Что делает гидравлический пресс

Принцип работы гидравлического пресса

Работа гидравлического пресса основана на принципе гидравлического рычага.

Что делает гидравлический пресс

На рисунке показана схема простейшего гидравлического пресса, состоящего из поршней большего и малого диаметров, установленных в сообщающихся цилиндрах, под поршнями находится жидкость. На поршень малого диаметра площадью S1 оказывается усилие F1, определим усилие F2, которое сможет преодолеть поршень площадью S2.

Давление под поршнем 1 можно вычислить по формуле:

Давление под поршнем 2 будет определяться зависимостью:

Согласно закону Паскаля давление, приложенное к жидкости передается всем точкам этой жидкости одинаково во всех направлениях.

Сила на втором поршне будет увеличена пропорционально соотношению площадей поршней. Чем больше площадь второго поршня, и чем меньше площадь первого тем больший коэффициент усиления можно получить на гидравлическом рычаге.

Величина перемещения поршня 2 зависит от объема жидкости, вытесненного поршнем 1. Определим величину перемещения второго поршня l2, при перемещении поршня 1 на расстояние l1.

Так как первый поршень меньше второго, то расстояние на которое переместится второй поршень будет меньше расстояния, на который переместится первый поршень.

Получается, что представленная конструкция позволила значительно увеличить усилие, но при этом произошло снижение величины перемещения. Каким образом можно увеличить величину хода поршня 2, не увеличивая конструкцию?

Добавив в конструкцию два обратных клапана, и бак с дополнительным объемом рабой жидкости, мы сможем увеличить величину перемещения поршня 2, увеличивая число циклов перемещения поршня 1. Для возврата поршня 2 в исходное состояние добавим задвижку или распределитель, позволяющий при необходимости вытеснить жидкость из под поршня 2 обратно в бак.

Что делает гидравлический пресс

Рассмотрим как работает гидравлический пресс в данном случае.

Во время перемещения поршня вниз под действием давления жидкости клапан 1 прижимается к седлу — закрывается, а клапан 2 открывается, жидкость поступает под поршень 2, заставляя его перемещаться и при необходимости преодолевать усилие нагрузки.

По достижении крайнего нижнего положения поршень начинает перемещаться вверх, увеличивая объем под поршнем, в результате создавшегося разряжения клапан 1 откроется, а клапан 2 закроется жидкость из бака будет поступать под поршень 1. После достижения крайнего положения поршень начнет движение вниз вытесняя рабочую жидкость, цикл повториться.

Таким образом увеличивая число циклов, можно достигнуть необходимой величины перемещения поршня 2 с увеличенным, за счет разницы площадей, усилием.

Представленную конструкцию можно назвать простейшим гидравлическим прессом, поршень 1 совместно с обратными клапанами 1 и 2 является поршневым насосом, поршень 2, установленный в цилиндрической камере — гидроцилиндром одностороннего действия, управление потоками жидкости осуществляется с помощью распределителя или задвижек.

Устройство гидравлического пресса

В реальных прессах используются объемные насосы различных типов, от насоса по трубопроводам жидкость поступает к одному или нескольким гидроцилиндрам. Параметры потока — давление, расход могут регулироваться с помощью предохранительных и редукционных клапанов, дросселей, регуляторов расхода.

Рассмотрим, принципиальную схему реального гидравлического пресса.

Что делает гидравлический пресс

Жидкость от насоса через фильтр поступает на вход трехпозиционного распеределителя. В нейтральном положении золотник жидкость через распределитель отправляется на слив. При переключении распределителя жидкость направляется в поршневую или штоковую полость гидроцилиндра установленного на гидравлическом прессе.

Во время подачи жидкости в поршневую полость осуществляется рабочий ход — прессование. Во время подачи жидкости в штоковую полость — обратный ход.

Усилие прессования определяется как произведение площади поршня на давление в полости гидроцилиндра:

Максимальное давление в системе определяется настройкой предохранительного клапана и контролируется по манометру, установленному в напорной линии.

Гидравлическая схема пресса показана на рисунке.

Что делает гидравлический пресс

Классификация гидравлических прессов

Наиболее часто используют классификации прессов по следующим признакам.

По расположению рабочих цилиндров :

  • горизонтальные
  • вертикальные
  • с верхним цилиндром
  • с нижним цилиндром
  • угловые (с вертикальным и горизонтальным цилиндрами)
  • По количеству рабочих цилиндров:

    • с одним цилиндром
    • с двумя и более цилиндрами
    Читайте также:  Какой точечный светильник выбрать для натяжного потолка

    По типу привода:

    • с ручным приводом
    • с приводом от двигателя внутреннего сгорания
    • с приводом от электродвигателя

    Что делает гидравлический пресс

    Характеристики гидравлических прессов

    Гидравлический привод позволяет реализовать различные усилия и скорости перемещения выходного звена пресса. Скорость перемещения выходного звена может варьироваться в диапазоне от 0,1 мм/с до 300 мм/с.

