Гидравлический пресс в физике
Определение гидравлического пресса
Принцип действия гидравлического пресса
Принцип действия гидравлического пресса основан на законе Паскаля. Если подействовать на малый поршень с силой , то под малым поршнем возникнет давление:
Согласно закону Паскаля это давление будет передаваться без изменения по всем направлениям в любую точку жидкости, включая точки под большим поршнем. Поэтому давление под большим поршнем:
Приравняв правые части, получим:
Из последнего соотношения видно, что сила, с которой жидкость действует на большой поршень больше силы воздействия на малый поршень во столько раз, во сколько площадь большого поршня превышает площадь малого. Таким образом гидравлический пресс дает выигрыш в силе.
Примеры решения задач
| Понравился сайт? Расскажи друзьям! | |||
ru.solverbook.com
История гидравлического пресса | Великие открытия человечества
Гидравлический пресс — это гидравлическая машина, создающая большие сжимающие усилия в процессе работы. Первоначально была названа «пресс Брама» в честь ее изобретателя Джозефа Брама, запатентовавшего машину в 1795 году. Действие гидравлического пресса основано на малой способности воды к сжатию. Благодаря этому свойству, давление, оказываемое на воду, помещенную в замкнутый сосуд, будет передаваться в разные стороны с равной силой, т. е. на каждую единицу поверхности оказывается такое давление, как и давление, которое производится извне. Сила (F), воздействующая на поверхность, равна F=PoS, где S — площадь, на которую действует сила, а P — давление. Если в замкнутый сосуд с водой вставлены два поршня, то при воздействии с силой F на меньший поршень, начнет подниматься больший поршень. Сила давления воды на больший поршень будет больше во столько раз, во сколько площадь этого поршня больше, чем площадь меньшего поршня. В этом заключается суть эффекта гидравлического усилия.
Свойство несжимаемой жидкости было открыто Паскалем (в середине 17-го века), о чем он писал в трактате о равновесии жидкостей. После посмертной публикации трактата (1663 г.) идея гидравлического пресса будоражила ума многих ученых, но еще более ста лет нельзя было достичь необходимой герметичности сосуда. В 90-х годах XVIII столетия английский изобретатель Брам взялся за создание гидравлического пресса. Проблему уплотнения ему помог решить Г. Модсли, создавший специальный самоуплотняющийся воротничок (манжету), без которого бы пресс не работал. Это было кольцо, разрез которого представлял обращенную букву V. С помощью чугунной формы его вытягивали из юфти, размоченной в теплой воде. Чугунная форма состояла из кольцеобразного углубления и кольца, которое соответствовало внутренней его поверхности. Прежде, чем кожа высыхала, ее пропитывали салом для мягкости. Когда цилиндр под высоким давлением заполнялся водой, края манжета раздвигались, прижимались плотно к поверхности цилиндра и таким образом, закрывали собой зазор. Если диаметр поршня был велик, воротничок был слишком гибким и легко отставал. Тогда внутрь воротничка помещали кольцо, наподобие кольца для вытягивания. Гидравлический пресс впервые был построен Брамом в 1797 году.
После этого появилось много других гидравлических изобретений, например, домкрат — устройство, предназначенное для поднятия тяжестей. В 20-е годы XIX столетия появились прессы для штамповки деталей из мягкого металла, а еще через несколько десятилетий — ковочные прессы для штамповки железных
mirnovogo.ru
Виды гидропрессов и особенности их использования — Станкор
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
- Прессовка.
- Штамповка.
- Выдавливание.
- Правка и сборка.
- 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:
- горизонтальные;
- вертикальные.
Классификация по типу работ:
- штамповочные;
- гибочные;
- ковочные;
- для фланцевания и бортования.
Классификация по типу станины:
- колонные;
- стоечные.
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:
- Работать за гидропрессом могут только лица, прошедшие инструктаж и медосмотр.
- Нельзя работать на гидравлическом прессе без спецодежды.
- Всегда нужно следить за возможной утечкой жидкости.
- Не держать руки у рабочей зоны.
- 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 «Станкор».
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.
Охрана труда при работе с гидравлическими прессами.pdf
stankorgk.ru
Выбираем гидравлический пресс
Выбираем гидравлический пресс.
