СОДЕРЖАНИЕ
- История появления гидравлического пресса
- Устройство современных гидравлических прессов
- Для чего нужен гидравлический пресс
- Виды гидравлических прессов
- Критерии выбора гидравлического пресса
- Тип масла для гидравлического пресса
Понимание того, для чего нужен гидравлический пресс, невозможно без разбора его конструкции и видов. Именно технические параметры обеспечивают популярность этого устройства в самых разных сферах: от промышленности до малого и среднего бизнеса.
Однако только лишь описания устройства пресса будет недостаточно, чтобы правильно подойти к выбору оборудования. В нашей статье мы расскажем, как появился гидравлический пресс, каких видов он бывает, где используется и как его правильно выбрать под свои задачи.
История появления гидравлического пресса
Главный закон гидростатики был выведен в XVII в. ученым из Франции Б. Паскалем. Он доказал, что давление, которое производится на жидкость или газ в состоянии покоя, достигает всех точек жидкости или газа и имеет одинаковое значение по всем направлениям.
В основе данного закона лежит низкая сжимаемость воды. Если сдавить одну из двух сообщающихся емкостей в форме цилиндра, обладающих поршнями разных диаметров, вода заставит подняться поршень во второй. Сила такого взаимодействия пропорциональна площади поршня, умноженной на оказываемое на него давление. Относительно небольшая сила F позволит сжать поршень (a), имеющий некоторую площадь S, и получить давление P. Об этом говорит следующая формула:
F = P * S.
Такое же давление P будет оказано через сообщающиеся емкости на поршень (b), площадь которого составляет 100S, в результате чего возникнет сила 100F. Другими словами, увеличение силы произойдет лишь из-за большего размера второго поршня. Использовать данный эффект стало возможным после того, как в 1795 г. Джозефом Брамой, промышленником из Англии, был изобретен первый гидравлический пресс.
Конструкция состояла из большого цилиндрического сосуда с поршнем, к которому был подсоединен насос. Пресс функционировал, подаваемая нагнетательным насосом вода поднимала поршень. Однако в точках, где сосуды соединялись между собой, просачивалась вода. Добиться герметичности удалось благодаря вкладышу, придуманному механиком Генри Модсли, – оказываемое водой давление заставляло вкладыш раздвигаться и плотно приникать к стенкам, не позволяя жидкости утекать.
Для чего изначально был нужен гидравлический пресс? С его помощью поднимали тяжелые грузы. Джозефом Брамой было предложено использовать его и при обработке металлических изделий. Однако на практике это стало возможным лишь в 1820 г., когда инженер Т. Бурра на основе прежней конструкции изобрел установку, позволяющую прессовать трубы. Так металлообрабатывающая промышленность вышла на новый уровень развития.
Прессы использовались для экструдирования – металл приобретал необходимую форму, продавливаясь через матрицу (головку). Также с их помощью осуществляли штамповку. Установки пытались совершенствовать, чтобы увеличить оказываемое усилие. Впоследствии это позволило обрабатывать слитки металла и получать готовые детали.
Дальше всех в этом вопросе продвинулся инженер и предприниматель Витворт. В 1875 г. он получил патент на гидравлический пресс с подвижной траверсой и установленным под ней штампом. Благодаря такой конструкции стало возможным использовать оборудование для обработки заготовок, имеющих разные размеры. Широкое применение гидравлическим прессам нашлось в военно-промышленной отрасли – с их помощью создавались стволы и броневые плиты.
В середине XX в. стало быстро развиваться машиностроение – активно строились самолеты, корабли, вагоны, автомобили, тракторы. Причина кроется в том, что для изготовления многих деталей использовалась горячая и холодная листовая штамповка. С помощью пресса создавали заготовку, размеры которой практически точно соответствовали параметрам детали – оставалось лишь убрать небольшой слой металла механическим путем. Повысился уровень производительности, стало возможным экономить материал. Этим обусловлен стремительный рост промышленности.
