Для чего нужен винтовой пресс
Винтовой пресс
См. также
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Винтовой пресс» в других словарях:
ВИНТОВОЙ ПРЕСС — кузнечно штамповочная машина, в к рой используется кинетич. энергия поступат. и вращат. движения рабочих масс, передаваемая прессующей траверсе посредством винтового механизма. Привод В. п. осуществляется от электродвигателя через фрикц.,… … Большой энциклопедический политехнический словарь
винтовой пресс — [screw press] механический пресс, кинематическая цепь которого включает винтовую пару. Максимальное усилие винтового пресса около 125 МН. Смотри также: Пресс чеканочный пресс пресс Говарда … Энциклопедический словарь по металлургии
пресс — пресса, мн. прессы (пресса прост.), муж. (лат. pressus давление). 1. Механизм, с помощью которого можно подвергать что нибудь значительному давлению (при обработке, приготовлении чего нибудь и т.п.). Винтовой пресс. Рычажный пресс. Гидравлический … Толковый словарь Ушакова
Пресс механический — П. называют механизмы, посредством которых можно подвергать тела значительным давлениям. Нет почти ни одной отрасли промышленности, где бы для той или другой цели не прибегали к П., и сообразно с этим П. служат для производства разнообразнейших… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
Пресс механический* — П. называют механизмы, посредством которых можно подвергать тела значительным давлениям. Нет почти ни одной отрасли промышленности, где бы для той или другой цели не прибегали к П., и сообразно с этим П. служат для производства разнообразнейших… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
пресс Говарда — [Howard press] пресс для отжатия свинца из цинковой «пены» при обессеребривании свинца. Назван по имени конструктора (W. H. Howard, 1896 г.). Закрепляется на штоке пневмоцилиндра (давление 1 1,5 МПа) пластина с зубьями опускается в расположенный… … Энциклопедический словарь по металлургии
Пресс (механизм). Виды и устройство. Применение и особенности
Пресс – механизм создающий давление для уплотнения веществ, изменения их формы, выжимания жидкостей или решения других задач. Широко применяется в легкой и тяжелой промышленности. Устройства способны создавать сдавливающее усилие на уровне от нескольких килограмм до сотен тонн.
Виды работ выполняемых с помощью пресса
Использование пресса позволяет в зависимости от его конфигурации выполнять различные виды работ:
Прессы для выдавливания жидкости появились одними из самых первых. В первую очередь такое оборудование применяется в пищевой промышленности. В частности с его помощью давится сок из фруктов и ягод, бьется масло из оливок, подсолнуха и прочих культур. Механизм уплотняет вещество, из которого под давлением выделяется присутствующая внутри жидкость. Она стекает сквозь решетку дна или боков уплотнительной формы.
Прессы для штамповки изделий являются очень распространенным производственным оборудованием, позволяющим получать плоские и объемные предметы. Обычно штамповка подразумевает вырезание из плоской заготовки готовые изделия. Рабочая часть пресса создает давление по контуру предмета, отделяя его от общей болванки.
Прессы для штамповки работают по холодной или горячей технологии. Оборудование для холодного штампа делают несложные предметы, чаще всего вырезая их из листового металла, бумаги, пластика.
Более сложным оборудованием является горячий пресс. Он рассчитан на работу с нагретыми веществами, в частности раскаленным докрасна металлом. Станок не только обрезает края заготовки, но и уплотняет ее структуру, увеличивая физические характеристики. С помощью штамповочного оборудования выпускаются детали автомобилей, спецтехники. Штамповочные прессы также используются для изготовления плоских ювелирных изделий, посуды, клинков ножей, маникюрных принадлежностей и т.п.
Прессы для уплотнения применяются для увеличения плотности различных веществ. Они создают большое механическое давление, меняющее молекулярную кристаллическую решетку вещества, или просто добиваются удаление пустот сыпучего сырья. Такое оборудование часто используется для изготовления стройматериалов: кирпич, кафель, керамогранит, тротуарная плитка. Прессы уплотняющего типа позволяют получать топливные брикеты, пищевые гранулы для откорма животных, медикаменты в таблетках и пр.
Прессы для сгибания заготовок представлены различными листогибами, трубогибами и прочими установками. Они позволяют сгибать заготовки под заданным углом. Также оборудование применяется для изготовления элементов фальцевой кровли, обшивки для автотранспорта, бортов прицепов, деталей корпуса бытовой техники и т.д.