    Усилие гидравлического пресса

    Одним из ключевых преимуществ гидравлических прессов является простота регулирования силы и возможность реализации больших усилий.

    Силу, развиваемую гидравлическим прессом можно определить как произведение давления в полости гидроцилиндра на площадь поршня:

    В зависимости от конструкции гидравлические прессы способны развивать усилие от нескольких тонн, до 70 000 тс (тонн силы).

    Достоинства гидравлических прессов

    • Возможность получения огромных усилий
    • Большой коэффициент усиления
    • Простота регулирования и контроля усилия
    • Простота регулирования скорости выходного звена
    • Высокая надежность
    • Кинематическим звеном гидравлического пресса является жидкость, движение который осуществляется по трубопроводам, в том числе и гибким, это позволяет передавать энергию даже к подвижным элементам конструкции.

    Недостатки гидравлических прессов

    • Меньший, по сравнению с механическими прессами, КПД
    • Относительно высокая стоимость комплектующих и обслуживания
    • Возможность попадания масла в зону прессования

    Применение гидравлических прессов

    Гидравлические прессы применяют:

    • при штамповке деталей из пластмасс, резины, стали, алюминия и других металлов
    • для запрессовки металлических деталей
    • для прессования угольных блоков, угольно графитовых электродов
    • для прессования древесной стружки при производстве фанеры, древесных плит

    Гидравлические прессы широко используют в металлургии для для горячей и холодной штамповки, выдавливания, прошивки, гибки, правки, резки металла.

    В пищевой промышленности из-за недопустимости попадания частиц масла в продукты используют пневматические прессы.

    Устройство, принцип работы и ремонт гидравлических прессов


    Что делает гидравлический пресс Что делает гидравлический пресс Что делает гидравлический пресс

    Гидравлический пресс — это устройство для получения высокого давления сжатия какого-то вещества, вытеснение жидкостей, изменения формы изделий, подъема и перемещения тяжестей. Возникнув в конце XVIII века, гидравлический пресс использовался в основном для пакетирования сена, выдавливания виноградного сока, отжима масла и др.. Позже его стали применять для ковки слитков, промышленного листового и объемной штамповки, гибки, правки, выдавливания труб и профилей, брикетирования отходов, прессования порошковых материалов, покрытия кабелей металлической оболочкой и т.д. В настоящее время гидравлические прессы используются практически на каждом промышленном предприятии. Оборудование незаменимо на производстве изделий из пластмассы, резины, фанеры, алмазов и текстолита.

    Принцип работы гидравлического пресса

    Гидравлический пресс — это машина, которая позволяет при приложении малого усилия в одном месте, получать большое в другом месте. Его конструкция базируется на двух соединенных цилиндрах (с поршнями) разного диаметра, заполненных водой, маслом или другой жидкостью. По законам гидростатики давление (сила, действующая на единицу площади) в любом месте жидкости (или газа), находящегося в состоянии покоя, одинаковый во всех направлениях и одинаково передается во всем объеме.

    Это закон Паскаля, названный по имени французского философа и ученого Б. Паскаля. Если до малого поршня приложить силу F1, то давление в жидкости увеличится на величину F1/S1, где S1 — площадь малого поршня. Это давление передастся большому поршню, а значит: F1 / S1 = F2 / S2, откуда F2 = (A2/A1) F1. Если площадь S2 гораздо больше площади S1, то сила F2 будет намного больше силы F1.

    Такой принцип действия гидравлического пресса широко используется в технике. Следует иметь в виду, что работа, которая осуществляется силой F1, должна (при пренебрежении трением) равна работе, совершаемой против силы F2. Если через l обозначить перемещение поршня, то это можно записать в виде F1l1 = F2l2, откуда l2 = (F1/F2) l1, то есть перемещение большого поршня гораздо меньше, чем малого.

    Классификация гидравлических прессов

    Гидравлические прессы в зависимости от технологического назначения отличаются друг от друга конструкцией основных узлов, их расположением и количеством, а также величиной основных параметров Pн, Z, H, A? B (Z — открытая высота штампового пространства; H — полный ход подвижной перекладины; A ? B — размеры стола).

    По технологическому назначению гидравлические прессы подразделяют на прессы для металла и для неметаллических материалов. В свою очередь прессы для металла подразделяют на пять групп:

    • для ковки и штамповки;
    • для выдавливания;
    • для листовой штамповки;
    • для правильных и сборочных работ;
    • для обработки металлических отходов.
    Читайте также:  Как подключить электрическую плиту самостоятельно видео

    Из-за большого многообразия типов гидравлических прессов приведем значения номинальных усилий PH наиболее распространенных.

