Древесина для прижимных прессов
Garant-vl.ru

Строительный портал

Древесина для прижимных прессов

Пресс для брикетов из опилок

Многие дома имеют печи, которые работают на твердом топливе. Обычно, это дрова, уголь или топливные брикеты. Сырьем для пеллет являются продукты, оставшиеся от процедуры деревопереработки. Щепки можно сжигать и без предварительной обработки, но тогда смысла в этом будет мало, поскольку сгорать они будут за секунды. Именно по этой причине применяется пресс для опилок.

Виды прессов

Различают 4 разновидности пресса. Разница между ними в принципе работы и стоимости устройства.

  • ударно-механический пресс;
  • гидравлический пресс;
  • шнековый пресс;
  • пресс-гранулятор.

Принцип работы ударно-механического пресса основан на ударах, под действием которых щепки продавливаются через фильеру. Преимуществом данного устройства считается то, что помимо древесных отходов прессовать можно остатки МДФ или угольную пыль. Длительное время прибор может работать без вмешательства человека.

Пресс для брикетирования опилок гидравлического типа схож по принципу действия с применением гидравлического домкрата. Пресс-форма заполняется сырьем и на нее оказывается давление гидроцилиндром. Недостатком данной модели можно считать невысокий объем выпускаемой продукции. Для прессования опилок и создания евродров в гидравлическом прессе требуется применять связующее.

Производство пеллет с использованием шнекового пресса производится при воздействии высоких температур. Измельченная древесина подается на шнек через фильеру. Под оказываемым давлением сырье прессуется. По причине возникновения высокой температуры, у древесины проступает ее природное связующее, вследствие чего прессованный брус обладает достаточной прочностью. Брикетированная линия имеет схожие черты с работой мясорубки, то есть готовое сырье помещается в отверстие, перемешивается в бункере и выходит через сужающийся канал.

Прессовка опилок при помощи пресс-гранулятора достаточно быстрый процесс. Изготовить получится только продукцию небольшого размера. Существенным достоинством данного изделия можно считать его стоимость и наличие различных дополнительных приспособлений, которые позволяют улучшить качество продукции.

Чтобы получить из опилок топливо, на любом виде пресса необходимо их подготовить. Уровень влажности сырья должен находиться в пределах 4-10%, а также предварительно необходимо измельчить на фракции размером 25х25 мм.

Основные элементы пресса

Самым важным элементом пресса является пресс-форма. Устройство пресс формы имеет несложную конструкцию. Ее сечения выбирается произвольно, это зависит больше от предпочтений определенного человека, поскольку форма дает понимание о том, как будет выглядеть готовый продукт.

Также к элементам устройства относится поршень и механизм, который создает давление. Минимальное усилие, которое должно прилагаться, чтобы получить евродрова, равняется 30 Мпа. При этом, нет необходимости добавлять связующее, поскольку лигнин свяжет материал достаточно прочно.

Доступные способы создания давления (прессования)

Существует около четырех способов, которые помогут вам организовать производство брикетов из опилок, а именно:

  • использование мускульной силы и рычага;
  • гидравлический домкрат;
  • винтовой механизм прессования.

Такое оборудование для создания брикетов из опилок можно смастерить в домашних условиях и пользоваться им в личных целях. Опилки, прессованные в брикетах, имеют теплотворную способность выше, чем у дров, соответственно и для обогрева помещений их понадобится меньше.

Метод мускульной силы

При методе с применением мускульной силы для рычага выбирают металлический элемент. Он должен быть достаточно прочным и выдерживать прилагаемую нагрузку от человека. Как правило, чаще всего применяют трубы с параметрами:

  • с толщиной стенки 4 мм;
  • с диаметром 40-50 мм.

Длина рычага должна соответствовать расстоянию от поршня до точки приложения силы. Но не стоит забывать и о глубине погружения поршня в стакан. Проектировать конструкцию следует таким способом, чтобы глубина погружения была приемлемой для производства брикетов из опилок, без повторного приложения силы. Это позволит увеличить производительность.

Глубина погружения определяется по формуле:

где, h – глубина погружения;

q1— исходная масса сырья в сухом виде;

q2— масса сырья в виде брикета;

H – высота стакана.

Иногда, при расчетах возникают ошибки, чаще всего из-за неверного определения плотности сырья. В таком случае, глубина погружения не создаст продукцию необходимой формы и качества. Чтобы исправить это, можно поступить двумя способами:

  • уменьшить длину стакана;
  • подсыпать древесные опилки.

В первом случае у вас будет высокая производительность, во втором вам необходимо будет создавать евродрова за несколько раз.

Метод с применением гидравлического домкрата

Технология создания топлива из древесных отходов с применением гидравлического домкрата достаточно проста. У многих автовладельцев дома имеются данные устройства, однако грузоподъемность домашних домкратов недостаточно высокая, поэтому стоит узнать заранее позаботиться о приобретении инструмента с необходимой грузоподъемностью.

Поскольку домкрат стоит недорого, то необходимое оборудование можно приобрести за сумму около 5 тысяч рублей. Грузоподъемность такого устройства будет около 30 или 40 тонн, что позволит вам сделать топливные брикеты большого сечения.

Для того, чтобы изготовить сразу несколько евродров, форму устанавливают в ряд. Главным требованием к конструкции с применением домкрата является то, что подвижная рама должна обладать достаточными прочностными характеристиками, чтобы не давать прогиб по истечению времени. Лучшим материалом, для ее выполнения станет двутавровая балка или профиль толстой трубы.

По времени процесс обладает большей длительностью, чем использование рычага, но способ с применением домкрата дает возможность оказать большее давление на заготовку. В результате готовая продукция получается более плотной и ровной, и может быть использована в таком виде.

Метод, с использованием винтового механизма

Данный метод прессовать опилки в брикеты своими руками схож с рычажным способом. Существенным отличием является то, что сила передается под прямым углом. Давление зависит от диаметра рукояти и шага резьбы, чем он меньше, тем выше коэффициент для увеличения давления.

