Вопрос 79

Рабочие жидкости и применяемые давления в гидравлических прессах. Выбор давления рабочей жидкости в гидропрессовых установках.

В прессах в качестве рабочей жидкости в при­меняют водную эмульсию (в некоторых, устаревших гидравлических прессах) или минеральное масло. В воду для уменьшения коррозии цилиндров и плунжеров, деталей управ­ления и трубопроводов добавляют 2-3 % эмульсола.

Состав эмульсола: 83-87 % минерального масла, 12-14 % олеиновой кислоты и 2, 5 % едкого натра 40 %-ной концентрации. В качестве минеральных масел применяют индустриальное, машинное, тур­бинное.

Вязкость минеральных масел, используемых в приводе гидрав­лических прессов, обычно составляет 6, 2 — 43, 8 сСт (1, 5—6° ВУ) при температуре 50 °С и атмосферном давлении

Если давление оказывает незначительное влияние на вязкость воды, то вязкость масел резко изменяется с ростом давления: при давлениях около 30 МПа вязкость минеральных масел возрастает почти вдвое. Это обстоятельство необходимо учитывать в конструкциях с боль­шими объемами жидкости, перемещаемыми при высоком давлении (например, в ковочных прессах).

Температура вспышки паров минеральных масел колеблется в пределах 160 — 210 °С, что осо­бенно важно учитывать при работе с нагретыми заготовками. Более низкие температуры вспышки имеют масла с меньшей вяз­костью.

Основными свойствами рабочих жидкостей являются сжимае­мость и вязкость. Коэффициент объемного сжатия для воды (эмуль­сии) , а для минеральных масел . Эти данные относятся к интервалу давлений, в котором работают гидравлические прессы. При больших давлениях коэффициент объемного сжатия уменьшается.

Рабочая жидкость, применяемая в гидросистеме, в значитель­ной степени определяет конструктивные особенности привода, системы управления и самой машины (табл. 20.1).

Выбор давления в гидропрессовых установках

При выборе давления в гидропрессовых установках различного за критерий принимают «оптимальное давление», при котором наружные размеры цилиндров близки к наименьшим (для давлений, меньших 100 кгс/см², понятие «оптимальное давление» теряет практический смысл).

Оптимальное давление изменяется в зависимости от прочности материала и конструкции цилиндров.

Например, для стальных литых цилиндров с опорой на фланец принимают допускаемое на­пряжение σ _д = 800 кгс/см² для тех же цилиндров, выполненных из легированной стали σ _д = 2000 кгс/см²

Рис. 1. Схемы передачи усилий от плунжера заготовке:

А× В — размеры стола пресса по фронту и в глубину: F_Ц — площадь проекции цилиндров на стол

Таким образом, отправными параметрами для выбора давления рабочей жидкости являются размеры стола и ход поперечины, обусловленные требованиями технологического процесса, а также «оптимальное давление», при котором габаритные размеры предва­рительно выбранной конструкции цилиндров получаются минималь­ными.

Давление выбирают по критериям передачи усилия, минимума накапливаемой в системе пресса упругой энергии и согласовывают со специальными требованиями технологического процесса. Полу­ченное давление проверяют по ограничивающим условиям, уста­новленным по характеристикам элементов прессовой установки.