Как всем давно уже известно, Владивосток является самым «густонаселенным» детищами автопрома городом в РФ. А, так как поломки автомобилей никто пока не отменял, то на сегодняшний день количество автомастерских в городе Владивостоке стало просто огромнейшее количество- от мастерских в гараже у дяди Васи, до огромных специализированных автосервисов. Соответственно, стал более требователен и клиент к выбору того места, где будут «подковывать» его «железного коня». В связи с этим конкуренция между автомастерскими неумолимо растет и, как показывает практика, в первую очередь, конкурентоспособность выдерживают те автомастерские, которые имеют в своем арсенале качественное специализированное оборудование. Связанно это с тем, что такой автосервис может выполнять свою работу в более короткий срок, а быстрота ремонта- это один из основополагающих факторов, на который обращает внимание клиент, ведь автомобиль для многих давно перестал быть предметом роскоши, а стал не только другом, а зачастую- неотъемлемой часть рабочего процесса. Т.е. выражение «время-деньги» стало буквальным.
Помимо прочего оборудования, обязательным атрибутом любой автомастерской, на сегодняшний день является гидравлический пресс. Прессы позволяют быстро и качественно выполнить такие работы, как изгиб, сжатие, запрессовка и выпрессовка деталей (подшипников, сайлентблоков, шаровых опор).
Чтобы разобраться какой пресс подойдет именно для Вашего ремонтного участка, давайте разберемся что представляет из себя гидравлический пресс и какими характеристиками он должен обладать, чтобы полностью соответствовать Вашим запросам и при этом не было бы мучительно жалко переплаченных средств.
Гидравлический пресс (ГП) — это простейшая гидравлическая машина, приводимая в действие жидкостью, находящейся под высоким давлением, предназначенная для создания больших сжимающих усилий. Действие ГП основано на законе Паскаля. Усилие возникает на поршне рабочего цилиндра, в который под высоким давлением поступает жидкость (вода или масло). По закону Паскаля давление в любом месте неподвижной жидкости одинаково по всем направлениям и одинаково передается по всему объёму. Силы, действующие на поршни, пропорциональны площадям этих поршней. Так что выигрыш в силе, создаваемый идеальным ГП, равен отношению площадей поршней. Таким образом, прикладывая минимум сил, возможно получить многотонное усилие. Изобретен и запатентован ГП в 1795 году Джозефом Брама, по этой причине ранее он назывался «пресс Брама».
Классифицируются ГП по способу размещения рабочих цилиндров: они бывают горизонтальными и вертикальными. В сфере ремонта автотранспорта чаще применяются вертикальные ГП.
По типу привода ГП можно разделить на несколько видов – ручные, пневмогидравлические и электрогидравлические. От этой характеристики зависит быстрота и мощность задаваемой нагрузки.
- Ручные – работают при помощи ручного гидронасоса. По своей сути его можно сравнить с механическим рычагом, так как для создания необходимого давления, нужно качать ручку насоса верх-вниз. Понятно, что, при использовании такого пресса, потребуется некоторое физическое усилие, от которого так же будет зависеть и скорость выполнения работы. Помимо этого, при работе на таком прессе, зачастую необходим помощник, так как многие работы довольно сложно выполнять одной рукой (мы помним, что вторая рука используется для приведения пресса в действие). Но, несмотря на все казалось бы недостатки, такая модель ГП будет вполне оправданна на участке, где использование пресса происходит не так уж и часто (один раз в день, а то и реже). В первую очередь, основанием купить такой пресс станет его невысокая цена по сравнению с пневмо- и электрогидравлическими аналогами. Так же к преимуществам такого оборудования можно отнести: возможность плавного регулирования рабочего усилия, возможность подавать постоянное усилие сколь угодно продолжительное время, возможность менять высоту и длину рабочего хода.
- Пневмогидравлические – у них вместо ручного гидронасоса имеется пневмопоршень. С таким прессом, в первую очередь происходит ускорение процесса выполнения работ и при этом затрачивается наименьшее количество прилагаемых усилий, соответственно оператор устает значительно меньше. Из этого можно сделать вывод, что такой пресс будет оправдан на участке с большей проходимостью и при больших объемах работ. Пневмопоршень такого пресса может приводиться в действие как ножной педалью, так и рычагом при помощи руки. При использовании педали, руки оператора остаются свободными и это является несомненным плюсом, но есть и минусы такой комплектации пресса:
Первое- это значительное удорожание пресса за счет внедрения в конструкцию пневмопривода напольного типа. А второе- это такой нюанс, что прессы с пневмоприводом по сути являются пневмо-ручными конструкциями и, при выходе из строя пневмопоршня, Вы всегда сможете использовать ручной насос.
