Саморобний прес із домкрата своїми руками: креслення та схеми
Для деяких операцій домашньому майстру може знадобитися прес зі значним зусиллям стиснення, але придбання такого класу обладнання буде абсолютно невиправданим. Сьогодні ми розповімо, як за кілька годин зібрати надійний прес на основі автомобільного гідравлічного домкрата.
З чого і як зібрати раму для преса
Матеріал для станини, її конструкційна міцність та спосіб збирання повинні визначатися тиском, який домкрат здатний видати. Для точного розрахунку важливо розуміти, у якому напрямі діють навантаження у процесі роботи.
Основа преса - прямокутна П-подібна рамка зі швелера або спареного сталевого куточка. Основною дією силою є протидія стиску, виражене в зосередженому навантаженні. Основне зусилля концентрується у центрах горизонтальних перекладин. Силами, що розтягують вертикальні стійки преса, і явищами деформації в деталях, що стискуються, цілком можна знехтувати.
1 - верхня завзята балка; 2 - болти; 3 - домкрат 20 т; 4 - зворотні пружини; 5 - рухлива балка; 6 - стопорний палець; 7 - регульована опорна балка; 8 - поперечна балка; 9 - ніжки з куточків
Для встановлення зі здавлюючим зусиллям до 5 тонн для виготовлення рами можна використовувати:
- Швелер згідно з ГОСТ 8240-89 типорозміру 8П.
- Пару гарячекатанних куточків за ГОСТ 8509-93 розміру 50х5 мм, пов'язаних 10 мм лозинами через 20-25 см, або цілісним зварним швом.
Відразу обмовимося, що приблизні дані по металопрокату ми наводимо для рами, у якої внутрішнє вікно не ширше 100 см.
- Швелер типорозміру 10П.
- Спарена кутова сталь 63х7 мм, з'єднання цілісним швом з внутрішніми вставками номінального перерізу.
Якщо ж необхідне зусилля стиснення досягає 15 т або вище, раму слід виготовити з:
- Швелер типорозміру 14П.
- Спарений куточок 75х8 мм, з'єднання аналогічне попередньому.
Вказана вище пропозиція щодо металопрокату передбачає десятикратний запас міцності, що повністю виключає перевищення межі пружних деформацій і є нормальним для таких установок. Всі з'єднання рами повинні бути звареними з цілісними двосторонніми швами та підрізанням встик. Якщо зварювання з'єднання не виконати, допускається збирання на болтах або шплінтованих пальцях. При цьому обов'язково потрібно брати до уваги максимальне припустиме навантаження на зріз.
При болтовому з'єднанні основне навантаження стає зосередженим і зусилля стиснення преса потрібно розділити на кількість болтів або пальців. Зусилля зрізу болтів, що руйнує, з найбільш поширеної сталі СТ-3 становить:
- М10 - близько 2500-3000 кг.
- М12 - 4000-4500 кг.
- М14 - 5500-6000 кг.
Для забезпечення необхідного запасу міцності кожен елемент кріплення повинен відчувати навантаження в п'ять разів менше, ніж руйнівне. Для сталевих пальців зусилля можна приймати на 10-15% вище вказаних значень. Якщо необхідну кількість кріплень не вдається розмістити в кутовому вузлі, слід збільшити міцність косинками, для яких переважно використовувати кутову сталь замість листової. Це ж стосується і зварної конструкції рами, що також допомагає уникнути використання надмірно масивного сталепрокату.
Крім навантаженої верхньої частини станина включає дві стійки з ніжками, що забезпечують пресу достатню стійкість, і поперечну балку, яка може бути переставною при обробці деталей різного розміру. Перетин верхньої та нижньої балок має бути еквівалентним, як і перетин елементів їх кріплення. Ніжки і опору кожен вільний реалізувати зі своїх міркувань, де вони відчувають робочих навантажень крім своєї маси преса. Єдина вимога - наявність нижньої поперечини, що додає конструкції додаткову жорсткість.
Який використовувати домкрат та як його доопрацювати
Найбільш доступним та придатним для виготовлення домашнього преса буде гідравлічний автомобільний домкрат скляного типу. Як згадувалося вище, робоче зусилля ви маєте право вибирати під свої завдання, у продажу присутні відносно недорогі пристрої, здатні вичавлювати до 20 тонн і навіть більше.
Основна проблема з використанням таких домкратів полягає в їхній нездатності працювати у перевернутому положенні. Здається найбільш логічним закріпити домкрат стаціонарно на верхній балці та використовувати нижню як опору під деталь. Однак для цього буде потрібно доопрацювання гідравлічного механізму.
Перший варіант обробки домкрата - встановлення додаткового розширювального бачка ємністю близько 300 мл. Бачок зв'язується із заливним отвором домкрата звичайною силіконовою трубкою. Для її щільної посадки можна використовувати різьбові штуцери під шланг кисневий, які в асортименті присутні в будь-якому магазині автозапчастин.
