Фанерование в гидравлических прессах
Принцип действия гидравлического пресса основан на законе Паскаля, в соответствии с которому давление, создаваемое на жидкость, заключенную в замкнутом сосуде, передается ею во все стороны равномерно. В гидравлических прессах энергия от привода к рабочему органу в большинстве случаев передается маслом.
Совокупность замкнутых сосудов в гидравлическом прессе складывается из рабочего цилиндра с плунжером, цилиндра насоса создающего давление, с поршнем, соединительной трубы с манометром и нагнетательным клапаном. Поршень цилиндра насоса маленького диаметра, приводится в воздействие электродвигателем. Диаметр плунжера рабочего цилиндра больше диаметра поршня. При перемещении плунжера давление от него передается на подвижную плиту.
На некоем расстоянии от подвижной плиты находится неподвижная плита. В просвет между плитами укладывают заготовки.
Под действием силы Р\, приложенной к поршню насоса, последний приобретает перемещение и давитна находящуюся под ним жидкость. Это давление передается на плунжер рабочего цилиндра с силой Р2, которая воздействует на подвижную плиту, вызывая ее перемещение до момента соприкосновения прессуемого тела с неподвижной плитой. Затем начинается процесс прессования.
Рис. 1. Принципиальная схема работы гидравлического пресса: 1 — бак для жидкости, 2 — кран, 3 — рабочий цилиндр. 4 — плунжер рабочего цилиндра, 5 — подвижная плита, 6 — неподвижная плита, 7 — фанеруемая заготовка, 8 — соединительная труба, 9 — манометр, 10 — нагнетательный клапан, 11 — поршень насоса, 12 — цилиндр насоса, 13 — всасывающий клапан, 14 — всасывающая труба
Допустим, что площадь поршня насоса равна 1 см2 и что на поршень действует сила 200 кгс, создающая наряду с этим давление на жидкость в цилиндре насоса, равное 200 кгс/см2. Следовательно, рабочего цилиндра и стенки трубы будут пребывать под давлением жидкости, равным 200 кгс/см2. Это же давление действует на любой квадратный сантиметр площади плунжера в рабочем цилиндре.
Рабочее давление пресса зависит от площади сечения плунжера рабочего цилиндра. Если она равна, к примеру, 500 см2, то номинальное упрочнение пресса составит: 500 см2Х200 кгс/см2= 100 000 кгс.
За один рабочий движение поршня из цилиндра в цилиндр вытеснится маленький количество жидкости, равный количеству загружённой части поршня. Так как жидкость несжимаема, то количество загружённой части плунжера в цилиндре уменьшится на количество жидкости, вытесненной из цилиндра, и плунжер выдвинется из цилиндра.
При обратном ходе поршня нагнетательный клапан закроется, а всасывающий клапан откроется н по трубе из бака поступит новая порция жидкости, которая заполнит цилиндр. При каждом последующем опускании поршня плунжер будет подниматься; дабы опустить его, нужно открыть кран и спустить жидкость из цилиндра в бак. У каждого пресса имеется манометр, показывающий удельное давление жидкости (в килограммах на один квадратный сантиметр) в гидравлической совокупности.
Гидравлические прессы, используемые для фанерования, подразделяются на прессы одно- и многоэтажного выполнения с холодными и обогреваемыми плитами.
Одноэтажный гидравлический пресс с холодными плитами продемонстрирован на рис. 2. Пресс имеет неподвижную верхнюю плиту, закрепленную на четырех массивных колоннах, и подвижную нижнюю плиту, поднимаемую давлением плунжеров двух рабочих цилиндров, расположенных под основанием пресса. Для удобства загрузки пачки пакетов в выгрузки и пресс из него На стойках, проходящих через нижнюю плиту, установлены роликовые шины, каковые утапливаются при подъеме нижней плиты.
Рис. 2. Одноэтажный гидравлический пресс с холодными плитами: 1 — верхняя подвижная плита, 2 — балочки, 3 — стяжки, 4 — колонны, 5 — нижняя подвижная плита, 6 — рабочие цилиндры
Фанерование в одноэтажных холодных гидравлических прессах реализовывают равно как и в винтовых прессах.
Одноэтажные прессы с обогреваемыми плитами стали применяться в отечественной индустрии в качестве главного фанеровального оборудования сейчас.
На данный момент для исполнения фанеровальных работ применяют в основном восьми- и десятиэтажные гидравлические прессы с паровым обогревом плит.
На столярно-мебельных фирмах СССР громаднейшее распространение взяли многоэтажные прессы П713-А отечественного производства и FSP-8 компании «Михома» (ГДР).
