С каким давлением давит пресс
Содержание статьи
Сила давления гидравлического пресса: расчеты и описание
уществует множество приспособлений, предназначенных для увеличения приложенных усилий. К ним можно отнести различные рычаги, блоки, а также такое устройство, как гидравлический пресс.
Схема
Принцип действия
Гидравлический пресс, примеры которого можно встретить в огромном количестве машин, на заводах, в мастерских, работает за счет передачи усилия при помощи жидкости, находящегося под давлением. В основу его действия положен закон Паскаля, согласно которому давление в жидкости передается по всему объему и по всем направлениям одинаково. Таким образом, приложив усилие для создания необходимого давление в одном объеме, можно, передав его в другую емкость значительно изменить усилие.
Устройство пресса представляет собой два цилиндра, заполненных жидкостью, как показано на фото. Один цилиндр имеет больший объем, чем второй. В обоих цилиндрах установлены поршни. В меньшем цилиндре поршень имеет меньшую площадь. Согласно закону Паскаля, давление, действующее на оба поршня одинаково и равно отношению силы, приложенной к меньшему поршню к его площади (P1=F1/S1). Однако и во втором цилиндре давление будет таким же. При этом, учитывая, что площадь второго, большего, поршня больше, чем первого, выводится зависимость:
P1=P2, следовательно — F1/S1=F2/S2. Таким образом, можно вывести следующую формулу: F2/F1=S2/S1. Переведя это выражение на русский язык, можно сделать вывод, что сила давления, действующая на поршень гидравлического пресса зависит от его площади. Чем больше площадь второго цилиндра — тем больше сила. Давление, гидравлического пресса измеряется в Паскалях, условное обозначение — Па. Соответственно, килопаскали — кПа и мегапаскали — МПа.
Таким образом, применяя различные соотношения площадей поршней в цилиндрах, можно добиться практически любого увеличения усилия. Например если площадь большего поршня будет в десять раз больше площади первого, то прикладывая усилие в один Па, на выходе получим — десять. Если представить такие цилиндры в виде весов, то можно привести другой пример: положив на меньший поршень груз весом в 1 кг, другим можно поднять 10 кг.
Особенности расчетов
На практике необходимо учитывать, что несмотря на прямую зависимость, вытекающую из формулы, в реальности таких соотношений добиться невозможно. На давление в гидравлическом прессе прямо или косвенно влияет еще множество различных факторов:
- сила трения — за счет трения поршней о стенки цилиндров снижается сила давления;
- неточность в размерах поршней — приводит к увеличению силы трения и неравномерности передачи усилия;
- другие дефекты конструкции.
Сила давления гидравлического пресса, на практике, в конструкторских бюро, рассчитывается, как сумма всех сил, действующих на поршень. Для таких расчетов существуют специальные формулы, позволяющие учесть максимальное количество факторов, влияющих на поршни.
Устройство
Типичный пример рабочего механизма гидравлического пресса — автомобильный домкрат. Одна из моделей этого устройства показана на фото. Один из его цилиндров имеет очень маленькие размеры, второй же во много раз превышает его по размерам. Такое устройство позволяет даже ребенку без труда поднять большой грузовик. Такие домкраты часто применяют для изготовления самодельных гидравлических прессов. На фото приведен пример такого самодельного устройства.
Жидкость может быть любой. Однако для увеличения эффективности работы устройства обычно применяют специальные масла. Этим достигают две цели:
- увеличение передачи давления;
- уменьшение трения в механизмах пресса.
Особенности конструкции
В зависимости от области применения, существует множество разновидностей конструкций гидравлических механизмов. Гидравлические прессы и устройства, в которых используется его принцип действия в настоящее время широко применяют в следующих отраслях промышленности:
- металлургия — для обработки металлов;
- в машиностроении — для изготовления различных деталей;
- в автосервисе — те же домкраты;
- в экскаваторах и прочей тяжелой строительной технике — для приведения в действие механизмов;
- в подъемной технике, в пищевой промышленности и даже в медицинской технике также применяются гидравлические устройства.
Гидравлический пресс для опрессовки шлангов высокого давления применяется для достижения герметического соединения рукава высокого давления и фитингов, установленных на нем. Опрессовка осуществляется путем обжима деталей при помощи гидравлического пресса с рабочим инструментом соответствующей формы и размера. Существуют ручные гидравлические устройства, с силой давления до 0.7 МПа.
При необходимости создать очень большое усилие, в последнее время часто применяют гидравлический пресс высокого давления. Особенность его устройства заключается в наличии нескольких мультипликаторов — систем цилиндров, каждый из которых позволяет з поднять давление в 50 и более раз. Мультипликаторы установлены таким образом, что высокое давление предыдущего передается, как низкое давление следующему мультипликатору. Таким образом увеличение силы умножается в зависимости от количества мультипликаторов.
