Вырубные прессы: назначение, устройство, принцип действия.

Техническая характеристика пресса ПВГ-8

• Производительность, пар деталей в час……. 250
• Максимальное усилие прорубания, кН (кгс)….. 78,4 (8000)
• Ход ударника (регулируемый), мм……… 0 — 30
• Вылет ударника, мм…………….. 715
• Размеры рабочей площади ударника, мм……. 350X450
• Расстояние между плоскостями ударника и стола, мм …. 80—180
• Наибольший периметр вырубаемых деталей на неме­таллической плите, мм…. 1100
• Максимальное рабочее давление в гидросистеме, МН/м2 (кгс/см2)……………… 5,8 (60)
• Объем масла в маслобаке, дм3………… 65
• Мощность электродвигателя гидропривода, кВт … 1
• Размер по фронту, мм …………… 1100
• Глубина, мм ……………….. 900
• Высота, мм ………… 1440
• Масса, кг…………………. 1000

Описание работы обувного пресса ПВГ-8

Пресс состоит из станины с механизмом ударника, гидравличе­ского привода и электрооборудования.

Станина 1 (рис. 1 в начале статьи) и стол пресса составляют одно целое. На столе лежит изолирующая прокладка 2, на которой помещается стальная вырубочная плита 3, подключенная через контакт 4 и электрический провод 5 к электросети управления прессом.

При разрубании материала острыми резаками на столе вместо стальной плиты 3 устанавливают неметаллическую вырубочную плиту или алюминиевую плиту с изолирующей пленкой.

Внутри станины размещены механизмы гидропривода 6, а с пра­вой ее стороны в нише — электропанель 7. Съемный передний щит 8 и правый щит 9 служат для ограждения гидропривода и элек­тропанели.

На станине имеется кронштейн 10 с ладонной кнопкой 11 и сиг­нальной лампочкой 12 для сигнализации готовности пресса к ра­боте.

Там же размещена кнопочная станция 13, два съемных вспо­могательных столика 14, кронштейн 15 для навески кож и болт для заземления станины пресса.

Кронштейн 10, несущий ладонную кнопку 11, можно поворачи­вать относительно вертикальной оси. Это дает возможность уста­навливать ладонную кнопку в положение, удобное для рабочего. Для поворота кронштейна 10 освобождают накидную гайку и после установки кронштейна ее вновь затягивают.

Под ударником находится концевой технологический контакт (конечный выключатель) 16, положение которого по высоте регулируют вин­том 17 и гайкой 18.

Ограничитель 1 (рис. 2), состоящий из планки, пластинчатой пружины и резиновой прокладки, прикрепленной болтами 2 к ребру внутри станины, является амортизатором, ограничиваю­щим движение ударника при отводе его из рабочей зоны вправо и смягчающим удар шпонки 3, жестко закрепленной на скалке 4.

Рис.2 Поперечный разрез пресса ПВГ-8

Пресс устанавливается по уровню так, чтобы плоскость стола была строго горизонтальной, а станина плотно прилегала к полу всем своим основанием.

Неисправности и их устранение

Пресс ПВГ-8-2-О обладает практически той же конструкцией, что и пресс ПВГ-8. Поэтому все неисправности идентичны. Поскольку конструкция пресса усовершенствована (автоматический поворот), то возможны дополнительные неисправности в работе гидропривода, связанные с дополнительными золотником, клапаном, и другими деталями.

В электронике наиболее частые неисправности связаны с неисправностью проводки (плохие контакты, замыкания на корпус). Плата управления работает надежно.

Механизм ударника

В вертикальных цилиндрических направ­ляющих станины установлена скалка 4 с консольным ударником 5, закрепленным гайкой 6 на ее верхнем конусном конце. Ударник за ручку 7 свободно поворачивается вместе со скалкой в цилиндри­ческих направляющих станины. Это позволяет вырубать детали при установке резака в любом месте вырубочной плиты.

К нижней плоскости ударника двумя планками 8 прикреплена амортизационная плита 9 с металлической контактной пласти­ной 10, которая через резак и технологический контакт замыкает цепь электросети управления прессом после прорубания мате­риала.

Внутри скалки 4 снизу установлен рабочий цилиндр 11, соеди­ненный с ней с помощью резьбы. Поршень 12 цилиндра свободно посажен на шток 13. Нижний конец штока имеет резьбу и гай­кой 14 жестко соединен со станиной. Верхний конец штока через тягу 15 соединен с ручным маховиком 16, служащим для установки ударника по высоте, а также для регулировки его хода.

