Пресс рамный своими руками

Самодельный пресс из домкрата своими руками: чертежи и схемы

Для некоторых операций домашнему мастеру может потребоваться пресс со значительным усилием сжатия, но приобретение оборудования такого класса будет совершенно неоправданным. Сегодня мы расскажем, как за несколько часов собрать надёжный пресс на основе гидравлического автомобильного домкрата.

Из чего и как собрать раму для пресса

Материал для станины, её конструкционная прочность и способ сборки должны определяться давлением, которое домкрат способен выдать. Для точного расчёта важно понимать, в каком направлении действуют нагрузки в процессе работы.

Основа пресса — прямоугольная П-образная рамка из швеллера или спаренного стального уголка. Основной действующей силой является противодействие сжатию, выраженное в сосредоточенной нагрузке. Основное усилие концентрируется в центрах горизонтальных перекладин. Силами, растягивающими вертикальные стойки пресса, и явлениями деформации в сжимаемых деталях вполне можно пренебречь.

1 — верхняя упорная балка; 2 — болты; 3 — домкрат 20 т; 4 — возвратные пружины; 5 — подвижная балка; 6 — стопорный палец; 7 — регулируемая опорная балка; 8 — поперечная балка; 9 — ножки из уголков

Для установки со сдавливающим усилием до 5 тонн для изготовления рамы можно смело использовать:

1. Швеллер по ГОСТ 8240–89 типоразмера 8П.
2. Пару горячекатанных уголков по ГОСТ 8509–93 размера 50х5 мм, связанных 10 мм прутьями через 20–25 см, либо цельным сварным швом.

Размеры швеллера 8П

Сразу оговоримся, что примерные данные по металлопрокату мы приводим для рамы, у которой внутреннее окно не шире 100 см. По аналогии при использовании домкрата с усилием до 10 тонн раму следует изготовить из:

1. Швеллер типоразмера 10П.
2. Спаренная угловая сталь 63х7 мм, соединение цельным швом с внутренними вставками номинального сечения.

Размеры швеллера 10П

Если же необходимое усилие сжатия достигает 15 т или выше, то раму следует изготовить из:

1. Швеллер типоразмера 14П.
2. Спаренный уголок 75х8 мм, соединение аналогично предыдущему.

Размеры швеллера 14П

Указанное выше предложение по металлопрокату подразумевает десятикратный запас прочности, что полностью исключает превышение предела упругих деформаций и является нормальным для установок такого рода. Все соединения рамы должны быть сварными с цельными двухсторонними швами и подрезкой встык. Если сваркой соединение не выполнить, допускается сборка на болтах или шплинтованных пальцах. При этом обязательно нужно брать в расчёт максимальную допустимую нагрузку на срез.

При болтовом соединении основная нагрузка становится рассредоточенной и усилие сжатия пресса нужно разделить на количество болтов или пальцев. Разрушающее усилие среза болтов из наиболее распространённой стали СТ-3 составляет:

1. М10 — около 2500–3000 кг.
2. М12 — 4000–4500 кг.
3. М14 — 5500–6000 кг.

Для обеспечения необходимого запаса прочности каждый элемент крепления должен испытывать нагрузку в пять раз меньше разрушительной. Для стальных пальцев усилие можно принимать на 10–15% выше указанных значений. Если нужное количество креплений не получается разместить в угловом узле, следует увеличить прочность косынками, для которых предпочтительно использовать угловую сталь вместо листовой. Это же применимо и к сварной конструкции рамы, что также помогает избежать использования излишне массивного сталепроката.

Помимо нагруженной верхней части станина включает в себя две стойки с ножками, обеспечивающими прессу достаточную устойчивость, и поперечную балку, которая может быть переставной при обработке деталей разного размера. Сечение верхней и нижней балок должно быть эквивалентным, также как и сечение элементов их крепления. Ножки и опору каждый волен реализовать по своим соображениям, они не испытывают рабочих нагрузок помимо собственной массы пресса. Единственное требование — наличие нижней перекладины, придающей конструкции дополнительную жёсткость.

