Радиальный пресс своими руками

Самодельный пресс из домкрата своими руками: чертежи и схемы

Для некоторых операций домашнему мастеру может потребоваться пресс со значительным усилием сжатия, но приобретение оборудования такого класса будет совершенно неоправданным. Сегодня мы расскажем, как за несколько часов собрать надёжный пресс на основе гидравлического автомобильного домкрата.

Из чего и как собрать раму для пресса

Материал для станины, её конструкционная прочность и способ сборки должны определяться давлением, которое домкрат способен выдать. Для точного расчёта важно понимать, в каком направлении действуют нагрузки в процессе работы.

Основа пресса — прямоугольная П-образная рамка из швеллера или спаренного стального уголка. Основной действующей силой является противодействие сжатию, выраженное в сосредоточенной нагрузке. Основное усилие концентрируется в центрах горизонтальных перекладин. Силами, растягивающими вертикальные стойки пресса, и явлениями деформации в сжимаемых деталях вполне можно пренебречь.

1 — верхняя упорная балка; 2 — болты; 3 — домкрат 20 т; 4 — возвратные пружины; 5 — подвижная балка; 6 — стопорный палец; 7 — регулируемая опорная балка; 8 — поперечная балка; 9 — ножки из уголков

Для установки со сдавливающим усилием до 5 тонн для изготовления рамы можно смело использовать:

1. Швеллер по ГОСТ 8240–89 типоразмера 8П.
2. Пару горячекатанных уголков по ГОСТ 8509–93 размера 50х5 мм, связанных 10 мм прутьями через 20–25 см, либо цельным сварным швом.

Размеры швеллера 8П

Сразу оговоримся, что примерные данные по металлопрокату мы приводим для рамы, у которой внутреннее окно не шире 100 см. По аналогии при использовании домкрата с усилием до 10 тонн раму следует изготовить из:

1. Швеллер типоразмера 10П.
2. Спаренная угловая сталь 63х7 мм, соединение цельным швом с внутренними вставками номинального сечения.

Размеры швеллера 10П

Если же необходимое усилие сжатия достигает 15 т или выше, то раму следует изготовить из:

1. Швеллер типоразмера 14П.
2. Спаренный уголок 75х8 мм, соединение аналогично предыдущему.

Размеры швеллера 14П

Указанное выше предложение по металлопрокату подразумевает десятикратный запас прочности, что полностью исключает превышение предела упругих деформаций и является нормальным для установок такого рода. Все соединения рамы должны быть сварными с цельными двухсторонними швами и подрезкой встык. Если сваркой соединение не выполнить, допускается сборка на болтах или шплинтованных пальцах. При этом обязательно нужно брать в расчёт максимальную допустимую нагрузку на срез.

При болтовом соединении основная нагрузка становится рассредоточенной и усилие сжатия пресса нужно разделить на количество болтов или пальцев. Разрушающее усилие среза болтов из наиболее распространённой стали СТ-3 составляет:

1. М10 — около 2500–3000 кг.
2. М12 — 4000–4500 кг.
3. М14 — 5500–6000 кг.

Для обеспечения необходимого запаса прочности каждый элемент крепления должен испытывать нагрузку в пять раз меньше разрушительной. Для стальных пальцев усилие можно принимать на 10–15% выше указанных значений. Если нужное количество креплений не получается разместить в угловом узле, следует увеличить прочность косынками, для которых предпочтительно использовать угловую сталь вместо листовой. Это же применимо и к сварной конструкции рамы, что также помогает избежать использования излишне массивного сталепроката.

Помимо нагруженной верхней части станина включает в себя две стойки с ножками, обеспечивающими прессу достаточную устойчивость, и поперечную балку, которая может быть переставной при обработке деталей разного размера. Сечение верхней и нижней балок должно быть эквивалентным, также как и сечение элементов их крепления. Ножки и опору каждый волен реализовать по своим соображениям, они не испытывают рабочих нагрузок помимо собственной массы пресса. Единственное требование — наличие нижней перекладины, придающей конструкции дополнительную жёсткость.

