Принцип работы гидравлического пресса расчет силы прессования. Гидравлический пресс: принцип работы и применение на производстве

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.

Основано на законе Паскаля о гидростатике, который гласит, что жидкость передает одинаковое давление во всех направлениях. Как понятно из названия, главным действующим элементом такого механизма является жидкость - обычно масло, реже вода из-за низкой плотности. С помощью пресса к определенной точке прикладывается большое усилие с минимальными затратами энергии. Чаще всего это нужно при работе с металлами, поэтому такие приборы встречаются в промышленности (на производствах, в цехах) и автомастерских.

Что такое гидравлический пресс?

Конструкция прибора крайне проста и придумана еще в семнадцатом веке. Конечно, с тех пор она усовершенствована, да и вариантов появилось достаточно много, но в основе все также:

два сообщающихся сосуда;
жидкость;
шток.
два поршня.

Последние как раз и создают необходимое количество паскаль давления. Один из цилиндров, как и расположенные внутри поршни, меньше другого. Маленький цилиндр оказывается давление на жидкость, она, в свою очередь, передает это усилие на большой, который и приводит в движение шток. Шток же, оборудованный подходящей насадкой, взаимодействует непосредственно с материалом, на который нужно оказать давление прессом. Площадь воздействия при этом небольшая, хотя все зависит от размеров оборудования и выбора насадки для штока.

Для чего применяется пресс гидравлический

Обычно, прессы используются для работы с эластичными, но прочными материалами. Первым кандидатом на обработку зачастую становится металл и его сплавы. С помощью гидроагрегата делают:

подшипники и втулки;
опрессовку;
штамповку изделий;
изгибы;
правку дефектов;
прессовку (склеивание).

Благодаря возможностям устройства то, что вручную выполняют долго (или не могут вообще), под давлением осуществляется за несколько секунд благодаря гидравлической энергии.

Классификация гидравлических прессов

Следует помнить, что разновидностей прессов существует огромное количество. Они отличаются, как по обрабатываемым материалам (металл и полимеры), так и по конструкции (колонные и станинные), хот принцип работы неизменен. Говоря же про оборудование для СТО, обычно выбирают напольные вертикальные прессы из-за их небольших размеров и простоты управления. Промышленный пресс имеет громоздкую конструкцию, требует много места и зачастую дополнительного оборудования, такого, как электроприводы для подачи жидкости в цилиндры, поэтому встретить такой агрегат в автомобильной мастерской сложно. Кроме того, усилие, которое поршень передает заготовке у подобных агрегатов слишком велико для работы с автомобильными материалами.

Какие бывают прессы для СТО

Обычно в мастерских нужен пресс для запрессовки подшипников или работы с поврежденным металлом - частями корпуса и колесными дисками. Оператору нужно либо подогнать детали плотно друг к другу, как те же подшипники или втулки, либо исправить дефект покрытия точным применением гидравлического усилия. Конструкция пресса при этом проста: в основе все так же два цилиндра и шток, оказывающий давление на материал, и деталь, приводящая в движение малый цилиндр вместе с жидкостью. И разделяется такое оборудование на два вида:

Пресс гидравлический ручной. Называется так из-за компактных размеров и специфики эксплуатации - весит всего несколько килограмм и используется, как ручной инструмент, без каких либо креплений. Его без проблем можно переносить, а опрессовка происходит вследствие рычажной тяги.
Автоматический гидравлический пресс. Это уже стационарный станок, с помощью которого можно получить в разы большее давление, чем предыдущим агрегатом. Усилие регулируется переключателем, а активируется система кнопкой или рычагом.

Такие прессы чаще всего встречаются в автомастерских для выдавливания и установки подшипников, обжимки и опрессовки кабелей, правильных работ по металлу, ковки, штамповки или прессования отходов, от металлической стружки до создания пеллет.

Гидравлический пресс для СТО

Прессы встречаются на каждой станции технического обслуживания автомобилей. Гидропресс для автосервиса используется мастерами для:

рихтовки элементов корпуса;
штамповки деталей;
выпрессовки втулок и подшипников;
склейки под давлением.

Также такие агрегаты используются при работе с двигателем, как в сборке, так и в разборке. Гидравлические прессы для СТО имеют важное значение, ведь при их доступной стоимости и простоте использования, позволяют быстро разобрать детали или качественно собрать после ремонта. Для некоторых элементов машины максимально прочная установка, например, подшипника крайне важна, и от нее зависит безопасность водителя.

Какой мощности выбрать пресс для СТО

У пресса много параметров, которые необходимо оценить перед покупкой:

способ установки в помещении;
наличие манометра для контроля прикладываемого усилия;
система автоматического возврата цилиндра, что упрощает работу оператору в физическом плане;
тип привода нагнетания давления, от ручного до электрического;
системы безопасности, блокирующие работу при неполадках.

Естественно, чем шире функционал имеет пресс гидравлический для СТО , тем выше его стоимость, но и скорость с эффективностью работы также увеличиваются.

Самым главным параметром, на который нужно обратить внимание, является мощность - максимальное усилие, прикладываемое штоком к требующему обработки материалу. Так, для всех работ с легковыми автомобилями хватит пресса с давлением до 30 тонн, при этом покупать меньше 15 не рекомендуется, т.к. многие десятитонники не справляются с заменой сайлентблоков на современных автомобилях. А в случае работы с грузовыми машинами или тяжелыми внедорожниками лучше выбрать пресс с максимальным давлением 100 тонн и не менее 50 тонн.

Где купить гидравлический пресс для СТО

На сайте представлены модели от лучших мировых производителей, так что подобрать подходящую легко - по цене, мощности или дополнительным функциям. Магазин Автомеханика предлагает всю технику, которая нужна для организации СТО, в том числе и прессы.

Что нужно для открытия СТО? Просто позвонить в Автомеханику и заказать нужную технику: быстро, недорого, с доставкой. Просто свяжитесь с менеджером и вам помогут выбрать все для эффективного бизнеса.

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.

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.