Содержание:
Пресс — это механизм, предназначенный для уплотнения, выжимания или изменения форм веществ под воздействием давления. Данное оборудование применяется в тяжелой и легкой промышленности. В зависимости от типа устройства создается сдавливающее усилие от нескольких килограмм до десятков или сотен тонн.
Принцип работы
Принцип действия механизмов прессового оборудования заключается в сдавливании материала. За счет этого выполняются следующие работы:
- Сгибание листовых заготовок выполняют листогибочные машины. Под воздействием давления деформируется листовая заготовка до нужной формы.
- Выдавливание жидкости с материала. Прессы для этой категории появились первыми. Машины использовали для выдавливания соков или масел. Механизм создает усилие, на вещество которое содержит жидкость.
- Штамповка готовых делателей. Процесс позволяет из плоских или объемных форм, под усилием, выдавливать готовые предметы и детали. Самое популярное направление – это полимерпесчаная продукция.
- Получение необходимой геометрической конструкции труб и прутьев с помощью трубогибов.
- Уплотнение вещества. Механизмы позволяют увеличить плотность заготовки под давлением. Таким образом, меняется кристаллическая решетка обрабатываемого вещества или удаляются пустоты из сырья.
Все эти работы выполняют различные установки и станки, задействованные в промышленности и на мелких предприятиях.
Виды конструкций
В зависимости от типа конструкции и выполняемых функций существует общая категория прессов. Все агрегаты призваны выполнять определенный тип работ.
Винтовые прессы
Винтовой пресс имеет наиболее простой механизм, что позволяет использовать его в бытовых целях. Отличительная черта станка заключается в дешевизне производства и компактных размерах.
Конструкция представлена четырехугольной рамой, внутри которой установлен резьбовой шток. Закручивание штока ведет к сближению с основанием рамы, где устанавливаться обрабатываемый материал или заготовка. Принцип действия похож на работу тисков.
Винтовые прессы используются для выдавливания сока, масла, вулканизации, ремонта обуви и подобному. Чтобы осуществить сдавливание прикладывается мускульная сила пользователя. Соответственно, чем большее давление, тем сложнее будет проворачиваться винт. Недостаток механизма – низкая производительность.
Валковые прессы
Пресс валкового типа представляет собой компактное устройство для уплотнения или высечки материалов. Могут выполнять такие операции: биговка, рубка и перфорация. Подобные механизмы позволяют быстро и точно получать сложные формы с максимальной детализацией и точностью.
Устройства используются в полиграфии, производстве картона, магнитов, открыток, тканей, обуви и т.д. Большие валковые прессы применяются на комбинатах для формировки и уплотнения ископаемых, полидисперсных веществ и отходов.
В большей степени используют компактные мобильные устройства для легкой промышленности.
Гидравлические прессы
Наиболее востребованным и распространенным типом считаются гидравлические прессы, которые задействованы на полимерных производствах и в металлообработке. Помимо больших промышленных установок есть и бытовые модели. В качестве основного привода используется электрическая или ручная сила. Подобные установки прошли много этапов модернизации начиная с момента создания первой машины инженером Джозефом Брама.
Конструкция привода состоит из двух сообщающихся сосудов разного объема. Каждый заполнен маслом и оснащен поршнем. Далее в дело вступает закон Паскаля, который говорит, что созданное давление в сосуде с неподвижной жидкостью, передается в любую точку без изменений во всех направлениях. Соответственно, вдавливание поршня в малом сосуде позволяет получить высокое давление на поверхности большого поршня. Как следствие, на выходе усиление будет на уровень выше в соотношении рабочей площади. Проще говоря, прикладывая минимальные усилия при нажатии на малый поршень получаем многократное усиление на большой.
Наиболее популярным представителем такого пресса является автомобильный домкрат гидравлического типа. Не секрет, что при малых габаритах такое устройство способно создавать давление в десятки тонн. Промышленные гидравлические прессы имеют схожую схему работы, но более сложную конструкцию, позволяющую обрабатывать широкий спектр полимерного сырья, пластика, ТБО и ТКО.
Кривошипные прессы
Полное название прессов данной категории – кривошипно-ползунные машины. В подавляющем большинстве случаев, агрегаты применяют для создания стальных заготовок методом штамповки. Основное усилие в рабочей зоне создается за счет поступательного движения ползунка.