Какой использовать домкрат и как его доработать

Наиболее доступным и пригодным для изготовления домашнего пресса будет гидравлический автомобильный домкрат стаканного типа. Как упоминалось выше, рабочее усилие вы вправе выбирать под свои задачи, в продаже присутствуют относительно недорогие устройства, способные выжимать до 20 тонн и даже больше.

Основная проблема с использованием таких домкратов заключается в их неспособности работать в перевёрнутом положении. Кажется наиболее логичным закрепить домкрат стационарно на верхней балке и использовать нижнюю как опору под деталь. Однако для этого потребуется доработка гидравлического механизма.

Первый вариант переделки домкрата — установка дополнительного расширительного бачка ёмкостью около 300 мл. Бачок связывается с заливным отверстием домкрата обычной силиконовой трубкой. Для её плотной посадки можно использовать резьбовые штуцеры под кислородный шланг, которые в ассортименте присутствуют в любом магазине автозапчастей.

Другой вариант переделки потребует разборки домкрата. Необходимо полностью слить масло и прокачать плунжер, затем скрутить верхнюю прижимную гайку, зажав её в тисках. После этого резиновой киянкой расшатывается внешний стакан, он должен выйти из посадочного кольца в основании домкрата. Сразу возле рычага плунжера расположено отверстие для забора рабочей жидкости. Вся проблема кроется здесь: стакан наполнен не полностью и поэтому в перевёрнутом состоянии отверстие не контактирует с маслом. Чтобы это устранить, в него нужно плотно запрессовать трубку, длиной почти во всю высоту стакана.

Если не переделывать домкрат, придётся реализовать более сложный механизм с дополнительной третьей балкой. Она должна скользить по боковым стойкам-направляющим и иметь достаточно плотную посадку, чтобы при накачке давления домкрат не сдвинулся с места. В нашем случае домкрат просто крепится в перевёрнутом положении к центру верхней балки. Здесь не нужно массивных болтов, достаточно проделать в опорной пластине домкрата пару отверстий и обеспечить фиксацию болтами М10 или М8, способными выдержать вес самого домкрата и незначительное усилие сдвига на начальном этапе сжатия.

Изготовление прижимных колодок

Шток домкрата не очень удобен в работе, обычно требуется увеличенная площадь сжимающих бабок для использования широкого набора пресс-форм и работы с крупногабаритными деталями. При этом усилие должно распределяться по всей площади сжимаемых поверхностей равномерно, не вызывая деформации.

В простейшем случае в роли прижимных колодок могут выступить короткие полнотелые чушки. В них достаточно просто изготовить глухие отверстия с резьбой для фиксации к основной конструкции пресса. Но такого рода детали не всегда доступны обывателю, поэтому предлагаем вариант собственного изготовления бабок, способных без вреда выдержать значительное усилие сжатия.

Верхняя бабка должна иметь возможность составного крепления со штоком домкрата, исключающего сдвиг во время работы. Говоря проще, в бабке следует изготовить несквозное отверстие, в которое пятка домкрата войдёт с минимальным зазором. Также понадобится пара отверстий для крепления пружин возвратного механизма.

Обе бабки можно изготовить из двух отрезков швеллера или четырёх кусков уголка, формирующих параллелепипед с открытыми боковыми гранями. Швы на плоскостях, через которые проходит ось основного рабочего усилия, следует заваривать сплошным швом изнутри, остальные — снаружи. Одна из граней глушится квадратной вставкой, после чего внутренняя полость заливается пескобетоном марки 500. После застывания бабка заваривается с другой стороны, так получаются две несжимаемые колодки.

Для посадки на домкрат достаточно приварить в верхней части бабки отрезок трубы соответствующего диаметра, которая выполнит роль обсадки стакана. Для ещё большей надёжности на дне гильзы крепится шайба с отверстием под пятку штока. Нижнюю бабку можно просто поставить на переставную балку, но лучше наварить пару уголков или стальных прутьев, ограничивающих сдвиг.

