Тенденции конструирования станин гидравлических прессов колонного типа

16 Октября 2012

Станины гидравлических прессов представляют собой единую жесткую раму, образованную соединенными с помощью направляющих колонн верхней и нижней неподвижными поперечинами. Потребность в создании более мощных гидравлических прессов влечет за собой увеличение габаритов их элементов, особенно нижних неподвижных поперечин, являющихся еще и рабочими столами. В таких случаях габариты этих поперечин нередко превышают размеры, установленные государственными стандартами и правилами перевозки грузов наземным и водным транспортом, что значительно усложняет процесс создания мощных гидравлических прессов.

В связи с этим фактом можно выделить следующие основные тенденции конструирования станин гидравлических прессов колонного типа.
Крупногабаритные узлы станин выполняются составными для осуществления их транспортировки на монтаж. После монтажа собранная конструкция должна обеспечивать необходимое жёсткое сопряжение составных узлов с другими элементами пресса и повышенную жёсткость станины в целом для минимизации зазоров. Это вызвано необходимостью упредить раскрытие стыков при эксплуатации пресса, особенно в условиях эксцентричного нагружения, которое, как правило, вызывает значительное раскачивание пресса.
Во время монтажа способ затяжки направляющих колонн станины пресса должен обеспечивать её длительную и надёжную эксплуатацию. Последовательность монтажных работ подразумевает следующее. Крепят колонны в поперечинах и выставляют размер между ними. Выполняют предварительную затяжку направляющих колонн. Ступенчато нагружают пресс путём нажатия бойка на боёк без заготовки от минимального усилия до максимального рабочего с затягиванием упруго растянутых колонн после каждого нагружения пресса до выборки зазора с последующими многоразовыми перемещениями подвижной поперечины вдоль колонн. Дополнительно затягивают гайки при частотном нагружении пресса в пульсирующем режиме от максимального рабочего усилия до предельно допустимого рабочего усилия с одновременной окончательной затяжкой гаек до полной выборки зазора. Применение плоских бойков и их нажатие друг на друга позволяет избежать эксцентриситета во время нагружения и сделать конструкцию пресса более жёсткой. При этом нет необходимости выполнять в каждой колонне центральные отверстия для размещения в них электронагревателей, обеспечивающих термическую затяжку гаек. Вследствие этого процесс монтажа упрощается и осуществляется со снижением трудоёмкости и сроков [1].
Станина пресса оснащается средствами регулирования взаимного расположения составляющих элементов, обеспечивающих необходимое соединение узлов пресса при сборке. К таким средствам относятся дистанционные и эксцентричные втулки, проставки и кольца, наборы прокладок, пары «винт - гайка» и т.п.
Например, расстояние между неподвижными поперечинами может образовываться высотой полых проставок, охватывающих направляющие колонны и устанавливаемых поверх них. В нижней неподвижной поперечине размещаются эксцентричные втулки, взаимодействующие с поперечиной и полыми проставками. Соответствующие геометрические оси при монтаже станины выставляют путём поворота эксцентричных втулок. После окончательной затяжки направляющих колонн полые проставки находятся в напряжённом сжатом состоянии, что упреждает раскрытие стыков и повышает жёсткость станины во время эксплуатации пресса [2]. Другим примером может быть использование фиксирующих втулок, сопряжённых с направляющими колоннами конической посадкой. В этом случае составляющие элементы станины становятся более технологичными, а её конструкция значительно упрощается.
Технологическое назначение и условия транспортировки заказчику определяют конструктивное исполнение каждого конкретного пресса. Однако существуют общие рекомендации проектирования станин гидравлических прессов колонного типа. К основным из них можно отнести следующие:

• простота конструкции с использованием как можно меньшего количества составных элементов и узлов;
• высокая технологичность и низкая трудоёмкость изготовления составных элементов;
• простота монтажа и контроля его качества;
• после монтажа и во время эксплуатации пресса на стыковых поверхностях станины не должны возникать напряжения, способные вызвать быстрый износ и разрушение элементов конструкции;
• высокие жёсткость и устойчивость составных элементов конструкции, препятствующие возникновению пластических деформаций, способных вызвать нарушение параллельности и перпендикулярности осей соответствующих элементов станины;
• отсутствие технических и технологических трудностей для изготовления элементов станины известными приёмами металлообработки.

Комплексная реализация вышеперечисленных мероприятий направлена на создание надёжных и долговечных станин гидравлических прессов быстрого монтажа.

Е.С. Корчак, к.т.н. В.Н. Быковский
Журнал «Станочный парк», февраль 2011

Литература:

1. Патент 31440 Украины, МПК ВЗО В15/00. Способ монтажа гидравлического пресса / О. С. Корчак, М.М. Сухина. Опубл. 10.04.2008, Бюл. № 7.
2. Патент 37366 Украины, МПК ВЗО В1/00. Станина пресса четырёхколонной конструкции / Зоненко Ю.В., Руденко Ю.В., Киселёв А.Г., Вольвач А.Е., Ткачёв Н.А. Опубл. 25.11.2008, Бюл. № 22.