capitolul 9.doc

27
Capitolul 9 Prese hidraulice Cuprins 9.1. Aspecte generale şi clasificare 9.2. Scheme de"acţionare utilizate la prese hidraulice 9.3. Construcţii de prese hidraulice Referinţe bibliografice

Upload: gravedigga2kkk

Post on 29-Nov-2015

46 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

MUPD

TRANSCRIPT

Page 1: Capitolul 9.doc

Capitolul 9Prese hidraulice

Cuprins9.1. Aspecte generale şi clasificare9.2. Scheme de"acţionare utilizate la prese hidraulice9.3. Construcţii de prese hidrauliceReferinţe bibliografice

Page 2: Capitolul 9.doc

9.1. Aspecte generale şi clasificare

Caracteristic preselor hidraulice este faptul că asigură viteze de lucru relativ constante ale organului executor mobil chiar dacă forţele tehnologice rezistente au o variaţie mare. Presele hidraulice au forţă disponibilă mare ca urmare a faptului că permit acumularea unei energii potenţiale mari care poate fi transformată în lucru mecanic de deformare fără a fi necesare sisteme mecanice de transmitere [136].

La presele hidraulice viteza de lucru a organului executor mobil (culisorul), lungimea maximă a cursei şi forţa maximă pe care o dezvoltă se poate regla uşor, aspecte care constituie avantaje importante specifice aceste clase de maşini-unelte de prelucrat prin deformare.

Comparativ cu presele mecanice, cele hidraulice beneficiază de toate avantajele sistemelor hidraulice: siguranţă în exploatare, condiţii optime de mecanizare şi automatizare, simplitate constructivă, gabarit redus la valori identice ale forţei nominale [135].

La presele hidraulice se folosesc ca fluide de lucru uleiuri minerale sau apă cu emulsie.

Uleiurile minerale folosite sunt din categoria celor industriale, de maşini sau de turbină, care la presiunea atmosferică şi la temperatura de 50 °C au o viscozitate de v=1,5 ... 6 °E [136]. Este ştiut că vascozitatea uleiurilor minerale variază cu presiunea, ceea ce conduce la modificarea corespunzătoare a condiţiilor funcţionale ale sistemului. Creşterea vâscozităţii cu presiunea este mai importantă la presele mari, care necesită un volum mare de fluid vehiculat, deoarece vascozitatea poate varia chiar cu 100% la trecerea de la presiunea atmosferică la presiuni de lucru ce ating curent valori pl = 30 N/mm2. Uleiurile minerale trebuie să nu conţină acizi şi este necesar să se schimbe după 5000 ... 6000 ore de funcţionare pentru a înlătura efectul de îmbătrânire în timp datorat încălzirii şi contactului cu aerul. Uleiurile minerale asigură condiţii bune atât de protecţie anticorosivă, cât şi de lubrifiere.

Apa utilizată ca agent hidraulic la presele hidraulice trebuie supusă unui proces de dedurizare astfel încât să se obţină pH = 8. Pentru a preveni apariţia ruginii la componentele instalaţiei hidraulice cu care apa intră în contact, la tona de apă se introduce 0,7 ... 1 kg săpun crud (pastă) sau o cantitate echivalentă de săpun de casă şi diferite amestecuri de substanţe alcaline [136]. Asigurarea proprietăţilor anticorosive şi antifricţiune se realizează prin introducerea în apa utilizată ca agent hidraulic a unei cantităţi de 3% emulsie, formată din 83 ... 87 % ulei mineral, 12 ... 14 % acid oleic şi 2,5 % sodă caustică cu concentraţie de 40 % [136]. Utilizarea apei are inconvenientul lipsei calităţilor de ungere, dar prezintă şi avantajul major al unui cost redus.

