Для чего нужен пресс гидравлический

Гидравлический пресс — устройство и принцип работы

Принцип работы гидравлического пресса

Работа гидравлического пресса основана на принципе гидравлического рычага.

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.

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.

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.

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

По типу привода:

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

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.

Ручной гидравлический пресс для автосервиса

Если вы намерены открыть собственную автомастерскую или часто занимаетесь ремонтом автомобилей у себя дома, то вам необходимо уделить особое внимание такому вопросу, как выбор гидравлического пресса. Подобный инструмент обеспечивает оперативный и качественный демонтаж разных частей машины, позволяя изготовить или откорректировать форму соответствующей заготовки. Разберемся с основными особенностями такого приспособления и поговорим о сферах эксплуатации более подробно.

Описание устройства

Ручной гидравлический пресс представляет собой специальную установку, которая применяется при выполнении обработки различных материалов и заготовок. Очень часто её используют при изгибе или сжатии материалов, выпрессовки и запрессовки подшипников, а также для капитального ремонта силовой установки транспортного средства, коробок передач, подвески и других задач.

Под воздействием высокого давления жидкости происходит точное изменение конфигурации выбранной заготовки, что позволяет воссоздавать самые сложные изделия.

Приспособление состоит из двух гидравлических цилиндров, которые отличаются друг от друга диаметром. Оба цилиндра соединены между собой и содержат внутри специальное масло, которое не влияет на сам материал, из которого они изготовлены.

Из важных преимуществ конструкции следует выделить следующие:

• возможность проводить самые сложные операции с высокой точностью и скоростью выполнения;
• максимальная безопасность и продолжительность эксплуатации;
• относительно невысокая стоимость, которая полностью окупается;
• возможность работы в самых различных условиях;
• отсутствие сложностей при самостоятельном использовании;

В настоящее время подобное оборудование считается незаменимой частью каждой СТО, производственного предприятия или автомобильной мастерской.

Они характеризуются простотой в использовании, а также отсутствием сложностей в дальнейшем обслуживании.

Установить агрегат можно практически в любых условиях, причем для этого не понадобится возводить тяжелый фундамент.

Если вы давно ищете подходящую модель ручного пресса гидравлического типа, внимательно изучите существующие варианты, посоветуйтесь со специалистами, а также проведите анализ рынка.

Назначение

Как уже говорилось выше, гидропрессы представляют собой высокоэффективное приспособление, позволяющее изменять, сжимать, рубить и обрабатывать всевозможные заготовки, а также проводить различные операции, где самым важным фактором является присутствие больших усилий.

В настоящее время эти устройства незаменимы на СТО и в автомастерских. Кстати, история установки началась с её применения для пакетирования сена и выдавливания масла и сока.

Затем новое изобретение стали использовать в металлообрабатывающей промышленности при брикетировании отходов и прессовке порошковых металлов.

Современные модели характеризуются самым обширным функционалом, поэтому сферы их применения постоянно расширяются. В настоящее время их можно встретить в машиностроительной отрасли, производстве изделий из резины и пластмассы, обработке фанеры и даже алмазов.

Автором идеи стал известный изобретатель Джозеф Брам, который запатентовал свою разработку ещё в 1795 году. Основной принцип работы заключается в передаче усилия через рабочую жидкость, которая содержится в рабочем цилиндре с малым диаметром, на цилиндр с большим диаметром. В таком случае величина прилагаемого усилия увеличивается в несколько раз.

Отличия ручного гидропресса от автоматического

Между обычным и специализированным прессом для автомастерских практически отсутствуют какие-то отличия. Принцип работы аналогичный, основная разница заключается лишь в системе управления и функциональном наборе.

В настоящее время подобные приборы способны проводить ряд различных действий. Если речь идёт об обработке небольших металлических деталей, то есть смысл отдать предпочтение компактным настольным моделям. Если же необходимо обрабатывать более крупные заготовки, используйте напольные экземпляры с более мощным давлением.

Среди самых распространённых сфер эксплуатации подобного оборудования важно выделить такие:

• установочные и демонтажные работы с шайбами разного типа и назначения. Подобные действия выполняются для втулок и подшипников, которые установлены в посадочные гнезда;
• штамповочные и калибровочные мероприятия;
• изменение конфигурации металлических деталей, правка и гибка;

Не секрет, что в маленьких автомастерских проблема нехватки свободного пространства выражена особенно ярко. Из-за этого замечается ограничение габаритов конструкций, которые обрабатываются. Поэтому при выборе подходящего решения лучше взять небольшие устройства, способные оптимизировать рабочее пространство и снизить сложность обслуживания.