- Электрогидравлические – прессы с электрогидравлическим приводом. Стоят такие модели на порядок выше. Их преимущество – возможность создавать гораздо большее давление. Но, как показывает практика, давления в 50 тонн более чем достаточно и поэтому такие пресса в автомобильном сервисе не оправдывают себя.
Помимо этого, бывают настольные и напольные модели ГП.
Как правило, настольные модели имеют более компактные размеры и небольшой вес, но при этом имеют ограничения рабочего пространства за счет высоты опор.
Еще ГП можно разделить на цельносварные и разборные. Здесь мнения при выборе пресса разделяются. Одни предпочитают цельносварные в силу того, что считают их наиболее надежными, так как рамную конструкцию не «поведет». Другие, напротив, отдают предпочтение разборным вариантам, т.к. в таком случае есть возможность использования другой станины (в зависимости от типа работы).
В любом случае, при выборе ГП нужно обратить внимание на следующие его характеристики:
- Развиваемое усилие. Это один из самых важных параметров на который следует обратить внимание. Показатели по этой характеристике зависят от того, какие операции планируется выполнять. При этом стоит выбирать ГП с запасом по необходимому усилию.
- Ход штока. Еще один важный параметр на который стоит обратить внимание. Он должен хотя бы немного превышать размер деталей, с которыми чаще всего придется иметь дело. Чем он больше, тем меньше ограничений будет при выполнении работ.
- Расстояние между штоком и рабочей платформой. От этого зависит возможность установки деталей различных размеров. Соответственно, у напольных ГП это расстояние, за счет опускания станины, значительно превышает настольные аналоги.
- Наличие манометра. Позволяет, при произведении точных работ, легко контролировать процесс сжатия.
Не стоит забывать о том, что значение этих характеристик должно не только соответствовать текущим задачам Вашего ремонтного участка, но и учитывать перспективу роста.
В нашем магазине Вы сможете найти прессы с различными характеристиками и типами конструкций. Надеемся, что данная статья поможет Вам при выборе ГП. Если у Вас все-же остались вопросы, то наши менеджеры всегда готовы ответить на них.
Выбираем гидравлический пресс. Как всем давно уже известно, Владивосток является самым «густонаселенным» детищами автопрома городом в РФ. А, так как поломки автомобилей никто пока не отменял, то на сегодняшний день количество автомастерских в городе Владивостоке стало просто огромнейшее количество- от мастерских в гараже у дяди Васи, до огромных специализированных автосервисов.…
Выбираем гидравлический пресс
Выбираем гидравлический пресс
2014-10-08
VeraRudenchik
Рейтинг: 3.91 ( 5 гол.)blog.msvlad.com
Преимущества гидравлических прессов в работе автосервиса — Станкор
Преимущества гидравлических прессов в работе автосервиса
Автомобилисты забывают, что ещё 10 лет назад все ремонтные работы проводились в кустарных условиях каких-то гаражных кооперативов. Приток иномарок сформировал новое поколение владельцев, доверяющих своё авто лишь специализированным станциям технического обслуживания с хорошим оборудованием. Нельзя представить современное СТО без хорошего гидравлического пресса.Как устроен гидравлический пресс?
Принцип работы гидропресса основан на законе Паскаля. Конструкция состоит из двух соединённых цилиндров разного размера, заполненных рабочей жидкостью: в большинстве случаев маслом. При изменении давления в малом цилиндре, давление в большем увеличивается в несколько раз в зависимости от разницы величины объектов.
Основные элементы гаражного гидравлического пресса:
- рама;
- цилиндр;
- поршень.
Гидравлический гаражный пресс узкоспецифический. С его помощью распрессовываются подшипники, втулки, шайбы и шарниры, извлекаются сайлентблоки, выдавливаются валы и прочее.
Как выбрать гидравлический пресс для гаража?