Кривошипные прессы имеют шатун, который приводит в движение электромотор или вручную через рукоятку. Для повышения усилия и эффективности работы установка может быть оснащена дополнительным редуктором со скоростями. При одном обороте шатуна, ползунковый механизм выполняет полный цикл: вперед и обратно в исходное положение.
Степень максимального сдавливания напрямую зависит от мощности мотора и конструкции используемого редуктора. В сравнении с предыдущими моделями, кривошипные прессы имеют большую производительность и скорость работ, поэтому чаще используются для массового изготовления штампованных деталей. Популярным представителем данной категории является механический колун для раскалывания древесины.
Несмотря на высокую производительность, кривошипные прессы имеют ограниченное применение из-за не высокой степени сдавливания деталей. Большинство гидравлических моделей превосходят их в силе. Чтобы повысить показатель, необходимо увеличивать габариты и массу пресса, что не всегда является выгодным и удобным решением.
Листогибочные прессы
Существуют, как примитивные установки, которые работают от мускульной силы человека, так и современные программные установки. Устройства созданы с одной целью – сгибать тонкий листовой металл.
В настоящий момент, создано много вариаций листогибочных прессов, которые отличаются по типу привода:
- Пневматические.
- Гидравлические.
- Механические.
- Электромеханические.
Как правило, листогибочные установки не используются в конвейерном производстве, поскольку они требуют точной установки заготовки. Только постоянный контроль со стороны рабочего позволяет получить нужный результат изгиба. Такие машины используются в переработке полимеров и вторсырья, машиностроение, металлургии, авиации и даже в домашних условиях.
Магнитно-импульсные прессы
К данной категории относятся высокоскоростные установки, основным конструктивным элементом, которых выступает импульсный генератор тока. Магнитно-импульсные прессы – сугубо производственные машины. Аппараты создают сильное электромеханическое давление на заготовку за счет возникновения мощного магнитного поля, что создает притяжения между неподвижной и подвижной частью механизма. Между этими частями устанавливается обрабатываемая заготовка, которая под воздействием усилий пресса может менять влажность, плотность и форму. В подавляющем большинстве случаев такие машины используют для прессовки порошков.
Магнитно-импульсные прессы могут создавать усилие ударным, индуктивным или электродинамическим способом.
Сфера применения
Благодаря огромному количеству модификаций прессов, приборы имеют обширную географию применения во всех отраслях промышленного производства и быта.
На рынке представлен обширный выбор, как узкоспециализированных, так и универсальных прессов. Последняя категория более востребована, поскольку может выполнять больше функций: запрессовка, гибка, разборка, вырубка и многое другое.
Где используют прессы:
- Автомастерские.
- Металлообрабатывающие заводы.
- Производство полимерпесчаной плитки.
- Комбинаты по производству тары.
- Пункты утилизации для прессовки отходов.
- Пищевая промышленность.
- Линии переработки вторсырья.
- Бытовое применение.
Это только малая часть вариантов, где использованы такие механизмы.
Устройство и типы
Для прессов всех категорий общим является их основное назначение – создавать определенное усилие на установленную заготовку. Вместе с тем конструкции устройств имеют три основных узла:
- Источник питания (гидравлика, электрика, мускульная сила).
- Передача крутящего момента (вал, винтовой шток, ползунковый механизм).
- Рабочая зона с исполнительным механизмом.
От первых двух элементов зависят возможности и функциональное использование устройства. Что касается последнего, то она непосредственно отвечает за формировку заготовок.
Историческая справка
Пресс – один из древнейших механизмов, созданный человеком. Первые агрегаты использовали для добычи масла из оливок. Устройства представляли собой большой камень с округлой выемкой по центру. Ёмкость засыпалась материалом (оливками), после чего наверх укладывали еще один камень. За счет тяжести и происходит отжим масла, которое стекало по желобу в емкость.
Полноценный расцвет прессостроения начался в начале 19 века. Постепенно механизмы проходили доработку и модернизацию, что дало со временем получить более эффективные станки. В настоящий момент, созданы установки, имеющие сверхпривод, что позволяет повысить производительность и существенно снизить показатели энергетических затрат в сравнении с моделями, описанными выше.