Какой использовать домкрат и как его доработать

Наиболее доступным и пригодным для изготовления домашнего пресса будет гидравлический автомобильный домкрат стаканного типа. Как упоминалось выше, рабочее усилие вы вправе выбирать под свои задачи, в продаже присутствуют относительно недорогие устройства, способные выжимать до 20 тонн и даже больше.

Основная проблема с использованием таких домкратов заключается в их неспособности работать в перевёрнутом положении. Кажется наиболее логичным закрепить домкрат стационарно на верхней балке и использовать нижнюю как опору под деталь. Однако для этого потребуется доработка гидравлического механизма.

Первый вариант переделки домкрата — установка дополнительного расширительного бачка ёмкостью около 300 мл. Бачок связывается с заливным отверстием домкрата обычной силиконовой трубкой. Для её плотной посадки можно использовать резьбовые штуцеры под кислородный шланг, которые в ассортименте присутствуют в любом магазине автозапчастей.

Другой вариант переделки потребует разборки домкрата. Необходимо полностью слить масло и прокачать плунжер, затем скрутить верхнюю прижимную гайку, зажав её в тисках. После этого резиновой киянкой расшатывается внешний стакан, он должен выйти из посадочного кольца в основании домкрата. Сразу возле рычага плунжера расположено отверстие для забора рабочей жидкости. Вся проблема кроется здесь: стакан наполнен не полностью и поэтому в перевёрнутом состоянии отверстие не контактирует с маслом. Чтобы это устранить, в него нужно плотно запрессовать трубку, длиной почти во всю высоту стакана.

Если не переделывать домкрат, придётся реализовать более сложный механизм с дополнительной третьей балкой. Она должна скользить по боковым стойкам-направляющим и иметь достаточно плотную посадку, чтобы при накачке давления домкрат не сдвинулся с места. В нашем случае домкрат просто крепится в перевёрнутом положении к центру верхней балки. Здесь не нужно массивных болтов, достаточно проделать в опорной пластине домкрата пару отверстий и обеспечить фиксацию болтами М10 или М8, способными выдержать вес самого домкрата и незначительное усилие сдвига на начальном этапе сжатия.

Изготовление прижимных колодок

Шток домкрата не очень удобен в работе, обычно требуется увеличенная площадь сжимающих бабок для использования широкого набора пресс-форм и работы с крупногабаритными деталями. При этом усилие должно распределяться по всей площади сжимаемых поверхностей равномерно, не вызывая деформации.

В простейшем случае в роли прижимных колодок могут выступить короткие полнотелые чушки. В них достаточно просто изготовить глухие отверстия с резьбой для фиксации к основной конструкции пресса. Но такого рода детали не всегда доступны обывателю, поэтому предлагаем вариант собственного изготовления бабок, способных без вреда выдержать значительное усилие сжатия.

Верхняя бабка должна иметь возможность составного крепления со штоком домкрата, исключающего сдвиг во время работы. Говоря проще, в бабке следует изготовить несквозное отверстие, в которое пятка домкрата войдёт с минимальным зазором. Также понадобится пара отверстий для крепления пружин возвратного механизма.

Обе бабки можно изготовить из двух отрезков швеллера или четырёх кусков уголка, формирующих параллелепипед с открытыми боковыми гранями. Швы на плоскостях, через которые проходит ось основного рабочего усилия, следует заваривать сплошным швом изнутри, остальные — снаружи. Одна из граней глушится квадратной вставкой, после чего внутренняя полость заливается пескобетоном марки 500. После застывания бабка заваривается с другой стороны, так получаются две несжимаемые колодки.

Для посадки на домкрат достаточно приварить в верхней части бабки отрезок трубы соответствующего диаметра, которая выполнит роль обсадки стакана. Для ещё большей надёжности на дне гильзы крепится шайба с отверстием под пятку штока. Нижнюю бабку можно просто поставить на переставную балку, но лучше наварить пару уголков или стальных прутьев, ограничивающих сдвиг.

