6.2.5 Охолоджувачі рідини

Розхідну потужність ΔN в гідросистемі можна визначити як різницю між потужністю насоса і корисною потужністю споживачів:

                       (6.3)

де η – повний ККД гідроприводу.

У гідроприводах з насосами невеликих потужностей (менше 6 кВт) робоча рідина охолоджується зазвичай без застосування спеціальних охолоджувачів – шляхом теплового випромінювання та конвенційного перенесення тепла навколишнім середовищем. Проте при великих потужностях і тривалих режимах роботи гідросистеми необхідно застосовувати для забезпечення необхідних температурних умов охолоджуючі пристрої (теплообмінні пристрої або охолоджувачі).

Теплообмінники встановлюють, як правило, на зливних лініях після гідродвигунів, переливних клапанів або па лініях відведення витоків з гідросистеми, тому що в цих гідролініях перед поверненням в бак рідина має найбільшу температуру.

Теплообмінники повинні підтримувати оптимальну температуру в основних робочих органах гідропередачі. При високій температурі в’язкість рідини знижується і витокb зростають. Якщо температура мала, а в’язкість рідини відповідно велика, зростають механічні втрати.

При надмірному підвищенні температури і зниженні в’язкості рідини виникає перехід до граничного тертя в навантажених парах і їх швидке зношування. Прискорюється при цьому зношування ущільнюючих гумових елементів і деструкція рідин.

З розглянутого видно, що максимальні ККД і довговічність гідропередачі можна отримати при її використанні в оптимальному інтервалі в’язкості, відповідному оптимальному інтервалу температури. Найчастіше оптимальні інтервали становлять: для в’язкості ν_опт=(0,16-0,25) 10^-4 м²/с при температурі t_опт=40-60 °С. Мінімально допустима в'язкість ν_min=(0,04-0,06) 10^-4 м²/с при максимальній температурі t_max=80-90 °С.

6.3 Гідравлічні преси

6.3.1 Принцип дії і класифікація

Схема гідравлічного преса для кування показана на рис. 6.8. Основні його вузли: станина колонного типу, рухома поперечина 7, головний (робочий) 9 і поворотні 4 циліндри. У конструкціях потужних пресів передбачений гідравлічний циліндр, який врівноважує рухливу поперечину. Станина складається з нерухомих верхній 1 і нижньої (стіл преса) 3 поперечок, з’єднаних в жорстку раму колонами 2, і призначена для розташування всіх вузлів преса. На рухомий поперечині 7, пов’язаної з плунжерами головного і зворотних циліндрів 6, і стіл преса 3 встановлюють і прикріплюють до них робочий інструмент (бойки плоскі або вирізні, плити для осадки тощо).

Рисунок 6.8 – Схема гідравлічного пресса

Принцип дії гідравлічного преса полягає в тому, що під тиском рідини, що є носієм енергії (робочим тілом), плунжер 8 виштовхується з головного циліндра 9, переміщує рухому поперечину 7 з встановленим на ній бойком і після упору в заготовку 5, розташовану на столі 3, пластично деформує її.

Щоб подолати опір з боку заготовки 5 при її деформуванні, в робочі циліндри гідравлічних пресів подають рідина високого тиску (до 32 МПа і більше). Швидкість переміщення рухомий поперечки рідко перевищує 30 см/с, тому кінетична енергія поступального руху рухомих частин преса дуже мала в порівнянні з накопичуваною рідиною потенційною енергією і нею зазвичай нехтують. У зв’язку з цим гідравлічні преси відносять до ковальських машин квазістатичної дії.

Рухома поперечина повертається у вихідне положення під тиском рідини, що подається в поворотні циліндри. Описаний принцип дії гідравлічного преса залишається незмінним незважаючи на різноманітність технологічного призначення, конструктивних форм і типів приводу.

Повний цикл одного подвійного ходу рухомої поперечки гідравлічного преса включає прямий і зворотний ходи, а також технологічні паузи. Прямий хід має дві ділянки. На першому – робочий інструмент підводиться до заготовки (корисна робота не проводиться). Це – прямий холостий хід (хід наближення). На другій ділянці прямого ходу відбувається деформування заготовки, тобто вчиняється корисна робота. Це – робочий хід. При зворотному (поворотному холостому) ході рухлива поперечка повертається в початкове положення і корисна робота також не проводиться.

Рухому поперечину гідравлічного преса можна зупинити в будь-якій точці її ходу. Ці зупинки, необхідні для виконання допоміжних операцій, наприклад маніпулювання заготівлею, зміни робочого інструменту та ін, називаються технологічними паузами.

У порівнянні з іншими КШМ гідравлічні преси мають переваги, що зумовило їх широке поширення:

а ) простота конструкції;

б) відсутність запобіжних пристроїв від перевантаження, оскільки робоча сила не може перевищити певний заздалегідь встановлене значення;

в) незалежність розвиваючої робочої сили від положення рухомої поперечини і плавне регулювання її швидкості;

г) можливість в широкому діапазоні міняти закриту висоту і довжину ходу рухомий поперечки;

д) можливість забезпечення витримки будь-якої тривалості при постійній силі.

Основний недолік гідравлічних пресів – тихохідність. Підвищення швидкості переміщення рухомий поперечки сприяє виникненню гідравлічних ударів в трубопроводах в момент зіткнення робочого інструмента з заготовкою. У результаті відбувається розгойдування преса, порушення ущільнень трубопроводів.

Класифікація гідравлічних пресів з технологічним призначенням наведена на рис. 6.9.

Рисунок 6.9 – Класифікація гідравлічних пресів

По структурній будові гідравлічні преси підрозділяють на преси простої, подвійної, потрійної дії і автомати. Преси простої дії мають один головний робочий орган – рухливу поперечину. Преси подвійної (потрійної) дії містять у своїй структурі два (три) робочих органів для виконання різних прийомів – притиску заготовки, її деформування і т. д. Для них дуже важливим є узгодженість роботи окремих механізмів, послідовність дії яких визначена циклограмою. Розподільна апаратура приводу такого преса повинна забезпечити задану послідовність дій механізмів відповідно до циклограми.

Гідравлічні преси-автомати відносяться до обладнання багаторазової дії, наприклад преси-автомати для чистової вирубки.

Залежно від конструкції основних деталей і складальних одиниць гідравлічні преси підрозділяють таким чином:

- вертикальні і горизонтальні;

- колонні; рамні (одно- та двостійкові), трубні; зі станиною, скріпленої високоміцною стрічкою;

- з дворамною станиною типу тандем;

- з нерухомої і рухомої станинами;

- відкриті і закриті;

- з верхнім і нижнім розташуванням приводу;

- одно-, дво-, три- і багатоциліндрові;

- багатоплунжерні.

Залежно від напрямку руху рухомої поперечини (повзуна) або рухомий станини преси підрозділяють на вертикальні і горизонтальні.