В последнее время многие механики-любители и частные предприниматели, в целях экономии средств изготавливают гидравлические прессы самостоятельно. Для этого приспосабливают автомобильный домкрат, установленный на специальной станине. Такое устройство также заслуживает внимания, так как помогает решать различные бытовые проблемы, связанные со строительством и выполнением некоторых ремонтных работ.
Многие прессы, применяемые в быту и на производстве для упрощения управления оснащены различными вспомогательными механизмами:
- насосами — для нагнетания жидкости в цилиндрах;
- электроприводами — для уменьшения трудоемкости процесса.
В последнее время появляются все новые области применения таких устройств, что способствует развитию этой техники, а применение новых более легких и прочных материалов делают ее более доступной и эффективной.
Источник
Как узнать какое давление на заготовку, при самодельном прессе
Добрый день!
Есть самодельный пресс такого типа из домкрата.
С помощью чего возможно точно знать какое давление мы приложим к заготовке….2…5 или 10т
И второй вопрос каким образом возможно нагреть прессуемую заготовку к примеру до 500 град…, находящуюся под прессом?
Заранее благодарен!!!
Надо манометр вкрутить в домкрат вместо заглушки и еще знать диаметр поршня.
поставить манометр и зная площадь поршня можно посчитать. Если заготовка небольшая то можно резаком нагреть.
к примеру диаметр поршня 5см, а манометр показывает какуюто величину, как рассчитать?
S=Пr квадрат будет площадь умноженная на давление к примеру 100кг/см2 получается сила 1963кг (2,5*2,5*3,14*100)
у хороших метрологов есть конечно таблеточный динамометр но это нам недоступно.
Изменено 9 декабря, 2015 пользователем 850
keram, ну это же школьный курс физики…
F=P*S, где F — усилие, P — давление, S — площадь поршня.
Для круглого поршня приближенно S=0,785*d^2 (d^2 — это диаметр в квадрате).
Если диаметр берете в см, то давление выражаете в кг/см^2. Результат (усилие) получаете в кг.
Так школьный курс, кто его помнит)))
Благодарю!!! с этим разобрались.
А по поводу тепмературы, как нагреть прессуемую деталь до нужной температуры, под прессом. И знать точно какая температура, причем некоторое время удерживать эту заданную тепмературу
Температуру можно контролировать термопарой вставленной в пресс форму (в удобное место) или есть темп не сильно большая то пирометром
если заготовка не большая , ручным индуктором например , продаются сейчас такие на базаре , для рихтовщиков
А по поводу тепмературы, как нагреть прессуемую деталь до нужной температуры, под прессом. И знать точно какая температура, причем некоторое время удерживать эту заданную тепмературу
если заготовка не большая , ручным индуктором например , продаются сейчас такие на базаре , для рихтовщиков
Или сделать
. Ну только немного его модифицировать для возможности регулировки температур. Это при условии, что заготовка небольшая и имеет более-менее правильную форму (круг, в идеале)
Как узнать какое давление на заготовку, при самодельном прессе
🙂
А по температуре… При таком самодельном прессе, может, никак и не подогреть, и не проконтролировать. На прессах для вулканизации, например, сами плиты пресса подогреваются ТЭНами. Хотя… Уже предложили индукторы вот.
Изменено 24 февраля, 2016 пользователем bull
Надо манометр вкрутить в домкрат вместо заглушки
кто читать не умеет?
Хе-Хемуль, вон оно что… :wacko: Но отвечают (спрашивают, что неясно) обычно или по топику, или по предыдущему сообщению (а не через 7 постов). Цитату бы привели чтоли на этот второй пост в теме. 🙂
Ну, если про домкрат… Там на рисунке внизу есть черная штучка. Полагаю, туда и предложили вкрутить манометр. Т.е. вместо этой черной штучки.
Изменено 24 февраля, 2016 пользователем bull
мне тоже про заглушку интересно
Если вместо той черной фигни внизу манометр вкрутить, то это равносильно тому, что уберем запорный клапан и масло из под цилиндра будет сливаться обратно в бачок
мне тоже про заглушку интересно
Если интересно, спросите у того, кто это делал.
https://www.chipmaker…__from__1
https://www.chipmaker…_1#entry1290376
Лично я делал пресс из двух одинаковых домкратов (советских). Одним качаешь, а вылазят два штока. Шток на том, которым качаешь, фиксировал механически. Соединял трубкой, которую вкрутил просто вместо какой-то заглушки. Конструкцию домкрата не помню, как собрал — забыл сразу. Домкрат разбирал полностью, чистил и заодно изучал, куда вкрутиться. Никаких переделок, просто вместо заглушки штуцер для трубки.
https://www.chipmaker…ost__p__1659752
Благодарен всем за то что делитесь, помогаете!
