Гидравлический пресс
При решении задач, связанных с прессом, важно помнить, что он дает выигрыш в силе. Формулы, которые нам понадобятся и которые надо запомнить:
Формулы, которые нам понадобятся и которые надо запомнить:
Здесь – площади поршней пресса, – ходы соответствующих поршней (смещения по вертикали).
Теперь попробуем решать задачи.
Задача 1. Два сообщающихся сосуда с различными поперечными сечениями наполнены водой. Площадь сечения узкого сосуда в 100 раз меньше, чем широкого. На поршень узкого сосуда поставили груз весом Н. Груз какого веса надо положить на поршень большего сосуда, чтобы оба груза находились в равновесии?
Итак, нам дано, что Н, и что . Тогда
Ответ: 1000 Н
Задача 2. Малый поршень гидравлического пресса опустился под действием силы Н на расстояние см. При этом большой поршень поднялся на см. Какая сила действует на большой поршень?
Теперь воспользуемся второй формулой: , только не забываем, что все величины нужно переводить в систему СИ, например, сантиметры обязательно записываем в метрах.
Ответ: 1500 Н
Задача 3. Какая сила давления может быть получена на гидравлическом прессе, если к длинному плечу рычага, передающему давление на малый поршень, приложена сила Н? Соотношение плеч рычага , а площади поршней пресса см и см, КПД пресса %
Пресс и рычаг
Рассмотрим рисунок.
Рассчитаем сначала силу, которая приложена к малому поршню, воспользовавшись формулой для расчета условия равновесия рычага:
Здесь – длины плеч рычага, – силы, приложенные к плечам. Так как нам дано, что , то , то есть рычаг позволит нам давить на малый поршень с силой Н.
Теперь можно рассчитать, с какой силой жидкость в прессе будет давить на большой поршень. Только сначала переведем см в м. Для этого надо понять, какую долю составят 5 см в квадратном метре, который состоит из см: м. Площадь большого поршня: м.
Определяем силу, с которой жидкость давила бы на пресс, будь у него КПД 100%:
Таким образом, если бы не было потерь, то мы получили бы силу в 9000 Н, но потери – всегда есть. (Например, поршень может тереться о стенки сосуда. Может происходить упругая деформация жидкости в цилиндре и даже ее утечка.) Поэтому КПД пресса не равен 100 %, то есть реальная сила, которую можно получить, равна Н, это и есть ответ.
Ответ: 8100 Н
Задача 4. При помощи гидравлического пресса с отношением площадей нужно поднять груз массой 100 тонн. Определить число ходов малого поршня за время мин, если за 1 ход он опускается на расстояние 20 см. Мощность двигателя пресса кВт, КПД пресса %.
Работа, время, и мощность связаны соотношением:
Так как КПД не 100%, то формула преобразуется:
Откуда
С другой стороны, работа по поднятию груза равна изменению его потенциальной энергии, то есть
Приравняв оба выражения, можно определить высоту:
Подставим числа:
Из формул и получим:
Это соотношение позволяет понять, что отношение ходов поршней пресса такое же, каково отношение их площадей:
То есть большой поршень переместится на одну сотую того хода, который совершит малый поршень. Если малый поршень перемещается за ход на 20 см (0,2 м), то большой переместится на м. Таким образом, чтобы большой поршень поднялся на 0,24 м, ему потребуется ходов.
Ответ: 120 ходов.
Актуальность изготовления гидравлического пресса
Чаще всего это оборудование необходимо для монтажно-ремонтных работ. Некоторые компоненты подвески или ходовой части для проведения восстановительных работ следует правильно демонтировать.
Главной сложностью является стоимость гидравлического пресса. Несмотря на то, что в нем применяется принцип обыкновенного домкрата, цена оборудования может достигать нескольких сотен тысяч рублей. Нередко именно этот факт обуславливает желание сделать ручной пресс самостоятельно.
Основные преимущества эксплуатации самодельной конструкции, сделанной из ручного домкрата своими руками, заключаются в следующем:
возможность адаптировать оборудования для конкретного вида работ. Это относится как техническим показателям, так и к эксплуатационным качествам;
низкая себестоимость. Возможность применения подручных материалов существенным образом скажется на окончательной цене. Главное – правильно подобрать гидравлический домкрат, так как он является основным компонентом станка;
ремонтопригодность. Это отражается на стоимости эксплуатации
Важно изначально сделать качественный пресс и выбрать правильную модель гидравлического домкрата.
Помимо традиционного демонтажа подшипников из ступицы автомобиля, оборудование может выполнять ряд полезных действий. В первую очередь это касается процесса контролируемой деформации стальных конструкций.
