3 этапа сборки гидравлического пресса своими руками
В домашнем хозяйстве нередко возникает необходимость оказывать давление на детали. К примеру, если требуется склеить холодной сваркой пару металлических элементов.
Гидравлический пресс своими руками выполнить не сложно, а его польза в гараже просто неоценима. В сегодняшней статье мы рассмотрим принцип работы инструмента, его особенности + подадим схему сборки в домашних условиях.
Оглавление
Что такое гидравлический пресс: принцип действия + применение
Чтобы понять суть работы гидравлического пресса, придется вернуться к школьному курсу физики. В основе явления лежит принцип рычага гидравлики. На картинке ниже представлен элементарный пример гидравлического пресса с двумя поршнями и жидкостью в качестве основы для произведения давления.
По закону Паскаля, сила на жидкость распределяется по всей площади оказываемого давления. Таким образом, прилагая меньшее усилие на второй поршень с большей площадью, на выходе мы получим пропорционально увеличенную силу со стороны первого поршня. Коэффициент работает и в обратном порядке – увеличивая сопротивление первого поршня по отношению ко второму. Для увеличения хода поршня, без значительного усложнения самой конструкции, можно воспользоваться парой обратных клапанов и баком с дополнительной жидкостью.
Как устроен гидравлический пресс:
- Одна из основ, насос для перекачки жидкости. Через него по трубкам под давлением поступает жидкость к паре-тройке гидроцилиндров.
- Регуляторами давления внутри системы могут быть предохранители в виде клапанов редукционного типа, регуляторы расхода, или даже дросселя.
- От насоса поток отправляется в распределитель с тремя позициями. При первой позиции – идет отправка на слив, второй – в поршневую, а третьей – в штоковую полость гидроцилиндра.
- При работе распределителя на второй позиции, производится рабочий ход поршня, то бишь, прессование. При третьей позиции – обратный ход в штоковой полости.
- Манометр позволяет контролировать пиковое давление внутри системы.
Оговоренная конструкция дает возможность к широкой вариации силы/скорости поршня. Изменение скорости звена на выходе может скакать в диапазоне от 0.01 сантиметра в секунду, до 3 сантиметров/секунду.
| Человек имеет возможность получить громадный коэффициент усиления, что с электрическими аналогами достигнуть нереально. Преимущество пропорционально растет увеличению передаваемой мощности гидравлике. | Коэффициент полезного действия по сравнению с механикой ниже. |
| Высокие показатели быстродействия гидравлического привода. Если сравнивать с аналогами – запуск, реверс и остановка выполняются раз в 7-9 быстрее. | Характеристики гидравлического пресса напрямую зависят от того, как человек его эксплуатирует. В зависимости от температурных условий, происходит смена вязкости жидкости, а небольшое давление приводит к кавитации внутри системы. |
| Гидравлический привод можно использовать не только в качестве пресса, но и как движущий элемент для дисковых пил или отбойных молотков. | Высокая чувствительность к загрязнению рабочей жидкости гидропресса и возможность попадания в зону прессования масла. |
| Простой и понятный процесс преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное. |
Для качественной, а главное продуктивной работы инструмента, требуется постоянно следить за его техническим оснащением – вовремя менять фильтры, рабочую жидкость и прочие мелочи, способные повлиять на КПД гидравлики.
Какие бывают типы гидравлических прессов
| Как расположены цилиндры | ||
| Вертикально | вверху | |
| внизу | ||
| Число цилиндров | ||
| Тип конструкции | ||
| Какой привод установлен | ||
| Разновидность самого цилиндра | ||
| Как исполнен | ||
Благодаря скачкам в технологиях, ЧПУ для гидравлического пресса уже в порядке вещей, однако использование такого оборудования рационально только в промышленных масштабах. Если мы говорим о домашнем применении гидравлики, подойдет и ручной вариант инструмента.
Где применяется гидравлический пресс:
- когда возникает необходимость проштамповать деталь из мягкого металла, полимера или резины;
- прессовка изделий из металла;
- можно запрессовывать блоки угольного типа или такой же формы электроды из графита;
- реально отладить производство фанеры и древесных плит из стружки;
- утилизация отходов;
- незаменимый элемент на станциях технического обслуживания. В список задач входит демонтаж/монтаж подшипников, шайб и прочих элементов, что нуждаются в прессовке. Второстепенные задачи – калибровка кузовных деталей + установка требуемой формы по изгибам.
