WMN rok akademicki:

Metalurgia, rok III 2014/2015

Grupa I data wykonania ćwiczenia:

Kraków 10.10.2014

data oddania sprawozdania:

24.10.2014

Sprawozdanie z Urządzeń w przeróbce plastycznej

Temat ćwiczenia: Prasa hydrauliczna pionowa -budowa , zasada działania, zastosowanie

Zespół

Jarosław Kasprzyk

Kacper Bojda

Sebastian Grygierzec

1.Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z podziałem maszyn ze względu od kinetyki ruchu narzędzi oraz ich przeznaczenia jak i również szczegółowym zapoznaniem się z wyglądem prasy hydraulicznej szczegółowym omówieniu jej zasady działania, budowy i zastosowaniu.

2.Podział pras hydraulicznych:

a) Pionowe:

• Dolno cylindrowe,

• Górno cylindrowe,

b) Poziome:

• Jednokierunkowe jednostronne,

• Dwukierunkowe dwustronne (przeciwbieżne)

• Wielokierunkowe,

c) Złożone - pionowe i poziome lub skośne :

• Z cylindrami pionowymi i poziomymi,

• Z cylindrami pionowymi, poziomymi i skośnymi.

Zalety :

• Możliwość zatrzymania suwaka w dowolnym położeniu - bezpieczeństwo użytkowania.

• Niewrażliwość na zakleszczenie suwaka prasy

• Możliwość uzyskania bardzo dużych nacisków przy niewielkich wymiarach gabarytowych

• Możliwość uzyskania dużych skoków suwaka

• Stały nacisk pracy w całym skoku suwaka

• prosta konstrukcja, w porównaniu do

• innych rodzajów pras,

• łatwa regulacja skoku i położenia suwaka,

• niezawodność działania,

• łatwość automatyzacji,

• możliwość płynnego kompensowania odkształceń sprężystych korpusu i narzędzi,

• relatywnie mały koszt wykonania,

• duża dokładność wykonania operacji

3.Zasada działa prasy hydraulicznej:

Hydrauliczna prasa, urządzenie techniczne zwielokratniające siłę nacisku dzięki wykorzystaniu zjawiska stałości ciśnienia w zamkniętym układzie hydraulicznym (przy zaniedbaniu efektów grawitacyjnych).

Tłok pompy o powierzchni s, na który działa siła f, wywołuje w układzie ciśnienie P=f/s. Ciśnienie
to działa na tłok roboczy o powierzchni S wywołując siłę F, przy czym F=(S/s)f (przy zaniedbaniu 
się tarcia i ściśliwości cieczy). Zwielokrotnienie siły równe jest więc stosunkowi powierzchni tłoka roboczego względem powierzchni tłoka pompy.

Prawo Pascala : Jeżeli na płyn w zbiorniku zamkniętym wywierane jest ciśnienie zewnętrzne, to ciśnienie wewnątrz zbiornika jest wszędzie jednakowe i równe ciśnieniu zewnętrznemu.

Zastosowanie pras przemysłowych ( przykłady)

Prasa hydrauliczna posiada szereg zastosowań. Może być wykorzystana między innymi:

• przy obróbce plastycznej metali - gięcia , cięcia, wykrawania

• przy wulkanizacji gumy

• przy przetwórstwie tworzyw sztucznych

• przy prasowaniu surowców wtórnych

• przy układach hamulcowych pojazdów

• w urządzeniach podnoszących

• w napędach obrabiarek skrawających

• w procesie fornirowania tworzyw drzewnych i drewnopochodnych

• do prasowania proszków ceramicznych

• jako prasa warsztatowa o napędzie ręcznym

4.Opis budowy i zasady działania prasy laboratoryjnej.

Część mechaniczna:

• kolumny,

• trawersa poprzeczna.

Część hydrauliczna:

• zasilacz hydrauliczny,

• siłownik hydrauliczny jednostronnego

działania (nurnikowy).

Część elektryczna:

• szafa sterownicza,

• przetwornik ciśnieniowy,

• przetwornik przemieszczenia

Opis prasy hydraulicznej - cylinder roboczy , w którym

przesuwa się nurnik roboczy , zamontowany jest w głowicy prasy . Głowica jest za pomocą kolumn połączona z podstawą prasy, ustawioną na fundamencie. Podstawa , głowica oraz kolumny stanowią korpus prasy. Nurnik roboczy jest połączony z suwakiem prowadzonym po kolumnach. Nurnik ten powoduje ruch suwaka tylko w jednym kierunku - do dołu. W celu uniesienia suwaka zastosowane są cylindry powrotne z nurnikami. Uszczelnienia zapobiegają przed wyciekami cieczy roboczej z cylindrów

Prasy o napędzie hydraulicznym to takie maszyny, w których łańcuch energetyczny składa się
z urządzeń zamieniających energię mechaniczną w energię ciśnienia cieczy roboczej, ta z kolei
w cylindrze prasy, zostaje przekształcona w pracę mechaniczną. Prasy hydrauliczne, w zależności
od zastosowania można podzielić na prasy:

- do kucia i obróbki objętościowej,

- do wyciskania,

- do tłoczenia,

- do prostowania i montażu,

- do prasowania odpadów i złomu metalowego.

