¿Cómo aprovechan las prensas hidráulicas la presión de los líquidos para realizar tareas pesadas con precisión? Este artículo profundiza en los principios de las prensas hidráulicas y explica cómo utilizan el principio de Pascal para amplificar la fuerza. También clasifica los distintos tipos de prensas hidráulicas y detalla sus aplicaciones únicas, desde la forja hasta el empacado. La lectura le permitirá comprender a fondo la mecánica, las ventajas y los usos específicos de estas potentes máquinas en diversos procesos industriales.
La prensa hidráulica se fabrica según el principio de Pascal, utilizando la energía de presión del líquido para impulsar la máquina a trabajar. En la figura 3-61 se muestra el principio de funcionamiento de la prensa hidráulica. Dos recipientes llenos de líquido de diferentes tamaños (áreas A 1 y A 2 respectivamente) están conectados y sellados para evitar que el líquido de ambos recipientes se filtre.
1-Pequeño émbolo
2-Desatascador grande
3-Pieza de trabajo
Cuando una fuerza descendente F 1 se aplica al émbolo pequeño, la presión unitaria ejercida sobre el líquido es p=F 1 /A 1 . Según el principio de Pascal: en un recipiente hermético, la presión del líquido es igual en todas las direcciones, y la presión se transmite a todos los puntos del recipiente.
Por lo tanto, el émbolo grande de otro recipiente genera un empuje ascendente F 2 ,
F 2 =pA 2 =F 2 (A 2 /A 1 ).
Es evidente que al aumentar el área del émbolo grande, una pequeña fuerza F 1 en el émbolo pequeño puede obtener una gran fuerza F 2 en el émbolo grande. En este caso, el émbolo pequeño equivale al émbolo de una bomba hidráulica, mientras que el émbolo grande es el émbolo del cilindro de trabajo de una prensa hidráulica.
Las prensas hidráulicas son máquinas que funcionan bajo presión estática, utilizando la presión estática de los líquidos para deformar las piezas de trabajo. Esto es fundamentalmente diferente de otros equipos de forja (como prensas de manivela, martillos de forja, prensas de tornillo), y las prensas hidráulicas también tienen las siguientes características:
① Es fácil obtener alta presión.
Cuanto mayor es el tonelaje del equipo, más destacada es esta ventaja de la prensa hidráulica, mientras que el aumento de presión por mecanismos mecánicos está limitado por la resistencia de los componentes.
② La presión de trabajo se puede ajustar.
Algunas prensas hidráulicas pueden utilizar varios niveles de sobrecarga de presión de trabajo en un ciclo de trabajo para proteger el molde.
③ Es fácil obtener una gran carrera de trabajo.
Las prensas hidráulicas permiten obtener fácilmente grandes carreras de trabajo y pueden generar la presión máxima nominal y mantenerla durante mucho tiempo en cualquier posición de la carrera de trabajo. Esto es especialmente beneficioso para procesos de prensado con carreras de trabajo largas, como la embutición profunda de chapas y la extrusión de perfiles.
④ Cómodo para el transporte.
El sistema hidráulico ajustable consigue varias velocidades de carrera, este ajuste de velocidad es continuo y fácil de manejar.
⑤ Las prensas hidráulicas tienen una estructura sencilla y pueden adaptarse a la producción de múltiples variedades.
⑥ Baja vibración y ruido de trabajo.
Las prensas hidráulicas funcionan suavemente con menos impactos, vibraciones y ruido. Requieren pocos cimientos en las fábricas. Son beneficiosas para la protección del medio ambiente y la mejora de las condiciones laborales de los trabajadores.
⑦ Producción automatizada fácil de implantar.
Sin embargo, las prensas hidráulicas también tienen algunas desventajas. Por ejemplo, tienen elevados requisitos de tecnología de sellado; un sellado deficiente puede provocar fugas de fluido, lo que afecta a la eficacia de la máquina y contamina el medio ambiente. Debido a la resistencia al flujo del fluido, la velocidad máxima de trabajo de la prensa hidráulica es limitada.
Las prensas hidráulicas se dividen en 10 grupos según sus usos.
① Prensa hidráulica de forja
Se utiliza para la forja libre, la rotura de lingotes y la forja en matriz de metales no ferrosos y ferrosos. metales.
② Prensa hidráulica de estampación
Se utiliza para el estampado de diversas chapas metálicas, incluido el estampado de acción simple, de doble acción y de moldes de caucho.
③ Prensa hidráulica de uso primario
Utilizada para diversos procesos, suele denominarse prensa hidráulica universal o de uso general.
④ Prensa hidráulica de enderezado y prensado
Se utiliza para enderezar y ensamblar piezas.
⑤ Prensa hidráulica laminadora
Se utiliza para prensar madera contrachapada, tableros de partículas, materiales reforzados con fibra de vidrio, etc.
⑥ Prensa hidráulica de extrusión
Se utiliza para extrudir diversos alambres, tubos, varillas, perfiles y piezas metálicas para embutición profunda, perforación y otros procesos.
⑦ Prensa hidráulica de compresión
Se utiliza para prensar diversos productos en polvo, como pulvimetalurgia, diamantes sintéticos, plásticos termoestables y productos de caucho.
⑧ Prensa hidráulica de embalar y compactar
Se utiliza para compactar virutas de metal y chatarra en bloques y balas, y para empacar materiales no metálicos.
⑨ Otras prensas hidráulicas
Por ejemplo, desarrollo de moldes, recubrimiento de cables, prensado de ejes de ruedas y otros procesos especializados.
⑩ Prensa hidráulica manual
Pequeña prensa hidráulica utilizada para realizar pruebas, ajustes a presión y otros procesos manuales que no requieren una gran fuerza.
El medio de trabajo de las prensas hidráulicas incluye principalmente dos tipos: las que utilizan agua emulsionada como medio de trabajo se denominan prensas hidráulicas, con una presión nominal generalmente superior a 10000kN. Las que utilizan aceite como medio de trabajo se denominan prensas oleohidráulicas, con una presión nominal generalmente inferior a 10000kN.
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