Возник вопрос в эксплуатации 100 тонного домкрата. Кто-нибуть пробовал измерить давление при таких величинах? Все манометры максимум до 10000 кг/ см Есть ли манометры на более крутые величины, если нет то как измеряют?
Возник вопрос в эксплуатации 100 тонного домкрата. Кто-нибуть пробовал измерить давление при таких величинах? Все манометры максимум до 10000 кг/ см Есть ли манометры на более крутые величины, если нет то как измеряют?
какой приблизительно диаметр поршня, я вас удивлю но давление масла там будет в пару сотен атмосфер. Как пример если диаметр 200мм то 100тон можно будет достигнуть на давлении 320кг/см2…
, я вас удивлю но давление масла там будет в пару сотен атмосфер.
До 500-700 реально накачать.
все верно, проверил экспериментально, благодарю
Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь
Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий
Войти
Уже есть аккаунт? Войти в систему.
Войти
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
- Активность
- Главная
- Технологии металлообработки
- Обработка давлением
- Прессование
- Как узнать какое давление на заготовку, при самодельном прессе
Источник
8.7.2. Удельное давление прессования
Давления пресса на пресс-материал в процессе прессования используется для уплотнения материала, для заполнения им полости пресс-формы, для проведения химических реакций отверждения материала, для предотвращения раскрытия пресс-формы под действием образующихся в пресс-материале паров и газов. От величины давления зависит качество изделий.
Давление (в кг), которое производит пресс на 1 см2 площади прессования, носит название удельного давления прессования. В зависимости от режима прессования, от формы изделия, от других условий удельное давление прессования для пресс-материалов, у которых наполнителем является древесная мука должно быть до 300 кгс/см2. Для пресс-материалов с волокнистым наполнителем удельное давление должно быть от 200 до 400 кгс/см2, для изделий из слоистых пресс-материалов — 300-600 кгс/см2.
Удельное давление — величина расчетная. Для его расчета надо знать площадь прессования, которая имеет различный смысл для разных типов пресс-форм. Для полузакрытых форм с перетеканием площадь прессования равна сумме площади горизонтальной проекции изделия и площади отжимного канта. Для открытых форм площадь прессования равна площади горизонтальной проекции изделия.
Кроме площади прессования надо знать для оценки величины удельного давления и величину эффективного давления пресса, величина которого равна удельному давлению гидравлической жидкости, умноженной на площадь сечения плунжера пресса. Эффективное усилие пресса зависит от состояния самого пресса, т.е. от степени износа, от качества уплотнений. Эффективное усилие может быть равно номинальному или меньше его на 10-15 %. Удельное давление прессования определяется из соотношения:
где N — эффективное усилие пресса, т;
F — площадь прессования, см2;
n — число оформляющих гнезд в ПФ.
Для многогнездных пресс-форм с общей загрузочной камерой n=1.
Удельное давление зависит от конструкции пресс-формы, марки материала, размеров и конфигурации изделия. На величину необходимого удельного давления влияет текучесть перерабатываемой партии материала. Чем больше текучесть, тем легче материал заполняет формующую полость пресс-формы, и тем меньше удельное давление необходимо для прессования. Поэтому применение предварительно нагретого пресс-материала позволяет на 10-15 % снизить давление прессования, т.к. подогретый материал лучше течет.
Как известно, материал с волокнистым наполнителем имеет меньшую текучесть, чем материал с порошкообразным наполнителем, а следовательно, при изготовлении одних и тех же изделий при переходе от пресс-материала с порошкообразным наполнителем на материал с волокнистым надо учитывать удельное давление.
Наибольшее влияние на изменение величины удельного давления оказывает высота изделия: чем она больше, тем больше удельное давление должно быть. Увеличение высоты изделия с вертикальными стенками требует большего повышения давления, чем изделия со стенками обтекаемой формы.
При изготовлении одного и того же изделия в пресс-форме с перетеканием удельное давление может быть ниже, чем при прессовании его в закрытой пресс-форме поршневого типа. В многогнездной форме удельное давление обычно бывает выше, в одногнездной форме из-за неравномерного распределения зазоров между пуансоном и матрицей в различных гнездах формы. Повышение давления выше необходимого заметно не изменяет свойств изделий, но повышаются энергозатраты и это давление является излишним.
Источник
Гидравлический пресс — устройство и принцип работы
2019-11-23
Гидравлический пресс — это 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.
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:
- F1/S1=F2/S2
- F2=F1*S2/S1
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 и возможность 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.
Источник