Такая технология изготовления топливных брикетов имеет ряд положительных и отрицательных характеристик.

  • простота конструкции;
  • небольшие габариты;
  • доступная цена;
  • высокое давление.

Важно помнить, что в процессе работы с таким устройством не следует не следует прикладывать слишком большое усилие. Это приводит к быстрому износу резьбы.

Чтобы понять, когда необходимо прекратить работу, можно изготовить несколько пробных брикетов и ориентироваться по их качеству. Второй способ, который спасет вас от поломки устройства, это нанесения меток на резьбу. Так вы обозначите место максимального погружения, и сможете предотвратить быстрый износ.

Как самостоятельно сделать пресс

Домашний пресс можно изготовить самолично. Лучшим вариантом в данном случае станет – гидравлический. Для его конструирования будут необходимы следующие материалы:

  • металлические листы;
  • уголки и швеллера;
  • трубы металлические с большой толщиной стенки;
  • оцинкованная сталь;
  • труба диаметром 25-30 мм;
  • сварочный аппарат;
  • дрель и молоток;
  • болгарка;
  • измерительные приборы.

Самодельный пресс изготавливается следующим образом:

  1. Основание изготавливается при помощи сварки деталей швеллера.
  2. Уголок нарезается на 4 части, длиной около 1,5 м. каждая из них будет выполнять роль стойки. Их необходимо прикрепить к основанию на равных через равные промежутки.
  3. Из трубы большого диаметра изготовить барабан и зафиксировать между уголками. При отсутствии трубы, барабан можно сделать из листовой жести.
  4. Для повышения продуктивности по выпуску евро дров, в пресс можно установить электромотор.
  5. Форма для сырья изготавливается из листа железа. Лучше всего выполнить изделие по форме напоминающее конус, так засыпка сырья будет происходить самопроизвольно.
  6. У низа пресс-формы необходимо зафиксировать редуктор и приварить лоток для получаемой продукции.
  7. В трубе с толстыми стенками необходимо выполнить отверстия с промежутками в 5 мм. Это позволить выходить воздушным массам и влаге. В нижней части приваривается фланец, который будет удерживать съемное дно.
  8. Днище рекомендуется выполнять из листовой стали в форме круга. Матрицу приваривают к основанию под корпусом в виде конуса.
  9. Из листовой стали необходимо вырезать диск, с такими параметрами, чтобы он мог перемещаться в матрице. Данный диск будет в роли пуансона.
  10. Труба для штока приваривается к пуансону, а другим краем закрепляется в гидравлической установке. Узел закрепляется на стойке над матрицей.

Критерии выбора пресса

Прежде чем устанавливать для личного использования оборудование для производства брикетов из опилок, необходимо оценить целесообразность покупки. Станок для изготовления евродров из древесных отходов дает ряд преимуществ, но это довольно дорогостоящая конструкция, поэтому следует акцентировать внимание на следующих моментах:

  • достаточно ли сырья для производства;
  • возможность реализовать излишки продукции;
  • потребность в данном виде топлива.

Собственный пресс является выгодным вложением, в том случае, если вам необходимо обогревать большие площади, или вы решили заниматься продажей евродров в коммерческих целях. Прессованные древесные опилки позволят вам сэкономить в том случае, если у вас доступ к остаткам продукции от деревообрабатывающей промышленности. И даже при правильном использовании пресса его стоимость окупиться только спустя примерно 2 года.

Как выбрать пресс для опилок

Природная древесина высоко ценится в строительстве, мебельном производстве и других сферах народного хозяйства. После обработки используются даже отходы. Одним из направлений является прессование опилок, в результате чего образуются брикеты, обладающие более длительным периодом горения, нежели дрова и другие виды твёрдого топлива.

Конструкция прессов немного отличается в зависимости от вида, в целом представляет собой механическое устройство, имеющее основание, силовой каркас и привод. Принцип работы заключается в уплотнении сырья и формовании брикетов, наполнителей лотков для домашних животных.

Прежде чем принять решение о покупке пресса, стоит разобраться в целесообразности его применения. Оборудование оправдывает затраты при наличии доступного сырья и твердотопливного котла (или рынка сбыта продукции).

Среди преимущественных характеристик прессов:

  • рациональное применение древесных отходов (для отопления помещений, теплиц, подсобок, золу используют в качестве удобрения);
  • понятный и доступный производственный процесс;
  • простое и надёжное устройство (гидравлические модели практически не имеют узлов повышенного износа);
  • обслуживание не требует знаний сложных технологий.

К недостаткам относятся:

  • использование оборудования предусматривает подготовку сырья;
  • быстрый износ узлов в шнековом экструдере;
  • в некоторых видах предусмотрена добавка связующих веществ.

Виды прессов

Прессы, используемые для обработки опилок, бывают 4-х видов. Отличия между устройствами отмечаются в принципе работы и стоимости.

Требования к подготовке сырья одинаковые:

  • равномерное измельчение с получением фракций не более 25х25х2 мм;
  • уровень влажности в пределах 4-10%.

