Hydraulický lis je stroj pro vyvíjení statických účinků – stlačování, tlakové zpracování, upínání, jehož kinematickým prvkem je kapalina.

Princip činnosti hydraulického lisu

Činnost hydraulického lisu je založena na principu hydraulické páky.

Páka hydraulického lisu

Obrázek ukazuje schéma jednoduchého hydraulického lisu, sestávajícího z pístů velkých a malých průměrů instalovaných ve komunikujících válcích, s kapalinou pod písty. Pro píst malého průměru s plochou S1 se ukáže jako síla F1, určíme sílu F2, kterou lze překonat pístem o ploše S2.

Tlak pod pístem 1 lze vypočítat pomocí vzorce:

Tlak pod pístem 2 bude určen vztahem:

Podle Pascalova zákona se tlak působící na kapalinu přenáší do všech bodů této kapaliny rovnoměrně ve všech směrech.

Síla na druhý píst se bude zvyšovat v poměru k poměru ploch pístů. Čím větší je plocha druhého pístu a čím menší je plocha prvního, tím větší zisk lze získat na hydraulické páce.

Velikost pohybu pístu 2 závisí na objemu kapaliny vytlačené pístem 1. Určeme velikost pohybu druhého pístu l2, když se píst 1 posune o vzdálenost l1.

Protože první píst je menší než druhý, bude vzdálenost, o kterou se druhý píst posune, menší než vzdálenost, o kterou se posune první píst.

Ukazuje se, že předložená konstrukce umožnila výrazně zvýšit sílu, ale současně došlo ke snížení velikosti posunutí. Jak můžete zvýšit zdvih pístu? 2, bez zvýšení struktury?

Přidáním dvou zpětných ventilů do konstrukce a nádrže s dalším objemem pracovní tekutiny můžeme zvýšit množství pohybu pístu 2, čímž se zvýší počet cyklů pohybu pístu 1. Chcete-li vrátit píst 2 do původního stavu , přidáme ventil nebo rozdělovač, umožňující v případě potřeby vytlačit kapalinu zpod pístu 2 zpět do nádrže.

Schéma jednoduchého hydraulického lisu

Podívejme se, jak v tomto případě funguje hydraulický lis..

Zatímco se píst pohybuje dolů pod vlivem tlaku kapaliny je ventil 1 přitlačen k sedlu – zavře se a ventil 2 se otevře, kapalina vstupuje pod píst 2, nutí jej pohybovat se a v případě potřeby překonat zátěžovou sílu.

Po dosažení nejnižší polohy píst se začne pohybovat nahoru, zvětšováním objemu pod pístem, v důsledku vytvořeného podtlaku se ventil 1 otevře a ventil 2 se uzavře, kapalina z nádrže bude proudit pod pístem 1. Po dosažení krajní polohy se píst začne pohybovat dolů , vytlačí pracovní kapalinu, cyklus se bude opakovat.

READ
Jak umístit sušák do koupelny?

Zvýšením počtu cyklů je tedy možné dosáhnout požadovaného množství pohybu pístu 2 se zvýšenou silou v důsledku rozdílu v ploše.

Prezentovaný design lze tzv nejjednodušší hydraulický lis, píst 1 spolu se zpětnými ventily 1 a 2 je pístové čerpadlo, píst 2 instalovaný ve válcové komoře je jednočinný hydraulický válec, průtok kapaliny je řízen pomocí rozdělovače nebo ventilů.

Hydraulické lisovací zařízení

U skutečných lisů se používají objemová čerpadla různých typů, z čerpadla proudí kapalina potrubím do jednoho nebo více hydraulických válců. Parametry průtoku – tlak, průtok – lze regulovat pomocí bezpečnostních a redukčních ventilů, škrticích klapek a regulátorů průtoku.

Zvážit schematický diagram skutečného hydraulického lisu.