Строгая специализация, которая указывает на то, что модель может использоваться лишь в условиях СТО, отсутствует. Подобное оборудование отличается универсальным характером, поэтому оно может выполнять свои функции в любых мастерских или ремонтных цехах.

Классификация прессов

Что касается конструктивных особенностей гидропресса, то они напоминают компоновку обычного домкрата. Процесс нагнетания рабочей жидкости обусловлен специальным резервуаром, а безопасность эксплуатации обеспечивается нагнетательным клапаном и запирающим краном.

При помощи специального рычага осуществляется нагнетание рабочей жидкости в гидроцилиндр, что приводит к смещению поршней.

Из ключевых отличий таких приспособлений следует выделить компоновку. Ручной гидравлический пресс осуществляет нагнетание рабочей жидкости путём использования рычага. В таком случае обслуживающему сотруднику нужно фиксировать подходящее положение поршня относительно заготовки. Конструкция подойдёт для реализации различных задач в труднодоступных местах транспортного средства.

Стационарные модели могут быть оборудованы и автоматическим, и ручным приводом. В первом случае применяется компрессор, а во втором — усилие рабочего. Такие приборы характеризуются большим значением получаемого давления и универсальным применением. Для обработки заготовки её помещают в специальную нишу — рабочий стал, который состоит из двух швеллеров, удаленных между собой на конкретное расстояние. Шток пресса проходит между ними. Что касается дополнительного элемента, то в его качестве применяют упорную пластину, находящуюся на балках.

Разновидности

В настоящее время на рынке предлагается большое разнообразие прессов для автосервиса. Их можно отделить на отдельные группы, учитывая ряд конструктивных свойств, включая следующие:

• направление рабочего штока (бывает верхним или нижним). Многие предлагаемые модели располагают направлением вниз;
• особенности создания рабочего давления. Как уже говорилось выше, есть автоматизированные устройства, оборудованные компрессором, а есть ручные. Первый вариант обеспечивает более высокую продуктивность работы;
• присутствие возможности использования дополнительных насадок на рабочий шток. Подобное достоинство повышает количество операций, которые выполняются с помощью ручного настольного пресса;

Среди других немаловажных факторов, влияющих на выбор предстоящей покупки, следует выделить габариты. Важно, чтобы установка была компактной и автономной. Исходя из такой особенности, многие производители оборудуют их специальными транспортировочными колесами. В результате подобное решение позволяет проводить ремонт тех элементов автомобиля, которые находятся на стенде.

Чтобы регулировать опорную площадку, в раме прибора делают несколько отверстий. С их помощью происходит установка рабочего стола на конкретном расстоянии от штока гидропресса.

Технические характеристики

После определения конструктивных особенностей конкретной модели, следует подробно рассмотреть её технические характеристики и свойства. Среди определяющих параметров для успешного выбора — фактические условия работы в автомастерской.

Для начала вы должны понять, какие модели гидропресса подойдут для вашей среды. Необходимо определиться между настольными и напольными моделями. В некоторых случаях для обустройства крупных мастерских можно использовать сразу несколько видов подобного оборудования. Это позволит повысить показатели производительности.

Что касается технических особенностей, то они разделяются на два условных вида — характеристики ручного пресса и характеристики конструкции, на которой он зафиксирован. Первая часть изделия может иметь ряд следующих параметров:

• максимальные показатели усилия. В большинстве случаев они предлагаются диапазоном 5−20 тонн;
• ход штока;
• способ накачки рабочей жидкости;

При поиске подходящего решения для своей сферы деятельности учтите некоторые важные особенности:

• размеры и масса установки;
• особенности рабочей площадки. Здесь следует выделить ряд параметров, таких как размеры, наличие отверстий для монтажа других деталей, а также возможность смещения по раме относительно штока;
• присутствие амортизационных систем для корпуса. Они должны быть на каждой конструкции гидропресса, так как при выполнении сложных работ не исключается риск появления избыточного давления;

После учёта таких конструктивных свойств можно переходить к поиску оптимальной модели для комплектации мастерской или СТО.

Учитывайте и такой параметр, как материал, из которого изготовлено устройство, а также толщину опорной плиты, где будут фиксироваться детали. Важно, чтобы она свободно выдерживала максимальные нагрузки, сохраняя предварительную геометрию.

Полезные советы для правильной эксплуатации

Если вы выбрали для себя подходящее решение и теперь начинаете изучать основные особенности эксплуатации пресса, будьте предельно внимательны.

