A prasa hydrauliczna maszyna wyposażona w łoże lub płytę, na której umieszcza się materiał metalowy, tak aby można go było kruszyć, prostować lub formować.

Wszystko to jest możliwe dzięki prasie hydraulicznej

Koncepcja prasy hydraulicznej opiera się na teorii Pascala, która głosi, że gdy ciśnienie jest wywierane na płyny w układzie zamkniętym, ciśnienie w całym układzie pozostaje stałe. Mówiąc prościej, prasa hydrauliczna to maszyna, która wykorzystuje ciśnienie wywierane na płyny do kruszenia.

Joseph Bramah wynalazł prasę hydrauliczną, stąd też znana jest ona jako prasa Bramaha.

Jak Prasa hydrauliczna fabryka

Ponieważ prasa hydrauliczna działa w oparciu o prawo Pascala, jej działanie jest podobne do działania układu hydraulicznego. Prasa hydrauliczna składa się z podstawowych elementów układu hydraulicznego, takich jak cylinder, tłoki, przewody hydrauliczne itp. Działanie tej prasy jest bardzo proste. Układ składa się z dwóch cylindrów, do których wlewa się ciecz (zwykle olej) o małej średnicy. Ten cylinder nazywany jest cylindrem podrzędnym.

Powierzchnie dużego i małego tłoka wynoszą odpowiednio S2 i S1, a siły działające na tłoki wynoszą odpowiednio F2 i F1. Zgodnie z zasadą Pascala, ciśnienie zamkniętej cieczy jest wszędzie takie samo, tj. F2/S2=F1/S1=p; F2=F1(S2/S1). Reprezentuje to efekt wzmocnienia ciśnienia hydraulicznego. Podobnie jak w przypadku wzmocnienia mechanicznego, siła rośnie, ale praca nie wzrasta.

Zatem droga ruchu dużego tłoka jest S1/S2 razy większa od drogi ruchu małego tłoka. Zasada działania pompy polega na tym, że pompa olejowa dostarcza olej hydrauliczny do zintegrowanego bloku zaworów kartridżowych i rozprowadza go do górnej lub dolnej komory cylindra poprzez różne zawory jednokierunkowe i przelewowe, wprawiając cylinder w ruch pod wpływem oleju pod wysokim ciśnieniem. Jest to urządzenie wykorzystujące ciecz do przenoszenia ciśnienia.

Przepływ cieczy w zamkniętym zbiorniku odbywa się zgodnie z prawem Pascala. Hydrauliczny układ przeniesienia napędu czterokolumnowej prasy hydraulicznej składa się z mechanizmu napędowego, mechanizmu sterującego, mechanizmu wykonawczego, mechanizmu pomocniczego oraz czynnika roboczego. Mechanizm napędowy zazwyczaj wykorzystuje pompę olejową, która zazwyczaj jest pompą do oleju produktowego.

Aby spełnić wymagania dotyczące prędkości ruchu siłownika, wybiera się jedną lub kilka pomp olejowych. Niskie ciśnienie; pompa łopatkowa dla średniego ciśnienia; pompa nurnikowa dla wysokiego ciśnienia. Obróbka ciśnieniowa i formowanie różnych tworzyw sztucznych, takie jak wytłaczanie, gięcie, głębokie tłoczenie blach ze stali nierdzewnej oraz formowanie na zimno części metalowych. Może być również stosowana do prasowania produktów proszkowych, ściernic, bakelitu i produktów termoutwardzalnych z żywic.

Siła wywierana na płyny przez mniejszy cylinder powoduje większą siłę nacisku w cylindrze głównym. Prasa hydrauliczna jest wykorzystywana głównie w przemyśle, gdzie do sprasowania metali w cienkie arkusze wymagane jest wysokie ciśnienie. Przemysłowa prasa hydrauliczna wykorzystuje materiał poddawany obróbce wraz z płytami prasującymi, aby zgnieść lub wytłoczyć materiał w cienkie arkusze.

Układ hydraulicznyPrasa hydrauliczna działa w oparciu o zasadę Pascala, która głosi, że po przyłożeniu ciśnienia do zamkniętego płynu, zmiana ciśnienia następuje w całym płynie. Układ hydrauliczny składa się z pompy hydraulicznej, płynu hydraulicznego oraz jednego lub więcej cylindrów hydraulicznych.  

Pompa hydraulicznaPompa hydrauliczna odpowiada za przemieszczanie płynu hydraulicznego (zazwyczaj oleju) w układzie. Po uruchomieniu pompa wytwarza przepływ płynu hydraulicznego, który wpływa do cylindra.