Одним из преимуществ модели, изготовленной своими руками, являются небольшие размеры. Станок может быть размещен в любой части автосервиса. Главное – обеспечить удобство для монтажа деталей, которые необходимо обрабатывать.
Особенности создания мини-пресса
Люди, которые предпочитают использовать компактное оборудование, чаще всего изготавливают самодельный настольный пресс. Это наиболее простая конструкция, которая нечасто применяется на практике. Например, ею пользуются, чтобы раскалывать грецкие орехи или прессовать непрочные жестяные или пластиковые изделия.
Для изготовления каркаса устройства используются плотные деревянные доски. Четыре доски соединяют между собой таким образом, чтобы получился прямоугольный каркас. К верхней части каркаса подсоединяют подвижную прессовочную поверхность, которая также сделана из дерева. В качестве гидравлической системы используют обычные медицинские шприцы.
Ручные гидравлические прессы
По типу своей конструкции данные прессы бывают вертикальными и горизонтальными. Вторая разновидность в условиях автосервиса используется крайне редко, так как служит для рубки, гибки или правки деталей. Вертикальный пресс применяется для запрессовки или распрессовки.
Вертикальный гидравлический пресс может быть настольным или напольным. Они отличаются по размеру и грузоподъёмности.
Настольный пресс устанавливается на столе или верстаке. Это крайне актуально для мастерских с ограниченным пространством. Они рассчитаны на максимальное усилие 10-12 тонн. Стоит учитывать, что габаритные размеры позволяют использовать пресс данного вида преимущественно для работы с небольшими изделиями.
Гидравлические напольные прессы являются более устойчивыми. Они работают с массой до 20 тонн. Применяются для сборки-разборки узлов, замены подшипников и сайленблоков, ремонта ходовой части, штамповки и т.д. существуют изделия с ручным и ножным управлением. Второе имеет преимущество, так как механик может удерживать деталь двумя руками и проводить больше операций.
При оснащении автосервиса оборудованием всегда соотносите не только текущие потребности своего бизнеса, но сочетание цена-качество. Пресс гидравлический JINTENG хорошо зарекомендовал себя в повседневной работе в условиях автосервиса. Линейка производителя включает в себя большое количество инструмента, необходимого для комплектации СТО.
Основные правила эксплуатации гидравлического ручного пресса
Определившись, зачем нужен пресс, можно приобрести понравившуюся модель. Однако для эффективной и долговечной работы устройства необходимо придерживаться определенных правил эксплуатации приспособления
В первую очередь уделяется внимание правильной установке инструмента. Вся необходимая информация по этому вопросу описана в сопровождающем документе к устройству, который дается производителем
Проверять уровень жидкости в цилиндре необходимо перед каждой эксплуатацией
Рассмотрим основные рекомендации, которые следует соблюдать, чтобы избежать частых поломок пресса и необходимости выполнять его ремонт. Перед каждым использованием и в процессе эксплуатации требуется осуществлять проверку уровня рабочей жидкости в цилиндрах. От наполняемости сосуда будет зависеть значение давления, которое способен создать гидравлический цилиндр. Необходимо регулярно выполнять смазку трущихся и подвижных элементов конструкции.
Периодически осуществляется проверка состояния уплотнительных колец. Со временем эти элементы теряют свою эластичность. Перед началом работ следует проверить надежность закрепления детали, которая подлежит обработке.
В процессе эксплуатации промышленного пресса могут возникнуть неисправности. Информация о возможных причинах их возникновения и правилах устранения содержится в инструкции к инструменту.
Принцип действия опрессовочного насоса
Суть работы опрессовочного насоса сводится к следующему:
собранную трубопроводную систему максимально наполняют рабочей жидкостью. Из нее нужно удалить даже мельчайшие пузырьки атмосферного воздуха.
к системе подключается устройство и им создается избыточное давление (путем работы рукояткой или мотора)
При проверке трубопровода нужно создавать давление в 2 или 3 раза большее расчетного рабочего. Это позволит застраховаться от неожиданных аварий и прорывов трубопровода в ходе его будущей эксплуатации
Стабильность созданного давления контролируется нужное время по встроенному в опрессовщик высокоточному манометру. Если давление остается стабильным, то трубопровод годен для эксплуатации.
При поднятии давления в опрессовщике нужно выставить загодя его ограничитель (имеется на моделях ручных опрессовочных насосов Candan и Rothenberger). Это убережет от риска перекачки (особенно это актуально в случае применения электрических устройств)
Виды опрессовщиков и характеристики
Опрессовочные насосы по типу привода делятся на ручные и электрические. Первые приводятся в действие мускульной силой человека посредством рычага, а вторые — электромотором.