Для начала следует тщательно изучить прилагаемую инструкцию, а затем начать установку оборудования с учётом компоновки и монтажных требований, заявленных компанией-производителем.

Первым делом рабочий проводит сборку конструкции, проверяя правильность соединений, указанную в схеме. Затем остаётся оценить состояние прибора и приступать к выполнению задач. Однако, чтобы продлить эксплуатационные сроки, следует обратить внимание на несколько ценных рекомендаций. Если вы будете следовать предложенным ниже советам, пресс сможет проработать без поломок на протяжении долгого времени.

Итак, нюансы, на которые нужно обращать внимание:

• оценка объёма рабочей жидкости. Если он недостаточно высок, максимальных показателей давления в цилиндре можно не дождаться;
• регулярное обслуживание деталей и подвижных механизмов путём периодической смазки. В таком случае необходимо применить специальные жидкости, которые предлагаются производителем;
• оценка состояния уплотнителей и плунжеров. Не секрет, что по мере эксплуатации они теряют показатели эластичности, что, в свою очередь, влечет за собой ухудшение герметичных свойств всех системы;
• перед тем как запустить пресс, необходимо убедиться, что деталь надёжно зафиксирована на рабочем месте. Важно обеспечить равномерное распределение давления без превышения допустимых показателей. Не помешает применение насадок для увеличения функциональности. При этом устройство должно справляться со своими основными обязанностями;

Если вы намерены переместить конструкцию в другое место, или такое действие будет происходить регулярно, соблюдайте уровень рабочего стола. Надёжность фиксации проверяется каждый раз после успешной реализации поставленной задачи.

При поиске рабочей жидкости отдавайте предпочтение тем решениям, которые рекомендуются производителем. Замену и дополнение подобного вещества можно провести с помощью специального клапана. Если вы не готовы покупать заводскую модель гидропресса, можно попытаться создать такую установку самостоятельно. Для этого есть специальные инструкции и руководство.

Гидравлические прессы — применение в промышленности

Сам принцип гидравлического пресса был открыт ещё в конце XVIII века: в этой простейшей машине связаны два сообщающихся сосуда с поршнями разного диаметра, заполненные подходящей жидкостью (как видно из названия, изначально это была вода — а в настоящее время чаще всего используются специальные нейтральные жидкости типа масел). Поскольку в неподвижной (статической) жидкости давление эквивалентно во всех направлениях и равномерно передаётся по всему объёму, действующие на связанные жидкостью поршни механические силы пропорциональны их площадям. Отсюда следует, что за счёт разницы в сечении поршней в идеальном случае получается выигрыш в силе, теоретически равный отношению площадей поршней между собой.

Технологически такой пресс удобен тем, что имеет независимость величины усилия прессования от хода рабочих органов пресса и в нём отсутствует жёсткая связь с приводом — как в прессах механических. Основные преимущества гидравлического пресса перед механическим таковы:

• гораздо большие возможности по принципиальному созданию особенно высоких усилий;
• простые и удобные средства по управлению скоростями исполнительных механизмов;
• простота и отказоустойчивость средств передачи энергии и движения от одного источника к множеству отдельных исполнительных силовых механизмов;

Где используется

Чаще всего гидравлические прессы можно найти в автосервисах, где с их помощью выправляются повреждения металлических деталей корпусов автомобилей, а также производятся восстановление/коррекция формы кузовов в целом после дорожно-транспортных происшествий. В этой связи любопытно отметить, что гидравлический пресс также часто оказывается и «последним прессом в жизни автомобиля»: разделка и уничтожение отслуживших своё авто на спецсвалках также производится с помощью больших гидравлических пресс-ножниц и автомобильных прессов, превращающих старый автомобиль в компактный брикет металлического вторсырья.

В качестве другого примера можно рассмотреть гидравлические прессы TITAN — http://titan-machinery.com/ru/, используемые для производства тротуарных/дорожных бордюров методом гиперпрессования. Важная технологическая особенность процесса здесь заключается в следующем: при обычной методике прессовании подобных изделий уплотнению подвергаются полусухие смеси, влажностью не выше

10%. Из этого ограничения немедленно следуют два недостатка:

• обрабатываемая давлением масса недостаточно пластична и текуча для того, чтобы отформовать изделия со сложной геометрией формы/поверхности и/или с большой собственной площадью;
• указанная влажность смеси совершенно недостаточна для полной гидратации цемента;

Оба фактора приводят к тому, что внутри изделия возникают значительные области неравномерности уплотнения и состава, что негативно сказывается на итоговой прочности всего формуемого изделия. В случае же использования гиперпресса TITAN с усилием от 800 до 1500 тонн сначала гарантируется полное растекание полужидкой смеси по форме, а затем принудительная фильтрация излишка воды под действием давления через нижнюю часть пресс-формы.