Распространенные конструкции прессов
Существуют десятки эффективных механизмов, позволяющих создавать высокое механическое давление. Общим их качеством является работа на сжатие, но все они отличаются по способу реализации.
Наиболее распространенными механизмами прессов являются:
Все они отличаются по габаритам, скорости и удобству работы. В связи с этим в разных направлениях производства преобладают разные конструкции.
Винтовой пресс
Это один из более простых и распространенных механизмов бытового назначения. Его основным преимуществом выступает компактность и дешевизна изготовления. Он представляет собой четырехугольную раму со штоком с нарезанной резьбой. При вкручивании штока, его конец движется к основанию рамы, сжимая расположенные между ними предметы или вещества. По принципу работы механизм аналогичный тискам или винтовым струбцинам.
Винтовые прессы представлены ручными соковыжималками, вулканизаторами для ремонта шин, оборудованием для ремонта обуви, ручными трубогибами. При работе с винтовым прессом требуется применение мускульной силы. Чем большее давление нужно достичь, тем сложнее вращение винта. Главный недостаток прессов данного типа заключается в низкой производительности. После сжима требуется время на выкручивание винта обратно.
Пресс на гидравлике
Один из самых распространенных на производстве. Он позволяет быстро создавать большое давление. Конструкция может подразумевать ручной или электрический привод, поэтому используется в промышленном и бытовом направлении. Ранее гидравлические устройства назывались прессами Брама, в честь изобретателя.
Простейшее устройство данного типа представляется собой 2 сообщающихся сосуда разного объема. Каждый из них оснащен поршнем и заполнен маслом. Согласно закону Паскаля создаваемое давление в неподвижной жидкости одинаково по всему ее объему. Таким образом, прикладывая минимальное усилие на вдавливание поршня с малой площадью в меньшем сосуде, можно получить выигрыш в силе на большом поршне. Усилие на выходе будет больше на уровень соотношения рабочей площади. То есть, силы действующие на поршни пропорциональны их площади. Давя на малый поршень с одной силой, можно получить давление на втором поршне в разы большее.
Простейшим аналогом пресса данной конструкции является автомобильный гидравлический домкрат. Данный механизм позволяет создавать давление в десятки и сотни тонн, при этом имеет достаточно малые габариты.
Кривошипные прессы
Установка данного типа имеет полное название кривошипно-ползунный механизм. Обычно используется для штамповки стальных заготовок. Усилие в механизме создается за счет преображения вращающегося усилия в поступательное движение ползуна.
Пресс имеет шатун, обороты которого обеспечиваются вручную с помощью рукоятки или вала электромотора. С целью увеличения эффективности механизма шатун может приводиться в движение через редуктор. За один оборот шатуна ползун пресса делает одно полное движение вперед и возвращается обратно.
Уровень давления зависит от используемого в системе редуктора и номинальной мощности электропривода. Прессы данной конструкции в разы более быстрые, чем гидравлические и винтовые. Обычно они используются на крупных производствах для штамповки. Примером такого бытового механизма является колун для дров. Устройство последнего несколько упрощено. В колуне момент вращения электромотора передается на массивный маховик через приводной ремень, а ползун связанный с маховиком двигает колющее зубило вперед и обратно.
Несмотря на большую производительность выполнения работ, кривошипные прессы все же имеют ограниченное применение. Это связано со сложностью реализации механизма. позволяющего развивать большое давление. По силе сжатия их превосходит большинство гидравлических прессов. Для повышения давления кривошипного механизма требуется увеличивать его массу и габариты. В связи с этим такие прессы обычно используются в направлениях производства, где большое давление не требуется.
Листогибочные прессы
Пресс листогиб в простейшей реализации работает за счет мускульной силы человека. Он позволяет ровно сгибать тонкие листы металла. Однако устройство такого типа является малопроизводительным и требует больших физических усилий. В связи с этим механизм комбинируется с разными типами приводов:
Обычно листогибочные прессы не применяются на автоматических конвейерах. Они требуют точного позиционирования заготовки перед выполнением сгиба. Поэтому механизм всегда контролируется рабочим, который после выравнивания детали запускает механизм сгиба. Тот в свою очередь может деформировать заготовку за счет сжимания пуансона с матрицей, поворота или ротации нескольких валиков.
Магнитно-импульсные
Это высокоскоростной пресс, главной деталью механизма которого выступает генератор импульсного тока. Устройство требует подвода электропитания и является сугубо производственным оборудованием. При подаче питания на устройство, то создает сильное электромеханическое давление, обычно за счет возникновения магнитного поля и притяжения между подвижной и неподвижной частью механизма. При этом расположенные между ними заготовки поддаются давлению, меняющему их форму, плотность или влажность. Обычно устройства данного типа применяются для прессования различных порошков.
