عمل واستخدام آلة الضغط الهيدروليكية

A الضغط الهيدروليكي هي آلة لها سرير أو لوح توضع فيه المادة المعدنية بحيث يمكن سحقها أو تقويمها أو قولبتها.

كل ذلك أصبح ممكنًا باستخدام المكبس الهيدروليكي

يعتمد مفهوم الضغط الهيدروليكي على نظرية باسكال، التي تنص على أنه عند تطبيق الضغط على السوائل في نظام مغلق، يظل الضغط في جميع أنحاء النظام ثابتًا دائمًا.بكلمات بسيطة، المكبس الهيدروليكي عبارة عن آلة تستخدم الضغط الواقع على السوائل لسحق شيء ما.

اخترع جوزيف برامه المكبس الهيدروليكي، ومن هنا عرفت أيضًا باسم مكبس برامه.

كيف تعمل الصحافة الهيدروليكية

بما أن المكبس الهيدروليكي يعمل على أساس قانون باسكال، فإن عمله يشبه عمل النظام الهيدروليكي.تتكون المكبس الهيدروليكي من المكونات الأساسية المستخدمة في النظام الهيدروليكي الذي يتضمن الأسطوانة، والمكابس، والأنابيب الهيدروليكية، وما إلى ذلك. إن عمل هذه المكبس بسيط للغاية.يتكون النظام من اسطوانتين، يتم سكب السائل (الزيت العادي) في الاسطوانة ذات القطر الصغير.تُعرف هذه الأسطوانة باسم الأسطوانة التابعة.

مساحة الكباسات الكبيرة والصغيرة هي S2 وS1 على التوالي، والقوى المؤثرة على الكباسات هي F2 وF1 على التوالي.وفقا لمبدأ باسكال، فإن ضغط السائل المغلق يكون متساويا في كل مكان، أي F2/S2=F1/S1=p؛F2=F1(S2/S1).إنه يمثل تأثير كسب الضغط الهيدروليكي.مثل الكسب الميكانيكي، تزداد القوة، لكن الشغل لا يكتسب.ولذلك، فإن مسافة حركة المكبس الكبير هي S1/S2 مضروبة في مسافة حركة المكبس الصغير.المبدأ الأساسي هو أن مضخة الزيت تقوم بتوصيل الزيت الهيدروليكي إلى كتلة صمام الخرطوشة المدمجة، وتوزيع الزيت الهيدروليكي على التجويف العلوي أو التجويف السفلي للأسطوانة من خلال صمامات أحادية الاتجاه وصمامات الفائض المختلفة، وتجعل الأسطوانة تتحرك تحت عمل زيت الضغط العالي.إنه جهاز يستخدم السائل لنقل الضغط.عندما ينتقل ضغط السائل في وعاء مغلق فإنه يتبع قانون باسكال.يتكون نظام النقل الهيدروليكي للمكبس الهيدروليكي ذو الأربعة أعمدة من آلية الطاقة، وآلية التحكم، والآلية التنفيذية، والآلية المساعدة، ووسط العمل.تستخدم آلية الطاقة عادةً مضخة زيت كآلية طاقة، وهي بشكل عام مضخة زيت منتج.لتلبية متطلبات سرعة حركة المشغل، يتم اختيار مضخة زيت واحدة أو مضخات زيت متعددة.ضغط منخفض؛مضخة ريشة للضغط المتوسط.مضخة الغطاس للضغط العالي.معالجة وتشكيل المواد البلاستيكية المختلفة بالضغط، مثل البثق، والثني، والسحب العميق لألواح الفولاذ المقاوم للصدأ، والتشكيل على البارد للأجزاء المعدنية.يمكن استخدامه أيضًا لضغط منتجات المسحوق، وعجلات الطحن، والباكليت، ومنتجات التصلد الحراري بالراتنج.

القوة المطبقة على السوائل بواسطة الأسطوانة الأصغر تؤدي إلى قوة أكبر عند دفعها في الأسطوانة الرئيسية.يتم استخدام المكبس الهيدروليكي في الغالب للأغراض الصناعية حيث يتطلب ضغطًا كبيرًا لضغط المعادن إلى صفائح رقيقة.تستخدم المكبس الهيدروليكي الصناعي المادة التي سيتم العمل عليها بمساعدة ألواح الضغط لسحق أو ثقب المادة إلى طبقة رقيقة.

النظام الهيدروليكي: تعمل المكبس الهيدروليكي على أساس مبدأ باسكال، الذي ينص على أنه عند تطبيق الضغط على سائل محصور، يحدث تغير الضغط في جميع أنحاء السائل بأكمله.يتكون النظام الهيدروليكي من مضخة هيدروليكية، وسائل هيدروليكي، وأسطوانة هيدروليكية واحدة أو أكثر.

