Схема работы гидравлического пресса двойного действия. Как сделать гидравлический пресс своими руками
Гидравлический пресс – это устройство, которое позволяет применить небольшое усилие в одной точке и значительно увеличить его в другой. Работает оно на основе жидкости – воды, масла или другой подходящей субстанции. Применяется на заводах для обработки с помощью давления материалов, сложно поддающихся изменению.
Устройство пресса: краткая справка
Классический пресс на гидравлике состоит из трех основных элементов: движущейся части (гидроагрегат), передаточной жидкости и гидроцилиндра, исполняющего необходимое действие. В зависимости от особенностей конкретных моделей, они могут представлять собой ручные гидравлические прессы или работать на электрике.
Самая простая модель состоит из двух цилиндров, которые сообщаются между собой по трубе или другим способом. Внутри них – масло или вода, вместо крышек – поршни. Цилиндры при этом разного размера.
Работа агрегата обеспечивается на основе закона Паскаля. Он гласит, что применение давления в одной точке жидкости без изменения передается в любую другую. Это значит, что если нажать на меньший поршень, второй также будет испытывать давление. Причем оно будет в несколько раз больше, чем изначально приложенное. Так машина позволяет увеличить приложенную силу за счет законов физики.
Зачем вам нужен пресс на гидравлике?
Существует немало вариантов применения для подобной аппаратуры. Ее можно использовать как в домашних условиях, так и на производстве. Наиболее частые сферы, где требуется гидравлический пресс:
- подъем грузов на небольшую высоту. Например, перемещение по разным этажам или разгрузка/погрузка;
- ремонтные работы в домашних условиях. Актуально для тех, у кого есть машина и кто сам занимается ее ремонтом. Сделать подшипник, склеить детали или спрессовать бумагу – все это может сделать небольшой гидравлический механизм;
- обработка разнообразных материалов на производстве. Для этих целей обычно создаются специализированные прессы, например, гидравлический трубогиб или пресс для обработки металлических листов и получения профилированных изделий.
Одно из достоинств подобных изделий – простота использования. Персоналу не требуется долгое обучение, чтобы овладеть навыком работы на таких станках, поэтому внедрить их в производственный процесс не составит труда. Механизм на гидравлике позволит вам ускорить и удешевить многие моменты в производстве. Главное – правильно подобрать модель и ее производительность. Можете быть уверены: она окупится в максимально короткие сроки.
Любой гидравлический пресс (настольный, напольный) представляет собой специальный механизм для обработки металлов. Приводится он в действие посредством жидкости, находящейся под высоким давлением. Ниже будут рассмотрены более подробно механизм действия, виды приспособлений и их особенности.
1 Возникновение и принцип работы гидравлического пресса
Предпосылками для создания подобного механизма послужило открытие закона Паскаля, однако впервые применить его смогли только лишь спустя более чем сто лет. Итак, английский изобретатель вместе со своим помощником создал первую в мире гидравлическую машину аж в конце восемнадцатого века. В то время ее использовали исключительно для выдавливания виноградного сока, пакетирования сена, отжима масла.
В промышленной же области он обрел свою популярность только в середине 19 века, и тогда его стали применять для листовой и объемной штамповки, ковки слитков, правки, гибки и т. д. Затем такие машины получили распространение и в производстве различных изделий из пластмассы, резины, текстолита, фанеры и иных материалов. Первые агрегаты имели довольно внушительные размеры, поэтому использовались только на производстве, сегодня же можно найти и компактные механизмы, применение которых возможно даже в быту.
Во сколько раз сечение одного поршня больше второго, во столько раз увеличивается сила на выходе в отличие от приложенной.