Магнитно-импульсные прессы способны создавать давления разными способами:
Устройства, работающие по электродинамическому методу, используют физическое явление отталкивания между противоположно направленными импульсами. Прессы данного типа ограничены пределом импульсного давления в 0,5 ГПа.
Индукционный метод прессования разработан специально для получения деталей со сложной поверхностью. Сдавливающее усилие в данном механизме обеспечивается за счет взаимодействия импульсного поля рабочего индуктора с магнитным полем токопроводящей части пресса. При этом данные силы напрямую не взаимодействуют со спрессованным порошком, а только сдавливают его путем механического контакта с матрицей.
Для чего нужен винтовой пресс
info@deloproltd.ru
+7 (343) 302-10-26
Молоты и гидравлические прессы для свободной ковки
Молоты и прессы для горячей объемной штамповки
Оборудование для брикетирования металлической стружки и пакетирования металлолома
Кольцераскатные машины и станы
Кузнечно-прессовое оборудование для мастерских
Ковочные манипуляторы и загрузчики
Другое кузнечное оборудование
Оборудование для производства стальных шаров
Восстановление и ремонт
Изготовление
Улучшение характеристик
В этой статье рассматривается применение винтовых прессов для ковки. Вначале обсуждается обзор винтовых прессов и типичных применений, а затем физика их работы. Моделирование используется для иллюстрации этих различных аспектов, которые нельзя непосредственно наблюдать во время производства. Также описаны другие особенности и характеристики, которые важны для правильного использования и работы винтовых прессов.
Винтовой пресс, как ковочный молот, является машиной с ограниченным энергопотреблением. Он берет энергию вращения от маховика и переводит ее в линейное движение поршня. Как только энергия была потрачена на деформацию заготовки (ковка), движение плунжера прекращается. Винтовые прессы более широко используются в Европе, чем в США, хотя за последние несколько лет на североамериканском рынке произошла более широкая адаптация винтовых прессов.
Рисунок 1. Схема типичного фрикционного винтового пресса
Рисунок 2. Приводной винт для большого винтового пресса
На рисунке 2 показан приводной винт большого винтового пресса. Диапазон тоннажа может варьироваться от небольших (160 тонн) фрикционных прессов до 38 600-тонных винтовых прессов с муфтой сцепления. Малые прессы могут работать со скоростью до 50 ударов в минуту, в то время как большие размеры могут работать от 7 до 12 ударов в минуту. Скорость движения ползуна, длина хода и доступность энергии изменяются в винтовых прессах и программируются при использовании современного оборудования и систем управления.
Рисунок 3. Типичные детали горячей объемной штамповки, полученные на винтовом прессе
Винтовые ковочно-штамповочные прессы могут использоваться для ковки и штамповки различных металлов и сплавов, в том числе стали, титана, алюминия и латуни, а также многих других экзотических материалов, например, используемых в аэрокосмической и медицинской промышленности. Лопатки компрессора, «зубчатые» детали, ортопедические имплантаты и ручные инструменты — это одна из многих форм, которые можно ковать и штамповать. Прецизионно-кованые, штампованые и сетчатые детали также могут быть изготовлены на винтовых ковочно-штамповочных прессах. Они особенно подходят для тонкостенных деталей, так как нет фиксированной нижней мертвой точки, как в случае с механическим прессом. На рисунке 3 показаны различные типичные детали, выкованные на винтовом ковочно-штамповочном прессе.
Физика винтового ковочно-штамповочного пресса
Схематические изображения, сопровождающие эту статью, иллюстрируют физику винтового ковочно-штамповочного пресса. Электроэнергия используется для поворота маховика. Вращающийся маховик по существу действует как аккумулятор для этой энергии. Как правило, вращение маховика может создаваться с помощью трения, зубчатых колес или ременной передачи. За исключением пресса с муфтой сцепления, маховик напрямую соединен с вертикальным винтом. Вращение маховика вращает винт, в результате чего ползун (прикрепленный к винту через гайку) перемещается вниз. Фактически, движение вниз продолжается до тех пор, пока энергия маховика не будет потреблена деформацией, придаваемой ковкой-штамповкой. Энергия вращения маховика преобразуется в линейную кинетическую энергию при движении шнека, что превращается в полезную работу по деформации металлической ковочной заготовки. Эта энергия может быть аппроксимирована областью под кривой хода нагрузки. Затем энергия рассеивается как адиабатический нагрев при ковке. Как только ползун достиг нижней точки своего хода, вращение винта меняется на противоположное, и плунжер возвращается к верху своего положения.