Каждая модель обладает как преимуществами, так и недостатками, поэтому перед выбором следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками:

  • Ударно-механический пресс по принципу работы напоминает перфоратор, где кривошипно-шатунный механизм передаёт серию толчков поршню с частотой 20 раз в секунду. Удары провоцируют продавливание опилок через фильеру. Оборудование справляется с прессованием не только отходов древесины, но и смеси из угольной пыли, соломы, торфа, остатков после обработки МДФ. Главное преимущество пресса – длительное функционирование без участия человека. Также отмечается высокая производительность. Уязвимым местом являются узлы кривошипа, что обусловлено воздействием на них одновременно 2-х сил: ударной и трения.
  • Гидравлический пресс представляет устройство из двух частей (пресс-формы, цилиндра). По принципу работы оборудование напоминает действие домкрата, где гидроцилиндр оказывает давление поршнем на пресс-форму, заполненную подготовленным сырьём. В результате образуется сформованный брикет. Оборудование считается простым и надёжным в использовании, узлы износа практически отсутствуют. Ценовая политика модели данного вида конкурентоспособны. Минусом является низкая производительность. Также существует нюанс в производственном процессе – в подготовленные опилки добавляется связующий компонент.
  • Шнековый пресс (экструдер) принципом работы схож с мясорубкой. Измельчённые и просушенные опилки подаются по шнеку через фильеру, в результате чего масса сжимается и прессуется под высоким давлением. Процесс предусматривает воздействие высоких температур, без которых оборудование может заклинить. Горячий поток провоцирует выделение из древесины лигнина (природного связующего вещества), который скрепляет мелкое сырьё и является залогом качественной формовки. Шнековое устройство по производительности считается лидером, производственный процесс выполняется непрерывно. Из недостатков отмечается необходимость в прогреве, что делает процедуру подготовки длительной. Также нужно учесть, что готовый продукт имеет меньшую калорийность из-за воздействия высокой температуры (выше 120°С). Такие узлы, как шнек и фильера в связи с повышенным трением в рабочем режиме быстро изнашиваются.
  • Пресс-гранулятор схож по принципу работы с гранулятором для комбикорма, только вместо зерновых культур используются опилки. По сравнению с другими видами оборудование имеет простейшее устройство, но при этом отличается неплохой производительностью и доступной ценовой политикой. Пресс комплектуется различными приспособлениями, позволяющими улучшить качество получаемого продукта. Это: миксер для перемешивания сырья, увлажнитель для пересушенной заготовки, различные насадки для резки, что изменяет форму брикетов. Процесс производства предусматривает использование дополнительного связующего компонента для увеличения плотности. Из минусов отмечается необходимость измельчать сырьё при подготовке до самой мелкой фракции. На таком оборудовании удастся изготовлять брикеты только маленького размера.
Читать еще:  Технология покраски обоев на потолке и выбор краски

Каждая модель обладает как преимуществами, так и недостатками, поэтому перед выбором следует внимательно ознакомиться с техническими характеристиками

Выбор оборудования

При выборе пресса для опилок следует учитывать важные факторы:

  • назначение оборудования;
  • под какое сырьё работает;
  • тип выпускаемых брикетов;
  • мощность устройства;
  • планируемый объём выпуска готовой продукции;
  • комплектация другим оборудованием для получения продукта высокого качества;
  • функциональность выбранной модели;
  • режим работы агрегата и особенности его обслуживания.

Выбирая пресс для личного пользования, следует помнить, что оборудование должно быть простым с возможностями настройки параметров. Если продукцию не планируется выставлять на продажу, то достаточно приобрести всего один агрегат. Для удешевления покупки можно воспользоваться интересными предложениями о продаже устройств, бывших в употреблении.

Выбирая пресс для личного пользования, следует помнить, что оборудование должно быть простым с возможностями настройки параметров

Делаем своими руками

Дороговизна оборудования далеко не всегда оправдывает затраты на его покупку, поэтому народные умельцы воплощают свои разработки для создания самодельных прессов. Стоит отметить, что сделать шнековое устройство достаточно сложно, поэтому за такой вид прессования берутся не все.

В домашних условиях достичь необходимого уровня давления, которое бы обеспечило выделение лигнина практически невозможно. А вот гидравлические агрегаты и грануляторы соорудить своими руками вполне возможно.

Все самодельные устройства подразделяются на основных три типа:

Сама технология брикетирования опилок достаточно интересна и имеет свои преимущества, поэтому хозяева не отказывают себе в желании обзавестись домашним прессом

из домкратов;

  • с ручным приводом;
  • с гидравлическим приводом.
  • Сама технология брикетирования опилок достаточно интересна и имеет свои преимущества, поэтому хозяева не отказывают себе в желании обзавестись домашним прессом.

    Благодаря использованию брикетов удаётся предотвратить образование мусора у топки печи или котла, а также исключить частые загрузки. Расположение самодельных агрегатов может быть настенное и напольное, это уже кому как удобно.

    Прежде чем приступить к сборке пресса, нужно учесть все этапы производственного процесса для обеспечения просушки и измельчения сырья. Также стоит позаботиться о подсобке или сарае для складирования готовой продукции.

    Для сборки гидравлического пресса понадобится подготовить следующие материалы и инструменты:

    • металлический лист 4-6 мм;
    • уголок 100х100 мм;
    • швеллер;
    • труба с толстыми стенками (диаметр определяется размерами брикетов на выходе);
    • труба 25-30 мм для изготовления штока пуансона;
    • оцинкованная сталь для формировки лотков;
    • труба больших размеров или лист металла для изготовления корпуса миксера;
    • сварочный аппарат и электроды;
    • болгарка с дисками;
    • дрель;
    • молоток;
    • измерительные приспособления и др.

    Конструкция изготавливается на основе гидравлической установки

    Пошаговая инструкция по изготовлению пресса

    1. Для изготовления основания нужно соединить детали из швеллера с помощью сварки.
    2. Из уголков нарезать 4 заготовки длиной 1,5 м (они используются в качестве стоек). Приварить их к основанию на одинаковом расстоянии друг от друга (расположение вертикальное).
    3. К уголкам зафиксировать изготовленный из трубы большого диаметра барабан. Если такой трубы не оказалось под рукой, сделать корпус миксера можно из листа жести. Для увеличения производительности его оснащают электромотором.
    4. Из листового железа изготавливается короб для засыпки сырья. Рекомендуется сделать форму корпуса в виде конуса для самопроизвольного движения загрузки при заполнении лотков.
    5. К нижней части конусовидного корпуса фиксируют редуктор и приваривают лоток для выходной продукции.
    6. В трубе, имеющей толстые стенки, проделать отверстия с промежутками 3-5 мм. Во время давления на массу сквозь дыры будут выходить воздух и вода. К нижней части заготовки приварить фланец, который будет удерживать съёмное дно. Днище изготавливается из листа стали в виде круга с проушинами.
    7. Приварить матрицу к основанию под конусовидным корпусом.
    8. Из стального листа вырезать диск такого размера, который бы позволял свободно перемещаться в матрице. Он выполняет функцию пуансона.
    9. Заготовленную трубу для штока приварить к пуансону. Другой край крепится к гидравлической установке.
    10. Собранный узел крепится на стойки прямо над матрицей.
    11. Приёмный лоток устанавливается таким образом, чтобы не мешал процессу съёмки и фиксации матричного дна.