Некоторые умельцы в быту умудряются из гидравлического пресса делать даже соковыжималку. Инструмент востребован не только в промышленности, но и дома, что отображается на его стоимости. Даже ручные модели обойдутся в копеечку. Если человек имеет «ровные руки» и желание сэкономить, сделать гидравлический пресс можно собственноручно.
Гидравлический пресс своими руками: сборка инструмента с нуля
Простой принцип работы гидравлики в прессе не означает что с конструкционной сборкой агрегата все будет аналогично. Для 90% людей, дешевле будет купить гидравлический пресс, нежели искать полный набор для его сборки с нуля. Оставшиеся 10% либо имеют доступ к компонентам для сборки, включая сварочный аппарат, либо работают по смежным специальностям, что позволяет в свободное время заниматься сваркой в свое удовольствие.
Важно: для сборки гидравлического пресса собственными руками необходимы навыки сварки по металлу. При отсутствии подобного опыта, как такового, придется либо делать заказ у специалиста, либо обучаться с нуля.
Делать заказ по сборке пресса – это переплатить за устройство в 2-3 раза, ведь работа считается индивидуальной, а значит для наших умельцев синоним к слову «дорогой». Обучаться с нуля сварочным работам и покупать весь необходимый набор только ради 1 устройства также нельзя назвать рациональным решением. Для тех же, у кого возможности совпадают с желанием, пригодится пошаговая инструкция ниже.
Этап №1. Разработка чертежа пресса
Для использования в домашних условиях вполне сгодится гидравлический пресс с показателем выдаваемого усилия в 16 000-23 000 килограмм. Найти уже готовые чертежи для сборки гидравлики в интернете не проблема, но, если у человека ограничен набор материалов, либо он желает конструкцию подогнать под собственные нужды, потребуется разрабатывать схему сборки с нуля.
Чертеж выше – одно из классических решений по сборке на основании домкрата. Именно такая сборка для новичка считается простейшей в реализации, и не требует фундаментальных знаний устройству гидравлических конструкций.
На какие критерии стоит обращать внимание при разработке чертежа:
- вес итоговой конструкции. От этого показателя будет зависеть простота транспортировки агрегата с места на место;
- размеры станицы;
- характеристики работы станины;
- будет ли использоваться в сборке манометр;
- особенности хода поршня.
В процессе корректировки уже имеющегося чертежа или поиска нового, необходимо обратить внимание на схему работы готового оборудования. Домкрат можно расположить в верхней части станины для произведения давления вниз, либо в нижней части станицы – давление вверх. Нельзя забывать о таком нюансе, как нормальное рабочее положение домкрата. Оно предусматривается еще при заводской сборке – вертикальное положение, где шток смотрит вверх.
Станина обязана иметь высокий запас прочности, ибо давление гидравлики будет оказывать давление в обе стороны. Для обеспечения стойкости, основание проектируется в виде платформы, а расстояние между «ножками» рассчитывается на основании размеров предметов, которые будут обрабатываться после сборки.
Решения по регулировке перемещения домкратного штока:
- возможность добавления вставок, выполняющих роль подкладок. При их замене упростится регулировка высоты деталей для обработки. Вставки разрабатываются из литого/полого стального профиля;
- проектировка упора по типу столика с фиксаторами в виде прутов или болтов с гайками большого диаметра. Для использования метода потребуется проделывание отверстий в раме конструкции, где дистанция будет меньше по высоте от смещения домкратного штока;
- в верхней части рамы ставят привод по типу винта со штурвалом. Для закрепления детали будет достаточно подкрутить винт до исчезновения просвета внутри рамы.
Для повышения отдачи, можно скомбинировать 2-3 метода одновременно. Размеры на чертеже указываются из расчёта имеющегося металлопроката на руках и габаритов объектов прессования.
Этап №2. Подбор инструментов и материалов
Для сборки пресса своими руками потребуется вполне заурядный список инструментов и материалов. Если у человека имеется гараж, то 70% всего необходимого он сможет найти именно там. В таблице ниже представлен минимальный набор для сборки качественного и недорогого гидравлического пресса с электрическим приводом.
