Винтовой пресс: что это такое, принцип работы

В данной статье мы посмотрим, что такое винтовой пресс, какой принцип его работы, в каких сферах используется. Заглянем в историю возникновения подобного оборудования и разберёмся, почему устройство таких прессов проходят даже на уроках истории в школах. Расскажем, почему фрикционные винтовые прессы сейчас практически не производятся и чем их заменяют. Расскажем, из каких основных рабочих узлов состоит винтовой пресс и за счет какой энергии его приводят в рабочее состояние.

Что такое винтовой пресс?

Что такое винтовой пресс представляет, наверное, каждый, ведь именно он самый первый пресс в истории развития промышленности, появилось подобное оборудование еще в 16 веке, старше только гильотина что это такое принцип ее работы и виды, мы уже рассматривали. Родиной винтовой пресса стала Европа, именно здесь стали впервые применять конструкцию из гайки и винта. Усилие, которое передавал пресс на материал создавалось вручную за счет вращения рукояток, которые закреплялись на винте. Использовали подобное оборудование для переработки сельскохозяйственной продукции. И только в 18 веке установку стали применять для обработки металлов, но собственными усилиями делать это стало невозможно, поэтому стали использовать механический привод.

Основной принцип работы оборудования – кинетическая энергия, которая создается маховиком, а последний раскручивается за счет электромеханического привода и передаточных механизмов. Привод не воздействует на рабочие массы во время рабочего хода, поэтому движения являются кинематически произвольными. Данное оборудование относится к кузнечно-штамповочным машинам и отличаются квазиударным принципом действия. Современные винтовые прессы могут иметь различные типы приводов, как правило это фрикционные, электрические, пневматические и гидравлические.

Прессы могут быть с одним ползуном, они действуют очень просто, а есть с двумя, где ползуны движутся на встречу друг другу, как в кривошипных прессах что это такое и их характеристики, мы уже обсуждали. Более сложное оборудование считается, если движение происходит в попутном направлении. Кинематическое состояние оборудования тоже может быть разным. Винт может быть, как подвижным, так и нет. Первые могут совершать линейные и вращательные движения. Прессы отличаются по приводному действию и объекту приводного воздействия. Деление на различные виды оборудования может происходить и по технологическому назначению. Существует универсальное оборудование, станки для объемной штамповки, оборудование для прессования порошковых материалов.

Принцип работы винтового пресса

Посмотрим, в чем заключается принцип работы винтового пресса, он применяется как для горячей, так и холодной объемной штамповки. Но с помощью этих станков можно производить чеканку, гибку и много других работ. Винтовыми считаются прессы, у которых основным исполнительных механизмом считается винт, или как его еще называют, шпиндель. Принцип действия заключается в разгоне подвижных частей, которыми являются винт, маховик, ползун, верхний штамп. Разгон происходит до определенной скорости, которая позволит накопить кинетическую энергию.

Для винтовых прессов больше бы подошло название «молот», но наличие станины роднит такое оборудование с прессами. Она для изготавливается в виде замкнутой рамы, которая воспринимает силу в момент деформации заготовки. Поэтому качество и производительность таких станков можно оценивать не только по размерам кинетической энергии, которую они способны накапливать, но и по номинальной силе. В прессах-молотах, которые производятся в России для деформации заготовки используется не только кинетическая энергия, но и сила, которая создается гидравлическим цилиндром, как и в гидравлических макулатурных прессах и другом подобном оборудовании.

Станины для такого оборудования отливают из двух стоек. Отливают основу винтового пресса из чугуна или стали. Стойки при производстве соединяют со столом и верхней поперечиной, по которой проходит винтовой шпиндель, на конце которого крепиться горизонтальный маховик с фрикционными накладками, над которые проходит приводной вал с дисками. Важно, что расстояние между ними должно быть больше диаметра самого маховика. Шпиндель соединяется и с ползуном, которые двигается в направлении станины. Удерживать ползун наверху можно за счет ленточного тормоза.

Фрикционные прессы имеют множество недостатков. Первый – это большой вес приводной конструкции, фрикционные накладки очень неустойчивы к износу, поэтому их нужно часто менять, а это полезное рабочее время, когда оборудование должно работать, а постоянное проскальзывание маховика и дисков значительно снижает коэффициент полезного действия. Поэтому такие прессы практически не выпускаются в России, а вместо них используют винтовое дугостаторное оборудование.

Область применения винтового пресса

Попробуем определить, в каких областях применяют винтовые прессы. Винтовые прессы применяются не только на промышленных предприятиях для изготовления лопаток, компрессоров, шестерен, за счет ковки и штамповки металлов и сплавов, но и в медицине, для изготовления стоматологических изделий и различного инструмента. А в целом, устройство достаточно универсальное, как и у пресс станка гидравлического для картона и бумаги. Они хорошо подойдут даже для точной и чистой поковки. Из преимуществ можно отметить и то, что поковку можно создавать даже в форме сетки.

Винтовые прессы позволяют ковать и штамповать детали с тонкими стенками. Оборудование не требует установки высоты и для компенсации тепла перенастраивать поршень тоже не нужно. По одной заготовке можно наносить несколько ударов и даже под нагрузкой не происходит застревания. Энергия в таком оборудовании преобразуется мгновенно и эффективно.

Из недостатков можно отметить продленную высокую энергию, а нецентральные нагрузки значительно затруднены. Работа происходит значительно медленнее, чем у коленчатых валов. При наличии вибрации от такого оборудования она будет передаваться на фундамент. А доя автоматизации такое оборудование практически невозможно использовать.