Десятиэтажный гидравлический пресс П713-А продемонстрирован на рис. 3. Станина пресса представляет собой разборную рамную конструкцию. Верхняя и нижняя траверсы соединены между собой стойкими. К верхней траверсе прикреплена винтами неподвижная плита, в нижней вмонтированы четыре рабочих цилиндра, плунжеры которых несут на себе подвижный стол с уложенной на него нижней прессующей плитой.
Для периодического выпуска воздуха из цилиндра в их верхней части установлен клапан. Промежуточные плиты опираются на ступенчатые гребенки, закрепленные на станине, что снабжает постоянное расстояние между плитами. Давление прессования передается на плиты подвижным столом.
Гидроагрегат пресса размещен на уровне пола за пультом управления и складывается из бака, на крышке которого смонтированы три однообразных шестеренчатых насоса низкого давления с электродвигателями. Два из них имеют неспециализированный электропривод. Поршневой насос большого давления со своим электродвигателем находится в приямке.
В качестве рабочей жидкости использовано минеральное масло. Количество бака 500 л.
Рис. 3. Десятиэтажный гидравлический пресс П713-А: 1—рабочие цилиндры, 2 — конденсатоотводчик, 3 — нижняя траверса, 4 — подвижный стол, 5 — коллектор отработанного пара, 6 — верхняя траверса, 7 -— стойки, 8 — коллектор свежего пара, 9 —термометр. 10 — реле времени, —манометр, 12 — пульт управления, 13 — электродвигатель насоса большого давления, 14 — насос большого давления, 15 — гидроцилиндр разгрузочного стола, 16 — разгрузочный стол, 17 — промежуточные плиты, 18 — опорные гребенки плит, 19 — шарнирные пароподводящие трубы, 20 — загрузочный стол, 21 — гидроцилиндр загрузочного стола
Плиты Пресса обогреваются падом под давлением 6 кгс/см2 до температуры 160 °С. Пар подводится к плитам через шарнирные трубы и коллектор. Заданная температура плит поддерживается редукционным клапаном, сохраняющим постоянное давление пара.
Для измерения температуры в верхней плите установлен термобаллон, соединенный капиллярной трубкой с дистанционным электроконтактным термометром. Во всех остальных плитах предусмотрены каналы для периодического контроля температуры техническими термометрами.
В паропроводе имеется вентиль для присоединения к водопроводу, в случае если нужно охладить плиты. Отработанный пар отводится к коллектору, в нижней части которого установлен конденсатоотводчик.
Пресс снабжен столом для загрузки и столом для выгрузки. Столы расположены по обеим широким сторонам пресса. Они приводятся в перемещение гидравлическими цилиндрами при помощи одного из насосов низкого давления, установленных на масляном баке.
Пульт управления пресса находится справа от него. На панели пульта расположены электроконтактные манометр и термометр, и реле времени, которым устанавливается время выдержки подробностей под давлением, рукоятки и кнопки управления.
Гидравлическая схема пресса П713-А изображена на рис. 4. При смыкании плит и быстром подъёме масло подается из бака в цилиндры в один момент тремя шестерёнчатыми и поршневым насосами . Давление масла в напорной магистрали при подъеме плит регулируется предохранительным клапаном, что при повышении давления выше максимально допустимого раскрывается, и избыток масла сливается в бак.
По окончании подъема давления в гидросистеме до 30 кгс/см2 реле давления отключает все давление и шестерёнчатые насосы при выдержке плит в зажатом состоянии поддерживается лишь поршневым насосом.
Давление прессования устанавливается и регулируется при помощи электроконтактного манометра.
Рис. 4. Принципиальная гидравлическая схема пресса П713-А: 1 — плиты пресса, 2, 18, 24 — запорные вентили, 3 — паровой редукционный клапан, 4 — паровой манометр, 5 — электроконтактный манометр, 6 — электроконтактный термометр, 7 — электромагнит привода клапана сброса давления, 8 — электромагнит привода клапана слива масла, 9 — распределитель, 10 — реле давления, 11 — напорный золотник, 12, 17 — предохранительные клапаны с переливными золотниками. 13, 14, 15 — шестеренчатые насосы низкого давления, 16 — бак для масла, 19 — поршневой насос большого давления, 20 — реверсивный золотник с электромагнитным управлением, 21 — гидравлический цилиндр стола загрузки дресса, 22 —цилиндр стола выгрузки, 23 — рабочие цилиндры пресса, 25 — конденсатоотводчик (элементы управления, заключенные в контуры и обведенные штрих-пунктирными линиями, объединены в один аппарат)
размещены в шкафу, пристроенном к правой стойке станины пресса. На шкафу установлен пульт управления, на котором размещены: дистанционный термометр, электроконтактный манометр, самопишущий манометр, реле времени, основной электрический выключатель, сигнальная лампа и три многоцветные светящиеся кнопки управления для пуска электродвигателя гидроагрегата, экстренной остановки и раскрытия пресса.