Устройство современных гидравлических прессов
В настоящее время прессующие станки оборудованы объемными насосами, различными по своему назначению. Они подают воду к одному или нескольким гидравлическим цилиндрам по трубопроводам. Для регулировки параметров потока (давления и расхода) конструкция предусматривает предохранительные и редукционные клапаны, дроссели и регуляторы расхода.
Читайте также: «Гибочные прессы»
Разберемся, как устроен и для чего нужен современный гидравлический пресс.
Вода, подаваемая насосом, сначала попадает в фильтр, а после подходит ко входу распределителя, имеющего три позиции. Его нейтральное положение направляет воду на слив. Другие позиции распределителя нужны для перенаправления воды в поршневую либо штоковую полость гидравлического цилиндра, входящего в конструкцию пресса.
Когда вода поступает в поршневую полость, происходит прессование. Когда она попадает в штоковую полость, выполняется обратное действие.
Для расчета усилия прессования необходимо умножить площадь поршня на давление, которое возникает в полости гидравлического цилиндра:
F = p * S.
Соответствующая настройка предохранительного клапана определяет максимально допустимое давление, для контроля которого используют манометр, установленный в водяной магистрали.
Для чего нужен гидравлический пресс
Гидравлические прессы позволяют выполнить:
- штамповку стальных, алюминиевых, пластмассовых деталей, а также изделий из других материалов;
- прессовое соединение деталей из металла;
- прессовку угольных блоков и стружки из дерева;
- холодную и горячую штамповку, резку металла, устранение дефектов.
Автосервисы и станции техобслуживания также применяют эти устройства. Перечислим, для чего им нужны гидравлические прессы:
- для изготовления втулок и подшипников;
- для штамповки деталей;
- для опрессовки запчастей;
- для исправления дефектов металлических кузовных деталей;
- для сгиба элементов из металла.
Прессующие станки условно разделяются на два типа – универсальные и специализированные. С помощью первых можно выправить или изогнуть детали, собрать или разобрать узлы, выполняя выпрессовку или запрессовку. Областью применения простейших станков является опрессовка наконечников и гильз. Автомобильные сервисы, которые занимаются ремонтом шин, имеют в своем арсенале вулканизационные прессы.
Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими гидравлическими прессами собственного производства от компании VTM.
Виды гидравлических прессов
Гидравлические прессы можно классифицировать по следующим признакам.
Расположение цилиндров
В конструкцию классического прессующего станка входят вертикально расположенные масляные цилиндры с возвратно-поступательными движениями поршней – влияние на них оказывает прикладываемая извне сила. Вертикальными цилиндрами оснащены верхние и нижние устройства.
Прессы с горизонтальными поршнями устанавливают в помещениях с невысокими потолками, так как для нормального функционирования прессующего оборудования необходимо достаточное пространство сверху. Горизонтальные станки имеют свои плюсы: они способны гасить вибрацию и обладают более высокой маневренностью при сжатии. Вертикальные и горизонтальные цилиндры могут иметь угловое расположение.
Количество цилиндров
В конструкции гидравлических прессов может быть несколько цилиндров. Но в практическом применении в небольших мастерских более распространены станки с одним или двумя цилиндрами.
В производственных целях широко используются трех- или четырехцилиндровые прессы с более высокими характеристиками.
Конструкция
От конструкции зависит вид выполняемых работ. Расскажем, для чего нужны гидравлические прессы, имеющие рамную конструкцию. Рама закрытого типа используется для опрессовки деталей с маленьким сечением и небольшими размерами. Рама открытого типа позволяет обрабатывать детали более крупных размеров – к примеру, ими можно выполнить штамповку листа стали, ширина которого превышает 1 метр, и придать ему сложный профиль.
