Устройство гидравлический пресс: Гидравлический пресс: конструкция и устройство

Гидравлический пресс | Физика

После того как Паскаль провел ряд опытов по измерению атмосферного давления, он решил сконструировать «новую машину для увеличения сил». Его изобретение позволило создать гидравлический пресс (от греческого слова «гидравликос» — водяной).

Гидравлический пресс — это машина для обработки материалов давлением, приводимая в действие сдавливаемой жидкостью.

Чтобы понять принцип действия гидравлического пресса, рассмотрим рисунок 127. На нем изображены соединенные между собой два цилиндра с поршнями, имеющими разные площади сечения S₁ и S₂. В цилиндрах находится вода или минеральное масло.Пусть F₁ и F₂ — силы, действующие на поршни со стороны находящихся на них гирь. Докажем, что жидкость в цилиндрах будет находиться в равновесии лишь тогда, когда сила, действующая на большой поршень, во столько раз превышает силу, действующую на меньший поршень, во сколько раз площадь большего поршня превышает площадь меньшего поршня. Для этого заметим, что жидкость будет оставаться в равновесии только тогда, когда давления под поршнями будут одинаковыми:

p₁ = p₂

Но каждое из этих давлений можно выразить через силу и площадь:что и требовалось доказать.

Отношение F₂/F₁ характеризует выигрыш в силе, получаемый в данной машине. Согласно полученной формуле выигрыш в силе определяется отношением площадей S₂/S₁. Поэтому, чем больше отношение площадей поршней, тем больше выигрыш в силе.

Например, если площадь малого поршня S₁ = 5 см², а площадь большего поршня S₂ = 500 см₂, то выигрыш в силе будет составлять сто раз! Установив этот удивительный факт, Паскаль написал, что с помощью изобретенной им машины «один человек, надавливающий на малый поршень, уравновесит силу ста человек, надавливающих на поршень, в сто раз больший, и тем самым преодолеет силу девяносто девяти человек». Это открытие и легло в основу принципа действия гидравлического пресса.

Устройство гидравлического пресса показано на рисунке 128. Цифрой 4 обозначен манометр, служащий для измерения давления жидкости внутри пресса; 5 — предохранительный клапан, автоматически открывающийся, когда это давление превышает допустимое значение.Действие гидравлического пресса основано на законе Паскаля. Прессуемое тело 3 помещают на платформу, соединенную с большим поршнем 2. При действии некоторой силы F₁ на малый поршень 1 в узком цилиндре пресса создается избыточное давление p = F₁/S₁. По закону Паскаля это давление передается во второй цилиндр и на поршень 2 начинает действовать сила:
Так как площадь второго поршня существенно превышает площадь первого поршня, то сила F₂ оказывается значительно больше силы F₁. Под действием силы F₂ поршень 2 начинает подниматься и сдавливает прессуемое тело.

Последующие перекачивания жидкости из узкого цилиндра в широкий осуществляются с помощью периодических нажатий на рычаг 8. После каждого нажатия рычаг следует возвращать в исходное положение. При его подъеме малый поршень перемещается вверх, клапан 6 открывается и в пространство, находящееся под поршнем, из сосуда 9 засасывается очередная порция жидкости. При опускании рычага поршень 1 перемещается вниз и сдавливаемая жидкость закрывает клапан 6; при этом клапан 7 открывается и часть жидкости переходит в широкий цилиндр.

Впервые гидравлические прессы стали применяться на практике в конце XVIII — начале XIX в. Современная техника уже немыслима без них. Они используются в металлообработке для ковки слитков, листовой штамповки, выдавливания труб и профилей, прессования порошковых материалов. С помощью гидравлических прессов получают фанеру, картон и искусственные алмазы.

1. Что такое гидравлический пресс? 2. Чем определяется выигрыш в силе, даваемый гидравлическим прессом (при отсутствии трения)? 3. Расскажите о применении гидравлического пресса. 4. На рисунке 129 изображена схема автомобильного гидравлического тормоза (1 — тормозная педаль, 2 — цилиндр с поршнем, 3 — тормозной цилиндр, 4 — тормозные колодки, 5 — тормозные барабаны, 6 — пружина). Цилиндры и трубки заполнены специальной жидкостью. Объясните принцип действия тормоза.