    Предварительную просушку обеспечат ТЭНы, установленные по периметру станка. Принять окончательную готовность брикеты смогут на открытой площадке при низком показателе влажности воздуха.

    Согласно технологическому процессу сырьё перед обработкой нуждается в подготовке, а значит, потребуется сушилка и устройство для измельчения

    Самодельный или покупной

    Покупка пресса оправдана в тех случаях, когда планируется наладка производства. Приобретать оборудование для изготовления брикетов, которые впоследствии будут использоваться только в хозяйственных нуждах, нет необходимости. К тому же стоимость агрегатов высокая, не всем по карману. Да и монтаж предусматривает наличие отдельного помещения.

    Согласно технологическому процессу сырьё перед обработкой нуждается в подготовке, а значит, потребуется сушилка и устройство для измельчения. К тому же готовые брикеты после изготовления нужно хранить в сухом помещении, которого просто может не оказаться.

    Если в доме установлен котёл под твёрдое топливо, соорудить пресс можно своими руками. Для этого потребуются доступные материалы, а также ознакомление со схемами конструкции, чтобы выбрать подходящий вариант.

    Преимущества использования готовых прессов в производственных целях:

    • простое устройство оборудования;
    • возможность осуществлять замену изношенных узлов;
    • выбор моделей разных мощностей и производительности;
    • технологический процесс не требует особых знаний и навыков;
    • обустроить цех можно в небольшом помещении.

    Принимая решение о запуске производства, стоит учесть важные факторы:

    • вид сырья, его доступность;
    • примерный объём переработки за определённый промежуток времени;
    • необходимые площади;
    • схему реализации готовой продукции.

    Для масштабного производства рекомендуется приобретать автоматическое и полуавтоматическое оборудование. Агрегаты отличаются высоким КПД и износостойкостью рабочих узлов.

    Поставить на поток изготовление наполнителей для лотков животных можно с помощью использования грануляторов. Диаметр выпускаемой продукции как раз соответствует стандартам, да и большой плотности не требуется.

    Основные принципы прессования и типы пресс-форм. Краткие сведения о прессах

    Существует много типов пресс-форм в зависимости от конструкции прессуемых изделий и метода прессования.

    Конструкция пресс-формы определяется такими факторами, как характер приложения давления при прессовании — одностороннее или двухстороннее; применяемый способ извлечения изделий из пресс-формы — выталкивание или разборка пресс-формы; количество одновременно прессуемых изделий — одно-или многоместная пресс-формы, и, наконец, метод работы — индивидуальное прессование с ручной сборкой пресс-формы и ручной распрессовкой или применение полностью автоматизированного процесса.

    При одностороннем прессовании имеется только один подвижный пуансон, обычно верхний. Такого типа пресс-формы применяются для изготовления изделии простой формы, обычно небольшой высоты. Выталкивание спрессованного изделия из такой пресс-формы в простейшем случае осуществляется пуансоном после установки матрицы на специальную подставку. При автоматическом прессовании с матрицей, закрепленной в плите пресса, устройство имеет вид, изображенный на рис. 96. В этом случае выталкивание изделия осуществляется нижним пуансоном, которому после окончания процесса прессования сообщается поступательное движение вверх.

    Одностороннее прессование применяется для формования изделий несложной формы, у которых отношение высоты Н к диаметру D не выше единицы, а отношение H к толщине стенки b менее трех. При H/D>1 и H/b>3 применяют двухстороннее прессование. В этом случае оба пуансона являются подвижными. Схематическое устройство простейшей пресс-формы для неавтоматического прессования подшипниковых втулок показано на рис. 95. После заполнения порошком пресс-формы и установки верхнего пуансона 1 к нему прикладывается давление для предварительного обжатия, затем давление снимается и удаляется подкладка 5. При последующем приложении давления в прессовании участвуют верхний 1 и нижний пуансон — 4. Выталкивание спрессованного изделия производится после установки матрицы на специальную подставку и приложения давления верхним или нижним пуансоном.

    Принцип устройства пресс-формы для прессования аналогичной детали на автоматическом прессе показан на рис. 96.


    В этом случае верхний и нижний пуансоны соединены с верхней и нижней рамами пресса. Матрица укреплена в столе пресса. В исходном положении 1 по плоской поверхности стола пресса на полость пресс-формы автоматически надвигается питающий рукав с порошком, который заполняет полость матрицы.

    При обратном движении питающего рукава удаляется избыток порошка, затем опускается верхний пуансон и после его погружения в полость матрицы начинается движение нижнего пуансона. После окончания процесса прессования оба пуансона начинают двигаться вверх, причем нижний пуансон выталкивает спрессованную деталь на поверхность стола (положение 3). Надвигающийся питатель с порошком сбрасывает ее по желобу В приемник. Движение нижнего пуансона вниз способствует лучшему заполнению полости матрицы порошком.

    Двухстороннее прессование применяется при изготовлении более сложных изделий с большим отношением высоты к диаметру или к толщине стенки. Ho даже и при двухстороннем прессовании трудно получить изделия с величиной отношения H:D более 10.