Переставная опорная балка

Как вы уже знаете, нижняя балка должна иметь сечение не меньше, чем у верхней, но она отличается по конструкции. Опорный стол изготавливается из двух швеллеров, обращённых рёбрами наружу, которые прикладываются по разные стороны стоек и свариваются в центральной части вставками из уголка или толстой арматуры. Вдоль центра балки имеется свободное пространство, чем объясняется необходимость изготовления нижней опорной колодки. Последняя должна опираться как минимум на половину ширины каждой полки, упоры от сдвига навариваются по центру нижней части.

Лучший вариант фиксации балки на стойках — с помощью массивных стальных пальцев. Для этого в вертикальных швеллерах рамы следует изготовить ряд круглых просечек на разной высоте с параллельным расположением. Как вы понимаете, диаметр пальцев не может быть меньше совокупного сечения всех болтов, используемых в скреплении верхней части рамы.

Возвратный механизм

Последняя часть конструкции самодельного пресса — пружинный механизм, который будет складывать домкрат при открытом перепускном клапане. Для этой цели подойдут обычные пружины для доводки дверей, которые можно в неограниченном количестве приобрести в любом хозяйственном магазине.

Задача осложняется при использовании верхней прижимной бабки, значительный собственный вес которой не позволит пружинам сжаться. Как вариант можно увеличить число пружин до четырёх или шести, или использовать более мощные пружины растяжения для ворот.

При отсутствии верхней колодки необходимо закрепить пружины к штоку домкрата. Для этого понадобится шайба, внутреннее отверстие которой больше регулировочного винта штока, но меньше диаметра поршня. Пружина крепится к ней через два небольших отверстия по краям и фиксируется к верхней балке аналогичным образом или на приваренных крючках. Располагать пружину строго вертикально не обязательно, вы можете компенсировать излишек длины наклонным положением.

Источник

Самодельный пресс из домкрата своими руками: чертежи и схемы

Для некоторых операций домашнему мастеру может потребоваться пресс со значительным усилием сжатия, но приобретение оборудования такого класса будет совершенно неоправданным. Сегодня мы расскажем, как за несколько часов собрать надёжный пресс на основе гидравлического автомобильного домкрата.

Из чего и как собрать раму для пресса

Материал для станины, её конструкционная прочность и способ сборки должны определяться давлением, которое домкрат способен выдать. Для точного расчёта важно понимать, в каком направлении действуют нагрузки в процессе работы.

Основа пресса — прямоугольная П-образная рамка из швеллера или спаренного стального уголка. Основной действующей силой является противодействие сжатию, выраженное в сосредоточенной нагрузке. Основное усилие концентрируется в центрах горизонтальных перекладин. Силами, растягивающими вертикальные стойки пресса, и явлениями деформации в сжимаемых деталях вполне можно пренебречь.

1 — верхняя упорная балка; 2 — болты; 3 — домкрат 20 т; 4 — возвратные пружины; 5 — подвижная балка; 6 — стопорный палец; 7 — регулируемая опорная балка; 8 — поперечная балка; 9 — ножки из уголков

Для установки со сдавливающим усилием до 5 тонн для изготовления рамы можно смело использовать:

1. Швеллер по ГОСТ 8240–89 типоразмера 8П.
2. Пару горячекатанных уголков по ГОСТ 8509–93 размера 50х5 мм, связанных 10 мм прутьями через 20–25 см, либо цельным сварным швом.

Размеры швеллера 8П

Сразу оговоримся, что примерные данные по металлопрокату мы приводим для рамы, у которой внутреннее окно не шире 100 см. По аналогии при использовании домкрата с усилием до 10 тонн раму следует изготовить из:

1. Швеллер типоразмера 10П.
2. Спаренная угловая сталь 63х7 мм, соединение цельным швом с внутренними вставками номинального сечения.

