А гидравлический пресс машина, имеющая станину или плиту, в которую помещается металлический материал для его дробления, выпрямления или формования.

Все это стало возможным благодаря гидравлическому прессу

Концепция гидравлического пресса основана на теории Паскаля, которая гласит, что при воздействии давления на жидкости в замкнутой системе давление во всей системе всегда остаётся постоянным. Проще говоря, гидравлический пресс — это машина, использующая давление, оказываемое на жидкости, для дробления чего-либо.

Джозеф Брама изобрел гидравлический пресс, поэтому его также называют прессом Брамаха.

Как Гидравлический пресс работает

Поскольку гидравлический пресс работает по закону Паскаля, его принцип работы аналогичен принципу работы гидравлической системы. Гидравлический пресс состоит из основных компонентов, используемых в гидравлической системе, включая цилиндр, поршни, гидравлические трубки и т.д. Принцип работы такого пресса очень прост. Система состоит из двух цилиндров, в каждом из которых, небольшого диаметра, находится рабочая жидкость (обычное масло). Этот цилиндр называется рабочим.

Площади большого и малого плунжеров равны S2 и S1 соответственно, а силы, действующие на плунжеры, равны F2 и F1 соответственно. Согласно принципу Паскаля, давление в замкнутой жидкости везде одинаково, то есть F2/S2=F1/S1=p; F2=F1(S2/S1). Это представляет собой эффект усиления гидравлического давления. Подобно механическому усилению, сила увеличивается, но работа не увеличивается.

Следовательно, ход большого плунжера равен S1/S2, умноженному на ход малого плунжера. Основной принцип работы заключается в том, что масляный насос подает гидравлическое масло во встроенный блок клапанов картриджного типа и распределяет его в верхнюю или нижнюю полость цилиндра через различные обратные и перепускные клапаны, приводя цилиндр в движение под действием масла высокого давления. Это устройство использует жидкость для передачи давления.

При перемещении жидкости в закрытом сосуде давление подчиняется закону Паскаля. Гидропривод четырёхколонного гидравлического пресса состоит из силового механизма, механизма управления, исполнительного механизма, вспомогательного механизма и рабочего тела. В качестве силового механизма обычно используется масляный насос, который, как правило, представляет собой насос подачи масла.

Для обеспечения требуемой скорости перемещения привода выбирается один или несколько масляных насосов. Низкого давления; пластинчатый насос для среднего давления; плунжерный насос для высокого давления. Обработка давлением и формовка различных пластмасс, например, экструзия, гибка, глубокая вытяжка листов из нержавеющей стали и холодная формовка металлических деталей. Также может использоваться для прессования порошковых изделий, шлифовальных кругов, бакелита и изделий из термореактивных смол.

Сила, действующая на жидкость со стороны меньшего цилиндра, приводит к увеличению силы, возникающей при нажатии на главный цилиндр. Гидравлический пресс в основном используется в промышленности, где требуется большое давление для прессования металлов в тонкие листы. Промышленный гидравлический пресс использует обрабатываемый материал и прессующие плиты для его дробления или штамповки в тонкий лист.

Гидравлическая система: Гидравлический пресс работает по принципу Паскаля, который гласит, что при приложении давления к замкнутому объёму жидкости изменение давления происходит во всём объёме. Гидравлическая система состоит из гидравлического насоса, гидравлической жидкости и одного или нескольких гидравлических цилиндров.  

Гидравлический насос: Гидравлический насос отвечает за перемещение гидравлической жидкости (обычно масла) по системе. При активации насоса создается поток гидравлической жидкости, который поступает в цилиндр.

Гидравлическая жидкость: Гидравлическая жидкость — это среда, через которую передается давление. Она течет по трубкам и шлангам от насоса к цилиндру. Для эффективной передачи давления жидкость должна быть несжимаемой.

Гидравлический цилиндр: Гидравлический цилиндр состоит из поршня, который перемещается внутри цилиндрической камеры. При подаче гидравлической жидкости в цилиндр она давит на поршень, создавая усилие.

Генерация силы: Сила, создаваемая гидравлическим прессом, определяется давлением, приложенным к гидравлической жидкости, и площадью поршня. Формула для расчёта силы:

Сила=Давление×Площадь

Процесс сжатия: При движении поршня он сжимает материал, помещённый в пресс. Эта сила сжатия может использоваться для различных целей, таких как формовка, литьё, штамповка и резка материалов.

Система управления: Гидравлический пресс оснащён системой управления, которая позволяет оператору регулировать давление, скорость и направление движения поршня. Это обеспечивает точный контроль над процессом прессования.

Механизмы безопасности: Гидравлические прессы часто оснащены функциями безопасности, такими как клапаны сброса давления, кнопки аварийной остановки и защитные ограждения для защиты оператора от потенциальных опасностей.

Использование гидравлического пресса

Гидравлический пресс используется практически во всех отраслях промышленности. Но, в основном, он используется для преобразования металлических изделий в листы. В других отраслях он применяется для утончения стекла, производства порошков в косметической промышленности и для формования таблеток медицинского назначения. Гидравлические прессы также широко применяются для:

●Для дробления автомобилей. Гидравлический пресс — это сердце любой системы дробления автомобилей. В этом процессе гидравлический двигатель оказывает большое давление на жидкость, поступающую в цилиндры. Давление жидкости поднимает плиты, которые с большой силой воздействуют на автомобиль, сминая его.