Полость цилиндра 11 через отверстие в штоке 13 сообщается с маслопроводом гидросистемы пресса. Когда масло поступает в цилиндр 11 под поршень 12, цилиндр опускается вместе со скал­кой 4 и ударником 5 для вырубания материала.

Поршень 12 при работе пресса не имеет движения в вертикаль­ной плоскости.

Предохранительная шайба 17 ограничивает движение скалки 4 и ударника 5 вниз в случае, если установленная величина хода ударника окажется больше допустимой.

На тягу 15 свободно надеты пружины 18, которые сжимаются при движении скалки 4 вниз. Когда после вырубания материала золотник откроет свободный проход маслу из рабочего цилиндра на слив, пружины 18 поднимут в верхнее исходное положение скалку 4 с ударником 5. Упорные шарикоподшипники 19 и 20 воспринимают осевые нагрузки от пружин 18, от массы скалки, ударника и других деталей и этим облегчают поворот ударника вручную. При необходимости изменения угла поворота ударника его следует отвести вправо до упора, отвернуть гайку 6 и отсоеди­нить ударник от скалки. Затем нужно повернуть ударник относи­тельно скалки, установить в требуемое положение и вновь закрепить гайкой 6. Для устранения зазора между коническими поверхно­стями ударника и скалки гайку 6 периодически необходимо под­тягивать.

Для смазки направляющих скалки 4 масло подается золотни­ком через клапан смазки 21, соединенный трубкой 22 с отверстием в станине. Клапан смазки служит для регулирования количества масла, подаваемого к направляющим, и состоит из корпуса 23, пру­жины 24, шарика 25 и регулировочного винта 26.

Утечки масла от рабочего цилиндра отводятся по резиновому шлангу 27 через фильтр обратно в маслобак.

Гидравлический привод пресса

Гидравлический привод состоит из ло­пастного насоса 1 (рис. 3), рабочего золотника для открывания и закрывания соответствующих отверстий гидросистемы, управляе­мого электромагнитом 2, предохранительного клапана 3 для за­щиты гидросистемы и деталей пресса от перегрузки.

Рис.3. Схема гидравлического привода пресса ПВГ-8

Механизмы гидропривода размещены на гидропанели 4, являю­щейся крышкой маслобака 5. Для удобства монтажа насос кре­пится к гидропанели через переходной фланец 6 болтами 7.

Насос приводится во вращение электродвигателем 8, который крепится к плите 9, а последняя болтами 10 прикреплена к крышке 4 маслобака 5.

Крутящий момент от вала электродвигателя валу насоса 1 пере­дается через втулочно-пальцевую муфту, размещенную под пли­той 9. Муфта состоит из двух полумуфт 11 и 12, соединенных между собой пальцами 13 с резиновыми кольцами 14.

Упорный шарикоподшипник 15, принимая на себя нагрузку от веса полумуфт 11 и 12, разгружает валы электродвигателя и на­соса.

Маслопровод 16 соединяет насос 1 с золотником, а переходная трубка 17 соединяет насос с предохранительным клапаном 3.

Золотник состоит из корпуса 18, закрепленного на гидропанели с помощью крышек 19, штока 20, соединенного пальцем 21 с элек­тромагнитом 2, пружины 22, упорной шайбы 23 и планки 24.

Масло подается к рабочему цилиндру пресса по маслопроводу 25 через золотник со стаканом 26 и по трубке 27, вставленной в от­верстие штока 13 (см. рис. 2).

Маслопровод 25 (см. рис. 3) соединен с золотником и стака­ном 26 штуцерами 28 и накидными гайками 29 и 30.

Поверхности сопряжения штока и стакана 26 с трубкой 27, а также маслопровода 25 со штуцером 28 уплотняются резиновыми кольцами 31.

Тормозное кольцо 32 удерживает шток от самопроизвольного отвинчивания во время работы пресса.

Для заливки масла в гидропанели имеется отверстие со встав­ленным в него фильтром 33.

Рекомендуемые марки масел — индустриальное 20 или инду­стриальное 30. До заполнения бака маслом включение электродви­гателя насоса не допускается, так как при работе без масла насос выйдет из строя в течение нескольких секунд.

Необходимый при работе уровень масла в баке поддержива­ется по маслоуказателю 34. В конструкции пресса предусмотрена возможность откачки масла насосом 1 до необходимого уровня, а также слив его через отверстие в нижней части маслобака. Для того чтобы откачать масло из бака насосом, нужно вывернуть пробку 35 и подсоединить к отверстию в корпусе золотника специ­альный маслопровод. При определении давления в гидросистеме к этому же отверстию подключают манометр.