Если же отвлечься от конкретных примеров и бегло оценить области применения различных гидравлических прессов «вообще», то окажется, что они применяются практически везде: от производственной штамповки металла до отжима масел из семян масличных культур, переработки/формовки пластмасс и изготовления реактопластов.

Классификация

В общем виде гидравлические прессы принято подразделять на вертикальные (для штамповки, прессования и т.д.) и горизонтальные (для сгибания, рубки, правки т.п.), при этом имеются большие конструкционные различия в структуре и количестве используемых насосов. Так, нередко совместно используются насосы низкого и высокого давления: первые — для рабочего перемещения органов пресса по направляющим, вторые — для собственно создания высокого давления в операциях ресурсоёмкого прессования. Читателям, серьёзно заинтересовавшимся конструкционными особенностями различных видов гидравлических прессов, порекомендуем обратиться с соответствующей специализированной литературе, имеющейся в свободном доступе в Сети.

Общая оценка статьи: Опубликовано: 2017.08.12

Исследовательская работа «Гидравлический пресс и его применение»

Идёт приём заявок

Подать заявку

Для учеников 1-11 классов и дошкольников

МБОУ Новомеловатская СОШ

« Гидравлический пресс и его применение»

Выполнила: ученица 7 А класса

Проверила: учитель Стрельцова С. Д.

2016 – 2017 учебный год

Цель: изучить работу и устройство гидравлического пресса

личностные: сформировать познавательный интерес к машинам, создающим большое сжимающее усилие; развивать творческие способности и практические умения , самостоятельность в приобретении новых знаний, ценностное отношение друг к другу, к учителю, к результатам обучения, принимать решение и обосновывать их, самостоятельно оценивать результаты своих действий.

общие предметные: пользоваться методами научного познания при изучении опыта « Принцип гидравлической машины», обнаруживать зависимость между приложенными силами и площадью поршней в цилиндрах гидравлического пресса, объяснять полученные результаты и делать выводы; применять знания о законе Паскаля для объяснения принципа работы гидравлического пресса.

частные предметные: овладение расчётным способом определения площади поршней и действующих сил в цилиндрах гидравлического пресса; использовать полученные знания в повседневной жизни, приводить примеры использования гидравлического пресса в быту и технике.

Устройство гидравлического пресса.

Конструкция и принцип действия.

Расчёт гидравлического пресса.

а) гидравлические прессы

б) гидравлические подъёмники и домкраты

в) гидравлические ножницы

г) гидравлические тормоза

д) ювелирное дело

е) пищевая промышленность

Список используемой литературы.

С какой силой вы можете сжать в руках какой – либо предмет? Возможно, вы силач, и сил у вас слишком много. Однако, какими силачом вы не были, вы не можете вручную выжать масло из семян подсолнуха. Для этого нужен пресс. И при этом , даже имея небольшой гидравлический пресс и зная физику можно умножить силу своих рук в десятки и даже сотни раз, и тогда вы без труда можете выжать масло, смять пластиковые бутылки, картон, и даже огромную кучу жестяных банок превратить в небольшую стопку железных лепёшек.

На чём же основан принцип работы гидравлического пресса, что он позволяет буквально из ничего умножить приложенную силу во много раз?

Эта проблема заинтересовала меня, и я решила провести своё исследование.

Объект исследования: гидравлический пресс и его частный вид – гидравлический домкрат.

Цель: стремлюсь к исследованию свойств гидравлического домкрата

Задачи: сначала изучу устройство гидравлического пресса, принцип его работы, затем изучу работу домкрата и его применение.

Гипотеза: при работе гидравлических машин должен получаться выигрыш в силе.

Появление гидравлических прессов относится к концу восемнадцатого века. Их работа основана на законе Паскаля, гласящем, что внешнее воздействие на жидкость распространяется равномерно во все стороны. В 1795 году английский физик и механик Джозеф Брама, владелец крупного машиностроительного предприятия, стал использовать пресс.

Построенный им пресс вначале использовался для перемещения и подъёма тяжёлых механических конструкций. Дж. Стефенсон применил его для поднятия гиганских конструкций строящегося через реку Темзу Британского моста. Каждый пресс воспринимал нагрузку в 1114 тонн. С помощью гидравлического пресса Брам спустил на воду теплоход « Great Easter»

Пресс применяли для разрезания железных полос, вытаскивания плотинных свай, корчевания деревьев, выполнения других работ, требующих сверхмощных механизмов.