Принцип работы заключается в равномерном распределении давления. Итак, у нас есть два поршня разной площади (S 1 и S 2) и силы, которые на них действуют (F 1 и F 2 соответственно). Таким образом, если на первый поршень будет воздействовать определенная сила снизу, то по закону Паскаля и на второй элемент будет действовать такое же давление (Р). Вспомним курс физики за седьмой класс и получим: Р=F 1 /S 1 =F 2 /S 2 , а значит, F 2 = F 1* (S 2 /S 1). Если далее преображать равенство, то выражение F 2 /F 1 =S 2 /S 1 также будет верным, а, следовательно, приложив изначально малую силу можно ее увеличить во столько раз, во сколько площадь второго поршня будет больше первого. Например, S 1 =3 см 2 , а S 2 =3000 см 2 , тогда приложенная сила в 1 Н к первому поршню увеличится в 1000 раз и будет составлять 3000 Н.
2 Устройство и работа гидравлического пресса
Устройство гидравлического пресса в зависимости от его вида и назначения практически не изменяется и состоит из следующих основных узлов: цилиндры (рабочий и возвратные), подвижная поперечина и станина. На последней располагаются все элементы. Если агрегат габаритный, то в его конструкцию входит еще и гидравлический цилиндр, главной функцией которого - уравновешивать поперечину. Рабочий инструмент крепится к подвижной поперечине, связанной с плунжерами цилиндров.
Работа гидравлического пресса заключается в следующем. Плунжер начинает свое движение под давлением жидкости и перемещает подвижную поперечину. На последней устанавливается специальный боёк, плита или же иной рабочий инструмент, который, упираясь в деталь, деформирует ее. Скорость передвижения обычно не превышает 30 см/с, а давление жидкости достигает 32 МПа. После опрессовки жидкость поступает в возвратные цилиндры, и поперечина возвращается на прежнее место.
3 Гидравлический пресс – виды и их особенности
Итак, гидравлические прессы бывают с открытой или же закрытой рамой . В принципе, и те, и другие имеют практически одинаковое предназначение: выпрессовка, запрессовка, гибка и правка различных изделий. Рассмотрим же более подробно каждый из них. Механизм с открытой рамой более удобен, и в этом случае появляется возможность работать с крупногабаритными, длинномерными деталями, а также элементами, имеющими сложную форму, которые неудобно или же невозможно разместить в прессах с закрытой рамой.
Регулировка высоты рабочего пространства осуществляется посредством домкрата, который фиксируется в определенном положении. Также иногда они могут быть оснащены насосом с ручным приводом, такое дополнение дает возможность работать прессу даже без питания.
Механизмы с закрытой рамой больше подходят для работы с мелкогабаритными, а также средними деталями. Благодаря специальным установочным отверстиям его можно крепить в нужном месте, и появляется возможность выбрать наиболее удобное место. Размер рабочей области подобных машин также регулируется в зависимости от величины обрабатываемых деталей.
Кроме того, гидравлические прессы в зависимости от конструкции делятся на горизонтальные и вертикальные . Первые, в основном, используются для утилизации различных отходов (текстильных, бумажных, пластиковых, жестяных и т. д.). Они зачастую имеют достаточно габаритные размеры, некоторые из них могут занять даже полквартиры. Поэтому их преимущественно используют на больших предприятиях. В принципе, конструкция ничем особо не отличается, кроме внешней прессующей плиты, которая и является главным элементом таких машин. Преимущества использования в качестве утилизационной машины пресса именно с горизонтальной конструкцией заключается в том, что появляется возможность автоматизировать процесс практически на 100%, вплоть до обвязки тюка вторсырья.
Вертикальные прессы необходимы для выполнения такой операции, как прошивка заготовок при . Они оборудованы поворотной рамой и двумя контейнерами, дающими возможность механизировать процедуру чистки и охлаждения втулок. Также благодаря специальному приспособлению намного упрощается процесс замены некоторых изношенных элементов оборудования. Кроме того, автоматизирован процесс загрузки сырья и перевод его из горизонтального положения в вертикальное.
4 Гидравлические пресс-клещи и ручная схема приспособления
Выше были рассмотрены особенности больших агрегатов, которые в основном нашли свое применение на крупных предприятиях, но кроме них существуют и ручные механизмы - их целесообразно приобретать и для работы в домашних условиях. Рассмотрим особенности, так сказать, гаражного гидравлического пресса, и его сферу применения.
