давление пресса в чем измеряется
Сила давления гидравлического пресса: расчеты и описание
уществует множество приспособлений, предназначенных для увеличения приложенных усилий. К ним можно отнести различные рычаги, блоки, а также такое устройство, как гидравлический пресс.
Принцип действия
Гидравлический пресс, примеры которого можно встретить в огромном количестве машин, на заводах, в мастерских, работает за счет передачи усилия при помощи жидкости, находящегося под давлением. В основу его действия положен закон Паскаля, согласно которому давление в жидкости передается по всему объему и по всем направлениям одинаково. Таким образом, приложив усилие для создания необходимого давление в одном объеме, можно, передав его в другую емкость значительно изменить усилие.
Устройство пресса представляет собой два цилиндра, заполненных жидкостью, как показано на фото. Один цилиндр имеет больший объем, чем второй. В обоих цилиндрах установлены поршни. В меньшем цилиндре поршень имеет меньшую площадь. Согласно закону Паскаля, давление, действующее на оба поршня одинаково и равно отношению силы, приложенной к меньшему поршню к его площади (P1=F1/S1). Однако и во втором цилиндре давление будет таким же. При этом, учитывая, что площадь второго, большего, поршня больше, чем первого, выводится зависимость:
P1=P2, следовательно — F1/S1=F2/S2. Таким образом, можно вывести следующую формулу: F2/F1=S2/S1. Переведя это выражение на русский язык, можно сделать вывод, что сила давления, действующая на поршень гидравлического пресса зависит от его площади. Чем больше площадь второго цилиндра — тем больше сила. Давление, гидравлического пресса измеряется в Паскалях, условное обозначение — Па. Соответственно, килопаскали — кПа и мегапаскали — МПа.
Таким образом, применяя различные соотношения площадей поршней в цилиндрах, можно добиться практически любого увеличения усилия. Например если площадь большего поршня будет в десять раз больше площади первого, то прикладывая усилие в один Па, на выходе получим — десять. Если представить такие цилиндры в виде весов, то можно привести другой пример: положив на меньший поршень груз весом в 1 кг, другим можно поднять 10 кг.
Особенности расчетов
На практике необходимо учитывать, что несмотря на прямую зависимость, вытекающую из формулы, в реальности таких соотношений добиться невозможно. На давление в гидравлическом прессе прямо или косвенно влияет еще множество различных факторов:
Сила давления гидравлического пресса, на практике, в конструкторских бюро, рассчитывается, как сумма всех сил, действующих на поршень. Для таких расчетов существуют специальные формулы, позволяющие учесть максимальное количество факторов, влияющих на поршни.
Устройство
Типичный пример рабочего механизма гидравлического пресса — автомобильный домкрат. Одна из моделей этого устройства показана на фото. Один из его цилиндров имеет очень маленькие размеры, второй же во много раз превышает его по размерам. Такое устройство позволяет даже ребенку без труда поднять большой грузовик. Такие домкраты часто применяют для изготовления самодельных гидравлических прессов. На фото приведен пример такого самодельного устройства.
Жидкость может быть любой. Однако для увеличения эффективности работы устройства обычно применяют специальные масла. Этим достигают две цели:
Особенности конструкции
В зависимости от области применения, существует множество разновидностей конструкций гидравлических механизмов. Гидравлические прессы и устройства, в которых используется его принцип действия в настоящее время широко применяют в следующих отраслях промышленности:
Гидравлический пресс для опрессовки шлангов высокого давления применяется для достижения герметического соединения рукава высокого давления и фитингов, установленных на нем. Опрессовка осуществляется путем обжима деталей при помощи гидравлического пресса с рабочим инструментом соответствующей формы и размера. Существуют ручные гидравлические устройства, с силой давления до 0.7 МПа.
При необходимости создать очень большое усилие, в последнее время часто применяют гидравлический пресс высокого давления. Особенность его устройства заключается в наличии нескольких мультипликаторов — систем цилиндров, каждый из которых позволяет з поднять давление в 50 и более раз. Мультипликаторы установлены таким образом, что высокое давление предыдущего передается, как низкое давление следующему мультипликатору. Таким образом увеличение силы умножается в зависимости от количества мультипликаторов.
В последнее время многие механики-любители и частные предприниматели, в целях экономии средств изготавливают гидравлические прессы самостоятельно. Для этого приспосабливают автомобильный домкрат, установленный на специальной станине. Такое устройство также заслуживает внимания, так как помогает решать различные бытовые проблемы, связанные со строительством и выполнением некоторых ремонтных работ.
Многие прессы, применяемые в быту и на производстве для упрощения управления оснащены различными вспомогательными механизмами:
В последнее время появляются все новые области применения таких устройств, что способствует развитию этой техники, а применение новых более легких и прочных материалов делают ее более доступной и эффективной.
Гидростатика. Гидравлический пресс.
Гидравлический пресс предоставляет возможность получить значительный выигрыш в силе, при минимальных затратах.
Цилиндры несхожих диаметров, плотно закрытые сверху поршнями, образуют основу всякого гидравлического пресса. Причем эти цилиндры должны быть сообщающимися сосудами.
Цилиндры наполнены жидкостью (к примеру, водой, но в большинстве случаев маслом, либо иной жидкостью).
Схематически гидравлический пресс имеет вид:
Площадь левого поршня S1 во много раз меньше площади правого поршня S2.