Hydraulický lis - schéma

Kapalina z čerpadla prochází přes filtr na vstup třípolohového rozdělovače. V neutrální poloze cívky je kapalina posílána do odpadu přes rozdělovač. Při přepnutí rozdělovače je kapalina nasměrována do dutiny pístu nebo tyče hydraulického válce instalovaného na hydraulickém lisu.

Když je kapalina přiváděna do dutiny pístu, pracovní zdvih – lisování. Když je tekutina přiváděna do dutiny tyče – zpětný zdvih.

Přítlačná síla je definována jako součin plochy pístu a tlaku v dutině hydraulického válce:

Maximální tlak v systému určeno nastavením pojistného ventilu a monitorováno manometrem instalovaným v tlakovém potrubí.

Hydraulické schéma lisu je na obrázku.

Hydraulické schéma lisu

Klasifikace hydraulických lisů

Nejčastěji používané klasifikace lisů jsou založeny na následujících kritériích.

Uspořádáním pracovních válců:

  • horizontální
  • vertikálně
    • s horním válcem
    • se spodním válcem

    Podle počtu pracovních válců:

    • s jedním válcem
    • se dvěma nebo více válci

    Podle typu pohonu:

    Charakteristika hydraulických lisů

    Hydraulický pohon umožňuje různé síly a rychlosti pohybu výstupního táhla lisu. Rychlost pohybu výstupního článku se může pohybovat v rozmezí od 0,1 mm/s do 300 mm/s.

    Hydraulická lisovací síla

    Jednou z klíčových výhod hydraulických lisů je snadné nastavení síly a možnost realizovat velké úsilí.

    Sílu vyvinutou hydraulickým lisem lze definovat jako součin tlaku v dutině hydraulického válce a oblasti pístu:

    V závislosti na konstrukci jsou hydraulické lisy schopny vyvinout síly od několika tun do 70 000 tf (tuny síly).

    Výhody hydraulických lisů

    • Možnost vynaložení velkého úsilí
    • Vysoký zisk
    • Snadné nastavení a kontrola síly
    • Snadné nastavení výstupní rychlosti
    • Vysoká spolehlivost
    • Kinematický článek hydraulického lisu je kapalinový, jehož pohyb se provádí potrubím, včetně pružných, což umožňuje přenos energie i na pohyblivé konstrukční prvky.

    Nevýhody hydraulických lisů

    • Nižší účinnost ve srovnání s mechanickými lisy
    • Relativně vysoké náklady na komponenty a údržbu
    • Možnost vniknutí oleje do lisovací zóny

    Aplikace hydraulických lisů

    Hydraulické lisy se používají:

    • při lisování dílů z plastů, pryže, oceli, hliníku a dalších kovů
    • pro lisování kovových dílů
    • pro lisování uhlíkových bloků, uhlíkových grafitových elektrod
    • pro lisování dřevěných třísek při výrobě překližek a dřevěných desek

    Hydraulické lisy jsou široce používány v metalurgii pro lisování za tepla a za studena, vytlačování, děrování, ohýbání, rovnání a řezání kovů.

    V potravinářském průmyslu se používají pneumatické lisy, aby se zabránilo vnikání olejových částic do produktů.

    Hydraulický lis: konstrukce a zařízení

    Hydraulický lis je bez nadsázky jedním ze 100 největších vynálezů lidstva. Vzhled takového stroje usnadnil Pascalův zákon, který byl formulován již v roce 1653. První takové zařízení si nechal patentovat anglický vynálezce, jeden ze zakladatelů hydraulického inženýrství, Joseph Bramah, v roce 1795.

    Hydraulický lis se zprvu používal ke zvedání těžkých břemen a získávání přírodních olejů a šťáv a také k formování balíků sena. Postupem času se konstrukce hydraulických lisů měnila a modernizovala. Od roku 1820 se jednotka začala používat v kovodělném průmyslu pro lisování trubek. O 55 let později se v návrhu objevilo razítko a pohyblivá traverza, které přispěly k zavedení technologie do vojenského průmyslu.

