Hydraulický lis – zařízení, vlastnosti, princip činnosti

Hydraulický lis je stroj pro vyvíjení statického působení – stlačování, tlakové zpracování, upínání, jehož kinematický článek je kapalinový.

Princip činnosti hydraulického lisu

Činnost hydraulického lisu je založena na principu hydraulické páky.

Obrázek ukazuje schéma nejjednoduššího hydraulického lisu, sestávajícího z pístů velkých a malých průměrů, instalovaných ve komunikujících válcích, s kapalinou umístěnou pod písty. Pro píst malého průměru s plochou S₁ se ukáže jako síla F₁, určíme sílu F₂, kterou lze překonat pístem o ploše S₂.

Tlak pod pístem 1 lze vypočítat pomocí vzorce:

Tlak pod pístem 2 bude určen vztahem:

Podle Pascalova zákona se tlak působící na kapalinu přenáší do všech bodů této kapaliny rovnoměrně ve všech směrech.

Síla na druhý píst se zvýší úměrně poměru ploch pístu.. Čím větší je plocha druhého pístu a čím menší je plocha prvního, tím větší zisk lze získat na hydraulické páce.

Velikost posunutí pístu 2 závisí na objemu kapaliny vytlačené pístem 1. Určeme velikost posunutí druhého pístu l2 při posunutí pístu 1 o vzdálenost l1.

Protože první píst je menší než druhý, vzdálenost, o kterou se druhý píst pohybuje, bude menší než vzdálenost, o kterou se pohybuje první píst.

Ukazuje se, že předložená konstrukce umožnila výrazně zvýšit sílu, ale zároveň došlo ke snížení množství pohybu. Jak mohu zvýšit zdvih pístu? 2, bez zvýšení struktury?

Přidáním dvou zpětných ventilů do konstrukce a nádrže s přídavným objemem pracovní kapaliny můžeme zvýšit velikost pohybu pístu 2, zvýšit počet cyklů pohybu pístu 1. Pro návrat pístu 2 do původního stavu přidáme ventil nebo rozdělovač, který v případě potřeby umožňuje vytlačit kapalinu zpod pístu 2 zpět do nádrže.

Zvažme, jak v tomto případě funguje hydraulický lis..

Během pohybu pístu směrem dolů působením tlaku kapaliny je ventil 1 přitlačen k sedlu – zavře se a ventil 2 se otevře, kapalina proudí pod pístem 2 a nutí jej pohybovat se a v případě potřeby překonat zatěžovací sílu.

Při dosažení krajní spodní polohy píst se začne pohybovat nahoru, zvětšení objemu pod pístem, následkem vytvořeného podtlaku se ventil 1 otevře, a ventil 2 se uzavře, kapalina z nádrže bude proudit pod pístem 1. Po dosažení krajní polohy se píst začne pohybovat směrem dolů, vytlačuje pracovní kapalinu, cyklus se opakuje.

Zvýšením počtu cyklů je tedy možné dosáhnout požadovaného množství pohybu pístu 2 se zvýšenou silou v důsledku rozdílu v plochách.

Prezentovaný design lze tzv nejjednodušší hydraulický lis, píst 1 spolu se zpětnými ventily 1 a 2 je pístové čerpadlo, píst 2, instalovaný ve válcové komoře, je jednočinný hydraulický válec, průtok kapaliny je řízen pomocí rozdělovače nebo ventilů.

Hydraulické lisovací zařízení

U skutečných lisů se používají objemová čerpadla různých typů, od čerpadla kapalina proudí potrubím k jednomu nebo více hydraulickým válcům. Parametry průtoku – tlak, průtok lze regulovat pomocí pojistných a redukčních ventilů, škrtících klapek, regulátorů průtoku.

Zvážit schematický diagram skutečného hydraulického lisu.

Kapalina z čerpadla vstupuje přes filtr na vstup třípolohového rozdělovače. V neutrální poloze ventil posílá kapalinu přes rozdělovač do odpadu. Při přepnutí rozdělovače je kapalina nasměrována do dutiny pístu nebo tyče hydraulického válce instalovaného na hydraulickém lisu.

Během přívodu kapaliny do dutiny pístu, pracovní zdvih – lisování. Při přívodu kapaliny do dutiny pístnice – zpětný zdvih.