مضخة هيدروليكية: المضخة الهيدروليكية مسؤولة عن تحريك السائل الهيدروليكي (عادةً الزيت) عبر النظام.عندما يتم تنشيط المضخة، فإنها تخلق تدفقًا للسائل الهيدروليكي الذي يتحرك داخل الأسطوانة.

السائل الهيدروليكي: السائل الهيدروليكي هو الوسط الذي ينتقل من خلاله الضغط.يتدفق عبر الأنابيب والخراطيم من المضخة إلى الاسطوانة.يجب أن يكون السائل غير قابل للضغط لنقل الضغط بشكل فعال.

اسطوانة هيدروليكية: تتكون الاسطوانة الهيدروليكية من مكبس يتحرك داخل حجرة اسطوانية.عندما يتم ضخ السائل الهيدروليكي داخل الاسطوانة، فإنه يدفع ضد المكبس، مما يولد قوة.

جيل القوة: القوة الناتجة عن الضغط الهيدروليكي هي نتيجة للضغط المطبق على السائل الهيدروليكي ومنطقة المكبس.الصيغة المستخدمة لحساب القوة هي:

القوة = الضغط × المساحة

عملية الضغط: أثناء تحرك المكبس يقوم بضغط المادة الموضوعة في المكبس.يمكن استخدام قوة الضغط هذه في تطبيقات مختلفة، مثل التشكيل والقولبة والتثقيب وقطع المواد.

نظام التحكم: المكبس الهيدروليكي مزود بنظام تحكم يسمح للمشغل بضبط ضغط المكبس وسرعته واتجاهه.وهذا يضمن التحكم الدقيق في عملية الضغط.

آليات السلامة: غالبًا ما تحتوي المكابس الهيدروليكية على ميزات أمان مثل صمامات تخفيف الضغط، وأزرار التوقف في حالات الطوارئ، ووسائل الحماية لحماية المشغل من المخاطر المحتملة.

استخدامات المكبس الهيدروليكي

يتم استخدام المكبس الهيدروليكي في جميع الأغراض الصناعية تقريبًا.ولكن في الأساس، يتم استخدامه لتحويل الأجسام المعدنية إلى صفائح معدنية.وفي صناعات أخرى، يتم استخدامه لترقق الزجاج وصنع المساحيق في صناعة مستحضرات التجميل ولتشكيل الأقراص للاستخدام الطبي.الاستخدامات الشائعة الأخرى للمكابس الهيدروليكية هي كما يلي:

●لسحق السيارات. المكبس الهيدروليكي هو قلب أي نظام لسحق السيارات.في هذه العملية، يطبق محرك هيدروليكي ضغطًا كبيرًا على السوائل داخل الأسطوانات.يؤدي ضغط السائل إلى ارتفاع الصفائح وبقوة كبيرة يتم دفع اللوحة على السيارة وبالتالي سحقها.

●مسحوق الكاكاو خالي الدسم. أثناء معالجة حبوب الكاكاو، يتم استخلاص سائل يعرف باسم سائل الشوكولاتة.لصنع مسحوق الكاكاو الخالي من الدهون، يتم عصر هذا السائل في مكبس هيدروليكي.بعد هذه المرحلة، تتم معالجة هذا السائل بشكل أكبر لصنع مسحوق.المسحوق المشتق هو مسحوق الكاكاو الخالي من الدهون.

●لصنع السيف. في عملية صنع السيوف، يتم استخدام مكبس هيدروليكي لإعطاء شكل مسطح للفولاذ الخام.

وسيلة العمل

إن وظيفة وسط العمل المستخدم في المكبس الهيدروليكي ليست فقط نقل الضغط ولكن أيضًا التأكد من أن أجزاء العمل في الماكينة حساسة وموثوقة وطويلة العمر وأقل تسربًا.

المتطلبات الأساسية للضغط الهيدروليكي لوسط العمل هي:

①لديها سيولة مناسبة وقابلية ضغط منخفضة لتحسين كفاءة النقل؛

②يمكن منع التآكل؛

③لديه أداء تزييت جيد.

④سهل الختم.

⑤ أداء مستقر، عمل طويل الأمد دون تدهور.

تستخدم المكبس الهيدروليكي في البداية الماء كوسيط للعمل، وبعد ذلك يتم تغييره إلى مستحلب مصنوع عن طريق إضافة كمية صغيرة من الزيت المستحلب إلى الماء لزيادة التشحيم وتقليل الصدأ.في أواخر القرن التاسع عشر، ظهرت المكابس الهيدروليكية التي تستخدم الزيوت المعدنية كوسيلة للعمل.يتمتع الزيت بتشحيم جيد، ومقاومة للتآكل، ولزوجة معتدلة، وهو أمر مفيد لتحسين أداء المكبس الهيدروليكي.وفي النصف الثاني من القرن العشرين، ظهر نوع جديد من المستحلبات المائية.كان شكله المستحلب 'ماء في زيت' بدلاً من 'زيت في ماء' الأصلي.المرحلة الخارجية من مستحلب 'الماء في الزيت' هي الزيت.إن مداهنتها ومقاومتها للتآكل قريبة من الزيت، وتحتوي على القليل جدًا من الزيت وليس من السهل حرقها.ومع ذلك، فإن المستحلبات ذات الأساس المائي أكثر تكلفة، مما يحد من الترويج لها.

