Гидравлический пресс: конструкция и устройство. Зачем нужен гидравлический пресс.

Горизонтальные прессы, как правило, являются узкоспециализированными, поскольку используются в основном в определенных производственных процессах.

Гидравлический пресс: конструкция и устройство

Гидравлический пресс, без преувеличения, является одним из 100 величайших изобретений, когда-либо сделанных. Появлению такой машины благоприятствовал закон Паскаля, сформулированный еще в 1653 году. Первое такое устройство было запатентовано в 1795 году английским изобретателем Джозефом Брама, одним из основателей гидротехники.

Первыми применениями гидравлического пресса были подъем тяжелых грузов, производство натуральных масел и соков, а также формирование тюков сена. С течением времени конструкция гидравлического пресса совершенствовалась и модернизировалась. Примерно в 1820 году машина стала использоваться в металлургической промышленности для прессования труб. Более 55 лет спустя к нему были добавлены штамп и подвижная траверса, что способствовало использованию технологии в военной промышленности.

Благодаря экономии металла, простоте конструкции, скорости производства и оптимальной эффективности пресс широко применялся в автомобиле-, судо-, авиа- и сельхозмашиностроении.

Устройство и принцип работы гидравлического пресса

Принцип, основанный на законе Паскаля, можно сформулировать следующим образом: Сила жидкости, перетекающей из малого цилиндра в большой цилиндр, увеличивается пропорционально разнице между площадями двух цилиндров. Этот же функциональный принцип применим и к конструкции домкрата. Стоит отметить, что гидравлический амортизатор использует то же явление в обратном направлении.

Принцип работы заключается в следующем: С помощью управляющего клапана оператор включает масляный насос, который подает гидравлическую жидкость в цилиндр, создавая давление, приводящее шток поршня в движение. Затем шток поршня оказывает определенное давление на заготовку (процесс сжатия). Работу гидравлического пресса можно сравнить с работой механического рычага.

Структура гидравлического пресса в основном повторяет одну и ту же схему: на основании установлены две колонны, между которыми находится средняя траверса, которую можно перемещать для обработки деталей разных размеров, а верхняя траверса поддерживает гидравлический цилиндр. В состав узла также могут входить коллектор, трубопровод, насос и масляный бак. Рамная конструкция гидравлических прессов изготавливается из металлического профиля или высокопрочной толстой стали.

Сферы применения гидравлических прессов

• штамповка деталей из стали, алюминия, пластмассы и других материалов;
• запрессовка металлических деталей;
• прессование угольных блоков и древесной стружки;
• горячая и холодная штамповка и резка металла, правка дефектов.

Гидравлические прессы часто используются в автосервисах и на автозаправочных станциях для выполнения такого рода работ:

• изготовление подшипников и втулок;
• штамповка различных деталей;
• опрессовка запчастей;
• устранение дефектов металлических деталей кузова;
• сгибание металлических элементов.

Существуют специальные и универсальные прессы. Универсальные прессы предназначены для выполнения широкого круга задач: Выпрямление и сгибание деталей, сборка и разборка узлов с помощью пресса, а также сжатие. Самый простой пресс используется для запрессовки гильз и торцов. Прессы используются в мастерских, специализирующихся на ремонте шин.

Последовательность изготовления своими руками пресса из домкрата

Прежде чем самостоятельно изготовить пресс, необходимо подготовить сварочный аппарат, электроды, абразив, дрель и сверла. Абразив необходим для удаления металлических элементов конструкции. Первый этап — сборка рамы для пресса. От ее прочности и надежности зависит качество и эффективность рабочего процесса. На раму помещается рабочий валик (в виде домкрата) и обрабатываемая заготовка.

Для основания станка необходим швеллер типоразмера 8Р, рассчитанный на давление до 5 тонн.

Материал для рамы, ее конструкция и выбор узлов определяются исходя из предполагаемого давления домкрата. Согласно конструкции ручного пресса, основание устройства представлено прямоугольной П-образной рамой из швеллера или сварной угловой стали. Основное усилие сосредоточено в центральной части горизонтальных перекладин. Максимальная устойчивость достигается путем приваривания к основанию металлической пластины толщиной 08-1,2 см.

Для станины станка до 5 тонн необходим швеллер 8П и два горячекатаных уголка 50х50 мм, соединенных сваркой из одного куска или соединенных прутками на расстоянии 25 см друг от друга. Для станка до 10 тонн необходим швеллер 10П и два уголка 63х7 мм. Для производства прессов с усилием зажима 15 тонн и более следует использовать швеллер 14П и парные уголки 75х8 мм.

Обратите внимание! Рама, изготовленная из вышеуказанных плит, имеет десятикратный зазор безопасности, что способствует нормальной работе приспособления — без повреждения рамы.