Переставная опорная балка

Как вы уже знаете, нижняя балка должна иметь сечение не меньше, чем у верхней, но она отличается по конструкции. Опорный стол изготавливается из двух швеллеров, обращённых рёбрами наружу, которые прикладываются по разные стороны стоек и свариваются в центральной части вставками из уголка или толстой арматуры. Вдоль центра балки имеется свободное пространство, чем объясняется необходимость изготовления нижней опорной колодки. Последняя должна опираться как минимум на половину ширины каждой полки, упоры от сдвига навариваются по центру нижней части.

Лучший вариант фиксации балки на стойках — с помощью массивных стальных пальцев. Для этого в вертикальных швеллерах рамы следует изготовить ряд круглых просечек на разной высоте с параллельным расположением. Как вы понимаете, диаметр пальцев не может быть меньше совокупного сечения всех болтов, используемых в скреплении верхней части рамы.

Возвратный механизм

Последняя часть конструкции самодельного пресса — пружинный механизм, который будет складывать домкрат при открытом перепускном клапане. Для этой цели подойдут обычные пружины для доводки дверей, которые можно в неограниченном количестве приобрести в любом хозяйственном магазине.

Задача осложняется при использовании верхней прижимной бабки, значительный собственный вес которой не позволит пружинам сжаться. Как вариант можно увеличить число пружин до четырёх или шести, или использовать более мощные пружины растяжения для ворот.

При отсутствии верхней колодки необходимо закрепить пружины к штоку домкрата. Для этого понадобится шайба, внутреннее отверстие которой больше регулировочного винта штока, но меньше диаметра поршня. Пружина крепится к ней через два небольших отверстия по краям и фиксируется к верхней балке аналогичным образом или на приваренных крючках. Располагать пружину строго вертикально не обязательно, вы можете компенсировать излишек длины наклонным положением.

Источник

Изготовление гидравлического пресса своими руками: чертежи, фото, видео

При выполнении различных работ в домашней мастерской нередко возникает необходимость воздействия на обрабатываемые детали методом прессования. О том, как сделать гидравлический пресс своими руками для выполнения таких операций, мы и поговорим в данной статье.

Самодельный гидравлический пресс

Устройство и функции гидравлического пресса

Гидравлический пресс – это такое оборудование, которое специально предназначено для обработки деталей и заготовок путем воздействия на них высоким давлением. Работает такой пресс за счет давления жидкости, воздействующей на элементы его конструкции.

Конструкция большинства гидравлических прессов предусматривает вертикальное расположение рабочего цилиндра, но есть и модели, в которых он расположен горизонтально. Различные модели прессов могут создавать рабочие усилия в диапазоне от нескольких десятков до нескольких тысяч тонн.

Вариант исполнения гидравлического пресса заводского производства

Принцип действия гидравлического пресса основан на законе Паскаля, известном нам из школьного курса физики. Конструкцию пресса составляют две рабочих камеры разного размера или, как их еще называют, цилиндры. Принцип работы гидравлического пресса, если описать его несколькими словами, заключается в следующем.

В меньшем из его цилиндров создается высокое давление рабочей жидкости, которая по соединительному каналу подается в камеру большего диаметра и воздействует на поршень, соединенный с рабочим инструментом. Последний и оказывает давление на обрабатываемую деталь, которая располагается на жесткой опоре во избежание ее перемещения под его действием. В качестве рабочей жидкости во всех гидравлических прессах используются специальные масла.

Принцип работы гидравлического пресса

Наиболее широкое применение гидравлические прессы нашли при выполнении таких операций над металлическими деталями, как штамповка, ковка, правка, гибка, выдавливание труб и других профилей. Кроме того, при помощи таких прессов выполняется брикетирование, пакетирование и прессование различных материалов (как правило, для этих целей используется мини-пресс).