Симулированная операция
Рисунок 4А. Моделирование ковочного пресса с винтовым прессом отображает температуру (вверху), скорость плунжера (внизу слева) и нагрузку ковки (внизу справа) во время первоначального контакта. Площадь под кривой хода нагрузки (красная) представляет энергию, потребляемую деформацией.
Фиг.4 представляет собой моделирование винтового ковочно-штамповочного пресса для ковки — штамповки осесимметричной заготовки зубчатого колеса. Три точки проиллюстрированы в симуляции. На начальном контакте скорость ползуна максимальна, а нагрузки, необходимые для деформации, минимальны, как показано на рисунке 4А. Во время промежуточных точек (рис. 4В) кинетическая энергия в движении ползуна преобразуется в деформацию, вызывая замедление скорости плунжера. Требуемая нагрузка увеличивается по мере продвижения процесса ковки — штамповки. В конце хода скорость ползуна падает до нуля, а нагрузка максимальна (рис. 4C). Особенностью в этой последней точке ковки — штамповки является область под кривой смещения нагрузки. Эта область представляет энергию, необходимую для возникновения деформации. Винтовой ковочно-штамповочный пресс — это оборудование с ограниченным энергопотреблением.
Рисунок 4B. Моделирование ковочного пресса с винтовым прессом отображает температуру (вверху), скорость плунжера (внизу слева) и нагрузку ковки (внизу справа) во время деформации. Площадь под кривой хода нагрузки (красная) представляет энергию, потребляемую деформацией. 
Рисунок 4C. Моделирование ковочного пресса с винтовым прессом отображает температуру (вверху), скорость плунжера (внизу слева) и нагрузку ковки (внизу справа) в конце хода. Площадь под кривой хода нагрузки (красная) представляет энергию, потребляемую деформацией.
Другие преимущества
Существует несколько различных типов винтовых ковочно-штамповочных прессов. Различия в основном в том, как передается энергия для работы. К этим типам относятся фрикционные винтовые ковочно-штамповочные прессы, винтовые ковочно-штамповочные прессы с муфтой сцепления и прессы с электроприводом. Существует также несколько видов винтовых ковочно-штамповочных прессов с гидравлическим приводом (вместо электродвигателей используются гидравлические двигатели), но они не так распространены, как другие типы.
Фрикционные винтовые ковочные штамповочные прессы
Это относительно простые машины с несколькими операторными переменными. Фрикционные ковочные штамповочные прессы очень подходят для ковки тонких деталей, но требуют регулярной замены фрикционных ремней и не подходят для больших объемов. Эти прессы также имеют более длительное время цикла по сравнению с другими типами винтовых ковочных штамповочных прессов. Оператор мало контролирует количество энергии в ударе. На характеристики удара также могут влиять такие атмосферные условия, как высокая влажность и т. д. Боковые колеса постоянно вращаются с помощью электродвигателя и приводного ремня. Эти боковые колеса перемещаются слева направо, чтобы передать вращение горизонтальному маховику в любом направлении, чтобы опустить или поднять цилиндр.
Винтовые ковочные штамповочные прессы с приводом от сцепления
Маховик на винтовом ковочном штамповочном прессе с муфтой сцепления постоянно вращается в одном направлении. В маховик встроена муфта, которая соединяется с винтом пресса. Когда сцепление включено, вращение передается на винт. Когда достигается нижняя часть хода, сцепление расцепляется, и гидравлический двигатель меняет направление вращения винта и поднимает ползун обратно в верхнее положение хода. Из-за сцепления, настройки силы и хода могут быть самыми разными. Эти типы ковочных штамповочных прессов имеют очень большое количество доступной энергии для формования. Следует отметить, что скорость маховика не влияет на усилие ковки. Эти прессы приобретают полную силу и энергетическую способность примерно после 30% хода. Они также способны работать на полной скорости ползуна только после 10% хода. Эти машины намного дороже, чем фрикционные винтовые ковочные штамповочные прессы. Они также более дороги в эксплуатации и требуют более высокого уровня знаний обслуживающего персонала.
Шнековые ковочные штамповочные прессы с электроприводом
Рисунок 5. Привод двигателей вокруг горизонтального маховика может быть электрическим или гидравлическим.