Для гаражного использования достаточно небольшого ручного гидропресса. Его основное преимущество – низкая стоимость. Это главный критерий, когда приобретается оборудование для гаражного не массового использования. Простота использования тоже подкупает. Для работы на гидропрессе достаточно усилий одного человека, нажимающего на рычаг или педаль насоса.
Характеристики гаражного гидропресса
Перед покупкой определите цели использования гидропресса, чтобы не переплатить и не приобрести бесполезную установку. Основные характеристики гидравлического ручного пресса для гаража:
- Максимальное развиваемое усилие – показывает силу поршня, надавливающего на заготовку. Ручные станки развивают силу от 4-х тонн и выше. Для гаражного пресса достаточно усилия до 10-и тонн.
- Надёжный манометр – узнать приложенную гидропрессом силу можно только с помощью манометра, поэтому его исправность и правильные показатели гарантируют работоспособность.
- Рабочий ход – определяет максимальные размеры деталей, с которыми можно будет работать на гидравлическом прессе. Для гаражного использования достаточно хода в 110 – 235 миллиметров.
- Высота подъёма станины – определяет удобство работы с устройством, ведь нагибаться слишком низко или поднимать тяжёлую деталь на большую высоту дискомфортно.
- Габариты – в гараже не всегда достаточно места для установки громоздких аппаратов. Если нет свободного уголка, то можно установить пресс на стол.
Как выбрать гидропресс для автосервиса?
Автосервис требует оборудования, готового работать с большими габаритами и мощностями, поэтому гидропресс должен работать с нагрузкой до 40-а тонн. Этого достаточно для СТО по ремонту крупногабаритных автомобилей.
Типы гидропрессов для автосервиса
- Вертикальные гидропрессы с ручным приводом – двухстоечная рамная установка с ножным или ручным приводом. Рассчитаны примерно на 20 тонн. Дополнительного источника энергии не требуют.
- Настольные гидропрессы – компактные устройства, крепящеися к столу или верстаку. Работают с нагрузкой до 15-и тонн, но из-за небольших размеров используются для изделий небольшого размера.
- Электрогидравлические прессы – в основе конструкции лежит электродвигатель. Развивают силу от 50-и тонн. Благодаря конструкции избавляют оператора от дополнительных действий.
- Пневмогидравлические прессы – одни из самых надёжных и экономичных. Главное преимущество – использование во взрывоопасных средах. Развивает усилие до 100 тонн.
Инструкция по работе с гаражным гидравлическим прессом
- 1.Нельзя работать на гидропрессе без спецодежды и защитных очков.
- 2.К станку подходить только после обучения и получения нужной квалификации.
- 3.Использовать только высококачественное масло, которое советуют производители гаражных гидравлических прессов.
- 4.Деталь нужно устанавливать до центра упора плунжера.
Остальные инструкции по работе с гаражным гидравлическим прессом можно получить в методическом пособии по охране труда.
На что обратить внимание перед покупкой пресса?
- Рамная конструкция изготовлена из толстой стали и не прогибается.
- Гидросистема позволяет регулировать усилие.
- Установка оснащена обратным поршнем.
- Манометр исправен.
- Регулируется высота рабочей зоны.
Преимущества гидропрессов для гаражей и автосервисов
- Простота конструкции.
- Безопасность.
- Скорость работ.
- Возможность работы с проблемными деталями.
Выбирайте гидропресс, соответствующий рабочим потребностями, чтобы в будущем не столкнуться с проблемами ремонта авто.
Охрана труда при работе с гидравлическими прессами.pdf
stankorgk.ru
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС
В основе действия гидравлического пресса лежит одно из важнейших свойств воды — ее малая способность к сжатию. Благодаря этому давление, производимое на воду, заключенную в замкнутый сосуд, передается во все стороны с одинаковой силой, так что на каждую единицу поверхности приходится такое же давление, как и давление, производимое извне.