Din punct de vedere tehnologic presele hidraulice se clasifică în două mari grupe:

- prese hidraulice pentru prelucrarea materialelor metalice;

Page 3: Capitolul 9.doc

- prese hidraulice pentru prelucrarea materialelor nemetalice.Presele hidraulice destinate prelucrării metalelor se grupează, la rândul lor, în:

- prese pentru forjare-matriţare (FN = 1,5 ... 700 MN);- prese pentru refulare (FN = 0,5 ... 200 MN);- prese pentru prelucrarea tablelor (FN = 0,4 ... 120 MN);- prese pentru îndreptat şi operaţii de montaj (asamblare, demontare etc);- prese pentru împachetare, brichetare şi sinterizare (FN= 1 ... 6 MN).În tabelul 9.1 se surprinde în detaliu diversitatea preselor hidraulice în funcţie

de destinaţie şi operaţiile de prelucrare specifice.Tabelul 9.1. Clasificarea preselor hidraulice (cf. [136])

În funcţie de direcţia mişcării principale presele hidraulice pot fi grupate în prese verticale şi prese orizontale, iar în funcţie de organul executor mobil se întâlnesc prese cu culisor, prese cu traversă mobilă şi prese cu cadru mobil.

Page 4: Capitolul 9.doc

În funcţie de varianta adoptată pentru alimentare cu fluid sub presiune, presele hidraulice pot fi grupate în:

- prese cu alimentare direct de la pompă;- prese cu alimentare prin sistem pompă-acumulator;- prese cu alimentare prin sistem pompă-multiplicator;- prese cu alimentare prin sistem pompă-acumulator şi multiplicator.Presele cu alimentare direct de la pompă au ca elemente principale ale

sistemului de acţionare pompa, sistemul de distribuţie şi motorul de acţionare a elementului executor mobil. Caracteristicile funcţionale ale acestor prese sunt determinate strict de caracteristicile funcţionale şi performanţele pompei şi motorului hidraulic. Aceste prese se realizează, în general, pentru forţe nominale mici şi mijlocii, vitezele de deplasare ale elementului executor mobil fiind condiţionate în primul rând de debitul pompei, care poate fi constant sau variabil, dar şi de soluţia constructivă a motorului.

Presele hidraulice cu acumulator dispun de forţe nominale medii şi mari, alimentarea cu fluid la mare presiune realizându-se de la un acumulator hidraulic mecanic sau hidropneumatic. Presiunea maximă la care poate funcţiona acumulatorul este de 32 N/mm2 [136] şi prezintă avantajul că asigură cantităţi mari de lichid sub presiune în condiţii energetice avantajoase şi tară pulsaţii.

Presele cu multiplicator sunt^destinate acelor prelucrări ce necesită forţe de deformare mari (calibrare, extrudare hidrostatică, matriţarea unor piese cu volum mare de material etc). în general forţele mari se aplică asupra semifabricatului în faza finală a prelucrării şi corespund unor lungimi reduse din cursa de lucru. Multiplicatorul are rolul de a mări presiunea agentului hidraulic, permiţând obţinerea unor valori în domeniul pl = 40 ... 60 N/mm2. Din punct de vedere constructiv, multiplicatorul poate fi mecanic sau hidraulic. Raportul dintre presiunea de lucru pl

asigurată de multiplicator şi presiunea de alimentare pa a acestuia (identică cu presiunea dezvoltată de pompă) se defineşte drept raport de multiplicare (a presiunii), im=pi /pa = 1,5 ... 2,5.

Presele hidraulice cu acumulator şi cu multiplicator cumulează caracteristicile celor două grupe menţionate anterior.

Pentru alimentarea cu fluid a preselor hidraulice se pot utiliza una sau mai multe pompe având caracteristici identice sau diferite. În mod frecvent se utilizează pompe cu pistonaşe axiale sau radiale. Antrenarea pompei (pompelor) se poate face direct de la un motor electric sau prin intermediul unui sistem motor electric - volant, caz care asigură eficienţă crescută, protecţie suplimentară a motorului, solicitare mai uniformă a acestuia şi dimensionarea sa la o putere mai mică.