В конце восемнадцатого — в начале девятнадцатого века гидравлический пресс применялся в сельском хозяйстве для пакетирования сена, получения виноградного сока, отжима масла.

В 1797 году Джозеф Брама выдвинул идею применения гидравлического пресса для изготовления свинцовых труб путём продавливания металла через кольцевидное отверстие матрицы. Но практическая реализация этого проекта была осуществлена другим инженером: Т. Бурром, построившим в 1820 году гидравлический пресс для прессования свинцовых труб. В результате выпрессовывалась бесшовная свинцовая труба с заданным значением внешнего и внутреннего диаметров. Этот метод получил название метода прямого прессования.

Теперь к гидравлическому прессу приковано внимание металлургов – технологов. Его стали применять для прессования труднодеформируемых металлов. Особенно большой спрос был на трубы из меди и её сплавов. Впервые проблему прессования медных труб и прутков осуществила в 1893 году фирма « Троус коппер компани» , построившая специальный пресс большого давления.

Пресс француза Витворта впервые был применён для ковки слитков в 1884 году. Тогда ковка орудийных стволов, производства броневых плит, изготовление стволов артиллеристских орудий, крупных валов набирала широкий оборот.

К концу 20 – х началу 30 – х годов двадцатого века в Германии создаются новые конструкции тяжёлых гидравлических прессов. В 1930 году был построен самый крупный на то время гидравлический штамповочный пресс мощностью 6300 тонна – сил для изготовления авиационных деталей из лёгких сплавов. В 1931 году в Германии были построены два штамповочных пресса мощностью 15000 тонна – сил ( 147 МПа).

В 1939 году французские машиностроители строят пресс мощностью 20000 тонна – сил ( 196 МПа).

Интенсивное развитие серийного и массового производства автомобилей в 40 – 50 годах двадцатого века вызвало рост удельного веса процессов объёмной и листовой штамповки. А применение прессовых кузнечных машин подняло эти процессы на более высокий уровень. На автомобильных и тракторных заводах стала использоваться высокопроизводительная горячая штамповка. В автомобильной, тракторной, вагоностроительной, судостроительной, авиационной и других отраслях промышленности широкое применение нашла листовая холодная штамповка. Распространённость штамповки повысило эффективность производства по сравнению с ковкой за счёт увеличения производительности и за счёт значительной экономии металла.

Кроме ковки, гидравлические прессы широко применяются для прессования металлов экструдированием. После создания в 1894 году А. Диком экструзионного гидравлического пресса высокого давления процесс прессования получил распространение на предприятиях цветной металлургии. Прессование применялось для обработки пластичных металлов и сплавов – меди, латуни, алюминия и его сплавов, магния и его сплавов, медно – никелевых сплавов и других материалов.

В двадцатом веке процесс прессования является составной частью процессов обработки титана, бериллия, новых лёгких и специальных сплавов. Процесс прессования через матрицу оказался наиболее экономичным для получения профилей, прутков, проволоки и труб из цветных металлов, он обеспечивает высокую точность изделий.

В последние десятилетия процесс прессования применяется для обработки труднодеформируемых материалов – сталей, титановых сплавов, вольфрама, молибдена.

Виды гидропрессов и особенности их использования

С помощью чего можно запрессовать подшипник в сборочный узел? Вряд ли удастся сделать это лишь подручными предметами, ведь потребуется огромное усилие, недоступное человеческому телу. Зато доступно гидравлическому прессу.

Что такое гидравлический пресс?

Гидропресс – устройство, значительно увеличивающее изначально приложенное усилие. Прессом оно называется условно, ведь в промышленности данный аппарат предназначен для изготовления деталей путём штамповки.

Наиболее распространённый пример гидравлического пресса – домкрат. Гидродомкрат позволяет человеку приложить небольшие усилия, но поднять тяжёлый груз. Аналогично работают тормоза, амортизаторы, приводы и насосы.

Популярность гидравлический пресс получил благодаря тому, что огромный поток энергии передаётся по тонким и гибким шлангам, что ещё больше упрощает работу.

Как работает гидропресс?

Принцип гидравлического пресса построен на законе сообщающихся сосудов. К примеру, есть 2-е соединённые ёмкости разных размеров. Налив туда жидкость, она равномерно распределится. Если нарушить состояние покоя и увеличить давление в меньшем сосуде, то в большом сосуде приложенная сила увеличится пропорционально разнице размеров. Устройство подчиняется правилу: выигрыш в силе равен проигрышу в расстоянии.

