Гидравлический пресс: история появления, виды, критерии выбора

Гидравлический пресс  – это простейшая гидравлическая машина, предназначенная для создания значительных сжимающих усилий. Ранее назывался «пресс Брама», так как изобретён и запатентован Джозефом Брама в 1795 году. Гидравлический пресс занимает важное место среди производственного оборудования. Существует большое количество вариантов исполнения и модификаций оборудования, в основе которого лежит принцип работы гидравлического пресса.

История появления гидравлического пресса

История гидравлического пресса более молодая, нежели история создания винтового пресса, который появился ещё в XVI веке. Гидравлический пресс изобрёл Джозеф Брама в 1795 году, поэтому  иногда этот пресс ещё называют «прессом Брама». Его придумали как альтернативу крупным паровым молотам, имеющих ряд недостатков при эксплуатации. Сильные удары настолько мощно сотрясали землю, что целостность зданий была под угрозой.

Брама собрал устройство, состоящее из двух цилиндров, одного большого и одного малого, заполненного жидкостью и соединенного с трубой. Он понял, что, если он окажет давление на верх узкого цилиндра, это давление перейдет к жидкости в большем цилиндре. Затем он и его коллега решили собрать устройство с цилиндрами с соответствующими поршнями, запечатанными кожаными и самозажимными воротниками. Это было основой для гидравлического пресса, который работает, используя давление жидкости в качестве силы.

Гидравлический пресс был отличной инновацией. В течение XIX и XX вв. производители и инженеры использовали гидравлический пресс для открытий во многих областях. Современные гидравлические прессы работают с использованием того же принципа и основных компонентов, но они более разнообразны, чем когда-либо, и часто работают в сочетании с технологией ЧПУ.

Устройство современных гидравлических прессов

Гидропресс без преувеличения является одним из 100 величайших изобретений человечества. Устройство гидравлического пресса в основном выполняется по одной схеме: на основании монтируются две стойки, а между ними располагается средняя поперечина, способная изменять свое положение для работы с заготовками разных габаритов, в то время как верхняя поперечина служит опорой для гидроцилиндра. Также в схеме может быть задействован распределитель, магистраль, насос и емкость с маслом.

Рамная конструкция гидравлических прессов изготавливается из металлического профиля или толстой высокопрочной стали. Жидкость от насоса через фильтр поступает на вход трехпозиционного распределителя. В нейтральном положении золотника жидкость через распределитель отправляется на слив. При переключении распределителя жидкость направляется в поршневую или штоковую полость гидроцилиндра установленного на гидравлическом прессе.

После этого шток оказывает на заготовку определенное давление – так  начинается процесс прессовки. Устройство работы гидравлического пресса может быть сравнимо с принципом действия механического рычага. Усилие прессования определяется как произведение площади поршня на давление в полости гидроцилиндра.

Для чего нужен гидравлический пресс?

Очень часто в нашей повседневной жизни мы сталкиваемся с необходимостью поднимать и перемещать различные предметы. Мы можем поднять вес в 5, 10, 20 кг. Но ведь человеческие возможности не безграничны. В этом случае поможет гидравлический пресс. Он позволяет получить большой выигрыш в силе, прикладывая незначительную силу.

Бумажные изделия обладают низкой плотностью и занимают большой объем и складские площади, приводя к их нерациональному использованию. Эту проблему может разрешить несложное по конструкции и простое в обращении устройство – пресс гидравлический для вторсырья, цена на который на нашем сайте вполне приемлема. Такой пресс позволяет спрессовывать бумагу и картон в компактные тюки или пакеты. Занимаемый объем при этом уменьшается до 20 раз, позволяя освободить складские площади.

Спрос на гидравлический пресс для мусора сегодня стабильно растет, впрочем, как и объемы производимого мусора, особенно в крупных городах. Гидравлический пресс для обработки твердых бытовых отходов давно и прочно заслужил признание у пользователей благодаря своей неприхотливости и надежности. В любом случае при утилизации ТБО не забывайте придерживаться основных правил утилизации отходов, регламентированные законодательством РФ.

