Что такое гидравлический пресс?

Сейчас гидравлические прессы широко применяются в промышленности, на станциях технического обслуживания, в различных автомастерских и гаражах. А само появление данного оборудования связано с развитием кузнечного производства.

По существу способ механической обработки металла давлением известен людям давно. До XIII века существовала только ручная ковка - кузнецы пользовались молотом и кувалдой, которыми они ударяли по металлу, заставляя его менять форму. Для изготовления крупных форм, из которых в последующем делают детали, ручной труд непродуктивен. Поэтому в XVI веке широкое распространение в промышленности получили изобретенные тремя веками ранее паровые молоты. Они были эффективны, но обладали серьезным недостатком. Сильные удары приводили их быстро к поломке, постепенно вызывали разрушение зданий, в которых они находились.

Тем не менее, молоты применяли около 90 лет, пока не был изобретен гидравлический пресс. Это оборудование позволило при малом приложенном человеком усилии получить большое на выходе и использовать его для обработки металла и прочих материалов. Современный пресс может развивать давление до 150 тонн и представляет собой станину колонного типа с прочным основанием для закрепления детали и штоком для воздействия на неё. В данной статье мы рассмотрим, как же устроен гидравлический пресс и что лежит в основе его функционирования.

Сначала был закон

В XVII веке французский ученый Блез Паскаль вывел основной закон гидростатики: «Давление, производимое на покоящуюся жидкость или газ, передается в любую точку жидкости или газа одинаково по всем направлениям».

Он основан на свойстве воды, которая  плохо сжимается. Если взять два сообщающихся сосуда цилиндрической формы с поршнями разных диаметров, то при сдавливании одного, вода во втором сосуде поднимет второй поршень. Сила этого взаимодействия пропорциональна площади поршня умноженной на давление, с которым его сжимают.  Это позволяет, приложив сравнительно небольшую силу F, сжать поршень (а) площадью S и создать давление Р, согласно формуле F=P*S.  В результате через сообщающиеся сосуды, тоже самое давление Р подействует на поршень (в) площадью 100S и на выходе мы получаем силу 100F. То есть сила увеличивается только за счет того, что размеры второго поршня больше, чем у первого. Оставалось только сконструировать машину, чтобы воспользоваться этим замечательным эффектом. И в 1795 году это сделал английский промышленник Джозеф Брама – он создал гидравлический пресс.

Одно из 100 великих изобретений

В основе первого пресса этого типа был большой цилиндр с поршнем, сообщающийся с насосом. Механизм работал, поршень поднимался водой, которую подавал нагнетательный насос. Но изобретатель столкнулся с проблемой: жидкость подтекала в местах соединения двух сосудов. Проблему эту успешно решил механик Генри Модсли, он создал вкладыш, который под давлением воды раздвигался и плотно прижимался к стенкам, делая их герметичными.

Гидравлический пресс первоначально использовали для подъема тяжелых грузов. Хотя Брама и выдвинул идею применить свое изобретение для обработки металла, но практическую реализацию она получила только в 1820 году в разработке другого инженера - Т. Бурра. Он создал установку для прессования труб. Это открыло новые возможности для развития металлообрабатывающей промышленности.

С помощью прессов стали выполнять экструдирование металла - продавливания его через матрицу (головку) для получения нужной формы. Кроме того, они применялись для штамповки. Дальнейшее развитие оборудования было направлено на увеличение, развиваемого усилия, чтобы сделать возможным изготовление деталей из слитков металла. Наиболее впечатляющие успехи в решении этой задачи были достигнуты инженером и предпринимателем Витвортом. В 1875 году он запатентовал конструкцию гидравлического пресса, в котором была подвижная траверса и штамп, расположенный под ней. Это позволяло обрабатывать на прессе заготовки разных размеров. Такие машины стали широко использовать в военной промышленности для изготовления стволов и броневых плит.

С середины XX века стремительное развитие получили машиностроительные предприятия, занимающиеся выпуском автомобилей, судов, самолетов, вагонов, тракторов. Объясняется это тем, что многие детали для них изготавливают горячей и холодной листовой штамповкой. После прессования получается заготовка, параметры которой максимально близки к размерам детали, для их изготовления нужна минимальная механическая обработка, при которой снимается небольшой слой металла. В результате обеспечивается оптимальная производительность и экономия металла, что и послужило основой для роста всей промышленности.

Применение гидравлических прессов

В настоящее время прессы применяют для штамповки деталей из металла и пластмассы, для изготовления фанеры и древесных плит, для холодного и горячего выдавливания, для правки и рихтовки, прошивки отверстий, отбортовки и гибки, запрессовки.

Последние операции востребованы при проведении ремонтно-монтажных работ, в частности в сфере автосервиса. В отличие от тяжелых промышленных прессов, у машин, которые используют в гаражах, развиваемое усилие находится в пределах 5-100 т. Они незаменимы при ремонте ходовой части, для замены подшипников и сайлентблоков подвески. На них выполняют правку валов и деталей с большим сечением, запрессовывают подшипники.

Прессы устроены следующим образом. На основании крепятся две стойки. Между ними находится средняя поперечина, положение которой можно менять для установки заготовок разной высоты. Верхняя поперечина держит цилиндр. Чтобы начать работу, нажимают на ручку масляного насоса, который закреплен сбоку установки. По шлангу масло поступает в цилиндр, создавшееся давление приводит к движению штока. Тот в свою очередь воздействует с определенным усилием на заготовку, установленную на средней поперечине. Ее можно прессовать или выдерживать под давлением.

Подобные гидравлические прессы для гаражей, автосервисов или СТО можно приобрести в интернет-магазине «ВсеИнструменты.ру».  О том, как выбирать это оборудование вы узнаете из статьи «Выбираем гидравлический пресс для ремонтно-монтажных работ».

Полезная статья?
Да
 (4)
 /
Нет
 (0)

     
 
Хотите оставить отзыв?

 
     



 
 
Наверх Вниз
Ваш запрос принят.