| Аппарат по сварке металла. Заводской или самодельный, роли не играет. | Редуктор от старой болгарки. |
| Инструментарий, которым человек сможет отрезать металл. Сюда относится ножовка по металлу, машина для шлифовки, которую в простонародье именуют болгаркой. | Домкрат гидравлического типа. В приоритете модели заводской сборки – это повысит долговечность работы будущего гидравлического пресса. |
| Дрелька и станок для сверления. | Подобие небольшого двигателя. Можно воспользоваться неработающей стиралкой или мини-холодильником, что будет отправлен на запчасти. |
| Тиски. | Включатель клавишного типа вместе с кабелем. |
| Линейка на 1-2 метра, маркеры, зажимы, молотки, щипцы, плоскогубцы, ключи для болтов/гаек и прочие мелкие инструменты, что могут пригодиться в процессе сборки пресса. | Квадратные трубы из стали и прочий лом, который можно применить для сборки основы гидравлического пресса. |
| Пара уголков и швеллеров вместе с мощной пружиной + болтами и гайками. Радиус последних зависит от общих габаритов конструкции и ее силы на выходе. |
По желанию, дополнить список можно баллончиком краски красного/черного цвета, чтобы ваше творение было не только функциональным, но и имело презентабельный вид. Таким гидравлическим прессом будет не стыдно даже перед друзьями похвастаться.
Этап №3. Начинаем собирать пресс гидравлический своими руками
Помимо исходного набора материалов и оборудования, человек должен иметь за спиной хотя бы начальные навыки сварки, обработки стали и сборки металлических конструкций. Мелкая неточность при сваривании может привести к плачевным последствиям, а учитывая наш менталитет и врожденное чувство беспечности, о технике безопасности задумается 2%-3% из всех.
Как собрать гидравлический пресс – пошаговая инструкция с фото:
- Отмеряем на стальных квадратных трубах места сверления для стыковочных болтов в раме, которые будут выполнять роль фиксаторов платформы на различных уровнях высоты.
- Просверливаем в отмеченных местах отверстия ручным или электрическим инструментом.
- Расширяем отверстия до нужного размера сверлом с большим диаметром. Таким образом, мы почти закончили подготовку двух направляющих рамы.
- Теперь беремся за изготовление квадратных кусков труб, на которых платформа будет перемещаться вертикально вверх и вниз. Берем один из стояков, что были подготовлены ранее + пару уголков.
- Теперь беремся за изготовление квадратных кусков труб, на которых платформа будет перемещаться вертикально вверх и вниз. Берем один из стояков, что были подготовлены ранее + пару уголков.
- При помощи болгарки отпиливаем уголки по нужной длине. Операцию повторяем для каждого из двух элементов. Важно, чтобы толщина уголков была одинаковая. Чтобы не прогадать, можно взять один длинный и просто разрезать его пополам.
- Оборачиваем станину картоном и накладываем сверху уголок для примерки. Слой картона необходим для обеспечения зазора между квадратными трубами движущей части и рамой.
- Делаем зажим уголка струбцинами и ставим пару точек варки для фиксации уголков.
- Вытаскиваем квадратную трубку с основы и убираем картон.
- Берем в руки сварку и начинаем увеличивать количество точек соединения. Сплошной шов делать не обязательно, но позаботьтесь, чтобы итоговая конструкция смогла выдержать приложенные усилия, равные выдаче гидравлического домкрата, который будет расположен в движущей основе конструкции.
- Делаем зачистку шва болгаркой.
- Разделяем трубку пополам и разрезаем на части.
- Начинаем сборку стоек. В нижней части временно расположены движущие элементы, к которым будет приварен швеллер с высоким показателем толщины.
- На упор лома не жалеем, ибо падение работающего гидравлического пресса в момент его работы – это последнее, что нам нужно. Форма и площадь упора зависит уже от фантазии самого сборщика. На рисунке ниже представлен один из простейших вариантов сварки.
- К верхней части крепим поперечную трубу, хотя в приоритете швеллер. П-образная форма элемента лучше выдержит высокие нагрузки, которые будет испытывать стойка от гидравлики. Сварки не жалеем.
- При желании, на верхние части трубы, где приварен швеллер, можно поставить заглушки. Берем лист металла, и вырезаем квадраты необходимой ширины и длины.
- Аккуратно свариваем их с поверхностью трубы.
- Сглаживаем все углы и получаем практически незаметный шов. Конструкция выглядит монолитной.
- Промежуточный вид конструкции уже внушает доверие. У нас готовы стойки с отверстиями для фиксации платформ, передвижной «лифт» и упор.
- Теперь приступаем к формированию упорной платформы. Из-за большой нагрузки, она обязаны быть самым крепким элементом конструкции, потому, берем массивный швеллер и отрезаем от него 2 одинаковой длины куска.
- Сверлим в швеллерах отверстия под большой диаметр болта друг напротив друга.