Виды гидравлических прессов

Как и любой производственный механизм, гидравлические прессы разделяют на несколько видов. Как виды листогибочного пресса или гильотины, разновидности гидравлического пресса выделяются в зависимости от вида выполняемых задач. По типу исполнения гидравлические прессы могут быть универсальными (имеют полный набор функций), с закрытой (используются для правки, гибки, запрессовки) или открытой (для обработки нестандартных деталей) рамой.

Ручной гидравлический пресс имеет простую конструкцию и небольшой вес, работает на силе рычажной тяги. Агрегат легко переносить из одного места в другое. Автоматический гидравлический пресс – это  стационарное устройство, которое позволяет получать высокое давление. Управление гидравлическим прессом осуществляется с помощью переключателя, рычага или кнопки. Назначение агрегата – выдавливание и установка подшипников, опрессовка проводов, штамповка различных деталей.

Ручные и автоматические прессы активно применяются на СТО. В наши дни также широко используются пресс для пластиковых бутылок, как ручной, так и автоматический. По типу производимых работ гидропрессы подразделяются на гибочные, штамповочные, ковочные и прессы для бортования и фланцевания. По типу станины могут быть стоечными и колонными. По структурному строению, гидравлический пресс, как и кривошипный пресс, – это механизм простого, двойного, тройного действия или автомат.

Расположение цилиндров в гидравлическом прессе

Цилиндры являются одними из основных и наиболее ответственных деталей прессов. Гидроцилиндры работают, в том числе и гидроцилиндр на пресс для макулатуры, в условиях нагружения, которые зависят не только от условий работы и конструкции самих цилиндров, но и от конструкции сопряженных с ними деталей.

Конструкция цилиндра выбирается в зависимости от величины требуемого усилия, условий работы, вида рабочей жидкости и гидравлического давления, под которым она подается в гидроцилиндр. Влияют на конструкцию и технологические возможности предприятия-изготовителя пресса. Цилиндры бывают поршневые, плунжерные, простые и дифференциальные. Конструкция поршневых цилиндров обеспечивает как создание необходимого усилия и рабочее движение поршня с соединенным с ним штоком, так и возвратный ход поршня со штоком.

Поршень разделяет цилиндр на две полости: поршневую и штоковую. При поступлении рабочей жидкости под давлением  через первое отверстие в поршневой полости создается давление. Одновременно штоковая вторая полость соединяется со сливом. На поршень начинает действовать сила, обеспечивающая рабочее движение поршня со штоком. Возвратный ход поршня и штока происходит после подачи давления рабочей жидкости в штоковую полость через второе отверстие и соединения поршневой полости со сливом.

Количество цилиндров в гидравлическом прессе

Пресс, работающий на гидравлике, обладает несколькими цилиндрами. Однако на практике пользуются преимущественно одно- и двухцилиндровыми агрегатами. Производственные агрегаты обладают более продвинутыми характеристиками – например, наличием трёх или четырёх цилиндров. За счёт наличия в гидравлических прессах цилиндров их принцип работы значительно отличается, например, от принципа работы шредера, который иногда хоть и применяется с гидравлическим прессом в одной сфере, но совершенно не похож на него.

В горизонтальном разрезе простой гидравлический пресс включает в себя два сообщающихся сосуда цилиндрического типа. Диаметры поршней в этих сосудах разнятся. В простейшем случае цилиндры заполняются водой, но в целях увеличения долговечности (сталь в качестве основного материала применяется ржавеющая) обычно используют масло (тормозное, трансмиссионное, индустриальное или трансформаторное).

Когда поршень в первом из цилиндров приводится в движение (в ручных моделях для этого предусмотрен рычаг), рабочая жидкость, обычно масло, передает давление во второй, поршень которого создает усилие, необходимое для выполнения тех или иных операций с помощью специальных насадок.

