Гідравлічний циліндр пресної машини повинен забезпечувати стабільну силу, плавну швидкість та довгий термін служби. Однак правильне визначення розмірів не обмежується лише діаметром циліндра. Воно також залежить від тиску, потоку мастила, хода, міцності стрижня, вирівнювання рами та способу кріплення.

Якщо циліндр занадто малий, прес може не досягти номінальної тоннажа. Якщо він занадто великий, система може рухатися повільно, споживати більше мастила та збільшувати додаткові витрати. Отже, найкращий вибір — це збалансований дизайн, який відповідає реальному режиму роботи пресної машини.

Почніть з сили пресування

Першим кроком є визначення необхідної сили. Ця сила може використовуватися для формування, штампування, згинання, пробивання, ущільнення або вирівнювання.

Основна формула:

Сила = Тиск × Площа поршня

Більший діаметр циліндра забезпечує більшу площу поршня. Отже, при тому ж тиску великий гідравлічний циліндр може створити більшу силу. Однак більший діаметр також вимагає більше мастила для руху. В результаті необхідно перевірити разом розмір насоса, потік клапана та час циклу.

Для кращого визначення розмірів підтвердіть ці моменти перед дизайном:

• Максимальна робоча сила
• Звичайна робоча сила
• Системний тиск
• Необхідний запас безпеки
• Положення ходу, де потрібна повна сила
• Тип навантаження, наприклад, стабільне або ударне

У багатьох пресах повна сила потрібна лише біля кінця ходу. У цьому випадку система може спочатку використовувати швидку швидкість наближення, а потім повільну швидкість пресування під високим тиском.

Зіставте швидкість з потоком мастила

Швидкість циліндра залежить від потоку мастила та площі поршня. Проще кажучи, більший потік збільшує швидкість, тоді як більший діаметр циліндра зменшує швидкість при тому ж потоці.

Основне правило швидкості:

Швидкість = Потік / Площа

Ось чому силу та швидкість необхідно визначати разом. Великий гідравлічний циліндр може надати високу силу, але йому може знадобитися більший насос, якщо потрібне швидке переміщення.

Прес часто має три стадії руху:

• Швидке наближення
• Повільне пресування
• Швидке повернення

Оскільки кожна стадія має різне навантаження, гідравлічна система може використовувати різні стадії насоса, налаштування клапанів або шляхи потоку. Крім того, швидкість зворотного ходу часто швидша, ніж швидкість висування, оскільки стрижень займає частину площі для мастила.

Щоб уникнути нагрівання та втрати тиску, перевірте розмір портів, розмір шлангів та потужність клапанів. Якщо ці деталі занадто маленькі, циліндр може рухатися нерівномірно, а температура мастила може підвищитися.

Виберіть правильний діаметр циліндра та стрижня

Розмір діаметра циліндра встановлює силу пресування. Розмір стрижня впливає на міцність, зворотну силу та ризик згинання. Обидва параметри необхідно переглянути перед кінцевим кресленням циліндра.

Для роботи пресної машини з високою силою стрижень часто перебуває під стисненням. Якщо хід довгий або навантаження не зосереджене, стрижень може згинатися. Як тільки починається згинання, ущільнення та направляючі кільця зношуються швидше. Потім можуть виникнути витоки, подряпи на стрижні та погана точність пресування.

При визначення розміру стрижня слід врахувати:

• Силу пресування
• Довжину ходу
• Спосіб кріплення
• Довжину висування стрижня
• Направляюче підтримання
• Ризик бічного навантаження

У важких пресних системах міцніший стрижень та ширше направляюче підтримання можуть підвищити стабільність. Хоча це може збільшити початкові витрати, часто зменшує витрати на ремонт пізніше.

Уважно перевірте довжину ходу

Хід повинен бути достатньо довгим для процесу, але зайвий хід слід уникати. Довший хід вимагає більше мастила, займає більше часу та збільшує ризик згинання стрижня.

Наприклад, прес для глибокого формування може потребувати довгого ходу. Однак прес для обрізки або пробивання може потребувати лише короткого ходу. Отже, хід циліндра повинен відповідати інструменту та процесу обробки деталей.

Корисно також залишити невеликий запас ходу. Це допомагає уникнути жорсткого зіткнення з дном в кінці руху. Крім того, датчики положення або контроль ходу можуть допомогти захистити циліндр та інструмент.