В основном это ремонт автомобилей и иных механизмов, имеющих впрессованные детали - таким образом, это неотъемлемый инструмент автомастерских, станций технического обслуживания и т. д. В действие он приводится путем нажатия на специальную ручку, и этого усилия вполне достаточно, чтобы осуществить запрессовку либо распрессовку узлов.
Какова же схема гидравлического пресса ручного типа? Такие агрегаты различаются конструкцией станины, которая бывает консольной и может состоять из одной направляющей или же иметь две направляющие. Плунжер располагается сверху либо снизу. В первом случае можно регулировать положение опорной площадки, что позволяет максимально подстроить пресс под высоту обрабатываемой детали.
Неважно, каково расположение плунжера (верхнее или нижнее), в любом случае необходимо, чтобы деталь во что-то упиралась, для этой цели предусмотрен специальный упор в виде винта с воротом. Закручивая либо выкручивая его, можно задавать расстояние до рабочей площадки. Также они имеют манометр и специальную систему с наружным переключателем, посредством которой сбрасывается рабочее давление.
Существуют еще и гидравлические пресс-клещи, которые состоят из корпуса, пуансона, матрицы, резервуара для жидкости и ручки. В торце корпуса находится трубка, изолирующая гидравлический привод от попадания в него воздуха, и позволяющая работать им в любом пространственном положении. Чаще всего рабочей жидкостью для таких клещей выступает машинное масло. Для того чтобы совершить ими опрессовку, необходимо подобрать подходящую матрицу и пуансон, установить первую в шток, а второй в бугель. Затем, предварительно перекрыв перепускной канал, вкладывается обрабатываемый элемент, и, покачивая ручку, осуществляют опрессовку.
Гидравлический пресс – это оборудование, которое используется в промышленности для разных целей: для сжатия каких-либо изделий, придания им определенной формы, для перемещения тяжелых предметов и прочих производственных нужд.
Изобретено полезное устройство было в конце 18-го века и первоначально использовалось чаще всего в сельском хозяйстве: пресс применяли для выжимки соков из ягод и плодов, использовали в процессе получения масла из семян подсолнечника или плодов оливы, применяли для упаковки сена в удобные брикеты.
С развитием промышленности прессы сумели доказать свою полезность и эффективность и в данной области: их активно употребляли для изготовления слитков из различных металлов, для формовки труб, для переработки и прессовки отходов.
Не утратили своей актуальности гидропрессовальные установки и в наши дни: гидропресс можно увидеть на любом промпредприятии, без них невозможен выпуск пластика, резиновой и фанерной продукции. Каково устройство и принцип работы гидравлического пресса разберемся вместе в данной статье.
Вкратце описать принцип работы гидропресса можно так: конструкция позволяет при приложении незначительного усилия в конкретной зоне получить большее усилие в другой конкретной зоне.
Состоит оборудование из двух соединенных между собой емкостей цилиндрического типа, которые заполняются жидкими веществами — водой, маслом.
При работе агрегата в силу вступают правила гидростатики, и происходит следующий процесс: нажатием на поршень малый в прессе, будет оказано давление на жидкость, находящуюся в малой же цилиндрической емкости. Но поскольку по закону Паскаля давление в жидкостях передается в одинаковой степени во все стороны, то и в емкости большей возникнет давление, только значительно большее, поскольку большей будет площадь емкости.
Этот принцип действия гидропресса широко применяется в промышленности и технике. Однако нужно учитывать, что при расчете мощности увеличенного давления, следует обязательно учитывать и силу трения.
Классификационная градация гидропрессов
Градируется гидравлическое оборудование по техназначению и в зависимости от него может различаться видом узлов, их числом и их положением.
По техназначению классификация гидропрессов будет выглядеть следующим образом:
- оборудование, применяемое в процессах ковальных и штамповочных;
- устройства выдавливающие;
- прессы, производящие листовую штамповку;
- оборудование, применяемое в работах по правке и сборке;
- прессы утилизирующие металлоотходы.
От техназначения агрегата напрямую будет зависеть его конструкция, а именно: форма станины, вид цилиндрических элементов.