Přítlačná síla je definována jako součin plochy pístu a tlaku v dutině hydraulického válce:

Maximální tlak v systému je určeno nastavením pojistného ventilu a je sledováno manometrem instalovaným v tlakovém potrubí.

Hydraulické schéma lisu je na obrázku.

Klasifikace hydraulických lisů

Nejčastěji používané klasifikace lisů jsou založeny na následujících kritériích.

Uspořádáním pracovních válců:

• horizontální
• vertikálně
  • s horním válcem
  • se spodním válcem

  Podle počtu pracovních válců:

  • s jedním válcem
  • se dvěma nebo více válci

  Podle typu pohonu:

  

  • s ručním pohonem
  • poháněný spalovacím motorem
  • poháněný elektromotorem

  Charakteristika hydraulických lisů

  Hydraulický pohon umožňuje realizaci různých sil a rychlostí pohybu výstupního táhla lisu. Rychlost pohybu výstupního článku se může měnit v rozsahu od 0,1 mm/s do 300 mm/s.

  Hydraulická lisovací síla

  Jednou z klíčových výhod hydraulických lisů je snadné nastavení síly a možnost realizovat velké úsilí.

  Sílu vyvinutou hydraulickým lisem lze definovat jako součin tlaku v dutině hydraulického válce a oblasti pístu:

  V závislosti na konstrukci jsou hydraulické lisy schopny vyvinout síly od několika tun do 70 000 tf (tuny síly).

  Výhody hydraulických lisů

  • Možnost získání velkého úsilí
  • Vysoký zisk
  • Snadné nastavení a ovládání síly
  • Snadné nastavení rychlosti výstupní linky
  • Vysoká spolehlivost
  • Kinematický článek hydraulického lisu je kapalinový, jehož pohyb se uskutečňuje potrubím, včetně pružných, což umožňuje přenos energie i na pohyblivé prvky konstrukce.

  Nevýhody hydraulických lisů

  • Nižší účinnost ve srovnání s mechanickými lisy
  • Relativně vysoké náklady na komponenty a údržbu
  • Možnost vniknutí oleje do lisovací zóny

  Aplikace hydraulických lisů

  Hydraulické lisy se používají:

  • při lisování dílů z plastů, pryže, oceli, hliníku a dalších kovů
  • pro lisování kovových dílů
  • pro lisování uhlíkových bloků, uhlíkovo-grafitových elektrod
  • pro lisování dřevěných třísek při výrobě překližek, dřevěných desek

  Hydraulické lisy jsou široce používány v metalurgii pro lisování za tepla a za studena, vytlačování, děrování, ohýbání, rovnání a řezání kovů.

  V potravinářském průmyslu se používají pneumatické lisy, aby se zabránilo vnikání olejových částic do produktů.

  Každý druhý manažer firmy, který čelí úkolu recyklace velkého množství odpadu, přemýšlí o hydraulickém lisu. Na rozdíl od jiných stávajících strojů (na šroubových pohonech, pneumatických mechanismech) jsou hydraulické jednotky atraktivní díky své produktivitě a prodloužené životnosti. Jsou schopny pracovat v náročných podmínkách a lisovat nepřetržitě po celý den. Během směny jednotky zajistí zpracování až 10 tun odpadu z hospodářské činnosti.

  

  Co je to hydraulický lis?

  Hydraulické lisy jsou stroje pro lisování různých druhů odpadu. Jsou určeny k lisování plastů, kovů, sběrného papíru, odpadků a dalších druhů pevného odpadu. Jednotky mohou pracovat s několika druhy materiálů nebo být vysoce specializované, například přijímat pouze kov nebo PET. Některé z nich mají speciální konstrukci, která pomáhá efektivněji zpracovávat určitý druh suroviny. Například sudové lisy určené pro lisování velkých plechových a kovových nádob jsou vybaveny hrotovou lisovací deskou a miskami, které shromažďují kapalinu.

  Konstrukce a princip činnosti zařízení

  Hydraulické lisy mají poměrně jednoduchou konstrukci, zahrnující rám, hydraulické čerpadlo a válec, pístový plunžr a pohyblivou lisovací desku. Mechanismus, který zajišťuje pohyb desky, je umístěn v horní části stroje, během provozu je nepřístupný a je zcela bezpečný. Lisovací deska má vertikální zdvih a vyvíjí tlak v rozmezí 2-45 tun. Její provoz je cyklický, lisovací cyklus je 30-35 sekund.