Принцип работы и ремонт гидравлических прессов

/ремонт прессов/

Качественный ремонт прессов в Беларуси и России.

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.

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.

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.

Ремонт гидравлических прессов

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.

Дистанционное образование по гидравлике!

Гидравлический пресс | устройство | Британика

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Этот день в истории
• Викторины
• Подкасты
• Словарь
• Биографии
• Резюме
• Популярные вопросы
• Обзор недели
• Инфографика
• Демистификация
• Списки
• #WTFact
• Товарищи
• Галереи изображений
• Прожектор
• Форум
• Один хороший факт

• Развлечения и поп-культура
• География и путешествия
• Здоровье и медицина
• Образ жизни и социальные вопросы
• Литература
• Философия и религия
• Политика, право и правительство
• Наука
• Спорт и отдых
• Технология
• Изобразительное искусство
• Всемирная история

• Britannica объясняет
  В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
• Britannica Classics
  Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
• #WTFact Видео
  В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
• На этот раз в истории
  В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
• Demystified Videos
  В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.

• Студенческий портал
  Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
• Портал COVID-19
  Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
• 100 женщин
  Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.
• Britannica Beyond
  Мы создали новое место, где вопросы находятся в центре обучения. Вперед, продолжать. Просить. Мы не будем возражать.
• Спасение Земли
  Британника представляет список дел Земли на 21 век. Узнайте об основных экологических проблемах, стоящих перед нашей планетой, и о том, что с ними можно сделать!
• SpaceNext50
  Britannica представляет SpaceNext50. От полёта на Луну до управления космосом — мы исследуем широкий спектр тем, которые подпитывают наше любопытство к космосу!

Содержание

• Введение

Краткие факты

• Связанный контент

Что такое гидравлический пресс?

Гидравлические прессы широко используются в промышленности для эффективного выполнения тяжелых задач обработки.

При приложении небольшой силы замкнутая жидкость в гидроцилиндре создает большую силу сжатия.

Гидравлический пресс был изобретен Джозефом Брамой в 179 г.5 и использует гидравлический рычаг вместо механического рычага.

Он имеет регулируемое пространство матрицы, длину хода и прикладываемое давление.

Эти станки можно использовать для обработки различных материалов, включая металл, пластик, дерево, резину и другие.

Области применения включают формование металлов, литье, гибку, ковку, волочение листов, холодное прессование, правку, отбортовку, штамповку и порошковую металлургию.

Гидравлический пресс обычно используется в производстве электроприборов, автомобильных деталей, рельсов, ножей и самолетов.

В этой статье представлен всесторонний обзор определения, истории, компонентов, типов, принципов работы и применения гидравлических прессов.

Что такое гидравлический пресс?

Гидравлический пресс представляет собой тип машины, использующей гидравлическую жидкость для создания сжимающей силы.

В основном состоит из рамы, основания, системы питания и системы управления.

Гидравлический пресс в основном приводится в действие гидравлическим цилиндром и работает по закону Паскаля.

В гидравлическом прессе поршень оказывает давление на жидкость, которая, в свою очередь, создает механическую силу.

Давление, создаваемое поршнем, равномерно передается во всех направлениях внутри замкнутой жидкости, в результате чего к плунжеру прикладывается равномерное и плавное усилие.

Гидравлический пресс широко используется в промышленности для формовки, правки и дробления металла.

Он может генерировать грузоподъемность до 10000 тонн и обычно используется для прессования материалов вместе или врозь, формирования металлических деталей, а также для гибки и правки материалов.

Работа гидравлического пресса основана на законе Паскаля, который гласит, что давление в любой точке жидкости одинаково во всех направлениях.

История гидравлического пресса

Исторический гидравлический пресс. Гравюра на дереве, опубликованная в 1876 году.

Гидравлические технологии имеют богатую историю, насчитывающую тысячи лет, и основное внимание в них уделяется потоку жидкости и контролю.

Только в 18 веке английский изобретатель Джозеф Брама создал гидравлический пресс.

Он разработал гидравлический пресс, основанный на принципе Паскаля.

Интересно, что он также изобрел туалет, который значительно улучшил нашу повседневную жизнь.

