Виды гидравлических прессов, применяемых на производстве

Где применяются? Сегодня вы не найдете производства, на котором не используют разнообразные виды гидравлических прессов. Эти устройства можно найти и в колбасном цехе, и на вулканизационной штамповке.

Почему популярны? Для всех видов гидравлических прессов действителен закон гидродинамики, и реализовать его достаточно легко и не затратно. При этом КПД таких устройств весьма велик. Так как же выбрать подходящий под ваши условия гидропресс?

История появления гидравлического пресса

Изобретение этого устройства вполне заслуженно входит в число самых важных достижений человеческой цивилизации. Принцип работы абсолютно всех видов гидравлических прессов основывается на главном законе гидростатики, который в середине XVII века был сформулирован в работах французского физика Блеза Паскаля. В конце XVIII века англичанин Джозеф Брама получил патент на такой станок.

Первые гидропрессы помогали людям поднимать тяжелые грузы, отжимать натуральные масла и соки, формировать тюки сена. Последующая модернизация конструкции позволила уже в 1820 году начать применять гидравлику для прессования труб. Позже устройство дополнили штампом и подвижной траверсой, что дало возможность внедрить технику в производство оружия и боеприпасов.

Гидравлические прессы имеют относительно несложную конструкцию. Посредством их применения можно существенно экономить металл за счет практически полного отсутствия отходов и обеспечивать чрезвычайно высокую производительность. Благодаря указанным преимуществам устройства широко применяют в производстве автомобилей, сельскохозяйственной и другой специальной техники, судостроении, самолетостроении, станкостроении и многих других областях. Без гидравлического оборудования невозможно представить себе современную тяжелую промышленность.

Принцип работы гидравлического пресса

В основе работы различных видов гидравлических прессов, домкратов, амортизаторов и других подобных устройств, представляющих собой, по сути, два соединенных между собой цилиндра с поршнями, лежит принцип, который основан на уже упомянутом основном законе гидростатики. Он заключается в том, что если на меньший поршень площадью S2 действует сила F2, то на больший поршень площадью S1 действует сила F1. Разница между силами F1 и F2 пропорциональна разнице между площадями S1 и S2.

Для того чтобы привести в действие пресс, оператор через систему управления инициирует подачу гидравлической жидкости в цилиндр, что приводит к повышению давления, которое заставляет выдвигаться шток, оказывающий давление на заготовку. Иными словами, гидравлическая система в данном случае увеличивает усилие подобно механическому рычагу.

Общая схема, по которой устроено большинство гидропрессов, такова: поперечная балка, расположенная между двумя прочными металлическими стойками, установленными на общее основание, может перемещаться вверх и вниз для обработки заготовок разной формы и размера. В неподвижную верхнюю перекладину упирается гидравлический цилиндр, из которого выходит шток. Также конструкция может включать в себя масляный бак, систему распределения, трубопровод для гидравлической жидкости и насос. Для изготовления рамы используется профильный прокат, выполненный из прочной конструкционной стали.

Различные модели и виды гидравлических прессов могут отличаться друг от друга следующими характеристиками:

• усилием сжатия (т);
• усилием на ручке (Н);
• рабочей скоростью (мм/сек.);
• рабочим ходом (см);
• давлением гидравлической жидкости (МПа);
• мощностью (кВт);
• габаритными размерами и массой (мм и кг).

Плюсы и минусы гидропресса

Наряду с преимуществами, гидравлические прессы имеют ряд недостатков. В числе плюсов:

1. Надежность и большой срок службы при соблюдении правил эксплуатации и надлежащем уходе,
2. Простота регулировки и контроля развиваемого усилия,
3. Безопасность эксплуатации,
4. Высокий рабочий ресурс,
5. Большой коэффициент усиления,
6. Возможность подачи энергии даже на подвижные элементы конструкции,
7. Практичность,
8. Широкая функциональность (прессы используют для формовки, штамповки, резки, гибки, брикетирования и т. д.),
9. К гидроприводу, помимо пресса, можно подключать большое количество различных устройств и инструментов (гайковерты, дрели, захваты, дисковые пилы, отбойные молотки, ковши и т. п.).

К минусам отнесем:

1. Меньший, чем у механических прессов, коэффициент полезного действия,
2. Относительная дороговизна расходных материалов и комплектующих,
3. Возможное попадание протекшего из системы масла на заготовки.

10 сфер применения гидравлических прессов

Функции, которые могут выполнять различные виды гидравлических прессов, дают возможность применять такие устройства для:

1. Штамповки изделий из металла, пластмассы, резины и других материалов.
2. Запрессовки металлических деталей.
3. Прессования угольных брикетов, древесной стружки, угольно-графитовых электродов и т. д.
4. Металлообработки – горячей или холодной штамповки, резки, обрубки, гибки, правки и т. п.
5. Обработки металлопрофиля и труб.
6. Слесарных работ.
7. Авторемонтных работ.
8. Утилизации отходов (горизонтальные установки).
9. Производства бетонных плит для строительства.
10. Обработки алмазов и ряда других работ.

Основные виды гидравлических прессов

По типу привода гидравлические прессы делятся на:

• насосные – не предусмотрено накопления энергии;
• насосно-маховиковые и насосно-аккумуляторные приводы – энергия накапливается между рабочими ходами.

Гидравлическими прессами принято называть промышленное оборудование, использующее давление жидкости для приложения усилия к обрабатываемым заготовкам и материалам.

