會，可以獲得額外的收益。振動控制旨在最大限度地減少從泵和電動機到機器結構的振動傳遞。這可以通過底板或其他底座隔離器將泵和/或電動機與剛性支撐件隔離來實現(xiàn)。

系統(tǒng)測試和評估可以提供對降噪的進一步了解。在正確設計的測試區(qū)域中，將組件與背景噪聲隔離，可以重點關注噪聲源、傳輸路徑和降低噪聲的機會。

當使用系統(tǒng)方法評估噪聲而不是簡單地選擇單個組件時，成功降低噪聲的潛力變得更大。消息靈通的團隊了解整個系統(tǒng)中的各個組件和角色，可以幫助識別噪聲源并進行低噪聲設計。

液壓系統(tǒng)的音質液壓系統(tǒng)并不總是噪音問題的根源，但液壓系統(tǒng)經(jīng)常受到指責。原因更多地與產(chǎn)生的聲音的質量有關，而不是與音量或壓力有關。大多數(shù)讀者都熟悉令人討厭的液壓嗚嗚聲?？陀^地測量，這種嗚嗚聲通常沒有很大的聲功率。然而，它的音調令人不快，這使得實際的聲音看起來更大。

使用了多種聲音質量測量方法。為了量化正排量泵的“液壓嘯叫"，通常使用響度和音噪比等聲音質量指標。為了表征轉向控制單元和閥門內產(chǎn)生的流動噪聲，通常使用響度、突出比和音噪比等聲音質量指標。然而，OEM 不限于使用上面列出的指標，而是可以使用單一但不同的聲音質量指標。更常見的是，使用幾個加權聲音質量指標來表征其產(chǎn)品所需的聲音。

因此，除了液壓系統(tǒng)對整體聲級的影響有多大這一客觀問題外，機器制造商還必須解決應用聲音的質量如何影響客戶對其質量的整體感知的主觀問題。發(fā)動機的隆隆聲通常比液壓嗚嗚聲大得多，但對發(fā)動機噪音的感知是動力和強度之一。

隨著混合動力和全電動應用變得越來越豐富，帶有發(fā)動機/排氣管/風扇的“典型"移動應用的噪聲源貢獻正在發(fā)生變化。發(fā)動機尺寸的縮小或拆除減少或消除了過去“掩蓋"液壓系統(tǒng)噪音的噪音源。減少或消除這些其他來源的振幅將更加重視液壓系統(tǒng)噪音的降低。

在未來的應用中，液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的噪聲將更加明顯，并成為應用中更主要的噪聲源。

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