На заре своего существования гидравлический пресс создавал усилие прессования с помощью основного гидравлического цилиндра.

Сегодня гидравлический пресс модернизирован и широко используется в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве и других областях.

Гидравлический пресс можно выбрать в соответствии с конкретными процессами, материалами и сценариями.

Основные части гидравлического пресса

Основная конструкция гидравлического пресса состоит из рамы, рабочего стола и ползуна.

Гидравлический цилиндр служит источником энергии машины и состоит из поршневого штока и плунжера.

Гидравлический цилиндр преобразует мощность жидкости гидравлической системы в кинетическую энергию, которая приводит в движение гидроцилиндр.

Масло хранится в масляном баке и соединяется с штоком поршня гидроцилиндра через трубы.

Когда гидравлическое масло подается на шток поршня, гидравлический цилиндр создает давление для привода плунжера и обработки материала.

Гидравлический пресс использует двигатель для привода масляного насоса, который преобразует механическую силу в давление.

Концевой выключатель служит для регулировки высоты и толщины обрабатываемого материала, а также для контроля давления на заготовку путем поддержания установленного зазора между плитами.

Предохранительный клапан машины сбрасывает любое избыточное давление в прессованной металлической пластине.

Клапан ручного управления позволяет регулировать давление, оказываемое ползунком на заготовку.

Наконец, электрическая коробка управляет переключателями и джойстиками машины через проводку и электрические соединения.

Как работает гидравлический пресс?

Гидравлический пресс работает по принципу Паскаля. Он состоит из гидравлической системы, включающей гидравлический цилиндр, поршень и гидравлические трубы.

Эта система обычно имеет два гидравлических цилиндра, заполненных гидравлическим маслом. Масло обычно хранится в сервоцилиндрах меньшего размера.

Когда поршень соединяется с сервоцилиндром, создается давление, в результате чего гидравлическое масло поступает в больший гидроцилиндр по гидравлической трубе.

Давление, прикладываемое к большему цилиндру и поршню, толкает гидравлическое масло обратно в сервоцилиндр.

Сила, создаваемая сервогидравлическим цилиндром, передается гидравлическому маслу и приводит к большой силе, действующей на главный цилиндр.

Гидравлическая система и домкрат затем прессуют, сгибают и формируют материалы.

Хотя существуют различные типы гидравлических прессов, их принципы работы схожи.

Гидравлический насос обеспечивает питание машины, а давление и мощность гидравлического пресса можно регулировать, изменяя тип используемого насоса.

Насосы могут быть ручными, пневматическими или электрическими, при этом электрические и пневматические насосы могут создавать более равномерное усилие.

Когда насос запускается, он нагнетает гидравлическое масло в гидравлическую систему, которая затем создает давление.

Как только гидравлическое масло попадает в поршень, оно создает большое давление, заставляя плунжер и пуансон прилагать усилие к заготовке.

Гидравлический пресс может генерировать большое количество энергии при минимальном усилии.

Заключение

Гидравлический пресс широко используется в обрабатывающей промышленности и часто используется в сочетании с другими машинами, такими как листогибочный пресс и станок для лазерной резки.

Понимание принципов работы и различных типов гидравлических прессов может помочь в принятии обоснованного решения при выборе машины, соответствующей вашим потребностям.

Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна дополнительная информация, пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам.

Часто задаваемые вопросы

Что такое гидравлический пресс с Н-образной рамой?

Гидравлический пресс с Н-образной рамой представляет собой машину с характерной Н-образной конструкцией, оснащенную цилиндром давления, насосом и подвижной опорой.

Этот тип гидравлического пресса оснащен ручным насосом и обычно используется для мелкосерийного производства.

Что такое гидравлический пресс с С-образной рамой?

Гидравлический пресс с С-образной рамой имеет С-образную раму, которая обеспечивает более высокую скорость, точность и управляемость.

Этот тип гидравлического пресса является более портативным и обычно используется для фиксации и сборки деталей, разборки компонентов или установки подшипников.

Что такое четырехколонный гидравлический пресс?

Четырехколонный гидравлический пресс оснащен двумя гидравлическими цилиндрами и центральной системой управления.

Давление и скорость сжатия этого гидравлического пресса регулируются, а также он имеет полуавтоматическую функцию циркуляции.