  Při použití zařízení se odpad umístí do nakládacího zásobníku, kde se slisuje do kompaktních balíků o hmotnosti 15–600 kg. Nakládání se provádí zepředu, poté se komora uzavře a přístup k ní je omezen. Během procesu lisování lze odpad do zásobníku dodatečně nakládat a slisovat na hmotnost a velikost potřebnou pro skladování/přepravu. Po dokončení vytvoření požadovaného balíku se ručně sváže polypropylenovou páskou, drátem nebo provázkem a mechanicky se odstraní.

  

  Charakteristiky a typy instalací

  Hydraulické lisy fungují z domácích a „průmyslových“ sítí s napětím 220 a 380 V. Jejich hlavní charakteristiky jsou:

  • lisovací síla, která určuje výkon strojů a charakterizuje jejich schopnost pracovat s těžkými materiály (například kovovým šrotem). CP také přímo ovlivňuje hustotu vytvořeného balíku;
  • produktivita, která ukazuje, kolik odpadu dokáže lis zpracovat za hodinu;
  • rozměry nakládacího zásobníku s uvedením jeho kapacity a budoucích rozměrů balíku TKO;
  • vlastní rozměry a hmotnost jednotek.

  Hydraulické lisy jsou prezentovány v široké škále modelů, které jsou podmíněně rozděleny do 4 kategorií:

  • malé instalace: hmotnost balíků 15–70 kg, s lisovací silou 2–12 tun;
  • Standardní série lisů: hmotnost balíků 40-600 kg, s lisovací silou 4-45 tun;
  • dvoukomorové jednotky: hmotnost balíku 40-130 kg, s lisovací silou 4-12 tun pro každou komoru;
  • Speciální PGP s lisovací silou 4-45 tun.

  Vlastnosti použití hydraulických lisů

  Hydraulické zařízení na likvidaci odpadu má ruční ovládání, jeho použití je poměrně jednoduché a nevyžaduje speciální znalosti. Obsluhou může být jakýkoli neškolený pracovník ve výrobě, včetně ženy: PGW nevyžadují žádnou námahu. Na začátku práce se odpad vloží do komory v požadovaném množství, poté se v ní uzavře a zhutní. Proces lisování se řídí tlačítky start/stop pohybu desky, umístěnými na stacionární řídicí jednotce.

  Rozdíly mezi zakoupeným tiskovým strojem a instalací svépomocí

  Hydraulické lisy jsou poměrně cenově dostupné a díky své vysoké účinnosti se zaplatí během 2–3 měsíců používání. Mnozí se však snaží ušetřit peníze a vyrobit si lis vlastníma rukama. Toto řešení má několik nevýhod:

  • Stroje pro domácí použití (garáže, dílny, malé obchody atd.) si můžete vyrobit svépomocí: výkonné, velké instalace vyžadují profesionální přístup;
  • domácí lis nebude mít dostatečnou úroveň bezpečnosti a může být při použití v podniku odmítnut regulačními orgány;
  • „amatérské“ instalace nebudou mít podobnou životnost a v důsledku toho nebudou úspory tak výrazné.

  Ručně vyrobené hydraulické lisy navíc nebudou schopny odolat provozu v obtížných, extrémních podmínkách: při teplotách do +60/-40, při vysoké vlhkosti, při venkovním použití, za neustálého aktivního provozu ve výrobních podmínkách. To vše může zajistit pouze certifikované zařízení vyrobené v souladu s normami kvality a bezpečnosti práce.

  Výhody koupě hydraulického lisu

  Výběr továrního vybavení přinese následující výhody:

  • dlouhodobý bezproblémový provoz instalace až 7 let a více;
  • schopnost používat lis za jakýchkoli požadovaných podmínek;
  • velké objemy a vysoká rychlost zpracování pevného odpadu: od 80 do 2100 kg za hodinu.

  

  Tovární instalace se vyznačují spolehlivým a efektivním provozem a kompletně řeší problém likvidace odpadu v podnicích. Použití zařízení zajišťuje snížení objemu kontejnerů na odpad až o 75 %, snížení přepravy potřebné k odstranění 3–5krát a celkovou úsporu nákladů na likvidaci až o 30 %.