Давление масла в гидросистеме не должно превышать 6 МН/м2. Давление изменяют вращением регулировочного винта 36 предохранительного клапана 3, для чего сначала отворачивают колпачок и ослабляют соответствующую контргайку. После регу­лировки манометр отсоединяют от корпуса 18 золотника и пробку 35 ввертывают в отверстие.

Рабочее давление масла устанавливают пробной вырубкой де­талей. Давление в гидросистеме медленно повышают до тех пор, пока не будет достигнута чистая вырубка деталей по всему пери­метру. При этом наибольшая длина периметра лезвия резака при работе на металлической плите не должна превышать 900 мм. При вырубании на неметаллической плите наибольшая длина пери­метра резака не должна превышать 1100 мм. Если регулировкой давления вырубка деталей по всему периметру не достигается, то проверяют качество резаков и вырубочной плиты, а также параллельность между рабочими плоскостями плиты и удар­ника.

Работа пресса

При нажатии на кнопку КП (рис. 4) магнит­ный пускатель П через контакты П2 включает электродвигатель ЭД и подключает к сети понижающий трансформатор Тр.

Электрическая и гидравлическая схемы пресса ПВГ-8 приведены ниже.

Рис.4. Схема электрогидравлическая пресса ПВГ-8

Электродвигатель приводит во вращение насос НЛ, который по маслопроводу I—III через открытое сливное отверстие золотника ЗР перекачивает масло без давления из одной полости маслобака БМ в другую. Давление в гидросистеме отсутствует. Вырубание деталей на металлической плите может происходить в режиме «без замедления» и «с замедлением». Разница между этими режимами состоит в переключении пресса на возвратный ход ударника.

Вырубание деталей при работе пресса в режиме «без замедле­ния» наиболее рационально, так как при этом режиме удельное давление на резаки с уменьшением их периметра не увеличивается, а нагрузки на вырубочную и амортизационную плиты и детали пресса близки к оптимальным.

В этом случае перед пуском пресса перекидной переключатель 1ВТ устанавливают в положение «без замедления», при котором его контакты разомкнуты. При нажатии на ладонную кнопку КВ включается реле 1РП и своим замыкающим контактом 1РП1 замы­кает цепь электромагнита ЭМ, который перемещает шток рабочего золотника ЗР вверх. Шток перекрывает сливное отверстие, и масло по маслопроводу I — II поступает в рабочий цилиндр ЦР, переме­щая его вместе со скалкой и ударником вниз. По трубке IV масло подается для смазки направляющих скалки. Одновременно реле 1РП контактами 1РП2 шунтирует кнопку КВ. При этом реле и электромагнит остаются включенными на все время движения ударника вниз, независимо от того, будет ли кнопка КВ удержи­ваться во включенном положении или нет.

После вырубания материала, в момент соприкосновения лезвия резака с вырубочной плитой, технологический контакт 1КТ замы­кается и подается питание промежуточному реле 2РП. Реле 2РП своими размыкающими контактами 2РП1 и 2РП2 разрывает цепи реле 1РП и электромагнита ЭМ, катушка которого обесточивается, и шток золотника ЗР пружиной возвращается в исходное положе­ние, открывая свободный проход маслу от насоса ИЛ и рабочего цилиндра ЦР на слив. Установленные внутри скалки пружины, сжатые при движении ударника вниз, освобождаются и переме­щают скалку с ударником и цилиндром вверх до упора. Замы­кающие контакты 2РП3 при включении реле 2РП замыкаются и обеспечивают включение реле 2РП2, а следовательно, отключенное положение электромагнита ЭМ и реле 1РП, если контакты ладон­ной кнопки КВ после возвращения ударника в исходное положение будут замкнуты. Это исключает возможность самопроизвольного повторного включения пресса.

Чтобы подготовить электроаппаратуру управления прессом к следующему рабочему циклу, необходимо отпустить кнопку КВ и тем самым обесточить реле 2РП. Для предохранения гидроаппа­ратуры и деталей пресса от перегрузки к гидросистеме подключен предохранительный клапан КП.

Работа пресса на металлической плите в режиме «с замедле­нием» и переключения его на возвратный ход ударника отлича­ются от работы в режиме «без замедления» последовательностью срабатывания элементов электрической схемы после вырубания материала. При этом режиме пресс успевает развить большое уси­лие, в результате чего улучшается качество вырубания деталей из материалов повышенной влажности и малой плотности. Но одно­временно увеличиваются нагрузки на резак, амортизационную и вырубочную плиту, ударник и другие детали пресса.