Принцип действия гидравлического пресса

Принцип работы гидравлического пресса основан на законе сообщающихся сосудов. Например, есть 2 сообщающихся сосуда разных размеров. Если в них налить жидкость, она распределяется равномерно. Если прервать состояние покоя и увеличить давление в меньшем сосуде, то сила, прилагаемая в большем сосуде, возрастает пропорционально разнице в размерах. Устройство подчиняется правилу: приращение силы равно потере расстояния.

Блез Паскаль изобрел работу гидравлического пресса, но назвал его «машиной для увеличения силы». Раньше польза от такой машины казалась незначительной, но теперь инженеры использовали знания Паскаля, чтобы облегчить работу.

На рисунке показан простой гидравлический пресс, состоящий из поршней большого и малого диаметра, установленных на сообщающихся цилиндрах, с жидкостью под поршнями. На поршень малого диаметра площадью S 1 действует сила F1. Определим силу F2, которую может преодолеть поршень с площадью S2.

Давление под поршнем 1 можно рассчитать по следующей формуле: p1=F1/S1

Давление под поршнем 2 определяется по формуле: p2=F2/S2

Согласно закону Паскаля, давление, оказываемое на жидкость, передается на все точки этой жидкости одинаково во всех направлениях.

Плюсы и минусы

Гидравлический пресс с ручным приводом имеет много преимуществ:

• Простота конструкции, что сказывается на цене и возможности эксплуатировать прибор длительное время;
• Отсутствие в конструкции предохранительных устройств от перегрузки упрощает и удешевляет прибор;
• Положение подвижного рабочего стола не влияет на рабочее усилие прибора;
• Плавная регулировка рабочего усилия;
• Возможность менять параметры высоты и длины рабочего хода;
• Возможность создавать одинаковое усилие продолжительное время.

Одним из недостатков гидравлического пресса с ручным приводом является низкая скорость движения рабочей поверхности. Этот недостаток невозможно устранить, поскольку в момент контакта рабочей поверхности с заготовкой может произойти гидравлический удар, что приведет к выходу машины из строя.

В настоящее время невозможно представить себе автосервисный центр или современную мастерскую без гидравлического пресса. В зависимости от назначения, характеристик устройства и ценового диапазона можно выбрать необходимое устройство, которое прослужит долгое время.

Как запрессовать подшипник в узел? Маловероятно, что это можно сделать с помощью только ручных инструментов, поскольку для этого требуется огромное усилие, которое человеческое тело не в состоянии выдержать. Но это можно сделать с помощью гидравлического пресса.

Критерии выбора гидравлического пресса

Сегодня производители предлагают множество вариантов гидравлических прессов. Однако выбрать машину, отвечающую всем без исключения производственным критериям, — задача не из легких. Это тем более верно, если требования очень высоки или работа должна выполняться в особых условиях. В таких случаях лучше выбирать модели с более высокими параметрами. В любом случае, они заслуживают своего запаса прочности.

При выборе гидравлического пресса наиболее важны его технические характеристики:

• параметры обрабатываемых заготовок и деталей;
• сила давления, которая необходима для работы.

Это основные критерии, по которым принимается окончательное решение. Зачем мастерской по ремонту грузовиков гидравлический пресс грузоподъемностью менее 5-10 тонн и зачем частному мастеру машина грузоподъемностью 100 тонн? Вряд ли он будет часто использоваться.

Еще один важный критерий выбора подходящей модели:

1. Возможность автоматического возврата в исходное положение. Скорость и комфортность работы в таком случае значительно увеличивается.
2. Возможность формирования хромированного шва. Он обладает коррозийной стойкостью и увеличивает эксплуатационный период цилиндров.
3. Наличие предохранительного клапана, уберегающего станок от негативных последствий перегрузки.
4. Прочность основания. Плохо проваренные стыки в конце концов приведут к разрушению станины.
5. Наличие лебедочного механизма, необходимого для обработки заготовок большого веса.
6. Мобильность стола или цилиндра значительным образом влияет на удобство использования пресса и его технические возможности.
7. Точность манометра. Устройство должно точно показывать подаваемое на заготовку усилие. Преимущество глицеринового манометра заключается в способности поглощать вибрации.

Тип масла для гидравлического пресса

Гидравлические прессы работают на особом типе масла. В отличие от автомобильных или индустриальных масел, они содержат большее количество присадок для снижения пенообразования.

Выбор масла должен основываться на его плотности. Почему необходимо высококачественное масло для гидравлических прессов? Это один из самых важных параметров, влияющих на производительность машины. Более густые масла позволяют прессу работать на более высоких скоростях, повышая эффективность.

В связи с высоким спросом на гидравлические прессы производители предлагают множество моделей. При выборе машины важно обратить внимание на то, подходит ли пресс для конкретного применения.

Почему вам нужен гидравлический пресс

Пожалуйста, оцените эту статью