    Díky úspoře kovu, jednoduchosti konstrukce, rychlosti výroby a optimálnímu výkonu je lis široce používán při výrobě automobilů, námořních plavidel, letecké a zemědělské techniky.

    Konstrukce a princip činnosti hydraulického lisu

    Princip, založený na Pascalově zákoně, lze formulovat následovně: síla proudění tekutiny, která prochází z malého válce do velkého, se zvyšuje úměrně s rozdílem ploch obou válců. Stejný princip činnosti spočívá v konstrukci zvedáku. Je pozoruhodné, že hydraulický tlumič používá obrácenou techniku ​​stejného účinku.

    Princip činnosti je následující: pomocí ovládání obsluha aktivuje olejové čerpadlo, které dodává hydraulickou kapalinu do válce, čímž vytváří tlak vedoucí k pohybu tyče. Poté tyč vyvíjí určitý tlak na obrobek (proces lisování). Činnost hydraulického lisu lze přirovnat k principu činnosti mechanické páky.

    Konstrukce hydraulického lisu se provádí hlavně podle jednoho schématu: dva stojany jsou namontovány na základně a mezi nimi je střední příčka, která může změnit svou polohu pro práci s obrobky různých velikostí, zatímco horní příčka slouží jako podpěra pro hydraulický válec. Okruh může také obsahovat rozdělovač, potrubí, čerpadlo a nádobu na olej. Rámová konstrukce hydraulických lisů je vyrobena z kovových profilů nebo silné vysokopevnostní oceli.

    Odrůdy a vlastnosti

    Hlavní charakteristiky hydraulického lisu (parametry každého modelu jsou uvedeny na výkresu):

    • kompresní síla (tuny);
    • síla rukojeti (Newtony);
    • provozní rychlost (milimetry za sekundu);
    • pracovní zdvih (centimetry);
    • tlak oleje v hydraulickém pohonu (Megapascal);
    • výkon pohonu (kilowatty);
    • rozměry a hmotnost (milimetry a kilogramy).

    Tento rozsah parametrů definuje dva typy pohonů:

    • pohon čerpadla – nevyužívá princip akumulace energie;
    • Pohony čerpadlo-setrvačník a čerpadlo-akumulátor – využívají akumulaci energie v obdobích mezi pracovními zdvihy.

    Čerpací stanice používá různé typy hydraulických lisů: stolní, vertikální, elektrohydraulické a pneumohydraulické (schopné vyvinout sílu až 100 tun).

    Podle způsobu fungování se hydraulické lisy dělí do dvou skupin:

    Výrobci vyrábějí jednotky s uzavřenými a otevřenými rámy pro práci s prvky nestandardních tvarů. Na základě rozměrů se rozlišují stolní a stojací modely. V závislosti na lůžku existují 2 typy lisů: stojanové a sloupové. Podle typu lze rozlišit dvě kategorie zařízení: univerzální a specializovaná (speciální účel).

    Aplikace a praktické rysy práce

    Široká škála výkonových a konstrukčních řešení hydraulických lisů umožňuje jejich použití pro různé úkoly: lisování, ořezávání, lemování, ražení, lisování, šití, kalibraci, ohýbání, kování a dokonce i laminování.

    • průmyslová produkce;
    • Likvidace odpadu (horizontální instalace);
    • opravy vozidel a speciálního vybavení;
    • zámečnické práce.

    Pomocí takového zařízení můžete pracovat s trubkami a kovovými profily, plastovými a keramickými výrobky, uhlíkovými a uhlíkově-grafitovými elektrodami, stejně jako vyrábět pryžové díly, kabely, elektroizolační materiály, různé dokončovací a stavební desky a mnoho dalšího.