По типу насосной установки все опрессовщики делятся на три группы:
- Поршневые — они всегда оснащаются ручным приводом, позволяют работать с широким спектром жидкостей, мобильны, точны и надежны.
- Пластинчато-роторные — высокопроизводительны, но их рабочая часть контактирует с жидкостью, что создает проблемы при техническом обслуживании и ограничивает возможность работы только с водой (без включений более 1 мм).
- Мембранные — их преимущество состоит в отсутствии прямого контакта большинства деталей с перекачиваемой жидкостью. Это делает удобной и эффективной работу с маслами или при проверке канализационных трубопроводов.
Ручной насос для опрессовки
Оптимальным инструментом для точной и быстрой проверки небольших трубопроводных систем является насос опрессовочный ручной. Практически всегда это небольшие модели, чье рабочее давление не превышает 60 бар. Нагнетание давления происходит с помощью мускульной силы оператора особым рычагом. Его же можно зафиксировать и использовать как рукоятку прибора во время транспортировки.
Простота и точность, которые имеет насос опрессовочный ручной, дополняются его небольшой стоимостью. Это делает его применение как любителями, так и ведущими малый бизнес
Насос опрессовочный ручной способен работать не только с водой, но и с маслами и антифризами. Это достигается оснащением его высокопрочными и химически стойкими шлангами, фитингами и баком. Плюсом ручного опрессовщика является высокая точность и отсутствие нужды в частых поверках. Им удобно пользоваться в стесненных условиях и на выезде.
Упростить работу используя насос гидравлический опрессовочный ручной можно следующим образом: подключив опрессовщик к проверяемой системе нагнетать давление изначально не им, а циркуляционным насосом. И лишь когда оно станет достаточно высоко — задействовать опрессовщик для его максимального повышения и проведения контрольных измерений
Опрессовочный насос ROTHENBERGER RP 50/ RP 50 INOX (видео)
Ознакомившись с предлагаемым здесь видео, можно наглядно изучить работу с типичным ручным насосом для опрессовки. В качестве него выбрано изделие популярной марки ROTHENBERGER — ручной опрессовочный насос ROTHENBERGER RP50/RP50 INOX.
Электрический опрессовщик
Опрессовщики этого типа более габаритны. Но их положительной стороной является высокая производительность. По устройству он чаще всего или пластинчато-роторный или мембранный. Реже он может быть поршневым.
Практически все электрические опрессовщики работают от обычной бытовой электросети (220 или 120 В). Кроме этого положительной их стороной является возможность самовсасывания. Это означает что не нужно вручную заполнять насосный объем жидкостью перед пуском. Устройство делает это само — нужно лишь опустить всасывающий шланг в емкость с жидкостью (вода, масло, антифриз).
Для точных и быстрых измерений и поверок в больших трубопроводных системах лучше всего размещать электрические опрессовочники стационарно. Лишний раз перемещать их не стоит
Критерии выбора пресса
- Показатель мощности. Сила зажима в ручном типе механизме будет напрямую зависеть от усилий со стороны человека. Гидравлическое устройство считается более сложным и мощным, поэтому не требует от человека приложения каких-либо повышенных усилий, гидравлический пресс считается более мощным и сложным в строении, не требует приложения слишком больших усилий, эффект в это время достигается за счёт особой конструкции.
- Показатель размера. Размер в устройстве считается довольно важным показателем, особенно будет важным для небольших точек производства. Вместе с этим, чем меньше будет устройство, тем с меньшими деталями оно сможет совершать работу. Маленькое настольное устройство сможет покрыть потребности в работе мастерских либо в домашнем хозяйстве. Если же вы собираетесь совершать работу с большими деталями, то стоит выбирать более габаритный агрегат. Такие в большинстве случаев совершают свою работу на гидравлике.
- Цели использования. Прессы в основном применяются лишь на производстве либо во время монтажа. Есть специальные модели для осуществления производства пищевой продукции, к примеру, сока. Такие препараты в большинстве случаев используются при домашнем производстве.
Изготовление гидравлического пресса своими руками
Сначала следует подобрать инструменты и расходные материалы для изготовления гидравлического пресса своими руками. Для этого потребуется сварочный аппарат. Использование сварки аргоном не рекомендуется.