Сила, с которой оказывается воздействие на поверхность, определяется по формуле F=P•S, где P — давление, а S — площадь, к которой прилагается сила. Представим себе замкнутый сосуд с водой (или любой другой несжимаемой жидкостью), в который вставлены два поршня. Воздействуя на меньший поршень с силой F, мы заставим подниматься больший поршень. Сила, с которой вода будет давить на этот поршень (как это следует из приведенной выше формулы), будет во столько раз больше, во сколько его площадь больше площади меньшего поршня. В этом состоит суть эффекта гидравлического усиления. Например, если на меньший поршень давить с силой 10 кг, то воздействие, оказываемое на поршень в другом колене, диаметр которого вдвое больше, будет в четыре раза больше (так как площадь этого поршня в четыре раза больше), то есть оно будет равняться 40 кг. Соответствующим подбором диаметров того и другого поршня можно достигнуть чрезвычайно большого увеличения силы давления, оказываемой водой на второй поршень, но в такой же мере уменьшиться скорость, с которой он будет подниматься вверх. (В нашем примере для того, чтобы большой поршень поднялся на 1 см, маленький должен опуститься на 4 см.)
Это замечательное свойство несжимаемой жидкости, получившее широчайшее использование в современной технике, было открыто Паскалем. В своем трактате о равновесии жидкостей, изданном посмертно в 1663 году, он писал: «Если сосуд, полный водою, закрытый со всех сторон, имеет два отверстия, и одно имеет площадь в сто раз больше, чем другое, с плотно вставленными поршнями, то один человек, толкающий маленький поршень, уравновесит силу ста человек, которые будут толкать в сто раз больший, и пересилит 99 из них».
После опубликования трактата Паскаля идея гидравлического пресса витала в воздухе, но осуществить ее на практике не удавалось еще более ста лет, потому что не могли добиться необходимой герметичности сосуда: при больших давлениях вода просачивалась между стенками цилиндра и поршня и никакого усиления не получалось. В 90-х годах XVIII века за создание гидравлического пресса взялся известный английский изобретатель Брама. Ему тоже пришлось столкнуться с проблемой уплотнения, но эту задачу Браме помог разрешить его сотрудник и будущий великий изобретатель Генри Модсли, который придумал особый самоуплотняющийся воротничок (манжету). Изобретение Модсли фактически было равно изобретению самого пресса, так как без него он никогда не смог бы работать. Современники хорошо сознавали это. Ученик Модсли Дж. Несмит писал позже, что если бы Модсли не изобрел ничего, кроме этого самоуплотняющегося воротничка, уже и тогда имя его навсегда бы вошло в историю техники. Воротничок представлял собой кольцо, имевшее в разрезе вид обращенной буквы V, его вытягивали из куска толстой юфти, хорошо размоченной в теплой воде, с помощью чугунной формы, состоявшей из кольцеобразного углубления и сплошного кольца, соответствовавшего его внутренней поверхности. Раньше полного высыхания кожу надо было пропитать салом, чтобы она сохранила свою мягкость. При заполнении цилиндра водой под высоким давлением края кожаного воротничка раздвигались, плотно прижимаясь к поверхности цилиндра и закрывая собой зазор. При больших диаметрах поршня такой воротничок оказывался слишком гибким и поэтому легко отставал. В этом случае внутрь него помещали кольцо, подобное тому, что служило для вытягивания. В 1797 году Брама построил первый в истории гидравлический пресс.
Здесь EE изображают стойки, D — крышку, а C — платформу пресса, составляющую одно целое с его поршнем, тогда как внешний цилиндр отливался вместе с основанием для стоек. В представленном рядом разрезе цилиндра виден воротничок Модсли, изображенный также отдельно в увеличенном виде под буквой Q. Цилиндр пресса соединялся гибкой трубкой с отдельно стоящим нагнетательным насосом. Его сплошной поршень приводился в начальное движение с помощью рычага GH, шатуна H′ и направляющего стержня K. Насос обычно укреплялся на чугунном ящике, служившим резервуаром для жидкости (воды, глицерина или масла), в этот же резервуар вытекала обратно жидкость, когда давление достигало установленной величины и предохранительный клапан V поднимал свой груз P или когда отворяли винтовой затвор, чтобы выпустить жидкость и дать возможность поршню вновь опуститься вниз.
Пресс Брамы послужил образцом для множества других гидравлических приспособлений, изобретенных позже. Вскоре был создан домкрат — устройство для поднятия тяжестей. В 20-е годы XIX века пресс стал широко использоваться для штамповки изделий из мягкого металла. Однако прошло еще несколько десятилетий, прежде чем были созданы мощные ковочные прессы, пригодные для штамповки стальных и железных деталей.
