Гидравлический пресс устройство –

Содержание

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.

fb.ru

Гидравлический пресс — устройство и принцип работы. Статьи компании «ООО Гидро-Максимум»

Гидравлический пресс — эта машина для оказания статического воздействия — сжатия, обработки давлением, зажимания, кинематическим звеном которой является жидкость.

Принцип работы гидравлического пресса

Работа гидравлического пресса основана на принципе гидравлического рычага. Узнать как рассчитать усилие гидравлического рычага вы можете из этой статьи.

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:

p₁=F₁/S₁

Давление под поршнем 2 будет определяться зависимостью:

p₂=F₂/S₂

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

p₁=p₂=p

Получается, что:

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.

l₂=l₁*S₁/S₂

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:

F=p*S

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 конструкции:

колонные
рамные
челюстные

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 ивозможность реализации больших усилий.

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

F=p*S

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.

Обратившись к нашим специалистам, вы можете получить детальную консультацию по комплектующим гидравлических прессов и заказать модель необходимых вам параметров.

hydro-maximum.com.ua

Гидравлический пресс – как работает, устройства, принципы работы гидравлического пресса

Закон Паскаля лежит в основе устройства и принципа действия такой машины как «Гидравлический Пресс». Слово «Гидравликас» по гречески означает «Водяной», а слово пресс означает — машина, с помощью которой осуществляется сдавливание-прессование каких-либо материалов и деталей.

Перед Вами небольшой Гидравлический пресс, правда он не водяной – а масляный и система в нем заполнена маслом. Основными частями простейшего гидравлического пресса является 2 цилиндра с поршнями. Малый цилиндр с поршнем и большой цилиндр с поршнем.

В данном прессе площадь большого поршня больше площади малого поршня примерно в 60 раз. Когда мы давим на малый поршень, то давление без изменения по закону Паскаля передаётся на большой поршень, но поскольку площадь большого поршня больше площади малого примерно в 60 раз, во столько же раз будет большей и сила действующая на большой поршень по сравнению с силой действующей на малый поршень.

Таким образом работая с помощью гидравлического пресса мы выигрываем в силе. Когда мы поднимаем малый поршень – открывается клапан и масло засасывается из бака, который находиться в нижней части гидравлического пресса. При движении малого поршня в низ – этот клапан закрывается и открывается другой клапан, который соединяет цилиндр с малым поршнем через систему с цилиндром с большим поршнем.

По мере работы пресса растет давление в системе, и это давление измеряется с помощью «манометра», где каждое малое деление шкалы манометра соответствует давлению 10 Ньютонов на квадратный сантиметр, или примерно 10 в пятой Паскаля. 10 делений это 100 Ньютонов на квадратный сантиметр или 10 в шестой (миллион Паскалей).

У нас между плунжером большого поршня и верхней плитой сейчас установлен деревянный брусок и мы будем сейчас работая на гидравлическом прессе воздействовать на этот деревянный брусок. Вы следите при работе пресса за деревянным бруском и за показаниями манометра.

— Я начинаю работать малым поршнем, постепенно растет давление.
— И вот оно уже достигает почти 20 Ньютонов на см.кв.
— Доходит до 30 Ньютонов на см.кв.

— Поднимается постепенно плунжер большого поршня а брусок трещит.
— Вот он уже сломался и ясно, что при этом сила давления поднимает большой поршень вверх и давление резко упало.

Современные мощные Гидравлические прессы позволяют развивать усилие на большом поршне до 1000 тонн.

Ромашевский Владимир Алексеевич.
НПФ «Сота-Сталь»
[email protected]

Наши пресса предназначены для пакетирования макулатуры, пластиковых бутылок, различной ПЭТ тары, полиэтиленовой пленки, резины, кожи, текстиля, и прочих бытовых и промышленных отходов.

Часы Путина за 500 000 долларов

www.gidropress.com

Семестровая работа. Устройство и принцип работы гидравлического пресса 800 тонн с насосным безаккумуляторным приводом

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

«ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет технологии конструкционных материалов

Кафедра «Технология материалов»

Семестровая работа

По дисциплине: «Оборудование кузнечно-штамповочных цехов»

На тему: «Устройство и принцип работы гидравлического пресса 800 тонн с насосным безаккумуляторным приводом»

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………..3

1. Понятие гидравлического пресса с насосным безаккумуляторным приводом и его схема……………………………………………………………4

2. Описание основных узлов и их схемы……………………………….………6

3. Фото 800-от тонного гидравлического пресса с насосным безаккумуляторным приводом и паспортные данные модели…………………9

Заключение……………………………………………………………………….10

Список литературы………………………………………………………………11

Введение.

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

Основным способом изготовления поковок для тяжело нагруженных деталей больших размеров в индивидуальном и мелкосерийном производстве и крупногабаритных штамповок в авиационной технике является ковка и штамповка на мощных гидравлических ковочных и штамповочных прессах. В настоящее время на этих прессах изготовляется более миллиона тонн поковок в год.

1. Понятие гидравлического пресса 800т с насосным безаккумуляторным приводом и его схема.

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

Гидравлические прессы в отличие от молотов деформируют металл при малых скоростях движения рабочего инструмента — до 30 см/с. Эта скорость в начале деформирования заготовки равна нулю.