Виды цилиндров, применяемых в гидравлическом оборудовании
В гидропрессе цилиндры могут быть разного вида. Вид цилиндров связан с технологическим назначением оборудования. Рассмотрим существующие типы цилиндрических элементов:
Цилиндрические элементы диффренциально-плунжерные или плунжерные. Эти детали считаются элементами примитивного действия. Этот подвид цилиндров применим тогда, когда через активный поршень должна проходить иголка или иной элемент системы;
Поршневые цилиндры обычно задействуются тогда, когда в системе в качестве рабочего жидкостного вещества применяется масло. Кольца поршня будут выступать уплотнителем, необходимым для работы плунжера.
Цилиндры обратного хода применяются тогда, когда гидропресс имеет неподвижную станину и рабочий цилиндрический элемент также располагается в низу конструкции. Элементы обратного хода обеспечивают возвращение движимых частей агрегата в изначальное положение.
В промышленности задействуются разные типы гидропрессовальных конструкций, рассмотреть все существующие разновидности прессов в одной статье невозможно, а потому поговорим в следующем разделе о наиболее распространенной разновидности прибора – прессе п6736 (фото).
Гидропресс п6736: описание установки и сфера применения
Применяется установка для выполнения распрессовочно-запрессовочных работ. Чаще всего п6736 используется в сфере железнодорожного транспорта: при помощи устройства прессуются и распрессовываются пары колес составов, поездов метро, трамваев. Применяется гидропресс для обслуживания транспорта в горнодобывающей и металлургической промышленности. Агрегат указанного типа являет собой горизонтальную установку, состоящую из двух подпорок – передней и задней. Подпорки соединяются между собой парой тяг, а также между ними помещается двигающаяся планка.
Принцип работы гидравлического пресса п6736 заключается в том, что планка и передняя подпорка с прочими элементами образуют систему, на которую ложится прессующее усилие, в передней же части подпорки располагается и цилиндр, который создает нужную силу для прессующего воздействия.
Как работает оборудование
Чтобы запустить пресс в работу – устройство нужно правильно разместить в рабочей зоне. Далее при воздействии на главный цилиндр пресса собственно и осуществляется запрессовочно-расспресовочный процесс. Чтобы было удобнее загружать и удерживать в агрегате изделия – в работе используются крюкообразные подвесы.
Подробнее ознакомиться с правилами работы прессовального оборудования данного типа можно в рабочей инструкции к гидропрессу. Там же будут содержаться полные сведения о технических характеристиках модели.
Управление устройством осуществляется путем нажатия кнопок на специальном пульте, который находится на фасаде передней подпорки агрегата. У планки и электротельферов управление находится на соответствующих кнопочных станциях.
Данный тип гидропресса может работать в трех разных режимах: ручном, наладочном и полуавтоматическом. Выбор режима зависит от того, каким должен быть уровень контроля над проводимыми работами: к примеру, чтобы видеть до какой степени спрессовываются изделия и с какой силой, рекомендуется использовать агрегат в ручном режиме.
Очень часть у любителей что-то смастерить или ремонтировать своими руками появляется необходимость в обработке деталей, узлов прессованием или давлением. Незаменимым помощником в этом деле будет гидравлический пресс, который можно сконструировать самостоятельно.
Гидравлический пресс: принцип действия и назначение
Гидравлический пресс – это инструмент, который предназначен для обработки материалов и разных деталей под давлением. Оборудование приводится в работу жидкостью , находящейся под большим давлением. В основе гидравлического пресса находится закон Паскаля.
Устройство имеет два цилиндра или камеры. В одном, меньшем, жидкость доводят до состояния с высоким давлением, и передают по специальному каналу или трубопроводу в большую, рабочую камеру, в которой поступающая жидкость образует усилие на поршне, и передает на обрабатываемое изделие с помощью исполнительного инструмента. Важным условием эксплуатации пресса является установка упора , который не допускает перемещение заготовки или детали под действием рабочего поршня. В роли жидкости используются различные масла.
