Принцип действия гидравлического пресса. Основные положения (давление, расход, гидравлические потери).

Гидравлический пресс работает на жидкости — эмульсии, воде или масле. Действие гидравлического пресса основано на законе Паскаля, согласно которому давление жидкости, заключенной в замкнутую гидравлическую систему, передается во всех направлениях равномерно. Замкнутая гидравлическая система пресса состоит из рабочего цилиндра 4 пресса, цилиндра 9 насоса, создающего давление, соединительного трубопровода с нагнетательным клапаном 7.

Принцип действия гидравлической системы пресса

1 — резервуар для жидкости; 2 — вентиль; 3 — плунжер пресса; 4 — рабочий цилиндр; 5 — соединительный трубопровод; 6 — манометр; 7 — нагнетательный клапан; 8 — плунжер насоса; 9 — цилиндр насоса; 10 — всасывающий клапан

Пусть площадь плунжера 8 насоса равна 1, тогда площадь плунжера 3 пресса обозначим через F. Допустим, что плунжер насоса создает силу Рн и вызывает тем самым давление р (в кгс/см2) жидкости в цилиндре насоса по показанию манометра 6. Тогда, согласно закону Паскаля, это же давление будет передаваться на стенки трубопровода и цилиндра пресса, а также на плунжер пресса. Исходя далее из закона несжимаемости жидкости, можно заключить, что перемещение плунжера 8 насоса вызовет перемещение плунжера 3 пресса, причем объем жидкости в гидросистеме не изменится. Таким образом, можно записать, что Pнh = PH. Эта формула соответствует закону сохранения энергии. Из нее следует, что количество работы, совершенное плунжером насоса, равняется количеству работы, совершенной плунжером пресса (в формуле не учтены потери на трение в гидросистеме пресса).

При подъеме плунжера насоса в цилиндре 9 давление станет меньше, и под действием жидкости клапан 7 закроется, а клапан 10 откроется, и из резервуара 1 поступит следующая порция жидкости. При каждом последующем опускании плунжера 8 насоса плунжер 3 пресса будет подниматься. Для снятия давления и опускания плунжера пресса открывается вентиль 2.

Расход жидкости – количество жидкости, протекающей в единицу времени через живое сечение потока. Различают объёмный, массовый и весовой расходы жидкости.

Объёмный расход жидкости это объём жидкости, протекающей в единицу времени через живое сечение потока. Объёмный расход жидкости измеряется обычно в м3/с, л/с. Он вычисляется по формуле Q=V/t; где Q - объёмный расход жидкости, V - объём жидкости, протекающий через живое сечение потока, t – время течения жидкости.

Гидравлические потери или гидравлическое сопротивление — безвозвратные потери удельной энергии (переход её в теплоту) на участках гидравлических систем (систем гидропривода, трубопроводах, другом гидрооборудовании), обусловленные наличием вязкого трения. Хотя потеря полной энергии — существенно положительная величина, разность полных энергий на концах участка течения может быть и отрицательной (например, при эжекционном эффекте).

Гидравлические потери принято разделять на два вида:

· потери на трение по длине — возникают при равномерном течении, в чистом виде — в прямых трубах постоянного сечения, они пропорциональны длине трубы;

· местные гидравлические потери — обусловлены т. н. местными гидравлическими сопротивлениями — изменениями формы и размера канала, деформирующими поток.

Примером местных потерь могут служить: внезапное расширение трубы, внезапное сужение трубы, поворот, клапан и т. п. Гидравлические потери выражают либо в потерях напора ∆ h в линейных единицах столба среды, либо в единицах давления ∆ P: ∆ h=∆ P/pg, где p — плотность среды, g — ускорение свободного падения.