Блез Паскаль придумал работу гидропресса, но назвал его «машиной для увеличения силы». Ранее выгода от такой машины казалась мизерной, но теперь инженеры использовали наработки Паскаля в облегчении работы.

Функции гидравлического пресса

1. Прессовка.
2. Штамповка.
3. Выдавливание.
4. Правка и сборка.
5. Утилизация.

От функции гидравлического пресса зависит его конструкция.

Виды цилиндров гидропресса

• Дифференциально-плунжерные: применимы, когда через активный поршень проходит игла или другой элемент системы.
• Поршневые: используются, если масло выступает рабочей жидкостью.
• Обратного хода: если гидропресс имеет неподвижный корпус и цилиндр располагается снизу.

Типы гидравлических прессов

Согласно Общероссийскому классификатору основных фондов, гидравлический пресс относится к группе № 5. Сюда же входят все металлообрабатывающие кузнечно-прессовые станки и молоты.

Классификация по типу расположения цилиндров:

Классификация по типу работ:

• штамповочные;
• гибочные;
• ковочные;
• для фланцевания и бортования.

Классификация по типу станины:

Классификация по типу исполнения:

• С закрытой рамой – в раме есть отверстия для фиксации пресса на столе; используется для гибки, правки, выпрессовки/запрессовки.
• С открытой рамой – для обработки деталей нестандартной формы и неудобной конструкции; выполняет аналогичные операции.
• Универсальные – обладают полным набором функций; гидронасос можно использовать вручную.
• Выпрессовщики – применяются для монтажа/демонтажа, выпрессовки/запрессовки. Небольшие размеры позволяют использовать его чаще в любых условиях.

Современные прессы не обходятся без ЧПУ. Задав режим работы и выбрав давление, можно забыть о постоянном контроле станка – этим займётся микрокомпьютер.

Как пользоваться гидравлическим прессом?

Каждый гидропресс имеет конструктивные особенности, поэтому производитель продаёт станок вместе с детальной инструкцией по эксплуатации гидравлического пресса. Но даже прочитав её, желающий поработать на нём не будет допущен, ведь нужно знать не только инструкцию, но и общие правила по охране труда с гидропрессами. Вот некоторые из них:

1. Работать за гидропрессом могут только лица, прошедшие инструктаж и медосмотр.
2. Нельзя работать на гидравлическом прессе без спецодежды.
3. Всегда нужно следить за возможной утечкой жидкости.
4. Не держать руки у рабочей зоны.
5. По окончанию работы закрыть клапан и протереть инструмент.

Более детальное руководство можно прочесть в охране труда по работе с гидравлическими прессами.

Вертикальные гидропрессы с ручным приводом

Наиболее распространённый вид гидравлических прессов. Внешне это двухстоечная установка с ручным или ножным приводом. Имеется рабочая поверхность и манометр для контроля за давлением. Относится к классу вертикальных.

Часто используется на СТО для легковых автомобилей, так как его усилия приблизительно в 20 тонн вполне хватит для подъёма даже немаленькой машины.

Настольные прессы

Настольные гидропрессы – одни из самых компактных. Конструкция не ютится на полу, но вкручивается в стол или верстак. Если в помещении недостаток пространства, то настольный пресс идеально подойдёт. Максимальное усилие – 15 тонн, и этого не всегда достаточно. Из-за компактности такой пресс не может работать с габаритными деталями.

Электрогидравлические прессы

Основа конструкции – электрический двигатель. Развивающееся усилие – от 50-и тонн и выше. Для производственных предприятий и СТО для обслуживания крупногабаритных авто незаменим. Электропривод повышает скорость выполнения работ и исключает приложение какого-либо физического усилия в процесс.

Пневмогидравлический пресс

Пневмогидравлические прессы имеют ряд преимуществ, которые заставляют предприятия заменять свои старые установки на пневмогидравлические.

• Надёжность.
• Экономичность.
• Простота в обслуживании.
• Работа от сжатого воздуха.
• Работа в ручном режиме.
• Можно использовать на опасном производстве.

Примечание: в систему пневмогидравлического пресса должен попадать только чистый сжатый воздух.

На что опереться при выборе гидропресса?

Обилие моделей и производителей позволяет подобрать гидропресс под особые рабочие потребности. Лучше, если характеристики агрегата будут немного лучше, чем требуется. Плюс, необходимо обратить внимание на допустимый срок эксплуатации.

Важные технические характеристики

• Размер изделий, с которым придётся работать.
• Сила развиваемого давления.

От этих показателей зависит дальнейший выбор. К примеру, настольный 10-тонный пресс не подойдёт для грузового автосервиса, а маленькая мастерская в гараже не нуждается в 100-тонном аппарате.