Предварительно составляется схема, на которой указываются все размеры пресса, его комплектующие. Это можно сделать на бумаге или в электронном виде. Для изготовления можно использовать любые подручные материалы. Но для того, чтобы пресс, сделанный своими руками прослужил долго, рекомендуется использовать такие комплектующие:
швеллер 8. Из него изготавливается станина;
уголок 50*50. Используется в качестве ребер жесткости. Также из него делают подвижную платформу для механической части, чтобы он мог менять свое положение относительно горизонтальной оси;
болты для фиксации. В верхней части пресса лучше всего использовать два способа крепежа комплектующих — механический и с помощью сварки;
домкрат. Рекомендуется установка самой простой модели бутылочного типа
Важно, чтобы ее грузоподъемность соответствовала расчетным параметрам;
пружины. Они необходимы для возврата платформы в исходное состояние.
Изготовление пресса своими руками начинается с рамы. Сначала с помощью дрели высверливаются отверстия для установки крепежных болтов. Затем по плану выполняется сварка конструкции и ее фиксация.
Следующий этап работы – монтаж домкрата. Лучше всего подготовить отдельную платформу, на которой будет крепиться гидравлическое оборудование. Шток может располагаться как вверху, так и внизу. Для удобства можно сделать подвижную платформу, установленную на верхнем горизонтальном швеллере
Важно установить домкрат правильным образом, чтобы его не заклинило при стравливании воздуха
Опорный стол рекомендуется сделать с возможностью регулировки высоты. Для этого на вертикальных стойках высверливаются отверстия, в которые затем устанавливаются стальные фиксаторы — пальцы
.
Пружины должны быть достаточно жесткими, чтобы поднять вес платформы с гидравлическим оборудованием на исходный уровень. Делать их своими руками не нужно – достаточно приобрести мебельные.
Для большей сохранности стальную поверхность пресса для автомастерской нужно покрасить. Делать это нужно только после окончательного сбора всей конструкции. Испытания следует проводить поэтапно, постепенно увеличивая нагрузку на рабочую часть.
Классификация прессов
Что касается конструктивных особенностей гидропресса, то они напоминают компоновку обычного домкрата. Процесс нагнетания рабочей жидкости обусловлен специальным резервуаром, а безопасность эксплуатации обеспечивается нагнетательным клапаном и запирающим краном.
При помощи специального рычага осуществляется нагнетание рабочей жидкости в гидроцилиндр, что приводит к смещению поршней.
Из ключевых отличий таких приспособлений следует выделить компоновку. Ручной гидравлический пресс осуществляет нагнетание рабочей жидкости путём использования рычага. В таком случае обслуживающему сотруднику нужно фиксировать подходящее положение поршня относительно заготовки. Конструкция подойдёт для реализации различных задач в труднодоступных местах транспортного средства.
Стационарные модели могут быть оборудованы и автоматическим, и ручным приводом. В первом случае применяется компрессор, а во втором — усилие рабочего. Такие приборы характеризуются большим значением получаемого давления и универсальным применением. Для обработки заготовки её помещают в специальную нишу — рабочий стал, который состоит из двух швеллеров, удаленных между собой на конкретное расстояние. Шток пресса проходит между ними. Что касается дополнительного элемента, то в его качестве применяют упорную пластину, находящуюся на балках.
Разновидности
В настоящее время на рынке предлагается большое разнообразие прессов для автосервиса. Их можно отделить на отдельные группы, учитывая ряд конструктивных свойств, включая следующие:
- направление рабочего штока (бывает верхним или нижним). Многие предлагаемые модели располагают направлением вниз;
- особенности создания рабочего давления. Как уже говорилось выше, есть автоматизированные устройства, оборудованные компрессором, а есть ручные. Первый вариант обеспечивает более высокую продуктивность работы;
- присутствие возможности использования дополнительных насадок на рабочий шток. Подобное достоинство повышает количество операций, которые выполняются с помощью ручного настольного пресса;
Среди других немаловажных факторов, влияющих на выбор предстоящей покупки, следует выделить габариты
Важно, чтобы установка была компактной и автономной. Исходя из такой особенности, многие производители оборудуют их специальными транспортировочными колесами
В результате подобное решение позволяет проводить ремонт тех элементов автомобиля, которые находятся на стенде.
Чтобы регулировать опорную площадку, в раме прибора делают несколько отверстий. С их помощью происходит установка рабочего стола на конкретном расстоянии от штока гидропресса.
Технические характеристики
После определения конструктивных особенностей конкретной модели, следует подробно рассмотреть её технические характеристики и свойства. Среди определяющих параметров для успешного выбора — фактические условия работы в автомастерской.
Для начала вы должны понять, какие модели гидропресса подойдут для вашей среды. Необходимо определиться между настольными и напольными моделями. В некоторых случаях для обустройства крупных мастерских можно использовать сразу несколько видов подобного оборудования. Это позволит повысить показатели производительности.