Размеры швеллера 10П

Если же необходимое усилие сжатия достигает 15 т или выше, то раму следует изготовить из:

1. Швеллер типоразмера 14П.
2. Спаренный уголок 75х8 мм, соединение аналогично предыдущему.

Размеры швеллера 14П

Указанное выше предложение по металлопрокату подразумевает десятикратный запас прочности, что полностью исключает превышение предела упругих деформаций и является нормальным для установок такого рода. Все соединения рамы должны быть сварными с цельными двухсторонними швами и подрезкой встык. Если сваркой соединение не выполнить, допускается сборка на болтах или шплинтованных пальцах. При этом обязательно нужно брать в расчёт максимальную допустимую нагрузку на срез.

При болтовом соединении основная нагрузка становится рассредоточенной и усилие сжатия пресса нужно разделить на количество болтов или пальцев. Разрушающее усилие среза болтов из наиболее распространённой стали СТ-3 составляет:

1. М10 — около 2500–3000 кг.
2. М12 — 4000–4500 кг.
3. М14 — 5500–6000 кг.

Для обеспечения необходимого запаса прочности каждый элемент крепления должен испытывать нагрузку в пять раз меньше разрушительной. Для стальных пальцев усилие можно принимать на 10–15% выше указанных значений. Если нужное количество креплений не получается разместить в угловом узле, следует увеличить прочность косынками, для которых предпочтительно использовать угловую сталь вместо листовой. Это же применимо и к сварной конструкции рамы, что также помогает избежать использования излишне массивного сталепроката.

Помимо нагруженной верхней части станина включает в себя две стойки с ножками, обеспечивающими прессу достаточную устойчивость, и поперечную балку, которая может быть переставной при обработке деталей разного размера. Сечение верхней и нижней балок должно быть эквивалентным, также как и сечение элементов их крепления. Ножки и опору каждый волен реализовать по своим соображениям, они не испытывают рабочих нагрузок помимо собственной массы пресса. Единственное требование — наличие нижней перекладины, придающей конструкции дополнительную жёсткость.

Какой использовать домкрат и как его доработать

Наиболее доступным и пригодным для изготовления домашнего пресса будет гидравлический автомобильный домкрат стаканного типа. Как упоминалось выше, рабочее усилие вы вправе выбирать под свои задачи, в продаже присутствуют относительно недорогие устройства, способные выжимать до 20 тонн и даже больше.

Основная проблема с использованием таких домкратов заключается в их неспособности работать в перевёрнутом положении. Кажется наиболее логичным закрепить домкрат стационарно на верхней балке и использовать нижнюю как опору под деталь. Однако для этого потребуется доработка гидравлического механизма.

Первый вариант переделки домкрата — установка дополнительного расширительного бачка ёмкостью около 300 мл. Бачок связывается с заливным отверстием домкрата обычной силиконовой трубкой. Для её плотной посадки можно использовать резьбовые штуцеры под кислородный шланг, которые в ассортименте присутствуют в любом магазине автозапчастей.

Другой вариант переделки потребует разборки домкрата. Необходимо полностью слить масло и прокачать плунжер, затем скрутить верхнюю прижимную гайку, зажав её в тисках. После этого резиновой киянкой расшатывается внешний стакан, он должен выйти из посадочного кольца в основании домкрата. Сразу возле рычага плунжера расположено отверстие для забора рабочей жидкости. Вся проблема кроется здесь: стакан наполнен не полностью и поэтому в перевёрнутом состоянии отверстие не контактирует с маслом. Чтобы это устранить, в него нужно плотно запрессовать трубку, длиной почти во всю высоту стакана.

Если не переделывать домкрат, придётся реализовать более сложный механизм с дополнительной третьей балкой. Она должна скользить по боковым стойкам-направляющим и иметь достаточно плотную посадку, чтобы при накачке давления домкрат не сдвинулся с места. В нашем случае домкрат просто крепится в перевёрнутом положении к центру верхней балки. Здесь не нужно массивных болтов, достаточно проделать в опорной пластине домкрата пару отверстий и обеспечить фиксацию болтами М10 или М8, способными выдержать вес самого домкрата и незначительное усилие сдвига на начальном этапе сжатия.