В этом случае перед пуском пресса перекидной переключатель 1ВТ устанавливается в положение «с замедлением», при котором его контакты замкнуты. Реле 2РП, получающее электрический им­пульс при замыкании технологического контакта 1КТ, не может непосредственно разорвать цепь электромагнита ЭМ, а своими раз­мыкающими контактами размыкает цепь реле 1РП, которое, вы­ключаясь, своими замыкающими контактами 1РП1 отключает элек­тромагнит.

Так как электромагнит после замыкания технологического кон­такта через резак отключается с запозданием, равным времени от­пускания одного промежуточного реле, то пресс успевает за это время развить большее усилие и пройти больший путь.

При вырубании деталей обуви на неметаллической плите (ко­лоде) перекидной переключатель 1ВТ устанавливается в положе­ние «без замедления».

Последовательность срабатывания элементов электрической и гидравлической систем при вырубании деталей на неметалличе­ской плите (колоде) та же, что и на металлической плите в ре­жиме «без замедления», но переключение пресса на возвратный ход ударника после вырубания материала осуществляется техноло­гическим контактом 2КТ, вынесенным за пределы вырубочной пли­ты (колоды). При вырубании материала на неметаллической плите резаки в комплекте должны быть одинаковой высоты.

Устройство гидравлического пресса. Исходное состояние

Итак, исходно гидравлический пресс выглядел примерно так:

Пресс гидравлический – электрощит, главный выключатель

Главный выключатель блокируется ключом, которого конечно нет, поэтому пришлось всё разбирать и упрощать конструкцию.

Пресс – привод маслостанции (гидронасоса). На электродвигателе шильдика нет, но по размерам – точно менее 1,5кВт.

Пресс – поворотный ударник-скалка

На этой фотографии на переднем плате – ручка, за которую поворачивается ударник. На этой ручке – кнопка включения, которая нажимается оператором пресса для проруба. Та же кнопка, в разборе:

Пресс немецкий – включение проруба на скалке

Регулировка усилия проруба производится ручкой на ударнике (см. через одно фото выше). Ручка регулирует, когда будут нажаты концевики (с колёсиками, сперва левый, потом правый):

Пресс немецкий – регулировка концевого выключателя

Гидравлическая система пресса:

Пресс – гидравлическая схема

Управляет гидравлической схемой пресса электромагнит (соленоид) МИС, при включении которого запускается проруб, то есть ударник пресса начинает движение вниз. Электромагнит МИС – в центре фотографии.

Электроника пресса до восстановления:

Внутреннее устройство электрошкафа пресса. Видно выкрученные пробки.

Внутреннее устройство электрошкафа пресса_2. Видно оставшиеся пускатели и то, что осталось от снятых деталей.

Наладка пресса

При вырубании деталей на металлической плите ударный механизм регулируется следующим образом.

На металлическую плиту устанавливают резак и маховиком (см. рис. 1) опускают ударник вниз до соприкосновения контакт­ной пластины с резаком. Технологический контакт 16 вращением гайки 18 устанавливают так, чтобы зазор между контактом 16 и нижней плоскостью ударника был равен 3—4 мм, после чего винт 17 закрепляют стопорным винтом. Затем маховиком поднимают ударник на 10—12 мм и нажатием на ладонную кнопку 11 произ­водят несколько пробных включений пресса с резаком и без него. В первом случае ударник должен возвратиться в исходное поло­жение после соприкосновения контактной пластины с резаком, во втором — подняться после его соприкосновения с технологическим контактом 16.

Если детали вырубают на неметаллической плите, то аморти­зационную плиту и контактную пластину заменяют алюминиевой плитой толщиной 10—12 мм и устанавливают новый упор, кото­рым обеспечивается останов ударника в таком положении, чтобы расстояние от алюминиевой плиты до колоды составляло 15 мм.

Маховиком ударник поднимают и фиксируют на такой высоте, чтобы зазор между резаком, установленным на колоде, и алюми­ниевой плитой составлял 4—5 мм. Гайкой 18 перемещают техноло­гический контакт 16 до соприкосновения с ударником.

Затем поднимают ударник на 10—12 мм, производят несколько пробных вырубаний деталей и при этом дополнительно регулируют высоту технологического контакта 16 так, чтобы деталь выруба­лась по всему периметру, а лезвие резака врезалось в колоду не более чем на 0,5 мм. По окончании регулировки высоты ударника винт 17 стопорят.

Если нормальная вырубка деталей не получается, проверяют давление в гидросистеме.

Второй технологический контакт 2КТ (см. рис. 4) при разру­бании материала на металлической плите используется как ава­рийный конечный выключатель, ограничивающий движение ударника вниз в том случае, если пресс будет включен без установлен­ного на вырубочной плите резака.