Cilindrii preselor hidraulice pot fi simpli, fretaţi sau chiar pretensionaţi prin înfăşurare cu fir.

Page 5: Capitolul 9.doc

9.2. Scheme de acţionare utilizate la prese hidraulice

Presele hidraulice pot avea scheme de acţionare de la foarte simple, specifice celor cu forţă nominală mică, până la scheme de acţionare complexe, specifice de regulă preselor hidraulice cu acumulator şi sau multiplicator, caracterizate de forţe nominale mari şi care lucrează în ciclu automat.

În cele ce urmează se prezintă câteva scheme relativ simple folosite la prese hidraulice, cu punerea în evidenţă a diferenţierii vitezei de deplasare a culisorului în diferitele faze ale unui ciclu cinematic.

9.2.1. Scheme de acţionare de la o singură pompă

Presele hidraulice cu forţe nominale mici utilizează, de regulă, motoare hidraulice liniare (MHL) simple, cu corp fix faţă de batiu şi piston cu tijă unilaterală. Tija se solidarizează cu culisorul presei, pe care îl antrenează în mişcare rectilinie alternativă, de regulă pe direcţie verticală. Acţionarea MHL este bilaterală, rar unilaterală. O schemă simplă de acţionare de la o singură pompă a unei prese hidraulice cu MHL cu tijă unilaterală se prezintă în figura 9.1.

Figura 9.1 Schemă de acţionare de la o singură pompă a unei prese hidraulice cu MHL simplu, cu tijă unilaterală şi acţionare bilaterală

Page 6: Capitolul 9.doc

Motorul electric Me antrenează arborele pompei P, care debitează în circuit fluid la debit Q constant şi la o presiune p, a cărei valoare maximă este dependentă de tipul şi performanţele pompei.

Pompa P absoarbe fluid dintr-un rezervor (tanc) T printr-un filtru FI. Supapa de sens Ssl amplasată înainte de pompa are rol de reţinere a fluidului şi evitarea golirii pompei de fiecare dată când funcţionarea acesteia se întrerupe. Imediat ulterior pompei se leagă la circuit un manometru M, prin care se măsoară şi se poate vizualiza valoarea presiunii fluidului debitat de pompă, şi o supapă maximală Sm (releu de presiune Rp) cu comandă pe intrare, care permite deversarea la tanc a surplusului de fluid debitat de pompă sau a întregului debit al acesteia dacă acesta nu este consumat de circuit. Supapa maximală Sm are şi rol de protecţie la suprapresiune a circuitului, deoarece aceasta se deschide atunci când presiunea din circuit atinge o valoare anume. Presiunea la care supapa maximală Sm se deschide se poate regla.

Opţional, imediat după pompă se integrează în circuit un filtru F2 suplimentar, antiîmbâcsire, cu senzor de avertizare. în acest caz se impune ca în paralel cu acesta se plasează o supapă de sens Ss2 care să permită şuntarea filtrului F2 în caz că acesta se obturează.

Distribuitorul cu sertar Ds are rol de schimbător de sens şi de blocare a mişcării culisorului. Distribuitorul Ds este cu trei poziţii şi patru orificii. Comanda este electromagnetică pentru trecerea distribuitorului pentru ambele poziţii extreme, iar cele două resorturi laterale asigură revenirea distribuitorului în poziţia centrală imediat ce comanda electromagnetică este anulată.

Poziţia centrală a distribuitorului blochează culisorul în poziţia în care acesta este surprins atunci când poziţia centrală a distribuitorului ajunge activă. Debitul de fluid străbate distribuitorul, comunică cu camera A a MHL (în alte variante cu camera B), dar fără a debita în aceasta pentru că din cealaltă cameră nu poate fi evacuat fluid, şi deversează la tanc prin supapa de sens (de reţinere) Ss5.