أنواع الصحافة الهيدروليكية

هناك العديد من الأنواع المختلفة من المكابس الهيدروليكية التي تلبي المتطلبات المختلفة للصناعات.بعض منها على النحو التالي:

●مكابس أربور: تُستخدم هذه المكابس عادةً عندما لا يكون العمل المعني ذا طبيعة شديدة التحمل.هذه المطابع تأتي في مجموعة متنوعة من الأحجام والمواصفات.ولكن بالمقارنة مع المكابس الهيدروليكية الأخرى، فإنها لا تضغط كميات كبيرة من الضغط المطلوب لتوليد المزيد من الإنتاج.تُستخدم مكابس أربور في عمليات مثل ثقب الثقوب في المعادن، والختم، وتسطيح المعادن، والتمزيق، ووضع علامات على النقوش، وما إلى ذلك.

●مكابس الترقق: على عكس المكابس الهيدروليكية الأخرى التي يتم تشغيلها تلقائيًا، فإن هذه المكابس تستخدم العمل اليدوي.تحتوي مكابس التصفيح على فتحتين تعرفان بالألواح.يستخدم أحدهما للتدفئة والآخر للتبريد.وهذا يجعل عملية التصفيح أسرع نسبيا.ومن خلال هذه المكابس، يمكن تصفيح مواد مثل البوليمر على الورق والمعدن.في حالة مكابس الترقق، عادة ما يتم تسخين الألواح بالزيت أو بالكهرباء.تُستخدم آلة الترقق أيضًا في الاستخدامات الشائعة مثل تغليف بطاقات الهوية والشهادات وحتى أغلفة الكتب.بهذه الطريقة، تعمل مكابس التصفيح على تسهيل عملية التصفيح السريعة والسهلة لتلبية الاحتياجات الصناعية والمنزلية.

●C- مكابس الإطار: تتميز هذه المكابس بشكل يشبه حرف 'C'، وهو مصمم خصيصًا لزيادة المساحة الأرضية للعمال من أجل التحرك بسهولة في مكان العمل.على عكس المطابع الأخرى التي تحتوي على عمليات متعددة، فإن مكابس الإطار C تتضمن فقط تطبيق ضغطة واحدة.يتضمن تطبيقه الاستقامة والرسم ويتضمن في الغالب أعمال التجميع.تأتي مكابس الإطار C في مجموعة متنوعة من الأوزان.تتوفر أيضًا مكابس الإطار C بميزات إضافية مثل حوامل العجلات وأجهزة قياس الضغط.

●المكابس الهوائية: هذه المكابس هي المكابس الهيدروليكية الأساسية المستخدمة في الصناعات لأنها تقوم بضغط الهواء لخلق ضغط من أجل اكتساب الحركة.ميزة المكابس الهوائية هي أن العمليات تتم بسرعة، في حين أن عيب هذه المكابس هو أنها لا تستطيع خلق ضغوط عالية للغاية، كما هو الحال مع المكابس الهيدروليكية الأخرى القادرة على خلقها.غالبًا ما تستخدم المكابس الهوائية في نظام فرامل السيارات والطائرات.تشمل الاستخدامات الصناعية للمكابس الهوائية التجميع والرسم والتثقيب وما إلى ذلك. تتطلب المكبس الهوائي عادةً مشغلًا بدوام كامل ومن أجل سلامته، يتم أيضًا تضمين ملحقات أمان إضافية مثل أجهزة السلامة الكهربائية.

●مكابس الطاقة: وتستخدم هذه المكابس في الصناعات الكبيرة التي تتطلب استخدام الآلات والمعدات الثقيلة.هناك نوعان من مكابس الطاقة على أساس نوع القابض المستخدم.إنهم ثورة كاملة وجزء من القابض الثوري.في حالة دوران القابض بشكل كامل، لا يمكن تعطيل القابض حتى يقوم العمود المرفقي بدورة كاملة.في حالة الدوران الجزئي، يمكن تعطيل القابض في أي وقت، قبل أو بعد الدوران الكامل.تنطوي المكابس الكهربائية على الكثير من المخاطر بسبب العمليات الثقيلة المرتبطة بها.يتم اتخاذ الكثير من تدابير السلامة أثناء استخدام المكابس الكهربائية.

●مكابس التجميع: تستخدم هذه المكابس الضغط الشديد الناتج عن المكابس والسوائل الهيدروليكية لتجميع الأجزاء وصيانتها.

●مكابس الإطار H: تتميز هذه المكابس بشكل خاص على شكل حرف 'H' وهي قادرة على التعامل مع أكثر من تطبيق ضغط واحد.