Основная работа совершается гидропрессами давлением рабочей жидкости (воды, эмульсии, масла), создаваемым в рабочих цилиндрах. Чем выше это давление и чем больше площадь рабочих цилиндров, тем значительнее усилие, развиваемое прессом. В настоящее время в гидравлических прессах создаются давления до 100 МПа (1000 ат). Усилие наиболее крупных гидравлических прессов доходит до 740 МН (75 000 тс).

Гидравлические прессы, используемые для монтажно-запрессовочных работ, имеют три очень важных преимущества перед другими типами прессов: -постоянство нагружения ползуна и его скорости движения -возможность получения больших рабочих ходов

Благодаря этому они находят наибольшее применение при разборке и сборке машин. Серийные гидравлические прессы простого действия имеют насосно-безаккумуляторный привод, одностоечную сварную конструкцию С — образной формы и оборудованы необходимыми средствами механизации и автоматизации. Следствием является их широкая универсальность.

На рис. 1 приведена схема гидравлического пресса с насосным безаккумуляторным приводом.

1- Пресс; 2- Наполнительный клапан; 3- Сервопривод; 4- Наполнительный бак; 5- Автомат разгрузки; 6- Циркуляционный клапан; 7- Обратный клапан; 8- Кривошипно-плунжерный насос; 9- Распределитель; 10- Обратный клапан возвратных цилиндров; 11- Впускной клапан; 12- Сливной клапан.

Рисунок 1- Схема гидравлического пресса с насосным безаккумуляторным приводом.

2. Описание основных узлов и их схемы.

Золотник (распределитель).

Золотни́к, золотниковый клапан — устройство, направляющее поток жидкости или газа путём смещения подвижной части относительно окон в поверхности, по которой она скользит. В системах гидравлического регулирования высокой точности цилиндрическому золотнику иногда сообщают непрерывное вращательное движение вокруг оси или колебательное вдоль оси с целью повысить чувствительность системы путём замены трения покоя трением скольжения.

Рисунок 2 — Схема золотника

Кривошипно – плунжерный насос.

Широкое применение в гидроприводах прессов нашли кривошипно-плунжерные насосы. Наиболее часто используемые давления – 20 и 32 МПа. Схема кривошипно-плунжерного насоса показана на рисунке 3.

Кривошипно-плунжерные насосы используются как в индивидуальном, так и в групповом насосном приводах гидравлических прессов. Они могут работать на любой жидкости : водной эмульсии, минеральном масле и др.

1 – всасывающий клапан; 2 – насосная камера; 3 – нагнетательный клапан; 4, 7 – воздушные колпаки в напорной и всасывающей магистралях соответственно; 5 – напорная труба, отводящая жидкость; 6 – плунжер насоса; 8 – фильтр; 9 – шатун; 10 – коленчатый вал; 11 – ползун; 12 – направляющие ползуна; 13 – бак

Рисунок 3 — Кривошипно-плунжерный насос

Предохранительный клапан.

Предохранительный клапан — трубопроводная арматура, предназначенная для защиты от механического разрушения оборудования и трубопроводов избыточным давлением путём автоматического выпуска избытка жидкой, паро- и газообразной среды из систем и сосудов с давлением сверх установленного. Клапан также должен обеспечивать прекращение сброса среды при восстановлении рабочего давления. Предохранительный клапан является арматурой прямого действия, работающей непосредственно от рабочей среды, наряду с большинством конструкций защитной арматуры и регуляторами давления прямого действия.

Рисунок 4 – Схема клапанной распределительной коробки

3. Фото 800-от тонного гидравлического пресса с насосным безаккумуляторным приводом.

Рисунок 5 – Фото 800-от тонного гидравлического пресса с насосным безаккумуляторным приводом модели ДА2239.

Таблица 1- Технические характеристики к гидравлическим прессам ДА2239

Модель.	Усилие пресса, (тс/кН).	Ход ползуна, мм.	Наибольшее расстояние между столом и ползуном, мм.	Размер стола: -длинна; -ширина.	Усилие выталкивателя, не менее, тс.	Ход выталкивателя, мм.	Сумарная мощность двигателей, кВт*	Габариты пресса, ШхГхВ, мм*	Масса пресса, не более, кг.*
ДА2239	800/8000	1000	1600	1800х1600	1600	350	37	4800х2100х5250	42300

Заключение.

В данной работе я ознакомился с устройством, схемой и принципом работы 800-от тонным гидравлическим прессом с насосным безаккумуляторным приводом. Также с помощью модели ДА2239 узнал о характеристиках гидравлического пресса.

Список литературы:

1. В.И. Ершов «Справочник кузнеца-штамповщика», МАИ, 1996

2.«Ковка и штамповка: справочник в 4-х томах» Под ред. Е.И. Семенова — М.: Машиностроение, 1987

3. Технология конструкционных материалов. /Дальский А.М., Арутюнова И.А., Барсукова Т.М. и др. — М.: Машиностроение, 1977.

4. Ансеров Ю.М., Салтыков В.А., Семин В.Г. Машины и оборудование машиностроительных предприятий. — Л.: Политехника, 1991.

studfiles.net