Prasy hydrauliczne

Obecnie prasy hydrauliczne znajdują szerokie zastosowanie w przemyśle, na stacjach paliw i warsztatach samochodowych.

Trochę historii

Znana nam dziś metoda formowania metalu pod ciśnieniem jest znana ludziom od dawna. Do XIII wieku istniało tylko kucie ręczne – kowale posługiwali się młotkiem i młotem kowalskim, którymi uderzali w metal, zmieniając jego kształt. W przypadku produkcji dużych form, praca ręczna nie zdaję jednak egzaminu. Dlatego w XVI wieku młoty parowe, znalazły szerokie zastosowanie w przemyśle. Młoty były używane przez około 90 lat, aż do wynalezienia prasy hydraulicznej. Sprzęt ten pozwolił, przy niewielkim nakładzie pracy człowieka, uzyskać dużą wydajność i wykorzystać ją do obróbki metalu i innych materiałów. Nowoczesna prasa może wytworzyć nacisk, do 150 ton

Najpierw było prawo

W XVII wieku francuski naukowiec Blaise Pascal ogłosił podstawowe prawo hydrostatyki: „Nacisk wywierany na ciecz lub gaz w spoczynku jest przenoszony do dowolnego punktu w cieczy, lub gazie jednakowo we wszystkich kierunkach”. Jeśli weźmiemy dwa połączone ze sobą cylindryczne naczynia z tłokami o różnych średnicach, to po ściśnięciu jednego, woda w drugim naczyniu podniesie drugi tłok. Siła tego oddziaływania jest proporcjonalna do powierzchni tłoka pomnożonej przez ciśnienie, z jakim jest ściskany. Pozwala to, poprzez przyłożenie stosunkowo niewielkiej siły F, aby ścisnąć tłok (a) o obszar S i wytworzyć ciśnienie P, zgodnie ze wzorem F = P * S. W efekcie przez naczynia łączące na tłok (c) będzie działać to samo ciśnienie P o powierzchni 100S i na wyjściu otrzymamy siłę 100F. Siła wzrasta tylko dlatego, że wymiary drugiego tłoka są większe niż pierwszego.

Prasa

Pierwsza prasa tego typu oparta była na dużym cylindrze z tłokiem połączonym z pompą. Tłok unosiła woda dostarczana przez pompę ciśnieniową. Prasa hydrauliczna była pierwotnie używana do podnoszenia ciężkich ładunków. Za pomocą pras zaczęto wyciskać metal - przepychając go przez matrycę w celu uzyskania pożądanego kształtu metalu. Od połowy XX wieku szybko rozwijały się przedsiębiorstwa budowy maszyn zajmujące się produkcją samochodów, statków, samolotów, wagonów i traktorów. Po prasowaniu uzyskuje się półfabrykat, którego parametry są zbliżone do wymiarów pożądanych części, a do ich produkcji wymagana jest minimalna obróbka mechaniczna. Rezultatem jest optymalna produktywność i oszczędność metalu.

Zastosowanie pras hydraulicznych

Obecnie prasy wykorzystywane są do tłoczenia elementów metalowych i plastikowych, do produkcji sklejek i płyt drewnopochodnych, do wytłaczania na zimno i na gorąco, do prostowania, dziurkowania, wywijania i gięcia, prasowania. Te ostatnie są pożądane przy wykonywaniu prac naprawczych i instalacyjnych, w szczególności w zakresie serwisu samochodowego. W przeciwieństwie do ciężkich pras przemysłowych, maszyny używane w garażach mają siłę w zakresie 5-100 t. Są niezastąpione przy naprawie podwozia, do wymiany łożysk i bloków zawieszenia.

Prasy są rozmieszczone w następujący sposób. Do podstawy przymocowane są dwa słupki. Pomiędzy nimi znajduje się środkowa poprzeczka, której położenie można zmienić, aby pomieścić przedmioty o różnych wysokościach. Górna poprzecznica podtrzymuje cylinder. Aby rozpocząć pracę, naciska się uchwyt pompy oleju, który jest przymocowany do boku urządzenia. Przez wąż olej dostaje się do cylindra, wytworzone ciśnienie prowadzi zaś do ruchu pręta. To z kolei działa z pewną siłą na przedmiot obrabiany, zainstalowany na środkowym belce poprzecznej.