- Можно воспользоваться сплошь резьбовым вариантом.
- Фиксируем оба швеллера на одном уровне через отверстия в стояках и стягиваем их между собой через проделанные ранее отверстия под болты.
- Надёжная основа готова. Сильнее закручиваем гайки/болты и подравниваем болгаркой зазубрины от сверления, где они есть.
- Готовим место под установку движущего элемента –гидравлического домкрата. Его установка производится в стандартном виде – головой к верху.
- Во избежание соскоков, ищем трубу подходящего диаметра, отрезаем кусок, и привариваем его головку к верхней части опоры. Для фиксации основания домкрата требуется произвести сварку 2-4 пластин, на которых тот можно будет «намертво» зафиксировать, избежав соскока во время нагрузки.
- Для упрощения подключения различных насадок, нужно приварить «палец».
- Расположить его требуется ровно по центру движущей конструкции – это обеспечит равномерное распределение прилагаемой силы по площади давления снизу.
- В промежуток между «лифтом» и опорой в верхней части конструкции добавляем жесткую пружину, которая будет возвращать к исходному состоянию станок после завершения его работы. Таких элемента требуется два – с левой и правой части лифта.
- Беремся за редуктор. В нашем случае, это якорь от изжившей себя болгарки.
- У якоря срезается носовая часть. Получаем необходимую ось.
- Подгоняем толщину оси на станке для сверления.
- И одеваем гайку.
- В итоге получаем конструкцию на рисунке ниже.
- Корпус двигателя из алюминия, а потому сварке не поддается. Исправляем проблему через крепление стальной пластины.
- Сверлим отверстия нужного диаметра и насаживаем пластину на двигатель с помощью болтов.
- Делаем 3 стальных пластины.
- И с помощью их крепим двигатель к редуктору. При запуске двигателя, крутящий момент будет теперь направляться исключительно на сторону редуктора.
- Делаем кривой шип с гайки и пластины из стали путем сварки этих двух компонентов.
- В дополнение потребуется пара подшипников и гайка, с помощью которых будет отправляться движущая сила.
- Крепим наше новоиспеченное приспособление к редуктору как показано на рисунке ниже.
- Приступаем к предпоследнему этапу – сварка педали, на которую будет поступать движущая сила от нашего кривошипа. Для начала отрезаем кусок квадратной трубы.
- Привариваем к трубе болты и гайки для связки с основным элементом конструкции.
- Добавляем окно для размещения подшипников.
- Привариваем к домкрату.
- Свариваем гайку с шайбой и получаем крепеж педали к редуктору.
- Присоединяем педаль через подшипник к редуктору и хорошо закручиваем все связки на шайбах.
- Производим дополнительные телодвижения и фиксируем все компоненты схемы в единое целое. Тестируем полученную связку: мотор – редуктор – педаль – гидравлический домкрат.
- Производим окончательную сборку всех компонентов в единую конструкцию.
- Добавляем кнопку запуска из обычного бытового включателя.
- Красим и тестируем полученный электрогидравлический пресс.
http://wikimetall.ru/oborudovanie/prisposobleniya-dlya-bolgarki.html»target=»_blank»>7 приспособлений для болгарки своими руками
Если же вам нужен был обычный гидравлический пресс, то можно остановиться на 29 шаге, и начать полноценную сборку после добавления «пальца». Дополнительные модификации устанавливаются уже по вашему усмотрению.
Детальный показ всех этапов сборки гидравлического пресса на основании домкрата:
В конце хотим сказать пару слов о технике безопасности во время работы с гидравлическим прессом, ведь самодельный агрегат может быть еще большей угрозой здоровью человека, если тот наплевательски относится к правилам обращения с оборудованием.
Как безопасно использовать гидравлический пресс:
- работать в спецодежде + следить, чтобы не было обвислых концов;
- использовать защитные очки;
- обеспечить рабочую зону достаточным количеством освещения и убрать мусор в радиусе 2 метров от агрегата;
- удостовериться в исправности составляющих пресса;
- убедиться в отсутствии трещин на пуансоне;
- соблюдать нормы по тяжести и давлению агрегата;
- не допускать холостых срабатываний штока.
Гидравлический пресс своими руками потенциально опасная, и одновременно удобная штука, которая пригодится в хозяйстве любому самоделкину. Время на сборку оборудования с нуля зависит от мастерства человека. В среднем, это от пары дней, до пары недель (при условии наличия всех деталей и оборудования со старта). Быстрой вам сборки и продуктивного использования.