Устройство гидравлического пресса позволяет активно использовать его как на предприятиях по производству изделий из резины, пластика и древесины, так и в других областях. Разнообразие функций и сфер применения этого оборудования определяют существование его различных модификаций. Например, в продаже можно найти пресс гидравлический настольный, мини-пресс, пресс гидравлический напольный, пресс гидравлический ручной, прессы с манометром и без.

Варианты использования в домашних условиях

Применение гидравлического пресса в гараже или домашней мастерской достаточно распространено. Использовать такой пресс, отличающийся небольшими размерами, можно как при ремонте автомобиля, так и для выполнения работ другого характера.

В частности, с помощью такого компактного оборудования можно выполнить выпрессовку подшипников или сайлентблоков, а также запрессовать на их место новые детали. Помимо автомобильного ремонта, гидравлический пресс можно использовать для гибки металлических деталей, создания требуемого давления при склеивании поверхностей, брикетирования отходов, для выдавливания масла и жидкости. Заводское оборудование подобного назначения (даже ручной гидравлический пресс) стоит немалых денег, и приобрести его могут не все желающие. Между тем, можно сделать такой пресс своими руками, затратив средства только на приобретение необходимых материалов.

Использование пресса в качестве соковыжималки

Что примечательно, конструкция изготовленного дома гидравлического пресса сразу может быть адаптирована для решения определенной задачи с конкретной деталью или заготовкой. Сделанный своими руками пресс не займет много места, для его размещения будет достаточно выделить немного места в мастерской или гараже. Подробная инструкция о том, как сделать гидравлический пресс, приведена ниже. В конце статьи также размещено видео на эту тему.

Конструкция домашнего пресса

Гидравлические прессы, сделанные своими руками, не должны обладать слишком уж выдающимися техническими характеристиками, вполне достаточно, чтобы они развивали усилие в 10–20 тонн. Этот параметр самодельного гидравлического пресса зависит от того, какие действия вы соберетесь с его помощью совершать.

Один из самых распространенных и простых вариантов самодельного пресса

Существует ряд других параметров, которым соответствуют не только промышленные, но и самодельные бытовые гидравлические прессы:

• размеры;
• масса оборудования;
• ход поршня;
• наличие в конструкции пресса манометра;
• характеристики используемой станины.

В самодельных прессах давление в рабочем цилиндре обычно создается при помощи ручного гидравлического насоса, который может быть как встроенным в конструкцию такого устройства, так и расположенным отдельно от него. Такая конструктивная особенность зависит только от того, какое оборудование вы выберете для изготовления такого приспособления. Очень легко сделать своими руками гидравлический пресс, если взять за основу его конструкции домкрат бутылочного типа. У такого домкрата, что удобно, в конструкции уже предусмотрен встроенный ручной насос.

Гидравлический домкрат бутылочного типа отлично подходит для использования в сделанном своими руками гидропрессе

Прежде чем вы соберетесь приобретать подходящий домкрат для изготовления домашнего гидравлического приспособления, важно определиться, какие задачи вы будете решать с его помощью. От этого зависит как конструктивная схема ручного гидравлического пресса, так и усилие, которое он будет развивать. Следующее действие – это разработка чертежа гидравлического пресса, который вы собираетесь изготовить своими руками. Можно, конечно, найти такой чертеж в Интернете и даже посмотреть фото и видео процесса изготовления пресса из гидравлического домкрата своими руками. Но в таком случае вы столкнетесь с необходимостью подгонять имеющиеся у вас приспособления под чужой самодельный пресс.

Ручной гидравлический насос

Разработка чертежа вашего будущего самодельного пресса начинается с того, что решается вопрос о том, по какой схеме он будет работать. Здесь есть всего два варианта.

• Домкрат будет расположен в нижней части пресса – на его станине – и давить будет вверх.
• Домкрат закрепляется в верхней части конструкции пресса и давит, соответственно, вниз.