    При прессовании сложных изделий важно обеспечить получение одинаковой плотности в различных сечениях детали. Для Достижения равномерной плотности приходится прибегать к составным пуансонам.

    Читать еще:  Устройство опалубки для ленточного фундамента

    На рис. 97 показано схематическое устройство прессового инструмента для изготовления детали, имеющей два участка с разной высотой при прессовании на автоматическом прессе. Характерной особенностью конструкции является то, что нижний пуансон разделен на два самостоятельных.

    Пуансон, предназначенный для формирования более тонкой части детали, удерживается в исходном положении при заполнении пресс-формы порошком пружиной. Когда верхний и оба нижних пуансона начинают двигаться навстречу друг другу, существенное давление возникает только в части порошка, распложенной над левым самостоятельным пуансоном.

    Правый же пуансон опускается вниз, сжимая пружину, которая поддерживала его в исходном состоянии. К моменту окончания прессования оба пуансона упираются в движущееся вверх коромысло и, таким образом, оказывают полное давление на обе части порошка, расположенные над обоими пуансонами.

    Такая схема прессования может быть осуществлена и на прессах одностороннего действия.

    Если различие в высоте отдельных частей детали очень велико, приходится прибегать к более сложным устройствам и прессам, которые имеют более чем один верхний или нижний плунжер. Составные пуансоны в этом случае устанавливают на пружины или на отводимые во время прессования упоры, либо они приводятся в движение отдельными гидравлическими цилиндрами.

    При прессовании сложных изделий большое значение имеет выбор направления прессования. Изделия, имеющие ось вращения, прессуются в направлении этой оси. Для изделий несимметричной формы прессование лучше производить в направлении, в котором имеется наименьшее количество изменений толщины.

    В случае прессования тонкостенных полых подшипниковых вкладышей для обеспечения более однородного распределения плотности возможны два метода. Первый метод, заключающийся в движении центрального стержня, описан нами ранее. Недостатком его является трудность автоматизации и большая высота пресс-формы и подставки. По второму методу, центральный стержень, формирующий внутреннюю полость вкладыша, выводится из полости пресс-формы до операции заполнения ее порошком и вдвигается обратно после заполнения, но до начала операции прессования. На рис. 98 схематически представлена последовательность операций при таком прессовании. После окончания прессования центральный стержень выводится из полости матрицы до начала выталкивания изделия нижним пуансоном. Это снижает необходимое давление выталкивания.

    Плавающая матрица используется также при прессовании круглых и сферических тел. На рис. 104 показана схема пресс-формы для прессования длинных цилиндрических стержней. Формование изделия в данном случае производится в полости, образуемой поверхностью неподвижного нижнего пуансона, выемками плавающей матрицы и внутренней поверхностью разъемного верхнего пуансона.

    Для обеспечения большей надежности работы пресс-форм и облегчения условий прессования в ряде случаев необходимо вносить изменения в конструкцию деталей, необходимо избегать применения пуансонов с острыми краями, с тонкими выступами или узкими углублениями. В соответствии с этими требованиями необходимо корректировать конструкцию прессуемых изделий.

    При прессовании изделий сложной формы иногда применяются разборные пресс-формы, что позволяет обеспечить извлечение спрессованной детали без повреждений.

    Разборная пресс-форма состоит из наружной обоймы, в которую вставляется матрица, состоящая в свою очередь из двух или более частей. Матрица обычно имеет конусную посадку с конусом 2—3°. Благодаря этому матрицу вместе со спрессованным изделием легко удалить после прессования из обоймы и избежать таким образом воздействия пуансонов на изделие при выталкивании. Такого типа пресс-формы, однако, малопроизводительны. На рис. 103 изображена разъемная пресс-форма; ее обойма, как и нижние составные пуансоны, установлена на пружинах.

    В связи с широким распространением, которое получают в последнее время плавающие матрицы и составные пуансоны, целесообразно рассмотреть пример определения различных параметров прессования изделия с участками разной толщины. Этот пример заимствован нами из каталога фирмы Mannesmann—Pulvermetall. На рис. 105 показаны последовательные стадии прессования изделия, которое в окончательном виде (положение III) имеет три участка разной толщины с размерами w1, w2 и w3.

    Особенностью всей конструкции в целом является то, что нижние составные пуансоны и плавающая матрица опираются на отводимые упоры (положения I и II). Передвижение матрицы осуществляется независимо от верхней плиты пресса. Нижняя плита неподвижна.

    Размеры полости для засыпки порошка определяются известным образом: h1=qw1 и т.д., где q — отношение плотности спрессованного изделия к насыпному весу порошка. Величины v1, v2, v3 определяют движение нижних пуансонов до упоров (в данном случае v1 = 0), они равны v2 = h1—h2—(w1—w2) и v3 = h1—h3 = vmax. Расстояние, на которое передвигается матрица, рекомендуется принимать u = vmax + 1 (размеры в мм). Смещение матрицы, однако, должно быть таким, чтобы при прессовании матрица не опускалась бы ниже прессуемого изделия, т. е. величина Q, равная Q = hmax — wmах — u, должна быть положительной.

    Особенностями современных прессов для нужд металлокерамического производства является наличие 2—5 рабочих движений инструмента с индивидуальной и независимой настройкой величины хода, увеличение давления выталкивания (до 0,6 Р), механизация засыпки порошка и удаления спрессованных брикетов.

    Американские фирмы в настоящее время изготавливают многоходовые прессы с независимыми приводами для верхних и нижних пуансонов и с приспособлениями для перемещения матрицы. В европейской практике большей частью используются прессы со стационарной нижней плитой, что не требует дополнительного привода; применяются также плавающие матрицы и составные пуансоны. Схема прессования на таком прессе показана на рис. 105. Автоматические прессы с гидравлическим или механическим приводом обеспечивают усилие прессования до 300—400 т. У гидравлических прессов неавтоматического действия усилие прессования может доходить до 2000 т.