    Vlastnosti různých modelů:

    • glycerinové tlakoměry se vyznačují zvýšenou přesností, odolností, potlačením vibrací a širokým rozsahem měření;
    • mechanismus navijáku je nezbytný pro nastavení pracovní plochy;
    • funkce automatického návratu tyče výrazně zlepšuje produktivitu;
    • pojistný ventil zabrání nadměrnému tlaku;
    • pochromovaná tyč eliminuje korozní procesy;
    • moderní jednotky jsou vybaveny progresivním CNC.

    Návrhy navíc neobsahují různé moduly, které chrání před přetížením, což má pozitivní vliv na cenu lisovacího zařízení. Je také pozoruhodné, že poloha pohyblivého stolu nemá žádný vliv na hodnotu tlaku.

    Výhody

    Mezi výhody hydraulických lisů patří ty hlavní:

    • významný zisk;
    • schopnost realizovat různé technologické procesy;
    • vysoká konstrukční spolehlivost a bezpečnost;
    • snadnost práce v daném režimu;
    • snadné ovládání a nízká hladina hluku;
    • možnost připojení libovolného hydraulického zařízení k pohonu (lopaty, sbíječky, chapadla, kotoučové pily);
    • rychlost a praktičnost.

    Před zakoupením takového zařízení byste měli věnovat pozornost materiálu konstrukce rámu, kvalitě švů, přítomnosti vratného pístu, provozuschopnosti a spolehlivosti tlakoměru a hydraulického systému a také zkontrolovat možnost nastavení výška pracovní plochy.

    Je možné vyrobit hydraulický lis vlastníma rukama?

    V závislosti na druhu činnosti může být v domácí dílně nebo garáži požadován způsob lisování jakýchkoli dílů nebo obrobků. V takových podmínkách se zpravidla nevyžaduje použití zařízení s vynikajícími technickými vlastnostmi, protože síla 10-20 tun je zcela dostačující.
    Takový hydraulický lis se bude skládat z rámu, pístu a válce. Dále budete potřebovat spolehlivý tlakoměr, který vám umožní zjistit přesnou sílu stlačení. V domácích zařízeních, která jsou často sestavována k řešení specifických problémů, je tlak ve válci čerpán pomocí ruční pumpy. Tato část může být umístěna vedle konstrukce nebo do ní zabudována. Základem je nejčastěji lahvový zvedák.

    Za tímto účelem budou vyžadovány určité nástroje a díly:

    • svářecí zařízení a sada elektrod;
    • Úhlová bruska nebo pila na kov;
    • metr, kleště a kladivo;
    • pružiny, zvedáky, kanály, ocelové plechy, trubkové profily a ocelové pásy.

    Stará mostní houba může sloužit jako tažný prvek. Než začnete, je nejlepší udělat nákres budoucího stroje, abyste si usnadnili práci a měli jasný příklad umístění všech dílů. Je důležité rozhodnout, kde bude zvedák umístěn – v horní nebo spodní části hydraulického lisu.

    V případě známek poruchy nebo výpadku napájení jsou přijata následující opatření:

    • odstranění nesrovnalostí na dálnicích pomocí ostřikovačů plynu;
    • odstranění přebytečného vzduchu a mezer, stejně jako nastavení ventilu;
    • rozebrání mechanismu, aby se vyloučilo zaseknutí a zaseknutí;
    • mazání a preventivní kontrola součástí, aby se předešlo selhání stroje.

    Abyste se ochránili při provozu takové jednotky, důrazně se doporučuje používat vysoce kvalitní olej, ochranné brýle a ochranný oděv. Je také důležité zajistit, aby byl díl nebo obrobek umístěn do středu dorazu plunžru.

    Aby se předešlo problémům s funkčností, doporučuje se hlídat stav kapaliny, která by neměla být příliš tmavá ani by neměla být vystavena přímému slunečnímu záření. Protože ale lis není tak složitá jednotka jako spalovací motor nebo převodovka, je možné olej čistit pomocí filtrů.