Prasy hydrauliczne charakteryzują się stosunkowo wolnym przesuwem narzędzi i dużą przestrzenią roboczą. Zasada działania tych urządzeń oparta jest na prawie Pascala. Ogólnie prasa składa się z dwóch naczyń, w których znajdują się tłoki (nurniki) i które połączone są rurociągiem (rys niżej). Jeżeli do nurnika 1 przyłożymy siłę F1, to pod nim wytwarza się ciśnienie p = P1/S1. Według prawa Pascala ciśnienie rozchodzi się równomiernie w całej objętości cieczy i jest skierowane normalnie do podstawy nurnika 2. Ciśnienie to powoduje powstanie siły F2 = p S2, która działa na obrabiany materiał 3. Siła F2 jest tyle razy większa od siły F1, ile razy pole powierzchni S2 jest większe od S1.

5. Zastosowanie prasy laboratoryjnej

Prasy laboratoryjne mają zastosowanie do wykonywania testów na ściskanie, tarcie i gięcie
dla materiałów bardzo twardych, materiałów konstrukcji cementowej, drewnianej, kamieni, węgla, itp. Prasy laboratoryjne mają wszechstronne zastosowanie w procesie przygotowania próbek. Szczególne znaczenie mają prasy w analizie rentgeno-fluorescencyjnej czy analizie barw.
Prasowanie pozwala uzyskać reprezentatywne próbki lite z materiałów proszkowych.

6. Problemy i wady konstrukcji prasy laboratoryjnej

• Gabaryty i waga prasy (wymagana duża przestrzeń użytkowa, problemowy transport
  z miejsca na miejsce)

• Energochłonność (prasa potrzebuje bardzo dużej ilości energii elektrycznej
  przy wykorzystaniu silnika elektrycznego)

• Konieczność zastosowania uszczelnień odpornych na wysokie ciśnienia

• Wadą jest to, że prasa ma ograniczoną wytrzymałość ze względu na 4 stalowe kolumny,
  które ją podtrzymują, a także mocowanie tych kolumn, gdyż śruby mogą się zerwać przy bardzo dużym nacisku.

• Istnieje możliwość zapychania matrycy, a zarazem maszyny te mogą, lecz nie muszą być także niebezpieczne. O bezpieczeństwo pracy z prasą hydrauliczną można oczywiście dbać poprzez jej serwisowanie i przestrzeganie zasada pracy z prasą hydrauliczną.

7. Wnioski

Czujniki tensometryczne, potocznie zwane tensometrami, to podstawowy element każdej wagi elektronicznej, a także urządzeń do pomiaru sił ściskających, rozciągających, naprężeń, itp.
O zastosowaniu odpowiedniego typu tensometru decydują warunki i wymagania pomiaru związane
z materiałem, kształtem elementu konstrukcyjnego czujnika, rodzajem obciążeń, temperaturą pracy, itp. Obecnie najszersze zastosowanie znalazły tensometry oporowe i są najczęściej używane przy pomiarach laboratoryjnych i użytkowych.

Mają one wiele zalet, takich jak:
- duża czułość i duża dokładność,
- małe wymiary, odporność na drgania i wstrząsy,
- możliwość pracy w wysokich temperaturach i ciśnieniach,
- możliwość umieszczania na powierzchniach zakrzywionych.

Zasada działania tensometru oporowego opiera się na właściwości fizycznej drutu metalowego, polegającej na zmianie jego rezystancji elektrycznej wraz ze zmianą długości. Drut oporowy (lub folia) naklejany jest za pomocą specjalnego kleju na element odkształcający się pod wpływem działających sił lub momentów. Materiał oporowy czujnika ulega identycznym odkształceniom, co element, na którym czujnik został przyklejony.

Zasada działania prasy hydraulicznej: s - powierzchnia tłoka roboczego, S - powierzchnia tłoka pompy, F1 - siła dostarczana do prasy z zewnątrz, F2 - siła dociskająca tłok roboczy

---