Конструкция гидравлического пресса

Гидравлический пресс включает несколько тесно связанных между собой элементов. Основным и самым большим является рабочий цилиндр, из него выходит опорная точка, которая непосредственно контактирует с грузом, поднимая его. С его цилиндром посредством перепускного клапана связан насос, который отвечает за количество масла в рабочей области. Хотите приобрести механизм, который будет служить исправно и долго, на нашем сайте есть разнообразные прессы, в том числе пресс для стрейч плёнки по привлекательной цене.

Внутри рабочего цилиндра находится поршень, который соединён с входящим в него желобом с опорной точкой. Под этим поршнем и над ним находится рабочая жидкость. Она же имеется и в насосе. При подкачке насоса масло попадает под поршень, потому что именно на таком уровне расположен клапан. Поршень поднимается, а вот чтобы опустить его, нужно сбросить давление.

За эту тонкую работу отвечает перепускной клапан, он состоит из двух частей: всасывающий клапан и нагнетательный клапан. Первый находится в патрубке хранилища масла, чтобы оно, выкачиваясь оттуда, не возвращалось обратно под действием давления, которое кратковременно возникает в момент опускания плунжера.

Типы привода гидравлических прессов

В зависимости от назначения гидропривод прессов подразделяют на силовой, вспомогательный, привод управления (сервопривод), привод синхронизации и др. Несмотря на различное назначение гидропривода, он содержит определенные элементы, что позволяет подразделить насосный привод на насосный безаккумуляторный, насосный аккумуляторный и насосный мультипликаторный.

Основной привод, определяющий тип гидравлического пресса, - это   силовой насосный, который осуществляет возвратно-поступательное движение рабочего органа - подвижной поперечины (ползуна). Широко распространен для гидропрессов с небольшим номинальным усилием. В данном типе привода используют насосы постоянной и регулируемой производительности.

Применение насосного безаккумуляторного привода в прессах, предназначенных для выполнения технологических операций с пиковым характером графика деформирующего усилия, в том числе в работе пресс машины для картона, приводит к увеличению установочной мощности привода, хотя позволяет повысить КПД привода. Это является основным недостатком привода с насосами постоянной производительности.

Критерии выбора гидравлического пресса

Не имеет значения, какой именно и для чего вы выбираете гидравлический пресс: пресс для гофрокартона или гидропресс в автосервис, существуют критерии выбора гидравлического механизма, с которыми стоит познакомиться поближе. Сегодня 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 и 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. Важные критерии выбора – высота, ширина гидравлического пресса и ход рабочего поршня, от которых зависит максимальный размер и конфигурация обрабатываемых заготовок. 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.

От выбора гидравлической жидкости напрямую зависит управление гидравлического пресса. Рабочая жидкость, функционирующая в прессовых установках, контролирует смазку подвижных элементов гидропривода и передаёт энергию основному рабочему механизму – гидравлическому цилиндру. В прессовых установках могут быть задействованы три вида рабочей жидкости: минеральные масла, водомасляная эмульсия и вода.

Здесь мы подробнее остановимся на масле для гидравлических прессов. Минеральное масло требуется для гидравлических прессов, оснащённых ножным приводом, в том числе для пресс формы для ПЭТ бутылок, быстро и удобно прессующих мелкие и крупные виды отходов. Минеральное масло рекомендуется применять при диаметре поршня пресса менее 1000 мм, когда исключён нагрев металла, а также при чутком регулировании развиваемого усилия и работающих на коротких рабочих ходах.

В целях безопасности и бесперебойной работы жидкость прессов не должна выделять вредные вещества, затвердевать или образовывать пену, должно быть исключено поглощение значительного количества кислорода. Оптимальные давления рабочей жидкости в гидравлических прессах указаны в ГОСТ 356 – 80.