Płyn hydraulicznyPłyn hydrauliczny to medium, przez które przenoszone jest ciśnienie. Przepływa on rurami i wężami od pompy do cylindra. Płyn musi być nieściśliwy, aby skutecznie przenosić ciśnienie.

Siłownik hydraulicznyCylinder hydrauliczny składa się z tłoka, który porusza się w cylindrycznej komorze. Gdy płyn hydrauliczny jest pompowany do cylindra, naciska on na tłok, generując siłę.

Generowanie siłySiła generowana przez prasę hydrauliczną jest wynikiem ciśnienia wywieranego na płyn hydrauliczny i powierzchnię tłoka. Wzór używany do obliczenia siły to:

Siła = Ciśnienie × Powierzchnia

Proces kompresji:W miarę jak tłok się porusza, ściska on materiał umieszczony w prasie. Ta siła ściskająca może być wykorzystywana w różnych zastosowaniach, takich jak formowanie, odlewanie, wykrawanie i cięcie materiałów.

System sterowaniaPrasa hydrauliczna jest wyposażona w system sterowania, który pozwala operatorowi regulować ciśnienie, prędkość i kierunek tłoka. Zapewnia to precyzyjną kontrolę nad procesem prasowania.

Mechanizmy bezpieczeństwa:Prasy hydrauliczne często mają zabezpieczenia, takie jak zawory bezpieczeństwa, przyciski zatrzymania awaryjnego i osłony, które chronią operatora przed potencjalnymi zagrożeniami.

Zastosowania prasy hydraulicznej

Prasa hydrauliczna jest wykorzystywana w niemal wszystkich zastosowaniach przemysłowych. Zasadniczo służy ona do przetwarzania przedmiotów metalowych na arkusze blachy. W innych gałęziach przemysłu służy do rozrzedzania szkła, produkcji proszków w przemyśle kosmetycznym oraz do formowania tabletek do celów medycznych. Inne typowe zastosowania pras hydraulicznych to:

●Do kruszenia samochodów. Prasa hydrauliczna jest sercem każdego systemu kruszenia samochodów. W tym procesie silnik hydrauliczny wywiera wysokie ciśnienie na płyny do cylindrów. Ciśnienie płynu powoduje uniesienie płyt, które z dużą siłą naciskają na samochód, miażdżąc go.

●Kakao w proszku beztłuszczowe. Podczas przetwarzania ziaren kakaowca powstaje płyn znany jako miazga czekoladowa. Aby uzyskać beztłuszczowy proszek kakaowy, jest on wyciskany w prasie hydraulicznej. Po tym etapie płyn jest poddawany dalszej obróbce w celu uzyskania proszku. Uzyskany w ten sposób proszek to kakao w proszku, które jest beztłuszczowe.

●Do wyrobu mieczy. W procesie produkcji mieczy, do nadania płaskiego kształtu surowej stali stosuje się prasę hydrauliczną.

Medium robocze

Funkcją medium roboczego używanego w prasie hydraulicznej jest nie tylko przenoszenie ciśnienia, ale także zapewnienie, że części robocze maszyny będą czułe, niezawodne, trwałe i mniej przeciekające.

Podstawowe wymagania stawiane prasie hydraulicznej w stosunku do medium roboczego to:

①Posiada odpowiednią płynność i niską ściśliwość, co poprawia wydajność transmisji;

②Może zapobiegać korozji;

③Posiada dobre właściwości smarne;

④Łatwe do uszczelnienia;

⑤ Stabilna wydajność, długotrwała praca bez pogorszenia.

Prasa hydrauliczna początkowo wykorzystuje wodę jako medium robocze, a następnie jest ona przekształcana w emulsję, sporządzoną poprzez dodanie niewielkiej ilości emulsji do wody, aby zwiększyć smarowność i zmniejszyć rdzewienie. Pod koniec XIX wieku pojawiły się prasy hydrauliczne wykorzystujące olej mineralny jako medium robocze. Olej ten charakteryzuje się dobrą smarownością, odpornością na korozję i umiarkowaną lepkością, co korzystnie wpływa na wydajność prasy hydraulicznej.

W drugiej połowie XX wieku pojawił się nowy rodzaj emulsji na bazie wody. Jej emulsja to „woda w oleju”, zamiast pierwotnej formy „olej w wodzie”. Zewnętrzną fazą emulsji „woda w oleju” jest olej. Jej smarność i odporność na korozję są zbliżone do oleju, a ponadto zawiera bardzo mało oleju i jest trudnopalna. Emulsje na bazie wody są jednak droższe, co ogranicza ich promocję.

