Гидравлический пресс

Гидравлический пресс.

Статьи по теме
Искать по теме

Сегодня плунжер выполняет функцию большого поршня. В рабочий цилиндр под сильным давлением поступает жидкость, за счет которой плунжер начинает работать. Верхняя и нижняя поперечины соединяются между сбой колоннами. К верхней крепится цилиндр. С помощью плунжера подвижная поперечина идет вниз, а потом поднимается благодаря возвратным цилиндрам.

Гидравлические прессы бывают двух видов:

- вертикальные. Такие конструкции широко применяются в области строительства и машиностроения. Они незаменимы на тех участках работы, где нужно что-то запрессовать. Кроме того, в его помощью можно расправить заготовку. Такой пресс состоит из двух насосов – с высоким и низким давлением. Таким образом идее экономия энергии: насос с низким давлением запускает плунжер, а насос с высоким давлением работает непосредственно в время прессования.

- горизонтальные. Они нужны для правки, гибки и рубки разных деталей. Удобств такой конструкции в том, что для осуществления его работы хватает одного оператора.

Давление в цилиндре гидравлического пресса создает машинное масло. Чтобы контролировать удельное давление жидкости в емкости мастера используют манометр.

На некотором производстве используется групповой гидравлический привод.

Одна насосная установка запускает несколько гидравлических прессов сразу, что экономит количество рабочих рук.

В устройстве гидравлического пресса находятся гидравлические цилиндры, которые снабжены поршнями различного диаметра и соединительными трубками. В процессе работы используется вода, масло либо иная гидравлическая жидкость. Рабочие гидравлические цилиндры оборудования размещаются вертикально и горизонтально.

По принципу работы гидравлический пресс напоминает рычажную систему. Действие оборудования основано на одном из самых главных законов гидростатики – законе Паскаля, согласно которому "давление в любом месте жидкости (или газа), находящейся в покое, одинаково по всем направлениям и одинаково передается по всему объему". Место под поршнями и соединительной трубкой наполняется жидкостью и прилагается определенное усилие, оказывающее давление на жидкость. В соответствии с расчетами по физическим формулам можно сделать вывод, что при работе гидравлического пресса создается выигрыш в силе, который равен отношению площади большего поршня к площади меньшего. Малая сжимаемость жидкости позволяет получить практическое равенство объемов жидкости, которая перемещается из малого цилиндра в большой. Путь, который совершает большой поршень меньше пути меньшего поршня во столько раз, во сколько сила, влияющая на большой поршень больше силы, воздействующей на малый.

При работе гидравлического пресса соблюдается "золотое правило механики" – "сколько выигрывается в силе, столько теряется в пути". Жидкость не должна изменять свой объем, при этом рычаг не может сгибаться. Гидравлический пресс – это преобразователь силы. Его удобно использовать когда требуется получение больших сил. В этом он обладает преимуществом по сравнению с рычажным и винтовым прессом. На предприятиях для штамповки металла и выжимания масла семян, а также при спускании судна на воду используют именно гидравлические прессы, так как только их мощность удовлетворяет потребности производства.

Гидравлический пресс может обладать одним из нескольких типов привода:

- насос;

- насосно-аккумуляторная станция;

- паровой мультипликатор;

- воздушный мультипликатор;

- гидравлический мультипликатор;

- электромеханический мультипликатор.

Примерное давление гидравлической жидкости в большинстве прессов составляет 200–320 кг на квадратный см.

К основным преимуществам гидропривода относятся:

- возможность универсального преобразования механической характеристики приводного двигателя в соответствии с требованиями нагрузки;

- простота управления и автоматизации;

- простота предохранения приводного двигателя и исполнительных органов машин от перегрузок; например, если усилие на штоке гидроцилиндрастановится слишком большим (такое возможно, в частности, когда шток, соединённый с рабочим органом, встречает препятствие на своём пути), то давление в гидросистеме достигает больших значений – тогда срабатывает предохранительный клапан в гидросистеме, и после этого жидкость идёт на слив в бак, и давление уменьшается;

- надёжность эксплуатации;