Atunci când poziţia din dreapta a distribuitorului ajunge activă, fluidul debitat de pompă este direcţionat către conducta ci şi către camera A a MHL, iar fluidul din camera B a MHL parcurge conducta c2, străbate distribuitorul şi este versat la tanc. Camera A îşi măreşte volumul, iar volumul camerei B scade, deci tija MHL coboară antrenând în mişcare de coborâre şi culisorul.

Atunci când poziţia din stânga a distribuitorului ajunge activă, fluidul debitat de pompă este direcţionat către conducta c2 şi către camera B a MHL, iar fluidul din camera A parcurge conducta ci, străbate distribuitorul şi este versat la tanc. Prin urmare camera B îşi măreşte volumul, iar volumul camerei B scade, deci tija MHL urcă, antrenând în mişcare de ridicare şi culisorul.

Prezenţa ansamblului format din supapele de sens Ss3 şi Ss4 şi din droselele Drl şi Dr2 este opţională. Dacă acest ansamblu este prezent, atunci este posibilă reglarea diferenţiată a vitezei de translaţie a culisorului pentru cursa de coborâre şi pentru cursa de ridicare. La coborârea culisorului, fluidul debitat de pompă străbate atât Drl (dar debit mic), cât şi supapa Ss3 întâmpinând din partea acesteia o rezistenţă

Page 7: Capitolul 9.doc

hidraulică relativ redusă. Fluidul refulat din camera B poate refula la tanc doar prin droselul Dr2, reglarea secţiunii de trecere a acestuia determinând reglarea vitezei de coborâre a culisorului (reglarea debitului ce utilizat efectiv de circuit; diferenţa de debit este deversată la tanc prin supapa maximală Sm). La ridicarea culisorului fluidul debitat de pompă străbate droselul Dr2 şi supapa Ss4, iar fluidul refulat din camera A poate refula la tanc doar prin droselul Dr3, reglarea secţiunii de trecere a acestuia determinând reglarea vitezei de ridicarea a culisorului.

Dacă ansamblului format din Ss3, Ss4, Drl şi Dr2 lipseşte, atunci se amplasează un drosel pe conducta de refulare la tanc, înainte de Ss5.

Ariile camerelor A şi B ale MHL sunt evident diferite, AA > AB sau chiar AA»AB. Dacă QA este debitul cu care este alimentată camera A şi QB este debitul cu care este alimentată camera B, atunci QA = QB dacă există un singur drosel şi QA ≠ QB dacă droselele Drl şi Dr2 există şi funcţionează în modul descris mai sus. Presiunea maximă a fluidului debitat în camera A sau B, după caz, este pl ≤ pmax , pmax fiind presiunea maximă la care poate debita pompa, iar pl presiunea de deschidere reglată la supapa maximală Sm. în aceste condiţii, vitezele de translaţie ale culisorului în fazele de coborâre şi de ridicare sunt

(9.1)

iar forţa dezvoltată de MHL şi transmisă culisorului este (9.2)

Evident, deoarece AA > AB, vcoborâre < vridicare. La coborârea în gol şi la coborârea în sarcină viteza culisorului este aceeaşi şi trebuie stabilită la valoarea optimă a vitezei tehnologică cerută de proces.

Diferenţa dintre ariile camerelor A şi B este aria tijei MHL:

(9.3)

Tija trebuie să reziste la compresiune la solicitarea Fmax = pmax .AA.Tijele fiind relativ scurte probabilitatea de a se deforma prin flambare este

redusă. Se face totuşi un calcul de verificare.O soluţie constructivă pentru un motor hidraulic liniar de tipul celui utilizat la

prese hidraulice cu schema de acţionare din figura 9.1 se prezintă în figura 9.2, cu detalii privind construcţia etanşărilor.