Пар подводится к прессу через коллектор и разводится по плитам по телескопическим (перемещающимся одна в второй) трубам. Отработанный пар отводится через коллектор.
При нажатии на кнопку с надписью «Прессование» начинает трудиться гидроагрегат. Оба насоса: низкого и большого давления совместно через обратные клапаны подают масло в рабочие цилиндры пресса и смыкают плиты. По достижении в магистрали давления масла 10 кгс/см2 срабатывает золотник, благодаря чему масло из насоса низкого давления начинает перепускаться в масляный бак.
Давление в рабочих цилиндрах сейчас создается лишь насосом большого давления.
Величина рабочего давления устанавливается по электроконтактному манометру. Клапан предохраняет насос и трубопровод от перегрузки, спуская излишек масла в бак.
Для опускания плит при помоши электромагнита раскрывается тллапан и масло из рабочих цилиндров перетекает в бак. Плиты смогут опускаться машинально по команде, подаваемой реле времени, либо методом нажатия на кнопку «Опускание». Наряду с этим электродвигатель привода насосов останавливается.
В случае если нужно экстренно остановить процесс смыкания либо размыкания плит, то нажимают на кнопку «Стоп».
Рис. 5. Принципиальная гидравлическая схема пресса FSP-8 компании «Михома»: 1 — рабочие цилиндры, 2— электроконтактный манометр, 3 — самопишущий манометр, 4, 12 — обратные _ клапаны, 5 — предохранительный клапан, 6 — порш-* невой насос большого давления, 7, 9 — фильтры, S — бак для масла, 10 — шестеренчатый насос низкого давления, 11 — золотник, 13 — электромагнит, 14 — клапан (элементы управления, обведенные штрих-пунктирной линией, объединены в один аппарат — гидрораспределитель)
Двухэтажный гидравлический пресс ПГЭ-6, продемонстрированный на рис. 6, отличается от других электрическим обогревом плит и оборудован загрузочно-разгрузочным устройством челночного типа.
Рис. 6. Двухэтажный пресс ПГЭ-6: 1 — выдвижная рама, 2 — поддоны, 3 — станина, 4 — гидроагрегат, 5 — направляющие
В пролетах пресса установлены направляющие, по которым перемещаются выдвижные рамы с двумя поддонами. Протяженность рам равна удвоенной ширине пресса. При перемещении рам один из поддонов каждой рамы выдвигается за пределы пресса.
Механизм перемещения рам складывается из гидроцилиндра, звёздочек отрезков и прямолинейных цепей. В то время, когда нижняя рама при помощи гидроцилиндра выдвигается в одну сторону, верхняя при помощи цепной передачи перемещается в другую.
На поддерживающиепределы пресса части выдвижных поддонов укладывают подготовленные к фанерованию пакеты. После этого плиты пресса размыкаются, а поддоны перемещаются один навстречу второму. Наряду с этим фанерованные щиты, находящиеся в пролетах пресса, выдвигаются за его пределы, а подлежащие фанерованию пакеты задвигаются в пресс.
Рис. 7. Схема челночного загрузочно-разгрузочного устройства пресса ПГЭ-6: 1 — выдвижные рамы, 2 — поддоны, 3 — приводные цепи, 4 — направляющие, 5 — гидроцилиндр, 6 — цепная звездочка
Пользуясь вышеуказанными формулами, заблаговременно определяют по манометру величины давлений, соответствующие заданной режимом фанерования величине удельного давления для каждой площади фанеруемых подробностей, и на базе этих данных составляют графики, каковые вывешивают у пресса. На рис. 76 даны графики зависимости манометрического давления в рабочих цилиндрах гидравлических прессов П713-А и FSP-8 компании «Михома» от площади подробностей на одном этаже при разных значениях удельного давления фанерования.
Зная площадь фанеруемых подробностей в одном этаже и нужное давление, выяснить необходимое манометрическое давление пресса несложно.
Рис. 8. Графики зависимости манометрического давления в рабочих цилиндрах гидравлических прессов от площади подробностей на одном этаже при разных значениях удельного давления фанерования: а — для пресса П713-А. б — для пресса FSP-8 компании «Михома»
Пример. В прессе П713-А фанеруют щиты, площадь которых в одном этаже образовывает 2,3 м2. Фанерование создают клеем К-17.