Зберігайте вирівнювання рами пресної машини

Вирівнювання рами має великий вплив на термін служби гідравлічного циліндра пресної машини. Циліндр повинен тиснути по прямій лінії через плиту, інструмент та раму.

Якщо рама не квадратна, в циліндр може потрапити бічне навантаження. Це може пошкодити стрижень, ущільнення, підшипники та поршень. Також може спричинити нерівномірну якість формування.

Поширені ознаки проблем з вирівнюванням включають:

• Подряпи з одного боку стрижня
• Нерівномірне зношування ущільнень
• Аномальний шум під час пресування
• Раптові скачки тиску
• Нахил плити
• Короткий термін служби ущільнень

Перед встановленням перевірте лінію центру циліндра, направляючу плиту, положення інструменту та жорсткість рами. Також інспектуйте раму під навантаженням, а не лише коли прес порожній. Рама може виглядати вирівняною в спокої, але згинатися під час пресування.

Виберіть правильний спосіб кріплення

Спосіб кріплення контролює, як сила передається з циліндра в раму пресної машини. Для багатьох застосувань пресів гідравлічний циліндр з фланцевим кріпленням є надійним вибором, оскільки він підтримує пряме осіальне навантаження.

Переднє фланцеве кріплення часто використовується, коли циліндр потрібно закріпити біля робочої сторони. Заднє фланцеве кріплення може бути кращим, коли циліндр підтримується з задньої сторони рами. Правильний вибір залежить від місця, напрямку сили та доступу для обслуговування.

Поверхня кріплення повинна бути плоскою, чистою та міцною. Болти повинні бути розраховані на навантаження та затягнуті рівномірно. Якщо кріплення слабке або нерівномірне, циліндр може нахилитися під тиском.

Для пресних машин високого тоннажа уникайте способів кріплення, які дозволяють небажане переміщення. Циліндр повинен залишатися квадратним до рами протягом усього ходу.

Не ігноруйте ущільнення та направлячі

Гідравлічний циліндр пресної машини часто працює під високим тиском. Він також може зіткнутися з ударними навантаженнями, нагріванням та довгим часом утримання. Отже, дизайн ущільнень та направлячів важливий.

Ущільнення повинні відповідати тиску, типу мастила, температурі та швидкості. Для високого тиску може знадобитися підтримка проти видавлювання. Для довгих циклів утримання важливі ущільнення з низьким витоком.

Направляючі кільця та підшипники допомагають утримувати стрижень та поршень по центру. Ширше направляюче підтримання може зменшити зношування при малих бічних навантаженнях. Це особливо корисно для важкої роботи пресної машини.

Плануйте обслуговування та простої

Хороший дизайн циліндра також повинен полегшити обслуговування. Залиште достатньо місця для зняття шлангів, точок підняття, доступу до сенсорів та заміни ущільнень. Захистіть стрижень від пилу, вітків зварки та ударів.

Під час роботи інспектуйте витоки, поверхню стрижня, болти кріплення, температуру мастила та стабільність тиску. Малі зміни часто попереджають про більші проблеми. Наприклад, маленька подряпа на стрижні може стати збоєм ущільнення, якщо її ігнорувати.

Співпрацюйте з постачальником кастомних циліндрів

Пресні системи часто потребують більше, ніж стандартний циліндр. Діаметр циліндра, хід, розмір стрижня, ущільнення, порти та кріплення можуть потребувати кастомного дизайну для рами пресної машини та режиму роботи.

Shellppon Hydraulic пропонує рішення з гідравлічних циліндрів для промислового обладнання, включаючи проекти циліндрів для пресних машин великого діаметра, важкого типу та кастомних. Якщо вам потрібна допомога у виборі гідравлічного циліндра пресної машини або гідравлічного циліндра з фланцевим кріпленням, ви можете зв'язатися з Shellppon Hydraulic, щоб обговорити ваш проект.

Заключні думки

Правильне визначення розмірів гідравлічного циліндра пресної машини починається з сили, але також включає швидкість, хід, міцність стрижня, вирівнювання та кріплення. Коли ці моменти перевіряються разом, прес може працювати плавніше та безпечніше.

Хорошо розрахований циліндр захищає раму пресної машини, покращує якість деталей та зменшує простої. Що важливіше, він допомагає всій гідравлічній системі працювати з меншим навантаженням та кращим контролем.