В технической спецификации указывается усилие гидропресса. Поняв, с какими деталями придётся работать, можно подобрать оптимальную установку с учётом стандартной градации:

• легковые и грузовые авто – до 45-и тонн;
• промышленные предприятия: от 75-и тонн и выше, в зависимости от материала для работы.

Обратите внимание на показатели высоты/ширины гидропресса и хода рабочего поршня. От этого зависит, насколько габаритная деталь поддастся гидропрессу.

Особенности гидропрессов, на которые стоит обратить внимание

• Автоматический возврат штока. Ускоряет рабочий процесс и повышает удобство.
• Хромированный шок. Увеличивает срок эксплуатации гидропресса, защищая его от коррозии.
• Предохранительный клапан. Обезопасит работу пресса за счёт стравливания избыточного давления в системе. Превышение нагрузки чревато серьёзными последствиями.
• Надежность станины. Прочный материал – только 50% надёжности конструкции. Важно, чтобы все швы были аккуратно заделаны, иначе усилие пресса со временем сломает каркас.
• Лебёдочный механизм. Нужен для регулирования рабочего стола при работе с массивными элементами.
• Перемещение стола и цилиндра. Мобильность отдельных деталей гидропресса повышает удобство работы с нестандартными размерами.
• Качество манометра. Оценить усилие, оказываемое на деталь, можно только с помощью манометра, поэтому проследите, чтобы он показывал точные данные и был изготовлен из надёжных материалов. Лучше остановиться на глицериновом манометре, который подавляет вибрацию.

Заблуждения при работе с гидропрессами

Сложилось мнение, что гидропрессам не нужны предохранительные элементы. Это не так, потому что перепады давления в системе могут произойти даже из-за банальной смены погоды. Если цилиндры изготовлены из некачественного металла, реагирующего на небольшие скачки температур, то жидкость может быстро нагреться. Не заметив этого, рабочий запустит гидропресс на максимум, спровоцировав не просто поломку, а опасность для себя.

Выбирая гидравлический пресс, необходимо учесть не только нынешние потребности, но и будущие, ведь потом не захочется приобретать новую установку.

Где купить гидравлический пресс от производителя?

Стерлитамакский станкостроительный завод уже долгое время поставляет нам качественные гидравлические прессы собственного производства. Вес товар сертифицирован и проверен рабочими ООО «СТК»

Какому гидропрессу отдать предпочтение?

Руки мастера всегда должны быть свободными, чтобы контролировать ситуацию, поэтому, если выбор пал на механический гидропресс, то среди прочих акцентируйте внимание на педальной установке. И пока нога будет управлять прессом, руки смогут корректировать деталь.

Также на нашем сайте вы можете изучить статьи о фрезерных станках.

Устройство, принцип работы гидравлического пресса

Чтобы понять принцип работы гидравлического пресса, вспомним правило сообщающихся сосудов. Его автор Блез Паскаль установил, что если они наполнены однородной жидкостью, то ее уровень во всех сосудах одинаков. При этом конфигурация емкостей и их размеры не имеют значения. В статье будут описаны несколько опытов с сообщающимися емкостями, которые помогут нам разобраться в устройстве и принципе работы гидравлического пресса.

Эксперимент

Допустим, у нас есть сообщающиеся сосуды с разной площадью поперечного сечения. Площадь меньшего обозначим s, большего — S. Наполним емкости жидкостью. По закону сообщающихся сосудов поверхности жидкостей находятся на одной высоте.

Закроем сосуды сверху поршнями. Можно считать, что s и S — это площади поршней. Надавим на меньший силой f. Он пойдет вниз, жидкость будет перетекать в больший цилиндр, и поршень слева начнет подниматься. Чтобы не дать ему подниматься, мы тоже приложим к нему силу. Обозначим ее F.

Чтобы приблизиться к пониманию принципа работы гидравлического пресса, попробуем найти связь между этими двумя силами. Будем исходить из условия равновесия. До того, как мы накрыли сосуды поршнями, жидкости находились в равновесии. Давление в емкостях было одинаковым (p=P). Надавим на оба поршня так, чтобы жидкость по-прежнему оставалась в равновесии. Давления p и Р, конечно же, увеличатся. Однако они по-прежнему останутся одинаковыми, потому что увеличатся на одну и ту же дополнительную величину. Это величина давления, создаваемого поршнями. Она по закону Паскаля передается всюду.

