Соотношение силы давления и площади поршней гидравлического пресса

Работа гидравлического пресса основывается на законе Паскаля. По этому принципу работают подъемные механизмы, гидравлические тормоза, преобразователи давления. Внутри гидравлической машины расположены два цилиндра, имеющих малый и большой поршни, соединенные между собой трубкой (как показано на фото). Полости цилиндров и соединяющую их трубку наполняют маслом. Уровень залитой жидкости и в том, и в другом цилиндре будет равным до тех пор, пока на поршни нет давления. Рассмотрим пример.

Вид пресса

Принцип работы

Обозначим площадь малого поршня гидравлического пресса- S1, большого S2. Сила давления поршней на жидкость F1 и F2 соответственно, как показано на фото. Давление меньшего поршня будет соответствовать формуле p1=F1/S1. Формула давления поршня с большой площадью — p2=F2/S2. Закон Паскаля гласит, что давление жидкости, находящейся в состоянии покоя, одинаково во все стороны. Отсюда можно сделать вывод, что p1=p2, а значит F1/S1=F2/S2. Соответственно F2/F1=S2/S1.

То есть, становится понятно, что давление большого поршня (F2) будет больше давления малого (F1) во столько раз, во сколько площадь большого поршня гидравлического пресса превышает площадь малого. Приведем пример.

Известно, что площадь малого поршня гидравлического пресса 5 кв.см, а площадь большого поршня гидравлического пресса 5.см² * 100. Также известна сила, действующая на малый поршень. Она равна 100. Из вышесказанного стает понятно, что сила, действующая на большой поршень, будет равна 10 000.

Следовательно, при помощи гидравлических механизмов можно уравновешивать силы. Современное гидравлическое оборудование может достигать мощности в несколько миллионов ньютон.

Применение и разновидности

Гидропрессы применяют в различных отраслях промышленности. Например, на заводах, выжимающих масло. Там необходима огромная сила сдавливания. Также используется для прессования картона, фанеры, керамической плитки и т.д. Незаменим для ремонта автомобильной техники и во время проведения слесарных работ.

Гидравлические прессы разделяют на два типа: для металлических и не металлических конструкций. Прессы, предназначенные для изделий из металла, делятся, в свою очередь, на 5 групп:

• для штампования и ковки;
• для выдавливания;
• для штампования листов;
• для сборки деталей;
• для обработки отходов, оставшихся после работы с металлом.

В зависимости от того, в какой отрасли промышленности используется гидравлический пресс, различают несколько конструкций станины:

• одна стойка;
• две стойки;
• колонная;
• специализированная.

Гидравлический пресс используют и в домашнем хозяйстве. Наверняка, всем знаком домкрат. Он предназначен для поднятия тяжелых и громоздких предметов. Его можно встретить не только в гараже, но и в чемодане любого мастера. Домкрат используется и в строительных работах. Умелые мастера приспособились сооружать гидропресс своими руками. Но не стоит забывать о технике безопасности. Заводской агрегат всегда будет более надежным и безопасным в эксплуатации.

Управление гидравлическим прессом в быту осуществляется, в основном, ручным или ножным способом. Промышленное гидравлическое оборудование чаще всего бывает электрическим.

Возможные неисправности

Слишком маленькое количество масла в системе может привести к повышению температуры и давления. Само же масло быстро загрязнится, может потребоваться его замена.

Попадание воздуха в масло приведет к образованию пены, в результате чего может ухудшиться смазывающий эффект. Недостаток смазки приведет к быстрому износу деталей.

Необходимо внимательно следить за состоянием гидравлических фильтров. Если они загрязнены, нужна срочная замена. В противном случае частицы грязи, оставшиеся в устройстве, приведут к поломке всей системы. Бывают случаи, когда всасывающий и выводящий фильтры вмонтированы неправильно. Это также приведет к неисправности.

Важно следить, чтобы масло не протекало. Иначе возникает риск попадания в него воздуха и мусора. Необходимо не реже одного раза в неделю подкручивать гайки в соединениях трубопровода.

Клапаны должны плотно закрываться, чтобы давление внутри цилиндров не понизилось. Замеряет давление манометр, который также должен быть в исправном состоянии.

Важно, чтобы жидкость соответствовала определенному типу гидравлического пресса. При выборе масла необходимо учитывать его вязкость. При правильном выборе смазка будет осуществляться качественно. Это поможет продлить работу системы без перебоев.

Полное очищение гидравлической системы с применением водной эмульсии должно проводиться минимум один раз в 3-4 месяца. При использовании эмульсии важно следить за её кислотностью во избежание появления коррозии.

Нельзя допускать чрезмерного повышения температуры. Это приведет к преждевременной порче жидкости внутри агрегата.

Техника безопасности

Перед началом работы убедитесь, что оборудование исправно и не имеет видимых повреждений. Загружать и разгружать гидропресс можно только в спецодежде.

Во время работы агрегата необходимо следить за давлением. Оно не должно превышать допустимую норму. Поэтому важно, чтобы монометр был всегда исправен.

Чтобы избежать несчастных случаев, недопустимо присутствие посторонних людей во время работы аппарата. Выгружать готовую продукцию можно только в специальных перчатках. Во время работы гидравлического пресса помещение должно хорошо проветриваться.

Содержание в чистоте рабочего места и самого оборудования — залог качественной и долгой работы.