Как правило, в современных производственных гидравлических прессах расположение рабочей камеры обычно вертикальное , но может быть и горизонтальное. С учетом своего предназначения и вида обрабатываемых материалов это устройство развивает усилия от десятков до тысяч тонн давления. Пресс зачастую используется в металлообработке для ковки, штамповки, гибки и правки, выдавливания труб и профилей, а также при пакетировании, брикетировании, прессовании разных материалов, изготовлении древесно-стружечных, пластиковых, резиновых изделий и во многих иных сферах деятельности.
Зачем необходим пресс в домашней мастерской?
Дома маломощный гидравлический пресс может быть незаменимым помощником во время ремонта автомобиля и других видов работ. Чтобы выпрессовать сайлентблок или подшипник и на его место впрессовать новый, не нужно обращаться за помощью в автосервис и платить большие деньги. При помощи пресса, своими руками можно сделать рихтовку, согнуть металлическую заготовку, под давлением прочно склеить друг с другом две детали, спрессовать жестяные банки, пластиковые бутылки, картон или бумагу, выжать влагу или масло.
Приобретение пресса заводского производства обойдется в немалую сумму. Но этот инструмент можно сделать и своими руками , потратившись лишь на требуемые материалы. Причем можно сделать устройство, адаптированное и приспособленное под конкретные потребности, с учетом необходимых задач. Так как самодельному гидравлическому прессу в любом случае нужно будет определенное место, то при отсутствии мастерской его можно установить в гараже.
Гидравлический пресс: чертежи и конструкции
Для домашних условиях вполне хватает пресса, который создает усилия в 15-25 тонн или же меньше – это зависит от требуемых задач. Помимо усилия, это устройство имеет такие основные критерии:
В рабочем цилиндре для создания давления применяется, как правило, ручной отдельный или встроенный гидравлический насос. Это будет зависеть от выбора оборудования для сборки пресса. Простейший, легко изготавливаемый вариант пресса – это конструкция основана на гидравлическом домкрате бутылочного вида , где находится встроенный ручной насос.
Перед тем как приступить к сборке гидравлического пресса своими руками, нужно определиться, под какие нужды он будет использоваться и, естественно, какое усилие ему необходимо. Затем нужно выбрать и купить необходимый домкрат , в случае, если он используется при изготовлении пресса.
Дальнейший, самый главный этап – создание чертежа собираемого пресса. Все предлагаемые в интернете для изготовления гидравлического пресса чертежи, разработаны и выполнены на основе уже имевшихся в наличии гидравлического оборудования и металлических материалов. Поэтому, если четко следовать чужим схемам, то изготовление пресса своими руками может растянуться навечно и будет состоять в подгонке и переделке, взятой за основу схемы под купленный гидравлический домкрат.
При выполнении чертежа сперва необходимо подобрать схему работы оборудования:
- домкрат закреплен сверху станины и давит книзу;
- домкрат расположен на основании станины и давит кверху.
Причем не стоит забывать, что для изготавливаемых домкратов нормальное рабочее положение, которое предусматривается заводом - вертикальное, с выходным штоком наверх. Нельзя переворачивать домкрат!
Чаще всего выбирается второй вариант. Первый более удобен для определенных видов работ, например, для выпрессовывания подшипников из каких-то деталей, втулок.
Проектирование чертежа пресса
Затем проектируют станину – раму, где внутри домкрат будет давить на изделия. Рама обязана быть прочной и подразумевать усилие, которое развивает домкрат, с запасом, потому что приводимый в работу пресс начнет давить одновременно вверх и вниз
, пытаясь разорвать станину. Основание рамы обязано обеспечивать достаточную стойкость пресса и, лучше всего, быть в форме платформы. Ширина проема станины будет зависеть от габаритов, предназначенных для прессовки материалов, но она обязана быть не меньше, нежели сумма ширин находящихся элементов оборудования пресса.
Высота суммируется из габаритов домкрата, требуемого свободного перемещения его штока, высоты предназначенных для прессовки деталей и толщины передвижного рабочего стола. При схеме второй работы, домкрат крепится на основание, а упором для изделий служит верх рамы. Давление от штока передается на деталь с помощью передвижного рабочего стола. Его устанавливают сверху домкрата на станину, по которой он обязан свободно передвигаться вверх-вниз , удерживаемый направляющими по бокам.