●Обезжиренный какао-порошок. В процессе переработки какао-бобов образуется жидкость, называемая шоколадным тертым. Для производства обезжиренного какао-порошка эта жидкость отжимается в гидравлическом прессе. После этого жидкость подвергается дальнейшей обработке для получения порошка. Полученный таким образом порошок называется какао-порошком, не содержащим жира.

●Для изготовления мечей. В процессе изготовления мечей используется гидравлический пресс, который придаёт сырой стали плоскую форму.

Рабочая среда

Функция рабочей среды, используемой в гидравлическом прессе, заключается не только в передаче давления, но и в обеспечении чувствительности, надежности, долговечности и минимальной утечки рабочих частей машины.

Основные требования гидравлического пресса к рабочей среде:

①Обладает подходящей текучестью и низкой сжимаемостью для повышения эффективности передачи;

②Может предотвратить коррозию;

③Обладает хорошими смазывающими свойствами;

④Легко герметизируется;

⑤ Стабильная производительность, длительная работа без ухудшений.

Первоначально в гидравлическом прессе в качестве рабочей среды использовалась вода, а затем её заменили на эмульсию, получаемую добавлением небольшого количества эмульгированного масла в воду для улучшения смазывающей способности и предотвращения ржавления. В конце XIX века появились гидравлические прессы, в которых в качестве рабочей среды использовалось минеральное масло. Масло обладает хорошими смазывающими свойствами, коррозионной стойкостью и умеренной вязкостью, что способствует повышению производительности гидравлического пресса.

Во второй половине XX века появился новый тип эмульсий на водной основе. Их эмульгированная форма представляла собой «вода в масле» вместо изначальной «масло в воде». Внешней фазой эмульсии «вода в масле» является масло. Её смазывающая способность и коррозионная стойкость близки к маслу, она содержит очень мало масла и не горит. Однако водные эмульсии стоят дороже, что ограничивает их продвижение.

Типы гидравлических прессов

Существует множество различных типов гидравлических прессов, отвечающих различным требованиям различных отраслей промышленности. Вот некоторые из них:

●Прессы Arbor: Эти прессы обычно используются в случаях, когда работа не требует больших усилий. Они выпускаются в различных размерах и с различными техническими характеристиками. Однако, по сравнению с другими гидравлическими прессами, они не создают большого давления, необходимого для повышения производительности. Прессы с пазами используются для таких процессов, как прокалывание отверстий в металле, штамповка, выравнивание металла, разрывание, маркировка и т. д.

●Ламинирующие прессы: В отличие от других гидравлических прессов, работающих автоматически, эти прессы используют ручной труд. Ламинирующие прессы имеют два отверстия, называемых пластинами. Одно используется для нагрева, а другое – для охлаждения. Это значительно ускоряет процесс ламинирования. С помощью этих прессов можно ламинировать такие материалы, как полимеры, на бумагу и металл. В ламинирующих прессах пластины обычно нагреваются маслом или электричеством. Ламинирующий пресс также используется для таких распространенных целей, как ламинирование удостоверений личности, сертификатов и даже обложек книг. Таким образом, ламинирующие прессы обеспечивают быстрое и простое ламинирование в промышленных и бытовых целях.

●Прессы с С-образной рамой: Эти прессы имеют С-образную форму, специально разработанную для максимального использования рабочего пространства и удобства перемещения по рабочему месту. В отличие от других прессов, выполняющих несколько операций, прессы с С-образной рамой предназначены только для одной операции. Они включают в себя рихтовку, вытяжку и, в основном, сборку. Прессы с С-образной рамой выпускаются с различной грузоподъёмностью. Прессы с С-образной рамой также доступны с дополнительными функциями, такими как подставки на колёсах и манометры.

●Пневматические прессы: Эти прессы являются наиболее простыми гидравлическими прессами, используемыми в промышленности, поскольку они сжимают воздух для создания давления, необходимого для перемещения. Преимущество пневматических прессов заключается в быстром выполнении операций, тогда как недостаток заключается в том, что они не могут создавать сверхвысокое давление, которое способны создавать другие гидравлические прессы. Пневматические прессы часто используются в тормозных системах автомобилей и самолетов. В промышленности пневматические прессы применяются для сборки, вытяжки, штамповки и т. д. Для работы с пневматическим прессом обычно требуется постоянный оператор, и для его безопасности предусмотрены дополнительные средства безопасности, такие как электрозащитные устройства.

●Силовые прессы: Эти прессы используются в крупных отраслях промышленности, где требуется использование тяжёлой техники и оборудования. В зависимости от типа сцепления различают два типа механических прессов: полнооборотные и неполнооборотные. В случае полнооборотного сцепления разрыв сцепления невозможен до тех пор, пока коленчатый вал не совершит полный оборот. В случае неполнооборотного сцепления разрыв сцепления может произойти в любой момент, до или после полного оборота. Механические прессы представляют собой серьёзную опасность из-за тяжёлых условий эксплуатации. При использовании механических прессов необходимо соблюдать множество мер безопасности.

●Сборочные прессы: Эти прессы используют сверхвысокое давление, создаваемое поршнями и гидравлическими жидкостями, для сборки и обслуживания деталей.

●Прессы с Н-образной рамой: Эти прессы имеют своеобразную форму буквы «Н» и способны выполнять более одной пресс-операции.

Видеодемонстрация