Однако при выборе схемы работы самодельного пресса следует учитывать тот факт, что для основной части домкратов, выпускаемых современной промышленностью, единственно правильным является расположение давящим штоком вверх, и размещать их по-другому просто не допускается. Именно поэтому чаще всего за основу берется первая схема гидравлического пресса. Второй вариант используют только в тех случаях, когда требуется изготовить своими руками гидравлическое оборудование для выпрессовывания подшипников или втулок из отдельных узлов и механизмов.

Вариант пресса с нижним расположением домкрата

Что следует учитывать при разработке чертежа самодельного пресса

Несущим элементом любого пресса, в том числе и самодельного, является станина, к разработке чертежа которой следует подойти максимально ответственно. Конструктивно станина представляет собой раму, внутри которой располагается домкрат с рабочим инструментом, оказывающим давление на деталь или заготовку.

Вид станины может значительно отличаться в зависимости от назначения пресса

Рама гидравлического пресса, сделанного своими руками, должна обладать высокой прочностью, так как она будет испытывать нагрузки сразу в двух направлениях. Домкрат, создающий определенное усилие, будет одновременно давить на верхнюю и нижнюю часть рамы, стремясь как бы разорвать ее. Именно поэтому при расчете рамы и выборе материалов для ее изготовления ее прочность обеспечивают с запасом.

Нижнюю часть станины – ее основание – разрабатывают с учетом того, что она должна обеспечивать высокую устойчивость всей конструкции. Рассчитывая ширину внутреннего проема рамы самодельного пресса, учитывают как размеры деталей и заготовок, которые на нем будут обрабатываться, так и суммарные габариты всех составных элементов будущего пресса.

Еще один вариант станины с простейшей конструкцией основания для обеспечения устойчивости

При расчете высоты внутреннего проема рамы суммируют следующие параметры: высоту домкрата, желаемую величину свободного хода его штока, толщину рабочего органа и детали, которую необходимо обрабатывать. Если самодельный пресс изготавливается по первой схеме, то его конструкция выглядит следующим образом: домкрат устанавливается на нижнее основание, а деталь – в верхней части рамы; усилие от домкрата на деталь передается через его шток и подвижную рабочую платформу, двигающуюся по направляющим в боковых элементах рамы.

Для того чтобы обеспечить возврат штока в исходное состояние, используются две пружины, нижняя часть которых крепится к основанию, а верхняя – к подвижной рабочей платформе. Если вы решили сделать пресс из домкрата своими руками, то очень важно правильно рассчитать жесткость пружин, чтобы они эффективно выполняли все возложенные на них функции.

При реализации второй схемы на нижнее основание помещается деталь, а домкрат устанавливается на подвижную платформу, к которой также крепятся пружины, связывающие ее с верхней перекладиной рамы. Как в первом, так и во втором случае в месте контакта штока с подвижной платформой или верхней перекладиной рамы делается так называемое гнездо, в качестве которого можно использовать отрезок трубы соответствующего диаметра.

Невозможность регулировки высоты рабочей зоны упрощает конструкцию, но значительно ограничивает варианты использования пресса

Гидравлический пресс, сделанный своими руками, будет намного удобнее в эксплуатации, если предусмотреть в нем возможность регулировки свободного штока домкрата, что также влияет на допустимую высоту обрабатываемой детали. Для этого можно сделать следующее.

• В верхней части внутреннего контура рамы располагают дополнительную плиту, которая может передвигаться по направляющим за счет винтового привода с штурвалом. Тем самым можно в достаточно широких пределах изменять просвет для расположения деталей внутри рамы.
• Можно изготовить съемный упор, в качестве которого чаще всего используют передвижную съемную платформу. Фиксировать положение такого упора внутри рамы можно при помощи болтовых соединений, для которых в раме с определенным шагом просверливаются отверстия. При этом шаг расположения таких отверстий по высоте не должен превышать величины свободного хода штока домкрата.
• Из сплошного куска металла или металлического профиля можно изготовить несколько сменных вставок-прокладок разной толщины.
• Можно также использовать сразу несколько вышеописанных способов одновременно.