    На рис. 106 показан автоматический пресс фирмы Стокс. Этот пресс обладает самостоятельно управляемыми приводами для двух нижних и двух верхних пуансонов, которые могут перемещаться вверх и вниз, обеспечивая прессование многоступенчатых деталей. Число ходов в минуту в автоматических прессах может доходить до 50—60, обычно производительность не превышает 20—30 изделий в минуту.

    Производительность операции прессования может быть повышена применением многоместных пресс-форм и ротационных прессов. Последние представляют собой автоматы с вращающимся столом, на котором монтируется до 30 и более пресс-форм. За один оборот стола прессуются изделия во всех пресс-формах. Однако ротационные прессы применимы, как и многоместные пресс-формы, только для изготовления несложных по форме изделий.

    Древесина для прижимных прессов

    § 16. Гнутье

    Понятия о гнутье древесины. Криволинейные детали целесообразно изготовлять гнутьем, а не выпиливанием. Гнутая деталь значительно прочнее выпиленной, на ее изготовление расходуется меньше древесины. Кроме того, на криволинейных поверхностях выпиленных деталей получаются полуторцевые и торцевые поверхности срезов, в связи с чем ухудшаются условия их дальнейшей обработки и отделки.

    Процесс изготовления гнутых деталей требует специального оборудования, поэтому гнутье применяют, как правило, при значительных объемах выпуска криволинейных деталей.

    При гнутье заготовок происходит растяжение и сжатие волокон древесины. Растягиваемые волокна получают удлинение, а сжимаемые — укорачивание. Обозначим абсолютную величину удлинения и укорачивания наружных волокон через Δl и в произвольном масштабе отложим ее от точек а и b в разные стороны от линии аb (рис. 75).


    Рис. 75. Диаграмма растягивающих и сжимающих напряжений волокон древесины в изгибаемой заготовке

    Линия се пересечет линию аb в точке О. Волокна, расположенные от точки О к выпуклой стороне при изгибе заготовки, будут растягиваться, а волокна, расположенные к вогнутой стороне, — сжиматься. Причем наибольшее растяжение при изгибе получат наружные волокна, расположенные на выпуклой стороне заготовки lвып, а наибольшее сжатие наружные волокна, находящиеся на вогнутой стороне заготовки lвог.

    Волокна, расположенные в зоне, проходящей через точку О, не будут ни растягиваться, ни сжиматься. Их длина будет равна длине заготовки до изгиба l. Эта зона называется нейтральной, и линия, проходящая через точку О, также называется нейтральной.

    Полученная на рис. 75 диаграмма отображает растягивающие и сжимающие напряжения волокон в изгибаемой заготовке, когда нейтральная линия проходит через середину толщины заготовки. В этом случае растягивающие и сжимающие напряжения волокон равны.

    Однако при свободном изгибе заготовки до излома разрушение древесины всегда происходит от разрыва наружных растянутых волокон, в то время как волокна на вогнутой стороне будут испытывать незначительное сжатие. Это объясняется тем, что максимальное растяжение волокон древесины составляет 1-2%, в то время как волокна могут быть сжаты на 15-20% за счет их уплотнения при изгибе. Поэтому при изгибе нейтральная линия будет смещаться к выпуклой стороне заготовки.

    Величина возникающих при изгибе напряжений растяжения и сжатия зависит от толщины заготовки и радиуса изгиба. Чем толще заготовка, тем больше должен быть радиус изгиба. Например, заготовку из букового сухого шпона толщиной 1 мм можно изогнуть радиусом примерно 80-100 мм, в то же время для буковой линейки толщиной 4 мм допускаемый при бездефектном гнутье радиус кривизны равен 320-400 мм. Для повышения способности древесины к гнутью ее подвергают гидротермической обработке, например пропаривают. Гидротермическая обработка делает древесину более пластичной. Однако способность древесины растягиваться после гидротермической обработки изменяется незначительно и практически не превышает 2%. В то же время гидротермическая обработка увеличивает способность древесины к сжатию до 30%.

    Возможность гнутья цельных заготовок древесины может быть значительно увеличена, если гнутье выполнять с помощью стальной ленты (шины) толщиной 0,2-2,5 мм, накладываемой на наружную сторону заготовки (рис. 76). Шина 4 снабжена упорами 1, в которые упираются торцы заготовки 2. Натяжение шины регулируется винтом 3. При изгибе заготовки шина ограничивает величину растяжения древесины, и изгиб происходит за счет сжатия волокон на вогнутой стороне. Таким путем искусственно смещают нейтральный слой к выпуклой стороне изгибаемой заготовки.


    Рис. 76. Шина с упорами для гнутья заготовки: 1 — упоры, 2 — заготовка, 3 — винт, 4 — шина

    Чтобы избежать разрыва волокон, шина в начале изгиба должна быть натянута и плотно прилегать к заготовке. Затем в процессе гнутья несколько ослабляют натяжение, чтобы удлинение наружных волокон на выпуклой стороне заготовки не превышало 2%. Если не ослабить натяжение, волокна на выпуклой стороне заготовки не будут растягиваться, что увеличит напряжение сжатия волокон на вогнутой стороне заготовки. Силы сжатия могут оказаться настолько большими, что вызовут образование складок на вогнутой стороне. В гнутарных станках применяют саморегулирующийся упор, поддерживающий натяжение шины в процессе гнутья в нужных пределах.

    Бездефектное гнутье возможно при следующих примерных соотношениях h/R, где h — толщина изгибаемой заготовки, R — внутренний радиус изгиба (шаблона):

    Данные приведены для древесины без пороков. Сучки, трещины, наклон волокон и другие пороки снижают способность древесины к изгибу.

    Технология гнутья. Технологический процесс изготовления гнутых деталей включает в себя гидротермическую обработку, гнутье заготовок и их сушку после гнутья.