Page 8: Capitolul 9.doc

Figura 9.2 Soluţie constructivă de MHL simplu, cu tijă unilaterală şi acţionare bilaterală, utilizat la prese hidraulice cu acţionare direct de la pompă

9.2.2. Schemă de acţionare de la două pompe

Presele hidraulice la care se doreşte creşterea productivităţii (creşterea frecvenţei maxime de lucru) se poate opta pentru diferenţierea vitezei de coborâre a culisorului, în sensul unei viteze mari la coborârea în gol şi a unei viteze mici la cursa sub sarcină. O soluţie în acest sens se obţine prin utilizarea unei scheme de acţionare de la două pompe, o pompă PI de debit mare şi presiune mică şi o pompă P2 de debit mic şi presiune mare, figura 9.3.

Page 9: Capitolul 9.doc

Figura 9.3 Schemă de acţionare de la două pompe a unei prese hidraulice cu MHL simplu, cu tijă unilaterală şi acţionare bilateral

Cele două pompe pot fi antrenate de la un acelaşi motor (pompă bietaj, dacă cele două pompe sunt de aceeaşi natură, de regulă cu roţi dinţate), aşa cum se reprezintă în figura 9.3, sau de la motoare distincte. Cele două pompe absorb fluid din rezervor prin câte un filtru şi o supapă de reţinere (în figura 9.3 filtrele F1a şi Flb şi supapele Ssla şi Sslb). Cele două pompe debitează fluidul în acelaşi circuit comun, cuobservaţia că debitul pompei PI, cea de presiune mică, traversează o supapă de sens Ss6. Fiecare pompă are un circuit propriu de protecţie la suprapresiune, circuite prin care pot deversa la tanc surplusul de debit sau tot debitul lor, după caz. Pe cele două circuite de protecţie se află supapele maximale Sml şi Sm2, cu comandă pe intrare, ale căror presiuni de deschidere pot fi reglate.

Atunci când în circuitul de alimentare a MHL rezistenţa opusă la deplasarea pistonului acestuia este mică (adică în fazele de gol ale deplasării culisorului - coborâre în gol şi retragere), presiunea fluidului din circuit este mică, supapa Ss6 este deschisă şi ca urmare ambele pompe debitează în circuit, debitul cumulat fiind Q=Q1+Q2.

Page 10: Capitolul 9.doc

Atunci când rezistenţa opusă deplasării culisorului este mare, forţa dezvoltată de către acesta creşte până la valoare forţei rezistente. Creşterea forţei dezvoltată de culisor se realizează prin creşterea presiunii fluidului ce alimentează MHL. Dacă presiunea fluidului din circuit este mai mare decât presiunea la care debitează pompa PI, atunci supapa de sens Ss6 se închide, se deschide supapa maximală Sml şi debitul pompei PI deversează la tanc, în circuitul de alimentare al MHL debitând doar pompa P2 la presiunea mare pl şi la debitul mic Q2.

AA şi AB fiind ariile camerelor A şi B ale MHL, vitezele maxime de deplasare ale culisorului în cele trei faze ale unui ciclu cinematic sunt:

- la coborârea în gol:

- la coborârea în sarcină: (9.4)

- la ridicare:

Viteze mai mici pentru fiecare fază a ciclului cinematic se obţin prin reglarea adecvată a droselelor Drl şi Dr2.

Având în vedere că Q1 > Q2 (sau chiar că Q1 » Q2) şi că AA > AB,valorile vitezelor de translaţie a culisorului se află în relaţia

vr > vcg » vcs . (9.5)

9.2.3. Schemă de acţionare de la o singură pompă a unei prese hidraulice cu MHL complex

Diferenţierea vitezei de translaţie la coborârea în gol şi în sarcină a culisorului unei prese hidraulice se poate obţine şi utilizând acţionarea de la o singură pompă cu debit constant, dar soluţia constructivă a motorului hidraulic liniar este mai complexă. Un exemplu în acest sens se dă în figura 9.4.