    Из прессов первой группы можно назвать следующие: ковочные — свободная ковка со штамповкой в подкладных штампах, Рн = 5-120 МН; штамповочные — горячо объемная штамповка деталей из магниевых и алюминиевых сплавов, Рн = 10-700 МН; прошивные — глубокая горячая прошивка стальных заготовок в закрытой матрице, Рн = 1,5-30 МН; протяженные — протягивание стальных поковок через кольца, Рн = 0,75-15 МН.

    Из второй группы прессов можно отметить прессы трубопруткови и прутков-профильные — прессование цветных сплавов и стали, Рн = 0,4-120 МН.

    С третьей группы назовем следующие прессы: листоштамповочных простого действия, Рн = 0,5-10 МН; вытяжные — глубокая вытяжка цилиндрических деталей, Рн = 0,3-4 МН, для штамповки резиной Рн = 20-200 МН, для бортування, фланцювання , кузнечно-прессового оборудования толстолистового материала, Рн = 3-45 МН; гибкие — сгибание толстолистового материала в горячем состоянии, Рн = 3-200 МН.

    С пятой группы отметим гидравлические прессы пакетировочные и Брикетировочные для прессования отходов типа металлической стружки и обрезков листового металла, Рн = 1-6 МН. Гидравлические прессы для неметаллических материалов включают прессы порошков, пластмасс и для прессования древесностружечных листов и плит.

    Технологическое назначение гидравлического пресса определяет конструкцию станины (колонна, двухстоечная, одностоечная, специальная), тип, исполнение и число цилиндров (плунжерный, дифференциально-плунжерный, поршневой и т. д.).

    Цилиндры плунжерного и дифференциально-плунжерного типа являются цилиндрами простого действия. Рабочий цилиндр дифференциально-плунжерного типа применяется в случае, когда через рабочий плунжер, например, должна проходить игла. Цилиндры поршневого типа чаще применяются при использовании масла в качестве рабочей жидкости. В этом случае уплотнительным элементом самого поршня будут поршневые кольца. Цилиндр поршневого типа является цилиндром двойного действия.

    У гидравлического пресса с нижним расположением рабочего цилиндра и неподвижной станиной могут применяться и цилиндры обратного хода, в этом случае возврат подвижных частей в исходное положение происходит под действием их веса. Рабочий цилиндр при этом соединяется с наполнительным баком.

    По количеству рабочих цилиндров прессы подразделяются на одно-, двух-, трех- и многоцилиндровые.

    Привод и оборудование гидропрессовых установок

    В состав гидравлической прессовой установки входят:

    • собственно гидравлический пресс;
    • рабочая жидкость;
    • источник жидкости высокого давления;
    • привод;
    • приемники для жидкости — баки;
    • трубопровод с соответствующей аппаратурой, соединяющий все указанные элементы в единую систему;
    • электропривод.

    Тип привода определяется источником жидкости высокого давления, который питает пресс во время рабочего хода. Оно значительно влияет на схему и действие гидропрессового установки, в связи с чем последние классифицируют по этому признаку.

    При насосных безакумуляторних приводах питание гидравлического пресса рабочей жидкостью высокого давления осуществляется непосредственно от насосов.

    В насосно-аккумуляторных приводов прессов относят приводы, которые осуществляют питание гидравлического пресса рабочей жидкостью при рабочем ходе одновременно от аккумулятора и насоса.

    В мультипликаторных приводах питание пресса во время рабочего хода осуществляется мультипликатором, который подает рабочую жидкость определенными порциями в гидравлический пресс. Мультипликатор — это что-то вроде одноцилиндрового насоса. Тип привода характеризует принципиальные свойства прессовой установки.

    Для характеристики гидропрессового установки необходимо указывать не только тип привода, а род рабочей жидкости, который применяется определяет конструктивные особенности прессовой установки, например, маслонасосные безакумуляторний привод.

    При насосно-аккумуляторном приводе аккумулятор накапливает энергию в течение полного цикла работы гидравлического пресса для осуществления рабочего хода. В результате нагрузка насоса и электродвигателя становится равномерным. Недостаток насосно-аккумуляторной поводу в том, что расход энергии не зависит от сопротивления поковки.

    Для насосного безакумуляторного поводу мощность насоса и электродвигателей определяется максимальной мощностью развивается прессом. Привод расходует энергию в соответствии с работой, которую осуществляют гидравлическим прессом.