Rodzaje pras hydraulicznych

Istnieje wiele różnych typów pras hydraulicznych, które odpowiadają zróżnicowanym potrzebom różnych gałęzi przemysłu. Oto niektóre z nich:

●Prasy do wałów: Prasy te są zazwyczaj używane, gdy praca nie jest ciężka. Dostępne są w różnych rozmiarach i specyfikacjach. Jednak w porównaniu z innymi prasami hydraulicznymi, nie wytwarzają one dużych nacisków wymaganych do uzyskania większej wydajności. Prasy trzpieniowe są wykorzystywane w procesach takich jak przebijanie otworów w metalu, tłoczenie, spłaszczanie metalu, rozrywanie, znakowanie napisów itp.

●Prasy laminujące: W przeciwieństwie do innych pras hydraulicznych, które są obsługiwane automatycznie, te prasy wymagają pracy ręcznej. Prasy laminujące posiadają dwa otwory zwane płytami. Jeden służy do nagrzewania, a drugi do chłodzenia. Dzięki temu proces laminowania jest stosunkowo szybszy. Za pomocą tych pras można laminować materiały takie jak polimery na papierze i metalu. W przypadku pras laminujących płyty są zazwyczaj podgrzewane olejem lub elektrycznie. Prasa laminująca jest również wykorzystywana do typowych zastosowań, takich jak laminowanie dowodów osobistych, certyfikatów, a nawet okładek książek. W ten sposób prasy laminujące umożliwiają szybkie i łatwe laminowanie w zastosowaniach przemysłowych i domowych.

●Prasy ramowe typu C: Te prasy mają kształt litery „C”, który został specjalnie zaprojektowany, aby zmaksymalizować przestrzeń na podłodze dla pracowników, umożliwiając im swobodne poruszanie się w miejscu pracy. W przeciwieństwie do innych pras wieloprocesowych, prasy ramowe typu C umożliwiają tylko jedno zastosowanie. Ich zastosowanie obejmuje prostowanie, ciągnienie i głównie prace montażowe. Prasy ramowe typu C są dostępne w różnych gramaturach. Prasy ramowe typu C są również dostępne z dodatkowymi funkcjami, takimi jak stojaki jezdne i manometry.

●Prasy pneumatyczne: Prasy te są podstawowymi prasami hydraulicznymi stosowanymi w przemyśle, ponieważ sprężają powietrze, wytwarzając ciśnienie i wprawiając je w ruch. Zaletą pras pneumatycznych jest szybkość wykonywania operacji, natomiast wadą – brak możliwości wytwarzania ekstremalnie wysokich ciśnień, jakie osiągają inne prasy hydrauliczne. Prasy pneumatyczne są często wykorzystywane w układach hamulcowych samochodów i samolotów. Przemysłowe zastosowania pras pneumatycznych obejmują montaż, ciągnienie, wykrawanie itp. Prasa pneumatyczna zazwyczaj wymaga stałego operatora, a dla jego bezpieczeństwa stosuje się również dodatkowe akcesoria, takie jak elektryczne urządzenia zabezpieczające.

●Prasy mechaniczne: Prasy te są wykorzystywane w dużych gałęziach przemysłu, wymagających użycia ciężkiego sprzętu i maszyn. Istnieją dwa rodzaje pras mechanicznych w zależności od rodzaju zastosowanego sprzęgła: ze sprzęgłem pełnoobrotowym i sprzęgłem częściowoobrotowym. W przypadku sprzęgła pełnoobrotowego, sprzęgło nie może zostać rozłączone, dopóki wał korbowy nie wykona pełnego obrotu. W przypadku sprzęgła częściowoobrotowego, sprzęgło może zostać rozłączone w dowolnym momencie, przed lub po pełnym obrocie. Prasy mechaniczne wiążą się z dużym niebezpieczeństwem ze względu na ciężki przebieg prac. Podczas ich użytkowania stosuje się wiele środków bezpieczeństwa.

●Prasy montażowe: W prasach tych do montażu i konserwacji części wykorzystywane jest wysokie ciśnienie wytwarzane przez tłoki i płyny hydrauliczne.

●Prasy ramowe typu H: Tego typu prasy mają specyficzny kształt litery „H” i mogą obsługiwać więcej niż jedno zadanie.

Demo wideo