Силы, воздействующие на поршни, соразмерны площадям этих поршней. Так когда, к левому поршню приложена сила F1, эта сила будет действовать на жидкость, распределяясь по площади S1. Давление, оказываемое левым поршнем на жидкость, получиться найти по формуле:
Согласно закону Паскаля это давление будет величиной постоянной во всяком месте жидкости. Из этого можно сделать вывод, что давление, оказываемое на правый поршень, примем его равным, p2, будет тоже:
Свяжем это давление с силой, которая воздействует со стороны жидкости на правый поршень:
Следовательно, сила, воздействующая на большой поршень, будет во столько раз больше силы, приложенной к малому поршню, во сколько раз площадь большого поршня больше площади малого поршня.
Перефразировав имеем, гидравлическая машина предоставляет возможность получить выигрыш в силе, определяемый соотношением площади большего поршня к площади меньшего поршня.
Гидравлическими тормозами оборудованы автомобили, мотоциклы и современные велосипеды. Автолюбители повсеместно пользуются гидравлический домкрат. Гидравлический привод нашел применение на бульдозерах, погрузчиках, кранах. Современные гидравлические прессы формируют усилие в несколько миллионов ньютонов.
8.7.2. Удельное давление прессования
Давления пресса на пресс-материал в процессе прессования используется для уплотнения материала, для заполнения им полости пресс-формы, для проведения химических реакций отверждения материала, для предотвращения раскрытия пресс-формы под действием образующихся в пресс-материале паров и газов. От величины давления зависит качество изделий.
Кроме площади прессования надо знать для оценки величины удельного давления и величину эффективного давления пресса, величина которого равна удельному давлению гидравлической жидкости, умноженной на площадь сечения плунжера пресса. Эффективное усилие пресса зависит от состояния самого пресса, т.е. от степени износа, от качества уплотнений. Эффективное усилие может быть равно номинальному или меньше его на 10-15 %. Удельное давление прессования определяется из соотношения:
Для многогнездных пресс-форм с общей загрузочной камерой n=1.
Удельное давление зависит от конструкции пресс-формы, марки материала, размеров и конфигурации изделия. На величину необходимого удельного давления влияет текучесть перерабатываемой партии материала. Чем больше текучесть, тем легче материал заполняет формующую полость пресс-формы, и тем меньше удельное давление необходимо для прессования. Поэтому применение предварительно нагретого пресс-материала позволяет на 10-15 % снизить давление прессования, т.к. подогретый материал лучше течет.
Как известно, материал с волокнистым наполнителем имеет меньшую текучесть, чем материал с порошкообразным наполнителем, а следовательно, при изготовлении одних и тех же изделий при переходе от пресс-материала с порошкообразным наполнителем на материал с волокнистым надо учитывать удельное давление.
Наибольшее влияние на изменение величины удельного давления оказывает высота изделия: чем она больше, тем больше удельное давление должно быть. Увеличение высоты изделия с вертикальными стенками требует большего повышения давления, чем изделия со стенками обтекаемой формы.
При изготовлении одного и того же изделия в пресс-форме с перетеканием удельное давление может быть ниже, чем при прессовании его в закрытой пресс-форме поршневого типа. В многогнездной форме удельное давление обычно бывает выше, в одногнездной форме из-за неравномерного распределения зазоров между пуансоном и матрицей в различных гнездах формы. Повышение давления выше необходимого заметно не изменяет свойств изделий, но повышаются энергозатраты и это давление является излишним.
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС
Смотреть что такое «ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС» в других словарях:
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС — греч. франц. Пресс, приводимый в действие водою. Объяснение 25000 иностранных слов, вошедших в употребление в русский язык, с означением их корней. Михельсон А.Д., 1865. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС механизм для произведения сильного давления,… … Словарь иностранных слов русского языка
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС — машина, передающая усилие (прессование) через жидкость (воду, глицерин, масло и пр.). Основное действие Г. п. состоит в след.: в подпоршневое пространство цилиндра нагнетается под давлением жидкость, к рая действует на поршень (плунжер) и… … Технический железнодорожный словарь
Гидравлический пресс — Гидравлический пресс: устройство, спроектированное или предназначенное для передачи энергии посредством линейного перемещения между инструментами гидравлическим способом для изменения формы или состояния (например, штамповки или формовки) металла … Официальная терминология
гидравлический пресс — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN hydraulic bailer … Справочник технического переводчика
Гидравлический пресс — машина для обработки материалов давлением, приводимая в действие жидкостью, находящейся под высоким давлением. Впервые Г. п. были применены в конце 18 начале 19 вв. для пакетирования сена, выдавливания виноградного сока, отжима масла и… … Большая советская энциклопедия
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС — машина статич. действия, в к рой энергоносителем является жидкость, находящаяся под давлением 20 100 МПа. На Г. п. осуществляют ковку, штамповку, прессование. Их также используют для брикетирования стружки, уплотнения материалов и т. п. См. рис.… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Гидравлический пресс — Гидравлическое увеличение силы … Википедия
гидравлический пресс — пресс, приводимый в действие жидкостью, находящейся под высоким давлением. Гидравлический пресс был изобретён в 1795 г. Впервые применён для пакетирования сена, выдавливания виноградного сока, отжима масла. С сер. 19 в. широко применяется в… … Энциклопедия техники
Гидравлический пресс — Hydraulic press Гидравлический пресс. Пресс, в котором гидростатическое давление используется для того, чтобы приводить в действие и управлять плунжером. Гидравлический пресс используют для ковки в открытых и закрытых штампах. (Источник: «Металлы … Словарь металлургических терминов
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ПРЕСС — механизм, состоящий из цилиндра с подвижным поршнем (1) и неподвижной площадкой (2), поршневого насоса (3), соединенного с резервуаром (4) с жидкостью (вода, масло), и рычажного механизма (5), приводящего насос в действие от руки или двигателя.… … Сельскохозяйственный словарь-справочник
Что такое гидравлический пресс?
Содержание:
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.
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.
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».