    Ремонт гидрораспределителей гидропресса следует проводить у специалистов , а не самостоятельно.

    Читайте также:  Перекачка больших объемов воды

    Привод от парового или воздушного мультипликатора расходует энергию независимо от сопротивления поковки. Он может обеспечить большого количества коротких ходов, часто повторяются. Привод от механического мультипликатора обеспечивает расход энергии в зависимости от осуществляемой работы, большое количество ходов, повторяются, и постоянный уровень проникновения бойка в металл.

    Прежде чем браться за техобслуживание и тем более ремонт гидросистем прессов, советуем правильно оценить свои силы и знания в области гидравлики . Мы настоятельно рекомендуем сначала пройти курсы повышения квалификации по специальности гидравлика, в крайнем случае можно пройти дистанционные курсы гидравликов , тем более, что заказать этот курс можно не выходя из дома . Это вам обойдётся несопоставимо дешевле, чем если станет ваш гидропресс, из-за того, что вы залили в него не то масло, или смешали с другим (Этого делать ни в коем случае нельзя — смотри "Базовый курс практической гидравлики , там сказано, что после этого будет), после чего переклинит распределитель, в результате чего выйдет из строя насос. В итоге этот пресс будут смотреть уже специалисты сервиса .

    Гидравлическое промышленное оборудование стоит достаточно дорого, стоимость некоторых прессов очень велика, а потому ремонт гидросистем является услугой нужной и востребованной. При этом, конечно же, возникает ряд вопросов, с которыми сталкивается владелец гидравлического оборудования – что, к примеру, выгоднее, ремонт, или приобретение новых деталей, особенно если надо провести ремонт гидронасоса, а то и всего пресса?

    Как правило, приобретение новых деталей или пресса – мера крайняя, вынужденная, когда опытный специалист по гидравлической, электрической и электронной системам пришел к выводу, что ремонт не поможет наладить высокопроизводительную работоспособность и восстановить ее эксплуатационные характеристики.

    Гидравлика прессов основана на работе нескольких цилиндров, которые работают в тактовом режиме, и если хотя бы один цилиндр или система управления выходят из строя, то в целом конструкция не работает в правильном направлении, а то и вообще останавливается. Для решения этой проблемы необходимо участие специалиста-гидравлика.

    На многочисленных предприятиях, где пресс, как система общего функционала постоянно востребована, поломка данного агрегата чревата неприятными последствиями. Поэтому очень важно своевременно осуществить наладку, чтобы избежать более сложных проблем и не останавливать производственный процесс. Для выполнения работ по ремонту гидравлических прессов специалист-гидравлик выезжает к заказчику.

    Основные виды ремонта осуществляемые специалистами УП"Белгидросила" :

    • ремонт гидравлики, замена резинотехнических изделий;
    • ремонт электрооборудования;
    • ремонт гидроавтоматики и электроавтоматики;
    • пусконаладочные работы.

    Что делает гидравлический пресс

    Что делает гидравлический пресс

    Гидравлический пресс — это простейшая гидравлическая машина, предназначенная для создания значительных сжимающих усилий. Ранее назывался «пресс Брама», так как изобретён и запатентован Джозефом Брама в 1795 году.

    Принцип действия [ править | править код ]

    Гидравлический пресс состоит из двух сообщающихся сосудов-цилиндров с поршнями разного диаметра. Цилиндр заполняется водой, маслом или другой подходящей жидкостью. По закону Паскаля давление в любом месте неподвижной жидкости одинаково по всем направлениям и одинаково передается по всему объёму. Силы, действующие на поршни, пропорциональны площадям этих поршней. Поэтому выигрыш в силе, создаваемый идеальным гидравлическим прессом, равен отношению площадей поршней.

    Гидравлический пресс представляет собой два сообщающихся сосуда цилиндрической формы, в которых имеются поршни, причем разного диаметра и площади. Цилиндры заполнены жидким маслом (обычно трансформаторным) (рис.1).

    Принцип действия гидравлического пресса [ править | править код ]

    Принцип действия гидравлического пресса основан на законе Паскаля. Если подействовать на малый поршень с силой , то под малым поршнем возникнет давление: p 1 = F 1 A 1 <displaystyle p_<1>=<frac <1>><1>>>> Что делает гидравлический пресс

    Согласно закону Паскаля это давление будет передавать

    F 2 = F 1 A 1 ⋅ A 2 <displaystyle F_<2>=<frac <1>><1>>>cdot A_<2>> Что делает гидравлический пресс

    Из последнего соотношения видно, что сила, с которой жидкость действует на большой поршень больше силы воздействия на малый поршень во столько раз, во сколько площадь большого поршня превышает площадь малого. Таким образом гидравлический пресс дает выигрыш в силе.