Изготовление прижимных колодок

Шток домкрата не очень удобен в работе, обычно требуется увеличенная площадь сжимающих бабок для использования широкого набора пресс-форм и работы с крупногабаритными деталями. При этом усилие должно распределяться по всей площади сжимаемых поверхностей равномерно, не вызывая деформации.

В простейшем случае в роли прижимных колодок могут выступить короткие полнотелые чушки. В них достаточно просто изготовить глухие отверстия с резьбой для фиксации к основной конструкции пресса. Но такого рода детали не всегда доступны обывателю, поэтому предлагаем вариант собственного изготовления бабок, способных без вреда выдержать значительное усилие сжатия.

Верхняя бабка должна иметь возможность составного крепления со штоком домкрата, исключающего сдвиг во время работы. Говоря проще, в бабке следует изготовить несквозное отверстие, в которое пятка домкрата войдёт с минимальным зазором. Также понадобится пара отверстий для крепления пружин возвратного механизма.

Обе бабки можно изготовить из двух отрезков швеллера или четырёх кусков уголка, формирующих параллелепипед с открытыми боковыми гранями. Швы на плоскостях, через которые проходит ось основного рабочего усилия, следует заваривать сплошным швом изнутри, остальные — снаружи. Одна из граней глушится квадратной вставкой, после чего внутренняя полость заливается пескобетоном марки 500. После застывания бабка заваривается с другой стороны, так получаются две несжимаемые колодки.

Для посадки на домкрат достаточно приварить в верхней части бабки отрезок трубы соответствующего диаметра, которая выполнит роль обсадки стакана. Для ещё большей надёжности на дне гильзы крепится шайба с отверстием под пятку штока. Нижнюю бабку можно просто поставить на переставную балку, но лучше наварить пару уголков или стальных прутьев, ограничивающих сдвиг.

Переставная опорная балка

Как вы уже знаете, нижняя балка должна иметь сечение не меньше, чем у верхней, но она отличается по конструкции. Опорный стол изготавливается из двух швеллеров, обращённых рёбрами наружу, которые прикладываются по разные стороны стоек и свариваются в центральной части вставками из уголка или толстой арматуры. Вдоль центра балки имеется свободное пространство, чем объясняется необходимость изготовления нижней опорной колодки. Последняя должна опираться как минимум на половину ширины каждой полки, упоры от сдвига навариваются по центру нижней части.

Лучший вариант фиксации балки на стойках — с помощью массивных стальных пальцев. Для этого в вертикальных швеллерах рамы следует изготовить ряд круглых просечек на разной высоте с параллельным расположением. Как вы понимаете, диаметр пальцев не может быть меньше совокупного сечения всех болтов, используемых в скреплении верхней части рамы.

Возвратный механизм

Последняя часть конструкции самодельного пресса — пружинный механизм, который будет складывать домкрат при открытом перепускном клапане. Для этой цели подойдут обычные пружины для доводки дверей, которые можно в неограниченном количестве приобрести в любом хозяйственном магазине.

Задача осложняется при использовании верхней прижимной бабки, значительный собственный вес которой не позволит пружинам сжаться. Как вариант можно увеличить число пружин до четырёх или шести, или использовать более мощные пружины растяжения для ворот.

При отсутствии верхней колодки необходимо закрепить пружины к штоку домкрата. Для этого понадобится шайба, внутреннее отверстие которой больше регулировочного винта штока, но меньше диаметра поршня. Пружина крепится к ней через два небольших отверстия по краям и фиксируется к верхней балке аналогичным образом или на приваренных крючках. Располагать пружину строго вертикально не обязательно, вы можете компенсировать излишек длины наклонным положением.

Источник