В устройство колонного пресса входит четыре направляющих круглого сечения, благодаря которым станок приводится в движение. Возможно наличие одной или двух групп колонн – внешне пресс схож с телескопической конструкцией. При наличии двух групп по 4 колонны пресс может иметь две подвижные платформы для обработки высоких заготовок. Поставить подвижную конструкцию на паузу можно в любое время – в некоторых случаях технология требует периодических остановок.
Читайте также: «Верстак металлический»
Внешний вид челюстной конструкции напоминает обжимной инструмент, который увеличен в несколько десятков или сотен раз, при этом станок характеризуется подвижностью верхней или обеих частей. Есть некоторое сходство с огромными пассатижами, которые имеют гладкие прижимные грани. У штампующих прессовочных станков грани имеют ребристую поверхность в зависимости от вида и типа выполняемой штамповки.
Тип привода
Начать работу прессом с ручным типом привода можно с помощью обычного воротникового винта или рычага. Чтобы привести в работу электромеханический станок, необходимо мотором подать усилие на гидравлику.
Мотор может быть вентильного или шагового типа. Он приводится в действие постоянными импульсами напряжения, которое подается на определенные обмотки с помощью электронной платы драйвера-коммутатора. Последние с некоторой периодичностью создают магнитное поле, которое вступает во взаимодействие с собственным полем, создаваемым магнитами на роторе. Это приводит к повороту ротора на необходимый угол или к совершению им определенного числа оборотов. В результате поршни перемещаются на нужную высоту благодаря вырабатываемой энергии.
Приводить в действие гидравлический пресс может не только электродвигатель, но и двигатель, использующий жидкое топливо.
Читайте также: «Автомобильный ножничный подъемник»
Дизельные станки и мотоприводы имеют весомый плюс – они обладают значительной мощностью (десятки киловатт) и расходуют относительно небольшое количество топлива.
Критерии выбора гидравлического пресса
На сегодняшний день производители предлагают множество вариантов моделей гидравлических прессов. Однако подобрать станок, отвечающий производственным потребностям по всем без исключения критериям, – сложная задача. Тем более если требований очень много либо выполнять работы предполагается в особых условиях. В подобных ситуациях лучше остановить свой выбор на моделях, характеризующихся более высокими параметрами. Так или иначе, свой запас прочности они оправдают.
Ключевыми техническими характеристиками при выборе гидравлического пресса являются:
- параметры обрабатываемых заготовок и деталей;
- сила давления, которая необходима для работы.
Это самые важные критерии, в зависимости от которых будет принято итоговое решение. Для чего сервису по ремонту грузовиков нужен гидравлический пресс, мощность которого не превышает 5-10 тонн, а частному мастеру – станок с мощностью 100 тонн? Вряд ли они смогут найти им применение.
Также в числе важных критериев при выборе подходящей модели:
- Возможность автоматического возврата в исходное положение. Скорость и комфортность работы в таком случае значительно увеличивается.
- Возможность формирования хромированного шва. Он обладает коррозийной стойкостью и увеличивает эксплуатационный период цилиндров.
- Наличие предохранительного клапана, уберегающего станок от негативных последствий перегрузки.
- Прочность основания. Плохо проваренные стыки в конце концов приведут к разрушению станины.
- Наличие лебедочного механизма, необходимого для обработки заготовок большого веса.
- Мобильность стола или цилиндра значительным образом влияет на удобство использования пресса и его технические возможности.
- 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 маслах особого типа. В отличие от автомобильных и индустриальных масел, в них увеличено число присадок для снижения пенообразования.
Выбирать масло следует с учетом его густоты. Для чего нужно качественное масло для гидравлического пресса? Это один из ключевых параметров, от которого зависит производительность установки. На более жидких маслах станок будет работать с более высокой скоростью, а значит, повысится его эффективность.
Читайте также: «Оборудование для СТО»
Вследствие высокой востребованности гидравлических прессов производители предлагают большое многообразие моделей. Подбирать станок следует, ориентируясь на соответствие его характеристик поставленным производственным задачам.