Механический упор ограничивает движение ударника вниз, если из-за неисправности электрической или гидравлической си­стемы технологический контакт 2КТ не сработает.

Электрическая схема пресса составлена так, что низковольтное напряжение подводится к открытым технологическим контактам только при включенной ладонной кнопке. Это исключает возмож­ность прохождения электрического тока через тело рабочего при случайном замыкании рукой технологического контакта.

Схема управления гидравликой на реле

По просьбе читателя Ивана (см. комментарии от 25 июля 2016 г.) выкладываю схему управления двумя гидроклапанами. Описание алгоритма в комментарии.

Электрическая схема управления гидравликой

Катушки реле и клапана – с питанием 220 В.

Кнопки SB1, SB2 и реле КА1, КА2 – с дополнительными блокировочными НЗ контактами.

Простейшая схема, на основе таких собирается вся релейная логика.

Если есть вопросы – прошу в комментарии.

Неполадки в работе пресса ПВГ-8. Ремонт и устранение неисправностей

1. При нажатии на ладон­ную кнопку ударник остается неподвижным. Причины: заклинило распределительный золотник ЗР; перегорела катушка электромаг­нита ЭМ; выскочил или сломался соединительный палец золотника и сердечника электромагнита. Провод концевого выключателя замкнут на корпус.

2. После вырубания материала ударник не возвращается в ис­ходное положение. Причины: нет контакта между вырубочной пли­той и технологическим контактом 1КТ; нет контакта в момент вы­рубания между ударником и технологическим контактом 2КТ, сло­малась или ослабла пружина золотника ЗР; сломалась пружина скалки, предназначенная для возврата ее в исходное положение.

3. При вырубании резаком с большим периметром материал не вырубается, а ударник не возвращается в исходное положение. Причины: неправильно отрегулирован предохранительный клапан КП; поврежден насос ИЛ; износились поршневые кольца в рабо­чем цилиндре ЦР; ослабли соединения маслопроводов; в корпусе насоса имеется трещина.

4. Электродвигатель пресса во время работы отключается теп­ловым реле. Причины: произошло заклинивание ротора насоса вследствие загрязненности масла; перетянут упорный подшипник шкива-маховика; валы электродвигателя ЭД и насоса ИЛ установ­лены несоосно.

5. Насос не создает требуемого давления. Причины: в систему попал воздух; в корпусе насоса имеется трещина; велика шеро­ховатость рабочей поверхности статора; вышла из строя или за­стряла в пазу ротора лопатка.

6. Насос работает с толчками и шумом. Происходит заклини­вание лопаток из-за низкого качества масла и образования в нем сгустков или в результате попадания посторонних предметов между лопатками и ротором.

7. Скалка пресса не смазывается. Причины: засорилась трубка; неисправен или засорился клапан смазки.

Внешний вид и работу пресса ПВГ-8 можно увидеть на видео:

Принцип работы схемы на реле (вариант 3)

1. При замыкании левой и правой кнопок включается КМ1. Контакты КМ1.1 замыкаются, МИС включается.

2. Когда нажимается концевик, включается КМ2. Далее практически одновременно происходит вот что.

• -Контакты КМ2.1 дублируют концевик и держат питание КМ2.
• -Контакты КМ2.2 размыкаются, КМ1 выключается, контакты КМ1.1 размыкаются, МИС выключается.
• -Контакты КМ2.3 выключаются, МИС выключается.

3. После того как МИС выключился, контакты концевика размыкаются. Однако КМ2 останется включенным до тех пор, пока оператором не будет отпущена одна или обе кнопки. Цикл закончен.

Возможны модификации этой электрической схемы:

1. Фаза подается только на МИС через соответствующие контакты, остальные цепи питаются через трансформатор 12 или 24 В. Это необходимо в целях безопасности, так как при нажатии кнопок ПУСК на технологическом контакте концевого выключателя присутствует фазное напряжение! Напряжение действует через катушку пускателя КМ2 и может привести к электрическому удару обслуживающего персонала.

2.В цепь МИС дополнительно вводятся Н.О. контакты, которые замыкаются кнопками «ПУСК» (дополнительными парами контактов). При прорубании замыкается на корпус пресса технологический контакт (концевой выключатель). Он должен быть заранее установлен на необходимую высоту, необходимую для прорубания с оптимальным качеством.

Концевой выключатель пресса ПВГ-8-2-0

Ход ударника равен расстоянию между нижней плоскостью ударника и концевым выключателем.