Адрес этой страницы' ?>

<<Предыдущая страница Оглавление книги Следующая страница>>

Глава VI

УСТРОЙСТВО ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПРЕССОВЫХ УСТАНОВОК

§ 1. Общие сведения. Принципиальная схема гидравлического пресса.

Гидравлические прессы широко используются для получения формованных, вытянутых и гнутых деталей из листа, для холодной объемной штамповки, правки разнообразных изделий, пакетирования и брикетирования отходов.

Действие гидравлического пресса основано на ряде физических законов, в частности на законе Паскаля, устанавливающем, что давление на жидкость передается во все стороны с одинаковой силой. Если поместить в каждый из сообщающихся сосудов разного диаметра (рис. 79) по плунжеру, то на основании этого закона, а также из условий равновесия можно написать p=P₁/F₁=P₂/F₂, откуда P₂=P₁(F₂/F₁), где р -давление жидкости в системе сообщающихся сосудов, Па (кгс/см²); P₁ и Р₂- усилия, приложенные соответственно к малому и большому плунжерам, Н (кгс); F₁, F₂ - соответственно площади малого и большого плунжеров, м² (см²).

Рис. 79. Принципиальная схема гидравлического пресса

Таким образом, в рассматриваемой системе можно получить выигрыш в силе во столько раз, во сколько площадь большого плунжера превышает площадь малого плунжера.

Элементы этой принципиальной схемы можно найти в том или другом виде в любом гидравлическом прессе: роль малого плунжера выполняет поршень гидравлического насоса, подающего жидкость, а роль большого плунжера - рабочий плунжер пресса.

Усилие, развиваемое прессом, определяется произведением давления жидкости на сумму площадей рабочих плунжеров. Согласно другим физическим законам, в замкнутой гидравлической системе (например, в рассмотренной нами) перемещение одного плунжера вызывает такое перемещение другого плунжера, что объем жидкости в системе остается постоянным, поскольку жидкости практически несжимаемы. Если малый плунжер пройдет большое расстояние Н₁, то большой плунжер переместится всего лишь на H₂ (рис. 79): H₁=H₂(F₂/F₁). Следовательно, в гидравлическом прессе, выигрывая в силе, столько же раз проигрывают в пути. Этот вывод полностью согласуется с законом постоянства энергии.

Количество энергии, подведенное к малому плунжеру, равно количеству энергии, полученной на большом плунжере (здесь не учитываются потери в гидравлической системе пресса). Сказанное можно выразить иначе. Для этого надо перемножить написанные выше уравнения для усилия и пути, в результате получим Р₁Н₁ = Р₂Н₂. Приведенные соотношения раскрывают некоторые характерные черты гидравлических прессов.

Во-первых, развиваемые усилия гидравлических прессов в принципе не ограничены. При этом конструкция гидравлических прессов больших усилий проще, чем, например, механических прессов, развивающих те же усилия. Во-вторых, если в гидравлическую систему насос - пресс поместить клапан, разъединяющий их в определенные моменты, можно большим числом малых ходов H₁ плунжера насоса получить какой угодно большой ход H₂ плунжера пресса. Таким образом, в принципе на гидравлическом прессе можно получить неограниченно большие рабочие ходы. При этом конструкция гидравлического пресса с большим рабочим ходом проще любой другой машины, развивающей такой же ход. Большим преимуществом гидравлических прессов является и то, что скорости движения плунжера могут быть различными.

Кроме того, гидравлические прессы могут обеспечить плавное или ступенчатое изменение усилия, выдержку под действием постоянной или переменной силы, удлинение или укорочение всего цикла.

В гидравлическом прессе-машине статического действия работа совершается в основном за счет энергии давления жидкости. Статический характер приложения усилия в гидравлических прессах обусловливает очень важную особенность их работы: силы, возникающие в прессе, замыкаются внутри него, не передаются на фундамент. Последний воспринимает лишь собственную тяжесть пресса и должен быть рассчитан только на его массу, в то время как фундаменты молотов, например, должны рассчитываться на энергию удара молота.