    Читать еще:  Как разобрать и снять подвесной реечный потолок в ванной

    Гидротермической обработкой достигается улучшение пластических свойств древесины. Под пластичностью понимают свойства материала изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил и сохранять ее после того, как действие сил будет устранено. Наилучшие пластические свойства древесина приобретает при влажности 25-30% и температуре в центре заготовки к моменту гнутья примерно 100°С.

    Гидротермическую обработку древесины выполняют пропариванием в специальных камерах или котлах насыщенным паром низкого давления — 0,2-0,5 кгс/см 2 при 102-105°С. Время, необходимое для пропаривания, определяется по диаграммам или таблицам, в которых указывается время, необходимое для пропаривания заготовки в зависимости от ее толщины и температуры в центре заготовки.

    Так как продолжительность пропаривания определяется временем достижения заданной температуры в центре пропариваемой заготовки, то время пропаривания увеличивается с увеличением толщины заготовки. Например, для пропаривания заготовки (с начальной влажностью 30% и начальной температурой 25°С) толщиной 25 мм с достижением температуры в центре заготовки 100°С необходим 1 ч, толщиной 35 мм — 1 ч. 50 мин.

    Ускоряет процесс пластификации древесины прогрев заготовок в поле токов высокой частоты (ТВЧ). Установка для прогрева заготовок в поле ТВЧ представляет собой камеру нагрева, в которую подаются заготовки. Продолжительность прогрева заготовок в установках ТВЧ значительно сокращается. Так, для прогрева заготовки толщиной 35 мм с начальной влажностью 30% до температуры 100°С требуется всего 8 мин.

    Гнутье заготовок производят на незамкнутый контур (задняя ножка стула, подковообразная царга) и замкнутый (круглая царга).

    При гнутье на незамкнутый контур заготовку кладут на шину с упорами, затем в механическом или гидравлическом прессе заготовку вместе с шиной изгибают на заданный контур. В прессах, как правило, изгибают одновременно несколько заготовок. По окончании гнутья концы шин стягивают стяжкой. Согнутые заготовки поступают на сушку вместе с шинами.

    Схема гнутья заготовок в гнутарных станках на замкнутый контур приведена на рис. 77. Заготовки изгибают вокруг гладкого (рис. 77, а) или зубчатого (рис. 77, б) шаблона. Гнутье выполняют следующим образом. Съемный шаблон 7 или 9 с прикрепленной к нему шиной 3 надевают на вал 1, вращающийся от электродвигателя через редуктор 8. Вторым концом шина закреплена в каретке 5, скользящей по направляющим 4. Каретка имеет саморегулируемый механический или гидравлический упор, поддерживающий натяжение шины в процессе гнутья в нужных пределах.


    Рис. 77. Схема гнутья заготовок в гнутарных станках на замкнутый контур: а — в станках с гладким шаблоном, б — в станках с зубчатым шаблоном; 1 — вал, 2 — ролик, 3 — шина, 4 — направляющие каретки, 5 — каретка, 6 — заготовка, 7 — гладкий шаблон, 8 — редуктор, 9 — зубчатый шаблон

    После установки заготовки в станок и натяжения шины включают электродвигатель, который поворачивает с угловой скоростью 40-50 рад/с вал 1 с шаблоном, и заготовка с шиной навивается на шаблон. Для предотвращения отщепов и складок во время гнутья заготовку прижимают к шаблону роликом 2 с усилием 40- 50 кгс/см 2 . При таком давлении одновременно происходит некоторое прессование древесины. Величина прессования для древесины хвойных и мягких лиственных пород составляет 20-30%, твердых лиственных пород — 5-10% от начального размера.

    Применение в станках зубчатых шаблонов позволяет предотвратить образование складок на вогнутой поверхности заготовки, которое наиболее часто наблюдается у древесины мягких лиственных и хвойных пород. Зубчатые шаблоны изготовляют с шагом зуба 5 мм, высотой зуба 3 мм. Зубья должны быть направлены навстречу движению заготовки. При прохождении заготовки через зубчатый шаблон и валик волокна бруска уплотняются, а слои древесины, примыкающие к шаблону, вдавливаются во впадины насечки. Благодаря этому исключается сдвиг волокон и появление складок.

    По окончании гнутья задний конец шины открепляют от каретки и прикрепляют скобой к шаблону. Шаблон с заготовкой и шиной снимают с вала станка и отправляют в сушилку.

    Сушат заготовки в сушильных камерах до влажности 6-8%. Во время сушки стабилизируется форма заготовок. Режимы сушки гнутых заготовок не отличаются от режимов сушки негнутых заготовок. После сушки заготовки освобождают от шаблонов и шин и выдерживают в условиях цеха не менее 24 ч.

    После выдержки отклонение размеров гнутых заготовок от первоначальных обычно составляет ±3 мм.

    Далее заготовки обрабатывают на фрезерных, токарных и шлифовальных станках.

    Переходи в Вулкан Платинум, официальный сайт, которого, поможет освоится в многообразии автоматов

    Гнутье древесины холодным способом

    Гнутье — это один из методов изготовления красивых и прочных деталей из древесины, например, для мебели. Домашнему мастеру вполне под силу освоить такую технологию, Гнутая деталь значительно прочнее выпиленной, на ее изготовление расходуется меньше древесины, а на выпиленных поверхностях получаются полуторцевые и торцевые срезы, усложняющие дальнейшую обработку и отделку деталей.

    Различают три способа гнутья древесины. Один из них — наиболее известный заключается в предварительной пропарке древесины с последующим приданием ей требуемой формы в мощных прессах. Этот горячий способ гнутья применяют в основном в серийном производстве, например, стульев.

    Наряду с ним, особенно в домашних условиях, практикуют два других способа гнутья древесины, но уже в холодном состоянии.

      Первый — гнутье цельной древесины с предварительным выполнением надрезов по изгибу.