В современных производственных процессах широко пользуются:

• Центробежными прессами, которые позволяют штамповать посадочные места, снимать подшипники и выполнять другие сборочные, ремонтные и производственные работы с использованием высокого давления.
• Сборочными прессами, которые помогают фиксировать детали под давлением.
• Прессами с С-образной рамой.
• Печатными прессами с Н-образной рамой (четырехколонные устройства), которые могут выполнять одновременно несколько операций.
• Формовочными прессами, в которых между двумя пластинами сжимается материал, помещенный в специальные формы.
• Ковочными прессами – машинами для пластического деформирования металлических заготовок с использованием пресс-форм.
• Лабораторными прессами – небольшими одноразовыми устройствами, которые применяются для различных исследований, требующих коротких пробных пусков.
• Ламинирующими прессами, которые позволяют наносить полимерное покрытие на дерево, бумагу, металл и другие материалы.
• Прессами LIM, которые предназначены для литья под давлением изделий из полимеров (силикона, пластмасс).
• Механическими – штамповочными, формовочными, резочными, рубочными, сборочными и т. д.
• Пневматическими прессами, которые используют для передачи энергии сжатый воздух.
• Силовыми прессами – машинами с гидравлическим приводом для резки, штамповки и формовки металлических заготовок.
• Гибочными прессами для работы с листовым или рулонным металлом.

• Штамповочными прессами, в работе которых используются специальные штамповочные формы.
• Правильными прессами, позволяющими восстанавливать геометрию деталей.
• Таблетирующими прессами, которые делают возможным изготовление таблеток и брикетов из различных порошкообразных материалов.
• Трансферными гидравлическими прессами, автоматически перемещающими детали в ходе их движения по производственной линии.
• Вакуумными прессами – системами с гидроприводом, позволяющими, например, создавать вакуум, необходимый для ламинирования, склейки и т. д.

Как выбрать гидравлический пресс

Широкий ассортимент гидропрессов, которые поставляют на рынок современные производители из разных стран, дает возможность подобрать оптимальную модель. Помимо характеристик, которые следует учитывать «с запасом», важно принимать во внимание надежность и долговечность приобретаемого гидравлического оборудования.

При выборе также необходимо исходить из:

• размера обрабатываемых заготовок;
• развиваемого усилия.

Например, если вы подбираете оборудование для крупного автосервисного предприятия, обслуживающего грузовой автотранспорт и специальную технику, 10-тонного пресса будет недостаточно, а в маленькую частную мастерскую нет смысла приобретать 100-тонное оборудование.

Максимальное усилие производитель указывает в сопроводительной технической документации. В зависимости от назначения гидравлического пресса можно подобрать оптимальный вариант, исходя из рекомендованных значений, которые обычно составляют:

• для обслуживания легковых автомобилей и средних грузовиков – до 45 т;
• для промышленного производства – от 75 т и выше в зависимости от того, с какими материалами предстоит работать.

Выбирая гидравлический пресс, следует обратить внимание на:

1. Наличие функции автоматического возврата штока, дающей возможность существенно повысить производительность и облегчить работу оператора.
2. Хромирование штока, которое защищает его от коррозии и повышает долговечность оборудования.
3. Наличие предохранительного клапана, который стравливает избыточное давление в гидросистеме и обеспечивает безопасность.
4. Надежность станин – помимо прочности металла, на нее влияет качество сварных швов и/или болтовых соединений.
5. Наличие лебедочного механизма, позволяющего работать с массивными заготовками.
6. Возможность перемещения стола и цилиндра – эта функция позволяет работать с заготовками нестандартной конфигурации.
7. Качество манометра, позволяющего точно измерять и регулировать развиваемое прессом усилие. Оптимальный вариант – глицериновый манометр, который не боится вибрации.

Как уже было сказано, характеристики оборудования должны не просто удовлетворять текущие потребности. Важно иметь некоторый запас, чтобы не столкнуться впоследствии с необходимостью замены гидропресса на более большой или мощный.

Тонкости правильной эксплуатации гидравлического пресса

Из-за относительно простой конструкции гидравлических прессов можно подумать, что они не нуждаются в предохранительных элементах. Однако даже смена погоды, к примеру, может привести к перепадам давления. Если стенки цилиндров изготовлены из недостаточно толстого и качественного металла, гидравлическая жидкость будет нагреваться, повышая вероятность выхода оборудования из строя вследствие избыточной нагрузки. Такие поломки не просто нарушают рабочий процесс, но и представляют опасность для оператора.

Существуют правила, которые следует соблюдать независимо от модели гидравлического пресса:

• к работе можно приступать только после инструктажа по технике безопасности;
• в ходе работы необходимо следить, чтобы не было утечек гидравлической жидкости из цилиндров;
• нельзя держать руки в рабочей зоне;
• закончив работу, следует закрыть клапан и тщательно протереть пресс ветошью.

Гидравлическая жидкость подлежит регулярной замене – в ходе эксплуатации она загрязняется и окисляется, что приводит к изменению термостойкости, адгезии и вязкости. Засорившееся масло можно очистить, воспользовавшись специальными мембранными, изготовленными из перфорированной жести, проволочными или матерчатыми фильтрами.

Мы рассмотрели основные виды гидравлических прессов и нюансы их эксплуатации. Изложенные рекомендации помогут правильно выбрать оборудование, которое прослужит много лет, обеспечивая качественный результат и высокую производительность.