Если вы выполняете чертеж, по которому своими руками сделаете пресс, обязательно указывайте не только габариты основных элементов такого приспособления и обрабатываемой детали, но и размеры швеллеров и другого металлопроката, из которого будет выполнена рама.

Инструменты и материалы

Если вы собираетесь своими руками сделать гидравлический пресс, то вам понадобятся следующие инструменты, расходные материалы и оборудование:

• сварочное оборудование;
• электроды;
• ножовка по металлу или болгарка (угловая шлифмашина).

Кроме того, вам потребуются следующие элементы, из которых будет состоять ваш будущий пресс для гаража: гидравлический домкрат, две пружины, которые будут оттягивать подвижную платформу в исходное состояние. Если вы найдете в своем гараже старый грибок моста, оставшийся после ремонта, то его можно использовать в качестве элемента оттягивающего приспособления для самодельных прессов с нижним расположением домкрата. В таком случае грибок надевают на шток домкрата, верхнюю часть пружин крепят непосредственно к нему, а нижнюю закрепляют на станине.

Вид и количество необходимых для постройки пресса материалов сильно зависит от выбранного варианта конструкции

Для того чтобы изготовить пресс из домкрата, вам понадобится следующий металлопрокат:

• швеллеры (не меньше 8 номера), прямоугольные или квадратные трубы (с размерами не меньше 40х40), уголки с шириной полок не меньше 50 мм;
• стальной лист толщиной не менее 8 мм, который будет использоваться в качестве надежного основания для всей конструкции;
• отрезок стальной полосы толщиной 10 мм – для изготовления направляющих и ребер жесткости, если они необходимы;
• отрезок трубы – для изготовления гнезд под головку штока домкрата.

Процесс изготовления

Когда чертеж вашего будущего гидравлического пресса готов, а все необходимые материалы, инструменты, оборудование и комплектующие в наличии, переходят непосредственно к изготовлению. Первое, что необходимо сделать, – это нарезать весь металл, руководствуясь размерами, указанными в чертеже.

Один из вариантов чертежа для изготовления пресса

Теперь следует сделать основание пресса, для чего сваривают между собой подготовленные квадратные трубы, а на сформированный из них прямоугольник наваривают стальную пластину. Затем сваривают между собой боковые и верхнюю часть рамы, тщательно следя за тем, чтобы полученная П-образная конструкция была ровной и имела строго прямые углы в соединениях. Теперь полученную конструкцию следует приварить к основанию и можно считать, что рама для вашего гидравлического пресса готова.

Следующий элемент, который вам необходимо будет сделать для пресса, – это подвижная платформа. Для ее изготовления можно использовать швеллер, квадратную или прямоугольную трубу. В центральной части платформы приваривают отрезок трубы, который будет служить гнездом для головки штока домкрата. Для изготовления направляющих для рабочей платформы вам потребуются две стальные полосы, длина которых должна соответствовать ширине рамы пресса по ее внешнему контуру.

Вариант конструкции пресса с подвижной нижней платформой, фиксация которой производится болтами

Полосы крепят к боковым сторонам передвижной платформы при помощи болтовых соединений, предварительно заведя ее внутрь рамы. По такой же схеме изготавливается и съемный упор, но в его направляющих полосах просверливаются отверстия напротив стоек рамы для фиксации на нужной высоте. Завершает процесс изготовления гидравлического пресса своими руками установка оттягивающих пружин и самого домкрата. Удобен такой гидравлический пресс еще и тем, что вы всегда сможете извлечь из него домкрат (например, если вам необходимо использовать его для ремонта автомобиля).

Внешний вид готового самодельного пресса

Одна из довольно экономичных вариаций гидравлического пресса, сделанного собственными руками в своем гараже с использованием нехитрых приспособлений, сварки, домкрата и швеллеров.

Источник