- широкий диапазон бесступенчатого регулирования скорости выходного звена; например, диапазон регулирования частоты вращения гидромотораможет составлять от 2500 об/мин до 30-40 об/мин, а в некоторых случаях, у гидромоторов специального исполнения, доходит до 1-4 об/мин, что дляэлектромоторов трудно реализуемо;

- большая передаваемая мощность на единицу массы привода; в частности, масса гидравлических машин примерно в 10-15 раз меньше массыэлектрических машин такой же мощности;

- самосмазываемость трущихся поверхностей при применении минеральных и синтетических масел в качестве рабочих жидкостей; нужно отметить, что при техническом обслуживании, например, мобильных строительно-дорожных машин на смазку уходит до 50% всего времени обслуживания машины, поэтому самосмазываемость гидропривода является серьёзным преимуществом;

- возможность получения больших сил и мощностей при малых размерах и весе передаточного механизма;

- простота осуществления различных видов движения – поступательного, вращательного, поворотного;

- возможность частых и быстрых переключений при возвратно-поступательных и вращательных прямых и реверсивных движениях;

- возможность равномерного распределения усилий при одновременной передаче на несколько приводов;

- упрощённость компоновки основных узлов гидропривода внутри машин и агрегатов, в сравнении с другими видами приводов.

К недостаткам гидропривода относятся:

- утечки рабочей жидкости через уплотнения и зазоры, особенно при высоких значениях давления в гидросистеме, что требует высокой точности изготовления деталей гидрооборудования;

- нагрев рабочей жидкости при работе, что приводит к уменьшению вязкости рабочей жидкости и увеличению утечек, поэтому в ряде случаев необходимо применение специальных охладительных устройств и средств тепловой защиты;

- более низкий КПД чем у сопоставимых механических передач;

- необходимость обеспечения в процессе эксплуатации чистоты рабочей жидкости, поскольку наличие большого количества абразивных частиц в рабочей жидкости приводит к быстрому износу деталей гидрооборудования, увеличению зазоров и утечек через них, и, как следствие, к снижениюобъёмного КПД;

- необходимость защиты гидросистемы от проникновения в неё воздуха, наличие которого приводит к нестабильной работе гидропривода, большимгидравлическим потерям и нагреву рабочей жидкости;

- пожароопасность в случае применения горючих рабочих жидкостей, что налагает ограничения, например, на применение гидропривода в горячих цехах;

- зависимость вязкости рабочей жидкости, а значит и рабочих параметров гидропривода, от температуры окружающей среды;

- в сравнении с пневмо- и электроприводом – невозможность эффективной передачи гидравлической энергии на большие расстояния вследствие больших потерь напора в гидролиниях на единицу длины.

Гидравлический пресс состоит из гидравлического домкрата, используемого в качестве силовой установки, основания, закрепленного на верстаке или раме с помощью гаек, двух ведущих составных стоек, средней и верхней плит. Схема пресса представлена на рисунке

Схема гидравлического пресса

Рисунок. Схема гидравлического пресса.

1 – нижняя плита; 2 – гидравлический домкрат; 3 – средняя плита; 4 – соединительная муфта; 5 – верхняя плита; 6 – деталь большой конфигурации; 7 – стойка; 8 – верстак или рама.

В качестве гидравлического домкрата предлагается использовать модель ШААЗ-12, установленный так, что плоскость качания рычага параллельна плоскости стоек. Данные домкраты достаточно распространены и недороги.

Литература

1. Сарбаев В.И. и др. Механизация производственных процессов технического обслуживания и ремонта автомобилей: Учебное пособие. – М.: МГИУ, 2006 – 284 с.

2. Напольский Г.М. Технологическое проектирование автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания: Учебник для вузов. – М.: Транспорт, 1993. – 271 с.

3. Проектирование авторемонтных предприятий. Справочник инженера-механика. Верещак Ф.П., Абелевич Л.А. Транспорт, 1973. – 328 с.

4. Иванов М.Н. Детали машин. Учебник для студентов втузов. –М.: высшая школа. 1998.