    Второй — гнутоклеение, при котором гнутую деталь получают методом давления в пресс-формах из заготовки, представляющей собой пакет из нескольких слоев промазанных клеем тонких полос древесины.

  • При гнутье вторым способом — с надрезами — в заготовке на глубину в 2/3-3/4 ее толщины пропиливают узкие, параллельные друг другу пазы, после чего придают заготовке желаемую форму.
  • Максимальный радиус изгиба зависит от глубины надрезов (и соответственно от толщины заготовок), расстояния между ними и от гибкости древесины. Надрезы производят как параллельно, так и перпендикулярно волокнам. Эту рабочую операцию выполняют с помощью торцовочной или ручной дисковой пилы с направляющим упором. Если нет специального инструмента, годится и обычная ножовка по дереву. Главное, чтобы глубина надрезов была одинаковой.

    СКЛЕИВАНИЕ С ОДНОВРЕМЕННЫМ ГНУТЬЕМ

    При гнутье древесины волокна на внутренней стороне сжимаются, а на внешней — растягиваются. Сжатие волокон древесина «переносит» сравнительно легко, особенно если ее предварительно пропарить. Растянуть же ее практически невозможно.

    Гибкость зависит также от породы дерева и толщины заготовок. Например, твердая древесина из умеренных климатических зон — бук, дуб, ясень, вяз — поддается гнутью легче, чем тропические древесные породы (махагони, тиковое дерево, сипо и пр.). Хвойные же для этого слишком жестки.

    Величину сопротивления сгибаемой древесины до момента ее разрушения определяют соотношением 1:50, т.е. радиус изгиба должен не менее чем в 50 раз превышать толщину заготовки. Например, заготовка толщиной 25 мм требует радиуса не менее 1250 мм. Чем тоньше древесина, тем проще она гнется. Поэтому там, где это возможно, целесообразно делать деталь соответствующей формы путем гнутоклеения (рис. 1).

    При этом способе отдельные полосы древесины одинаковой толщины и ширины проклеивают, укладывают в несколько слоев так, чтобы их волокна были расположены параллельно, и помещают в пресс-форму, изготовленную из твердой древесины. Матрицу и пуансон пресс-формы сжимают струбцинами и оставляют пакет в таком положении, пока не высохнет клей.

    Толщина склеиваемых друг с другом полос может колебаться в пределах 1-6 мм опять же в зависимости от требуемого радиуса изгиба. Для проклеивания слоев подойдет клей холодного отвердения. Если гнутоклееные заготовки предназначены для использования в наружных конструкциях, лучше всего взять водостойкий клей.

    ГНУТЬЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЗАЖИМНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ И ПРЕСС-ФОРМ

    Чтобы определить допустимую толщину подлежащих гнутью полос шпона или планок (при большей толщине древесина может сломаться), необходимо знать наименьший радиус изгиба. Больше всего древесина деформируется на внутренней стороне места изгиба. Поэтому измерять всегда нужно именно здесь.

    В качестве вспомогательного приспособления целесообразно пользоваться шаблоном, который можно изготовить самому. Для определения радиуса изгиба берем обычный школьный циркуль и чертим на кальке несколько окружностей (с небольшим возрастанием их радиуса), имеющих общий центр. В итоге получаем шаблон. Прикладываем его к поверхности изгиба, например, пресс-формы и смещаем, пока не найдем подходящую окружность наибольшего диаметра. Ее радиус измеряем на шаблоне. Полученное значение делим на 50. Частное от деления и будет максимально допустимой толщиной полосы планки или шпона.

    При работе с пресс-формами изгиб на наружной стороне заготовки должен быть более плавным, чем на внутренней. В этом случае чертим из одного центра две окружности, радиусы которых разнятся на общую толщину материала полос.

    Труднее всего обстоит дело, когда требуется согнуть деталь сложной конфигурации с разными радиусами изгиба. Здесь изгибы для внутренней или наружной стороны заготовки можно построить свободно, если ее форма не привязана к обводам какого-либо предмета мебели.

    Линию для второго пропила (первый — в начале изгиба) можно в этом случае построить так. Отмерим циркулем общую толщину склеиваемых слоев, проведем им окружность на твердом картоне, вырежем круг и приложим его в нескольких местах к линии первого пропила. При этом прикладываем круг так, чтобы он соприкасался с первой линией, и чертим его контур соответственно на противоположной стороне. Вторая линия пропила будет сквозной связью между этими вспомогательными линиями.

    ТЕХНОЛОГИЯ ГНУТЬЯ С ВЫПОЛНЕНИЕМ НАДРЕЗОВ НА ЗАГОТОВКАХ

    При определении числа запиливаемых на заготовке надрезов для гнутья по известному радиусу (оно зависит еще и от ширины паза и породы древесины) пользуемся вспомогательной конструкцией. Для этого берем брусок, аналогичный заготовке (рис. 2). Выпиливаем на нем один единственный надрез с глубиной в 2/3-3/4 толщины бруска. На листе бумаги проводим прямую и отмечаем на ней точку надреза.

    Кладем брусок на бумагу так, чтобы его нижняя кромка до надреза совпала с прочерченной линией и отмеченной точкой места надреза, и крепим брусок струбциной к рабочему столу. Откладываем на линии и бруске расстояние требуемого радиуса b и сгибаем брусок, пока верхние кромки надреза не сомкнутся. Расстояние а между концом линии и меткой на бруске будет расстоянием между отдельными надрезами, которые можно разметить на заготовке.

    Если надрезы необходимо запилить на наружной стороне заготовки, расстояние между ними и соответственно их число определяем таким же способом. Заготовку сгибаем настолько, насколько это позволяет эластичность древесины. Если пробный кусок дерева сломается, то этого можно ожидать и от закрепленной в пресс-форме заготовки.

    По материалам журнала «Делаем сами»

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector