3.3. Гидропресс с мультипликаторным и насосно-аккумуляторным приводом

Рис. 8. Схема привода:

1 – наполнительный бак; 2 - наполнительный клапан;

3 – рабочий цилиндр; 4 – подвижная поперечина;

5– возвратный цилиндр; 6– мультипликатор;

7 – система управления; 8 – гидроаккумулятор;

9 – сливной бак; 10 – запорный клапан; 11 – насос

В данной схеме привода мультипликатор используется для получения дополнительной ступени давления.

Холостой ход вниз происходит при подаче жидкости в рабочий цилиндр из наполнительного бака, а возвратные цилиндры соединены со сливом.

При рабочем ходе, пока сопротивление деформации заготовки мало жидкость высокого давления поступает от аккумулятора, и поперечина двигается относительно быстро. На конечной стадии рабочего хода, когда усилие деформирования возрастает, включается мультипликатор и в рабочий цилиндр подается жидкость высокого давления.

При обратном ходе подается давление от аккумулятора в возвратные цилиндры, и жидкость из рабочего цилиндра вытесняется в наполнительный бак и на слив.

Помимо отмеченных мультипликаторов могут применяться мультипликаторы с кривошипным приводом от электродвигателя через редуктор. Эти устройства позволяют осуществлять большое число коротких ходов (от 30 до 120), что часто используется при операциях свободной ковки.

3.4. Выбор типа привода в зависимости от технологического назначения пресса

Тип привода гидропресса во многом определяется его технологическим назначением. Так, насоснобезаккумуляторный привод целесообразен для пресса, работающего на лито-штамповочных операциях.

Насосно-аккумуляторный привод эффективен в случае, когда время рабочего хода значительно меньше времени технологического цикла. Прессы с мультипликаторным приводом целесообразны на операциях, требующих большее число коротких, повторяющихся ходов. В табл. 1. представлены приводы прессов различного технологического назначения.

Таблица 1

Технологическое назначение	Индивидуальный	Аккумуляторный	Мультипликаторный
Ковочные	Редко	Основной	Основной
Штамповочные	Основной	Основной	Редко
Листоштамповочные	Основной
Штамповка резиной	Основной
Прутковопрофилные	Редко	Основной
Для переработки пластмасс	Основной

4. Элементы расчета систем гидропрессов

Основные уравнения гидродинамики

а) закон постоянства расхода:

При установившемся движении жидкости в гидросети, давления и скорости в каждой точке потока не меняется во времени:

Рис. 9. Схема гидросети

, (9)

, (10)

. (11)

б) связь между скоростями и действующими давлениями в различных сечениях потока может быть получена из уравнения Бернулли (для идеальной жидкости):

, (12)

где z₁ и z₂ - высота расположения центров тяжести сечений

потоков;

Р₁ и Р₂ - давление в потоках;

 - удельный вес жидкости;

g - ускорение силы тяжести.

При движении реальной вязкой жидкости скорости в сечении потока будут различны, что изменит значение массы жидкости, проходящей в единицу времени. Неравномерность скорости по сечению потока учитывается коэффициентом Кориолиса  = 1,05  1,1. Кроме того, в реальной жидкости необходимо учесть потери напора из-за преодоления сопротивления.

Потери напора на преодоление сопротивления подразделяются на потери из-за преодоления трения в прямом трубопроводе и потери на преодоление местных сопротивлений.

Потери на преодоление трения или линейные потери определяются по формуле:

, (13)

где l_ТР - длина трубопровода;

d_ТР - внутренний диаметр трубопровода.

Коэффициент  зависит от характера движения жидкости в трубопроводе.

При ламинарном движении жидкости

, (14)

где  - кинематический коэффициент вязкости;

R_е - число Рейнольдса.

При R_е  2000 - наступает турбулентное движение потока. В этом случае  определяют по экспериментальным или эмпирическим зависимостям. Для трубопроводов диаметром от 15 мм до 500 мм  = 0,04  0,015.

Потери на преодоление местных сопротивлений возникают в местах резкого изменения трубопровода, клапанах, фитингах и т. д.

, (15)

. . (16)

где _с - коэффициент сопротивления, зависящий от геометрии местного сопротивления. В зависимости от характера переходного сечения он может изменяться от 1,5 до 16.

При неустановившемся движении жидкости, когда скорость потока изменяется во времени появляются силы инерции, которые характеризуют инерционный напор:

. (17)

где .

Инерционный напор имеет положительное значение при возрастании скорости , и отрицательное при замедлении потока .

Для линии аккумулятор - рабочий цилиндр, пользуясь уравнением Бернулли, определяем давление в рабочем цилиндре:

, (18)

. (19)

Если пренебречь разницей в уровнях и считать скорость в сечении потока постоянной, то в итоге получим:

, (20)