MHL este compus din corpul 1, solidar cu batiul presei, dintr-un cilindru 2, solidar cu corpul 1, şi dintr-un piston mobil 3 cu care este solidar culisorul CL pe care îl antrenează în mişcare de translaţie. Diametrul interior al pistonului 3 este egal cu diametrul exterior al cilindrului 2 (şi formează cu acesta un ajustaj alunecător), iar diametrul exterior al pistonului 3 este egal, evident, cu diametrul interior al corpului 1 al MHL. La această soluţie constructivă de motor hidraulic liniar se identifică trei camere, A, B şi C, de arii AA, AB şi respectiv AC.

Evident, AA > AB. este recomandabil ca AC ≈ AB.La coborârea în gol a culisorului presiunea din circuit este mică; de la pompă se

debitează fluid în camera C a MHL prin conducta c3, iar supapa maximală Sm2 este închisă. Creşterea în volum a camerei C determină coborârea pistonului 3, creşterea în volum a camerei A şi scăderea în volum a camerei B. în camera A se absoarbe fluid

Page 11: Capitolul 9.doc

de la acumulatorul hidraulic AH prin supapa de sens Ss7, iar fluidul din camera B deversează la tanc prin droselul Dr2, distribuitorul Ds şi supapa de sens Ss5.

Figura 9.4 Schemă de acţionare de la o singură pompă a unei prese hidraulice cu MHL complex

La coborârea în sarcină, după ce culisorul CL, prin intermediul sculei mobile solidară cu acesta, ia contact cu semifabricatul, presiunea din circuit creşte, ceea ce determină deschiderea supapei de sens Sm2. De la pompă se debitează simultan în camerele A şi C ale MHL, adică pe o arie mult crescută, ceea ce are ca efect scăderea accentuată a vitezei de deplasare a pistonului. Creşterea ariei utile a pistonului şi a presiunii fluidului debitat are efect creşterea forţei cu care acţionează pistonul MHL.

În faza de retragere a culisorului, deci de ridicare a pistonului 3, se debitează fluid în camera B a MHL, fluidul aflat în camera A urmând a deversa la tanc prin supapa maximală Sm3. Intr-o primă fază supapa Sm3 este închisă, fluidul debitat de pompă străbate camera B a MHL, străbate supapa de sens Ss8 şi se acumulează în acumulatorul hidraulic AH. După refacerea rezervei de fluid din AH, presiunea din

Page 12: Capitolul 9.doc

circuitul camerei B creşte, se deschide Sm3 permiţând fluidului din camera A să deverseze la tanc prin conducta ci, droselul Drl, distribuitorul de sens Ds şi supapa de reţinere Ss5. Fluidul din camera C deversează la tanc prin conducta c3, cumulându-se cu fluidul din camera A înainte de droselul Drl.

Dacă presiunea din camera B depăşeşte presiunea de deschidere a supapei maximală Sm4, atunci un surplus de fluid se deversează la tanc (şi) prin Ss8 şi Sm4. Circuitul cu supapa maximală Sm4 este unul de protecţie la suprapresiune pentru acumulatorul hidraulic AH. Un manometru M2 permite măsurarea şi vizualizarea presiunii din circuitul acumulatorului hidraulic.

Vitezele maxime de translaţie a culisorului CL corespunzătoare celor trei faze ale unui ciclu cinematic sunt date de relaţiile:

- la coborârea în gol:

- la coborârea în sarcină: (9.6)

- la ridicare:

Viteze mai mici pentru fiecare fază a ciclului cinematic se obţin prin reglarea

adecvată a droselelor Drl şi Dr2, în caz că acestea există.Ştiind că AA > AB şi considerând AC = AB, valorile vitezelor de translaţie a

culisorului se află în relaţia (9.7) Forţa maximă dezvoltată de MHL este

(9.8)unde pl este presiunea maximă la care debitează pompa (sau presiune de siguranţă maximă la care se deschide supapa Sml).

9.3. Construcţii de prese hidraulice

Există o largă diversitate de prese hidraulice şi de producători de astfel de maşini. Deşi multe dintre presele hidraulice sunt specializate sau chiar speciale prin construcţie şi destinaţie, în capitolul de faţă sunt abordate doar presele hidraulice de uz general, cele specializate sau speciale având în fapt aceleaşi principii de construcţie şi de funcţionare.

În figura 9.5 se prezintă imaginea unei prese hidraulice de mici dimensiuni, o presă „de banc", al cărui distribuitor de sens este comandat manual prin intermediul unei manete. Batiul este deschis şi realizat prin turnare. Nu sunt prezente ghidaje pentru culisor. Presa din figură este utilizată predilect pentru operaţiuni de montaj.

Page 13: Capitolul 9.doc

Figura 9.5 Presă hidraulică de mici dimensiuni, "de tanc", cu batiu deschis, turnat [106]

Soluţiile constructive tipice de prese hidraulice de uz general cu batiu deschis sunt similare celor din figurile 9.6 şi 9.7, care surprind şi caracteristicile geometrice generale ale acestor maşini, precum şi poziţia ergonomică tipică de deservire a lor de către operatorul uman.

Presele de acest tip sunt cu batiul sudat, neînclinabil. Presele hidraulice cu masă fixă, nedeplasabilă, sunt majoritare, fiind mult mai rigide şi mai performante.

Page 14: Capitolul 9.doc

Figura 9.6 Aspectul general şi dimensiuni caracteristice ale unei prese hidraulice cu batiu deschis, cu masă fixă

Deservirea se poate face din poziţia "şezând" sau din poziţia "în picioare", prima fiind mai puţin obositoare.

Figura 9.7 Aspectul general şi dimensiuni caracteristice ale unei prese hidraulice cu batiu deschis, cu masă cu poziţie reglabilă

La presele hidraulice moderne comanda este electrică, distribuitorul sau distribuitoarele fiind cu acţionare electromagnetică. Comanda electrică favorizează realizarea de scheme de acţionare şi comandă care să permită preselor hidraulice funcţionarea în regim automat.

Presele hidraulice având forţe nominale medii şi mari au batiul închis, aspectul tipic fiind cel din figura 9.8.

La presele hidraulice cu batiul închis culisorul este ghidat cel mai adesea utilizând ghidaje prismatice amovibile fixate pe montanţii batiului. Se întâlnesc destul de frecvent şi prese hidraulice cu batiu închis la care culisorul este ghidat prin două sau mai ales patru coloane de ghidare. Această soluţie este foarte tehnologică, dar este însoţită de dezavantajul unei dificultăţi în ceea ce priveşte compensarea în timp a uzurii suprafeţelor de ghidare.

Page 15: Capitolul 9.doc

Figura 9.8 Aspectul general şi dimensiunile spaţiului de lucru ale unei prese hidraulice cu batiu închis

Probleme deosebite apar la proiectarea şi construcţia preselor hidraulice cu forţe nominale mari şi foarte mari, de peste 2000 tf. La astfel de maşini motorul hidraulic liniar are diametru mare sau foarte mare, deseori de peste 1000 mm, iar presiunea de lucru trebuie să aibă, la rândul ei, valori mari, de ordinul sutelor de bari (zeci de N/mm2). Rezultă că se impune fie utflizarea de pompe de înaltă performanţă, capabile de debite şi presiuni mari; fie - mai ales - utilizarea de scheme de acţionare cu multiplicator de presiune.

La presele hidraulice cu forţe nominale mari şi foarte mari proiectarea şi realizarea batiului constituie o adevărată provocare. Batiurile acestor prese au soluţii constructive complexe şi gabarite impresionante.

O soluţie deosebită care face posibilă realizarea de batiuri cu gabarite medii pentru prese hidraulice cu forţe nominale mari şi foarte mari este cea a batiurilor precomprimate prin înfăşurare cu fir, tehnologie promovată în mod curent de firma suedeză ASEA. Imaginea (parţială) a unei prese hidraulice cu forţa nominală de 20.000 tf se prezintă în figura 9.9 [201].