Что касается технических особенностей, то они разделяются на два условных вида — характеристики ручного пресса и характеристики конструкции, на которой он зафиксирован. Первая часть изделия может иметь ряд следующих параметров:
- максимальные показатели усилия. В большинстве случаев они предлагаются диапазоном 5−20 тонн;
- ход штока;
- способ накачки рабочей жидкости;
При поиске подходящего решения для своей сферы деятельности учтите некоторые важные особенности:
- размеры и масса установки;
- особенности рабочей площадки. Здесь следует выделить ряд параметров, таких как размеры, наличие отверстий для монтажа других деталей, а также возможность смещения по раме относительно штока;
- присутствие амортизационных систем для корпуса. Они должны быть на каждой конструкции гидропресса, так как при выполнении сложных работ не исключается риск появления избыточного давления;
После учёта таких конструктивных свойств можно переходить к поиску оптимальной модели для комплектации мастерской или СТО.
Учитывайте и такой параметр, как материал, из которого изготовлено устройство, а также толщину опорной плиты, где будут фиксироваться детали
Важно, чтобы она свободно выдерживала максимальные нагрузки, сохраняя предварительную геометрию
Руководство по сборке пресса
Рекомендации по сборке:
-
Изготавливаются детали из металлопроката, в соответствии со схемой или чертежом.
Дрелью проделываются необходимые отверстия. -
Сварка рамы.
По углам рамы привариваются укрепляющие ребра.П
-образная рама закрепляется болтами к основанию и получается станина. -
Создаётся рабочий стол из металлического листа толщиной 10 мм.
Для вертикального перемещения стола изготавливаются из стальной полосы 10 мм направляющие Ширина направляющих соответствует ширине рамы. Между стойками станины заводится труба, приставляются стальные полосы, а конструкция стягивается по бокам. -
Фиксация оттягивающих пружин.
Перед установкой домкрата нужно оттянуть рабочий стол. Изготовьте упорное гнездо и приварите его к нижней центральной части стола. Тогда головка домкрата будет надежно уперта в подвижной стол. -
Самодельный пресс для гаража готов.
Остается выполнить шлифовку и покраску для придания товарного вида.
Изготовить пресс для гаража вполне возможно самостоятельно, для этого необходимо приобрести материалы и инструменты. Схему или чертёж приспособления можно взять готовый или создать новый под нужные габариты. Готовое приспособление будет полезно каждому автовладельцу, выполняющему ремонтные работы самостоятельно.
А как часто вы пользуетесь прессовым приспособлением у себя в гараже?
Как пользоваться гидравлическим прессом?
Каждый гидропресс имеет конструктивные особенности, поэтому производитель продаёт станок вместе с детальной инструкцией по эксплуатации гидравлического пресса. Но даже прочитав её, желающий поработать на нём не будет допущен, ведь нужно знать не только инструкцию, но и общие правила по охране труда с гидропрессами. Вот некоторые из них:
- Работать за гидропрессом могут только лица, прошедшие инструктаж и медосмотр.
- Нельзя работать на гидравлическом прессе без спецодежды.
- Всегда нужно следить за возможной утечкой жидкости.
- Не держать руки у рабочей зоны.
- По окончанию работы закрыть клапан и протереть инструмент.
Более детальное руководство можно прочесть в охране труда по работе с гидравлическими прессами.
Как выбрать опрессовочный аппарат
На сегодняшний день существует огромное множество разных моделей опрессовщиков. Выпускаются ручные гидравлические опрессовщики многими известными компаниями
При их выборе рекомендуется обратить внимание на два важных фактора:
- объём испытуемой коммуникации;
- насколько часто будут производиться проверки.
Ручные модели гидравлических прессов гораздо проще, с конструктивной точки зрения, а также стоят на порядок дешевле электрических аналогов. Однако простота конструкции и ручное управление влияет и на скорость нагнетания давления в системе. В сравнении с электроопрессовщиками, ручные модели нагнетают нужные показатели давления гораздо дольше.
Для бытового использования достаточно насоса, способного пропускать 2-3 литра воды в минуту
Эксплуатационное время аппарата, а также точность результатов проверки зависит от мощности модели. Устройства с небольшой мощностью растягивают проверочное время, а если в системе присутствует протечка — это будет влиять на точность результата. Поэтому для систем с большим объёмом жидкости рекомендуются применять мощные устройства, которые способны за небольшой промежуток времени выполнить необходимую работу, что позволит получить максимально верные результаты.
Для домашнего трубопровода будет вполне достаточно прибора, который сможет пропустить через себя 2–3 литра жидкости в минуту. А гидравлические испытания магистральных трубопроводов требуют применения циркуляционных насосов.