Настоятельная потребность в таких прессах появилась во второй половине XIX века, когда заметно увеличились размеры обрабатываемых заготовок. Их проковка требовала все более мощных паровых молотов. Между тем для увеличения силы удара парового молота приходилось либо увеличивать вес падающей части, либо высоту ее падения. Но и то и другое имело свои пределы. Быстрый процесс машиностроения, необходимость оковки все более и более крупных предметов довели наконец вес бабы (бьющей части молота) до колоссальных размеров — порядка 120 тонн. При падении таких огромных масс, конечно, невозможно было добиться необходимой точности. Кроме того, сила удара, вызывающая резкую деформацию предмета, действовала благодаря инерции лишь на поверхностный слой отковки. С технологической точки зрения медленное, но сильное давление было гораздо более целесообразно, поскольку металл получал время раздаться, и это способствовало более правильной деформации. Наконец, сильные удары молота настолько сотрясали почву, что это сделалось опасным для окружающих построек и сооружений.
Впервые ковочный пресс был разработан в 1860 году директором мастерских государственных железных дорог в Вене Дж. Газвеллом. Мастерские были расположены в черте города вблизи жилых построек, так что разместить в них мощный паровой молот не представлялось возможным. Тогда Газвелл и решил заменить молот прессом. Созданный им пресс обслуживался паровой машиной двойного действия с горизонтальным цилиндром, приводившей в действие два насоса. Мощность пресса составляла 700 тонн, и он с успехом применялся при штамповке паровозных деталей: поршней, хомутов, кривошипов и тому подобного. Выставленный в 1862 году на всемирной выставке в Лондоне, он привлек к себе живейший интерес. С этого времени во всех странах стали создаваться все более мощные прессы. Английский инженер Витворт (один из учеников Генри Модсли и сам выдающийся изобретатель), увлеченный примером Газвелла, поставил перед собой сложную задачу — создать такой пресс, который бы можно было использовать для получения изделий непосредственно из железных и стальных слитков. В 1875 году он получил патент на свой первый ковочный пресс.
Пресс Витворта состоял из четырех колонн, укрепленных в фундаментной плите. На верхней части колонн была расположена неподвижная поперечная балка (траверса) с двумя гидравлическими подъемными цилиндрами — с их помощью вверх и вниз перемещалась подвижная траверса, на которой внизу был установлен штамп. Устройство пресса основывалось на комбинированном использовании силовых насосов и гидравлических аккумуляторов. (Гидравлический аккумулятор — устройство, позволяющее накапливать гидравлическую энергию; он состоит из цилиндра и поршня, к которому крепится груз; сначала вода, поступающая в цилиндр, приподнимает груз, затем, в нужный момент, груз отпускается, и вода, выходя из цилиндра под его давлением, совершает необходимую работу.) В прессе Витворта между четырьмя колоннами на некоторой высоте над наковальней K помещался массив P; внутрь него был вставлен большой цилиндр C, поршень которого E и был кующей частью пресса. Этот поршень соединялся с поршнями двух малых цилиндров a и a1, также вставленных в массив, так что при работе все три поршня поднимались и опускались одновременно. Пространство C над поршнем большого цилиндра соединялось с коробкой D, куда вгонялась насосами вода. У малых цилиндров пространство над поршнем соединялось с трубкой грузового аккумулятора AB, груз которого был уравновешен с весом всех трех поршней E, a и a1.
Сама работа ковки производилась следующим образом: открывался клапан d в нагнетательной коробке, воду насосов направляли в пространство над поршнем большого цилиндра, отчего все три поршня опускались. При этом большой поршень производил сжатие металла, а малые поршни давили на воду под ними и этим давлением поднимали уравновешивающий груз аккумулятора. Когда клапан нагнетательного насоса закрывали, давление на большой поршень прекращалось, и тогда поднятый груз аккумулятора начинал опускаться, передавая давление на воду, которая поднимала все три поршня. Таким образом, груз и три уравновешенных с ним поршня представляли собой как бы две чаши весов. Насосы приводились в действие паровой машиной. Для наблюдения за силой сжатия с кующим поршнем была соединена стрелка F, что давало возможность вести ковку с исключительной точностью.