Page 16: Capitolul 9.doc

Figura 9.9 Imagine parţială a presei ASEA de 20.000 tf

Se remarcă construcţia foarte compactă şi gabaritul extrem de mic al batiului pentru o maşină cu o asemenea valoare a forţei nominale. Rolul de culisor îl are o placă cu grosimea de aproximativ 400 mm. Ghidarea este asigurată de patru coloane cilindrice.

Două secţiuni relevante ale presei ASEA de 20.000 tf se prezintă în figura 9.10 [201].

Figura 9.10 Două secţiuni relevante ale presei ASEA de 20.000 tf

Page 17: Capitolul 9.doc

Batiurile înfăşurate cu fir se utilizează şi la construcţia preselor tunel, care sunt la rândul lor prese cu acţionare hidraulică. Presele tunel sunt utilizate frecvent pentru ambutisare şi extrudare hidrostatică. Aspectul de principiu al unei prese tunel se prezinta în figura 9.11 [201].

Figura 9.11 Aspectul de principiu al unei prese tunel orizontale, cu batiu înfăşurat cu fir

Batiul tunel 5, pretensionat prin înfăşurare cu fir, este lung şi amplasat orizontal. Cu 3 este notată camera MHL de acţionare, cu 4 pistonul de tip plunjer, 9 este camera hidrostatică, de asemenea pretensionată prin înfăşurare cu fir, iar 10 este semifabricatul.

Pentru presele tunel de acest tip una dintre destinaţii este obţinerea prin extrudare hidrostatică a ţevilor de cupru utilizate la instalaţiile termice casnice moderne.

În România s-au construit prese hidraulice de 12.000 şi 16.000 tf.În topul celor mai mari prese construite în lume se află şi presa hidraulică

gigant de 65.000 tf, figura 9.12, construită în Rusia pentru Franţa [237]. La această presă dimensiunile mesei sunt de 6500x3500 mm.

Aproximativ 1/3 din înălţimea maşinii se află sub nivelul solului.

Page 18: Capitolul 9.doc

Figura 9.12 O imagine (parţială) a presei de 65.000 tf

Tot în Rusia sau construit maşini similare având forţe nominale de 27.000 tf, 34.000 tf, 41.000 tf, 53.000 tf şi 60.000 tf [237].

Prese de asemenea mărime sunt destinate obţinerii prin deformare în matriţă a unor piese volumice complexe şi de mari dimensiuni, piese de mare rezistenţă şi de foarte bună calitate. Fibrajul continuu al pieselor astfel obţinute le recomandă pentru a fi utilizate în acele ansambluri care reclamă fiabilitate crescută şi masă mică, cerinţe pregnant exprimate de industria aeronautică, dar şi de alte industrii. Industria grea,

Page 19: Capitolul 9.doc

construcţiile navale şi industria de armament sunt alte domenii posibile ale utilizării preselor cu forţe nominale foarte mari.

Schema amplasării cilindrilor de acţionare a traversei mobile a presei din figura 9.12, modul de legare şi de alimentare a acestora se prezintă în figura 9.13, preluată în formă originală din [237].

Figura 9.13 Schema de amplasare, de legare şi de alimentare a cilindrilor de acţionare la presa gigant de 65.000 tf

Se utilizează, evident, un sistem complex de alimentare ce cuprinde un ansamblu de acumulatori şi de multiplicatoare de presiune.

Referinţe bibliografice

106. Măkelt, H.: KIESERLING Pressen-Handbuch. Solingen 1970135. Tabără, V., Catrina, D., Ganea, V.: Calculul, proiectarea şi reglarea preselor.

Editura Tehnică, Bucureşti, 1976136. Tabără, V., Tureac, L: Maşini pentru prelucrări prin deformare. Editura

Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1984201. * * *: Prospecte ASE A, Suedia237. * * *: Press gigant dlia Frânţii. Prospect STANKOIMPORT, Moskova, URSS