С двух сторон домкрата закрепляют пружины: одной проушиной к основе рамы, а второй - к подвижному столу. Их предназначение – сжатие домкрата в изначальное состояние, когда шток не выступает (размер и жесткость пружин подбираются соответствующими). Также можно сделать вариант, когда на шток надето приспособление в форме оправки, куда крепят одну проушину, а другую крепят к основанию.
Первая схема работы пресса подразумевает, что упором для изделий будет являться основание рамы, а домкрат крепится на подвижный стол, подвешенный к верху станины на пружинах. Под основание штока домкрата в двух схемах делают гнездо на узле сопряжения. Это может быть небольшой кусок трубы соответствующего диаметра.
Для регулирования свободного перемещения штока домкрата и, естественно, высоты обрабатываемых деталей возможны такие решения:
- предусматривают установку заменяемых вставок-подкладок из полого или сплошного металлического профиля;
- сделать съемный упор в форме перемещаемого рабочего стола, который можно зафиксировать на станине прутками или гайками и болтами. Для этого в раме делают отверстия с дистанцией по высоте меньше перемещения штока домкрата;
- сверху рамы устанавливают винтовой привод со штурвалом. Подкручивая винт с плитой на окончании, можно снизить просвет для изделий внутри рамы;
- комбинированное использование вышеописанных вариантов.
Все размеры в проекте обязаны указываться с учетом габаритов объектов прессования, домкрата, а также размеров предполагаемого металлопроката для использования во время изготовления пресса своими руками.
Инструменты и материалы для сборки пресса
Вам будут необходимы такие инструменты:
- угловая шлифмашина или слесарная ножовка;
- электроды;
- сварочный аппарат.
В роли силового устройства – приобретенный гидравлический пресс. Дверные пружины от передних кресел автомобиля или иные подходящие. При нижнем положении домкрата в качестве элемента оттягивающего устройства можно выбрать грибок моста. Его надевают на шток, фиксируют пружины к нему и основанию станины.
Детали, которые могут потребоваться:
- отрезок металлического листа от 8 миллиметров – если необходим настила на основание или иные части конструкции для выравнивания поверхности;
- швеллер более № 8, квадратная или прямоугольная профильная труба от 35х35 мм, уголок от 45х45 мм – для рамы, ее основания, передвижного рабочего стола, съемного упора;
- кусок трубы под головку штока (соответствующего сечения, длиной приблизительно 1 см);
- металлическая полоса 1 см – для ребер жесткости, направляющих рамы (если необходимо).
Как собрать гидравлический пресс своими руками?
После проектирования чертежа и подготовки всех требуемых комплектующих, материалов и инструментов становится ясно, как изготовить гидравлический пресс. Сперва весь металл разрезают по размерам
, описанным на чертеже. Делают все необходимые отверстия, если те предусмотрены проектом, на указанных деталях.
После, из отрезков квадратной профильной трубы сваривают раму, швы на соединениях проваривают снизу и сверху. Сверху, при помощи сварки, закрепляют необходимых размеров металлическую пластину. Также, при помощи сварочного агрегата, делают П-образную конструкцию с четко прямыми углами, ее надежно крепят к основанию и рама готова.
Собирают передвижной рабочий стол. Для чего можно выбрать трубу или швеллер , отрезанный в размер, меньший промежуточного расстояния стоек рамы. К швеллеру приваривают отрезок трубы под шток домкрата. В роли направляющих стола обычно выбирают части полосы длиной, равными ширине рамы. Заведя швеллер между стойками рамы, сбоку устанавливают полосы и скрепляют всю конструкцию гайками и болтами. Съемный регулируемый упор собирается также, но в полосах напротив стоек делают отверстия для крепления на требуемой высоте.
После, в предусмотренных местах, удобным способом крепят пружины. Оттянув передвижной рабочий стол, крепят домкрат – гидравлический пресс, сделанный своими руками готов. Если в нем нет надобности, то домкрат можно легко убрать и использовать по его прямому предназначению.