Інший варіант переробки вимагатиме розбирання домкрата. Необхідно повністю злити олію та прокачати плунжер, потім скрутити верхню притискну гайку, затиснувши її в лещатах. Після цього гумовою киянкою розхитується зовнішня склянка, вона повинна вийти з посадкового кільця на підставі домкрата. Відразу біля важеля плунжера розташований отвір для забору робочої рідини. Вся проблема криється тут: склянка наповнена не повністю і тому в перевернутому стані отвір не контактує з олією. Щоб це усунути, потрібно щільно запресувати трубку, довжиною майже на всю висоту склянки.
Якщо не переробляти домкрат, доведеться реалізувати складніший механізм з додатковою третьою балкою. Вона повинна ковзати по бокових стійках-напрямних і мати досить щільну посадку, щоб при накачуванні тиску домкрат не зрушив з місця. У нашому випадку домкрат просто кріпиться у перевернутому положенні до центру верхньої балки. Тут не потрібно масивних болтів, достатньо виконати в опорній пластині домкрата пару отворів і забезпечити фіксацію болтами М10 або М8, здатними витримати вагу самого домкрата та незначне зусилля зсуву на початковому етапі стиснення.
Виготовлення притискних колодок
Шток домкрата не дуже зручний у роботі, зазвичай потрібна збільшена площа стискаючих бабок для використання широкого набору прес-форм та роботи з великогабаритними деталями. При цьому зусилля повинно розподілятися по всій площі поверхонь, що стискаються рівномірно, не викликаючи деформації.
У найпростішому випадку ролі притискних колодок можуть виступити короткі повнотілі чушки. Вони досить просто виготовити глухі отвори з різьбленням для фіксації до основної конструкції преса. Але такі деталі не завжди доступні обивателю, тому пропонуємо варіант власного виготовлення бабок, здатних без шкоди витримати значне зусилля стиснення.
Верхня бабка повинна мати можливість складного кріплення зі штоком домкрата, що виключає зсув під час роботи. Говорячи простіше, у бабці слід виготовити ненаскрізний отвір, до якого п'ята домкрата увійде з мінімальним зазором. Також знадобиться пара отворів для кріплення пружин поворотного механізму.
Обидві бабки можна виготовити з двох відрізків швелера або чотирьох шматків куточка, що формують паралелепіпед з відкритими бічними гранями. Шви на площинах, якими проходить вісь основного робочого зусилля, слід заварювати суцільним швом зсередини, інші — зовні. Одна з граней глушиться квадратною вставкою, після чого внутрішня порожнина заливається піскобетоном марки 500. Після застигання бабка заварюється з іншого боку, так виходять дві колодки, що не стискаються.
Для посадки на домкрат достатньо приварити у верхній частині бабки відрізок труби відповідного діаметру, яка виконає роль обсадки склянки. Для більшої надійності на дні гільзи кріпиться шайба з отвором під п'яту штока. Нижню бабку можна просто поставити на переставну балку, але краще наварити пару куточків або сталевих лозин, що обмежують зсув.
Переставна опорна балка
Як ви вже знаєте, нижня балка повинна мати переріз не менше ніж у верхній, але вона відрізняється по конструкції. Опорний стіл виготовляється з двох швелерів, звернених ребрами назовні, які прикладаються з різних боків стійок і зварюються в центральній частині вставками з куточка або товстої арматури. Уздовж центру балки є вільний простір, чим пояснюється необхідність виготовлення нижньої опорної колодки. Остання повинна спиратися щонайменше на половину ширини кожної полиці, упори від зсуву наварюються по центру нижньої частини.
Кращий варіант фіксації балки на стійках – за допомогою масивних сталевих пальців. Для цього у вертикальних швелерах рами слід виготовити ряд круглих просічок на різній висоті з паралельним розташуванням. Як ви розумієте, діаметр пальців не може бути меншим за сукупний переріз усіх болтів, що використовуються в скріпленні верхньої частини рами.
Зворотний механізм
Остання частина конструкції саморобного преса – пружинний механізм, який складатиме домкрат при відкритому перепускному клапані. Для цього підійдуть звичайні пружини для доведення дверей, які можна в необмеженій кількості придбати в будь-якому господарському магазині.
Завдання ускладнюється при використанні верхньої притискної бабки, значна власна вага якої не дозволить пружинам стиснутися. Як варіант можна збільшити кількість пружин до чотирьох або шести, або використовувати потужніші пружини розтягування для воріт.
У разі відсутності верхньої колодки необхідно закріпити пружини до штока домкрата. Для цього знадобиться шайба, внутрішній отвір якої більше регулювального гвинта штока, але менший за діаметр поршня. Пружина кріпиться до неї через два невеликі отвори по краях і фіксується до верхньої балки аналогічним чином або на приварених гачках. Розташовувати пружину строго вертикально не обов'язково, ви можете компенсувати надлишок довжини похилим положенням.