Существует два основных типа ковочных штамповочных прессов с электроприводом. Первый — это то, где электродвигатель или двигатели расположены вокруг маховика, который непосредственно прикреплен к винту (Рисунок 5). Двигатели напрямую передают энергию вращения маховику. Когда достигается нижняя часть хода, двигатели изменяют направление вращения маховика и поднимают ползун в верхнее положение хода.
Рисунок 6. Прямой винтовой пресс с электроприводом, в котором двигатель прикреплен к маховику.
Второй тип — это когда винт на прессе приводится в движение непосредственно электродвигателем, и двигатель эффективно действует как маховик (Рисунок 6). Опять же, двигатель сначала приводит в движение винт в одном направлении, а затем в нижней части хода он останавливается и меняет направление вращения, чтобы поднять цилиндр. Системы ковочных штамповочных прессов с прямым приводом предназначены для прецизионных поковок, требующих энергии ковки от низкой до средней. Эти типы прессов могут быть сконструированы с гидравлической защитой от перегрузки, обеспечивая лучшее использование энергии в широком диапазоне усилий ковки и очень точную повторяемость энергии.
Резюме
Винтовые прессы — это универсальные кузнечные ковочные штамповочные устройства, которые хорошо подходят для точной и чистой поковки. Они ограничены по энергии, как ковочные молоты, и работают на скоростях, превышающих гидравлические прессы. Размеры варьируются от очень маленьких до тоннажей, которые обычно связаны с самыми большими гидравлическими прессами. Существует ряд различных приводных механизмов, которые можно использовать для вращения маховика и винта, преобразуя вращательную энергию в системе в линейное движение, необходимое для перемещения штампов вместе и достижения деформации заготовки.
Преимущества и недостатки винтовых прессов
Преимущества
Недостатки
Винтовой пресс
Одной из самых ранних конструкций прессов в истории техники является винтовой пресс. Он пришёл к нам из Европы 16-го века, когда начали применять винтовые конструкции и был создан первый пресс с использованием пары винт-гайка.
Усилие пресса создавалось вручную, вращением рукояток, закреплённых на винте. Такие прессы применялись для переработки сельскохозяйственной продукции и различных мягких материалов. Для обработки металлов винтовые прессы начали применять в 18-м веке, уже с применением механического привода.
Принцип применения механического привода современного промышленного винтового пресса заключается в использовании кинетической энергии маховика, раскручиваемого электромеханическим приводом и передачей, затем, этой энергии винту, для приведения рабочего органа пресса в возвратно-поступательное прямолинейное движение для деформации заготовки, уже без участия в работе электромеханического привода.
В процессе рабочего хода кинетическая энергия, накопленная в маховике, полностью расходуется на деформацию заготовки, до полной остановки рабочего органа, а между маховиком и приводом, во время рабочего хода, отсутствует связь.
Современные винтовые прессы отличаются малой линейной скоростью рабочего органа, что относит их к механизмам ограниченно ударного действия.
Конструктивную схему винтового пресса определяет устройство главного механизма, пара винт-гайка, при котором гайка может крепиться в ползуне, в маховике или в станине пресса.
В первом случае, гайка, жёстко закрепленная в ползуне, заставляет вращающийся винт, перемещаться прямолинейно поступательно создавая рабочее усилие.
В том случае, когда гайка жёстко установлена в маховике, который опирается на упорные подшипники, закреплённые в станине пресса, вращение маховика с гайкой заставляет винт перемещаться прямолинейно поступательно, создавая рабочее усилие.
В том случае, когда гайка установлена жёстко в станине винтового пресса, а винт жёстко закреплён на маховике, перемещение гайки, закреплённой на ползуне, по винту создаёт рабочее усилие на нём для деформации заготовки.
Диапазон усилий винтовых прессов варьируется от 160 тонн, в малых прессах и до 38.6 тыс. тонн в больших, в которых применяются муфты сцепления. Малые прессы могут совершать рабочие циклы с частотой 50 ударов в минуту, а большие с частотой 7-12 ударов в минуту.
Скорость движения рабочего органа винтовых прессов может регулироваться.
Винтовые прессы используются для ковки, штамповки изделий из металлов и сплавов. Высокая точность скорости перемещения рабочего органа позволяет использовать винтовые прессы для изготовления лопаток компрессоров, зубчатых шестерён, стоматологических изделий, различного инструмента.
Опубликовано в категории СТАНКИ и ЭТО ПОЛЕЗНО ЗНАТЬ