Впервые гидравлический пресс Витворта был применен для ковки отливок в 1884 году. До этого времени ковка орудийных стволов на заводе Витворта, как и многие другие кузнечные операции, велась на паровых молотах. Однако преимущество гидравлических прессов перед паровыми молотами оказалось бесспорным. Так, например, для ковки ствола орудия из слитка массой 36, 5 т требовалось 3 недели и 33 промежуточных нагрева; с применением же гидравлического пресса, дававшим усилие в 4000 т, ковка слитка массой 37, 5 т занимала всего 4 дня и требовала 15 промежуточных нагреваний. Замена молота прессом удешевляла операцию ковки крупногабаритных деталей примерно в семь раз. Поэтому в короткое время прессы Витворта получили широкое распространение. Вскоре применение гидравлических ковочных прессов привело к серьезным техническим преобразованиям на крупных металлургических и машиностроительных заводах. Тяжелые паровые молоты были повсеместно демонтированы и заменены прессами. К началу 90-х годов XIX века уже имелись прессы мощностью в 1000 т.
Пожалуйста оцените материал:
- Другие материалы в этом разделе:
www.dmitrysmor.ru
Гидравлический пресс в производстве и быту.
Пресс гидравлический имеет множество областей применения. Универсальность обусловлена простой технологией, придуманной несколько столетий назад.
Сначала появилась технология обыкновенного пресса, который использовали в быту. Затем учёные усовершенствовал конструкцию, предложив гидравлический пресс. Принцип работы был достаточно прост и подтверждал один из основных законов механики.
Первые прессы, работающие оп принципу гидравлики, представляли собой громоздкие машины, поэтому их чаще использовали на производстве. С их помощью можно было осуществить различные процессы при минимальных энергозатратах. Конструкция состояла из двух взаимосвязанных сосудов с поршнями, которые погружались воду и создавали сильное давление мощностью более тысячи тонн.
Сегодня на производстве используют пресс гидравлический разных модификаций. Каждый тип имеет набор типичных характеристик. Горизонтальный пресс используют для производства деталей из металла, а также для их правки. Работа конструкции не требует особых навыков, главное соблюдать предписания техники безопасности. Процесс может контролировать один человек.
Пресс вертикальный гидравлический используют в промышленности и машиностроении. Он имеет более сложную конструкцию. Она состоит из двух насосов с разной шкалой давления. Процесс начинает насос с более низким давлением. Мощный насос подключается позднее в момент опрессовки. Для проверки уровня мощности рабочие пользуются специальным устройством, манометром. Давление поддерживает машинное масло. Ранее цилиндры заполняли водой, однако масло более эффективно для пресса. Пресс гидравлический может быстро видоизменить крепкую металлическую трубу, арматуру до необходимых параметров.
Ручной инструмент для опрессовки проводов и кабельных систем также работает по принципу гидравлики. Ручной пресс используют для монтажа конструкций, прокладывания линей связи и других работ.
Гидравлические ручные инструменты активно применяются в производственных мероприятиях и в процессе обработки различных деталей. Молотки и свёрла могут придать металлической пластине нужную форму и размеры.
Ручной пресс справится и с работой, требующей ювелирной точности. Работая таким инструментом, мастер быстро произведёт спресовку нужных деталей без использования дополнительных инструментов.
Пресс гидравлический применяют и в других видах деятельности. Каждый водитель знает, без пресса невозможен ремонт автомобиля. Прессы используют для сборки, гибки, калибровки подшипников и других деталей.
Сегодня активно используются пакетировочные прессы. С их помощью многие предприятия избавляются от мусора, ненужных бумаг. Эта техника позволяет сократить объёмы выбросов в несколько раз. Конструкция не занимает много места, ей может пользоваться любой работник.
Пресс гидравлический используют ювелиры. С его помощью можно произвести штамповку изделий из драгоценных металлов. Техника работает безупречно, не повреждая изящные украшения. Кроме этого прессы нашли применение в пищевом производстве. Их используют для приготовления теста, отжима и других процессов.
Ручной инструмент реализуют множество организаций. Выбрать подходящий пресс Вам помогут специалисты, которые знакомы со всеми особенностями предлагаемой продукции. Не забывайте проверить документы и другие бумаги, подтверждающие качество инструментов. Сотрудничая с честными компаниями, Вы сможете купить качественный инструмент, который прослужит Вам не один строительно-ремонтный сезон.
www.erg74.ru