Вот условие равновесия: p=Р. Можно рассматривать давление, создаваемое поршнями, или давление столба жидкости. Результат будет один и тот же. Заметим, что давление, создаваемое поршнями, в тысячу раз больше, чем гидростатическое давление столба жидкости. Столбик воды высотой в несколько сантиметров создает давление в сотни паскалей. А давление поршня составляет сотни килопаскалей, а иногда и мегапаскалей. Поэтому в дальнейшем мы будем пренебрегать давлением столба жидкости и считать, что давления p и Р созданы исключительно силами f и F.

Зависимость силы давления поршней от их площади

Выведем формулу, принцип работы гидравлического пресса без нее будет непонятен. p=f/s и аналогично P=F/S. Сделаем подстановку в условие равновесия. f/s=F/S. А теперь сравним силы f и F. Для этого и левую, и правую часть выражения умножим на S и разделим на f. Получим f*S/s*f=F*S/S*f. Сократим f и S в обеих частях. Результатом будет равенство F/f=S/s.

Понятие выигрыша в силе

Если S>s, то сила давления на поршень в большом сосуде будет во столько раз больше силы, которая давит на малый поршень, во сколько раз площадь более крупного поршня превышает площадь малого. Иными словами, прикладывая небольшую силу к маленькому поршню, в большом сосуде мы получим силу, намного превышающую ту, с которой мы давим на маленький поршень. Это эффект, который называется выигрыш в силе. Он показывает, во сколько раз силы отличаются, т. е. чему равно отношение F к f. Если мы возьмем сосуды, площади поперечного сечения которых сильно отличаются, то можем получить выигрыш в силе и в десять, и в тысячу раз. Анализ сил дает понять: выигрыш в силе равен отношению площадей большого и малого поршня.

Движение поршней гидравлической машины

Во многих отраслях используется принцип работы гидравлического пресса: в физике, строительстве, обработке материалов, сельском хозяйстве, автомобилестроении и т. д. Примеры применения гидравлических машин представлены на рисунке.

Рассмотрим все те же два сообщающихся сосуда с поршнями, но теперь мы будем обращать внимание не на силу, а на расстояние, которое проходят поршни при перемещении. Представим, что первоначальное их положение разное. Поршень площадью S расположен ниже поршня площадью s. Переместим меньший поршень на расстоянии h. Вода из меньшего сосуда перешла в больший и надавила на поршень. Он переместился на высоту H.

Зная соотношение между площадями, найдем соотношение между высотами. Объем, который ушел под давлением из левого цилиндра в правый, обозначим v. В правый цилиндр зашла жидкость объемом V. Жидкость несжимаема. Как это можно записать математически? v=V. Выразим объем через площадь и высоту. v=s*h и V=S*H. Значит, s*h=S*H. S/s=h/H. Следовательно, выигрыш в силе F/f=h/H. Это соотношение дает нам понимание принципа работы гидравлического пресса. Мы делаем вывод: поскольку F больше, чем f, то H меньше h, причем во столько же раз.

Допустим, гидравлическая машина дает выигрыш в силе в сто раз. Это значит, что если мы опустим меньший поршень на 100 мм, то другой поршень поднимется всего на 1 мм. А есть машины, которые дают выигрыш в силе в тысячу раз. А как же быть в случаях, когда на поршне стоит автомобиль и его нужно поднять на высоту нескольких метров?

Устройство и принцип работы гидравлического пресса

В поршне небольшой площади находится клапан, который закрывает трубочку, ведущую в резервуар с машинным маслом. Воду в гидравлических прессах обычно не используют, потому что она вызывает коррозию, к тому же у нее сравнительно низкая температура кипения. Поршень приводит в движение рукоятка. Жидкость передается из меньшего цилиндра в больший через трубочку.

В большом сосуде тоже есть клапан и поршень. Когда мы поднимаем рычаг, масло при помощи атмосферного давления всасывается в меньший цилиндр. Когда мы опускаем поршень, клапан закрывается, маслу деваться некуда, поэтому оно переходит в больший сосуд. Оно приподнимает клапан в нем, объем масла увеличивается, из-за этого поднимается поршень. Когда мы снова поднимаем малый поршень, клапан в большом сосуде закрывается, поэтому масло никуда не уходит и поршень остается на месте.

Принцип работы гидравлического пресса таков, что любые колебания малого поршня всегда приводят к движению большого поршня вверх. В устройстве предусмотрен механизм, который позволяет большому поршню опускаться. Это шланг с краном в большем сосуде. Когда мы закрываем кран, мы герметизируем большой цилиндр, а когда открываем, то приводим гидравлический пресс в исходное положение, масло сливается. Оно возвращается в резервуар, что позволяет опустить поршень.