Прес: саморобний для робіт по металу та господарських потреб — варіанти, креслення, виготовлення

Зміст

  • Коли треба купувати
  • Бити йди тиснути?
  • Який робити?
  • Прес з домкрата: критичні ланки
  • Приклади конструкцій
  • Гвинтові господарські преси
  • Виробництво немислимо без пресувальним операцій, а сучасне тим більше: обробка металів і взагалі матеріалів різанням дає відходи, які в кінцевому підсумку сильно б’ють по екології та економіці. У домашній майстерні, гаражі, ІП-індивідуала, який працює по металу, також важко обійтися без штампування, кування, правки, згинання, формування (сплющивания), запресовки та випресовки заготовок і деталей, але вибір пресів для індивідуального користування ніяк не широкий, а ціни лякають. Не менш необхідний прес і просто на господарстві – для віджиму соку, олії, тюкування сіна. Сік/олія першого віджиму можна отримати тільки із спеціального преса (див. далі); особливо ретельно і зі знанням справи потрібно тиснути виноград на вино. А з вибором готового преса і цінами на них ситуація схожа з попередньою. Нарешті, зростання цін на енергоносії змушує багатьох домовласників замислюватися про переведення автономного опалення на непридатне (альтернативне) паливо або, принаймні, як робити з наявних відходів ЛПХ (соломи, лушпиння, лушпиння, тирси, стружок) паливні пелети або брикети; для цього також потрібен спеціальний прес. Ось про те, як зробити прес своїми руками для зазначених і деяких інших цілей (також див. далі), і написана ця стаття.

    Саморобні преси різного призначення

    Коли треба купувати

    Настільний ручний механічний міні-прес

    Але от коли прес ні в якому разі не треба робити самому, так це коли ви займаєтеся точної механікою, оптикою, ювелірними роботами. Усі саморобні преси особливою точністю не відрізняються: у домашніх та/або кустарних умовах їх краще і не зробиш. А неточний міні-прес може зламати або непоправно зіпсувати малесеньку незамінну детальку, розколоти лінзу, дорогоцінний камінь і т. п. В цих випадках краще все ж придбати настільний міні-прес; з них ручні механічні рейкові (див. рис. праворуч) є в широкому продажу і ціни на них прийнятні.

    Бити йди тиснути?

    Пресувальної операції здійснюються в основному тиском і ударом. Ударна пресування вельми економічна: від удару в металі заготовки виникає хвиля пружності, чому метал краще тече і менше чинить опір деформації. У практиці любителів і майстрів-індивідуалів ударна пресування широко застосовується для холодного кування металів, особливо художнього. Ударні преси виконуються найчастіше ударно-інерційними: енергія акумулюється в механічному накопичувачі (маховику, падаючому вантаж). Потім накопичувач вводиться в зачеплення з пуансоном преса, який і б’є по заготівлі. Ударно-інерційні преси досить компактні: такий прес масою 1 т і розмірами в плані ок. 1х1 м здатний створити миттєве зусилля більше 1000 мс. Але ударний пресування – одна з найбільш аварійно – та травмонебезпечних операцій, тому далі буде розглянуто тільки один варіант ударного преса, придатний для використання в домашній майстерні.

    Який робити?

    Пресування тиском дозволяє виконувати практично всі необхідні в повсякденному житті пресувальної операції. Саморобні преси виконуються найчастіше енергетично автономними, тобто без окремого приводу, резервуарів робочого тіла, станцій підкачки і пр. Вибір тієї або іншої конструктивної схеми преса визначається в кінцевому підсумку його призначенням і робочим зусиллям.

    В якості вбудованого в прес силового блоку простіше всього застосувати автомобільний домкрат – він розвиває зусилля до 100 мс, а домкрати на 10 мс загальновживані. Єдина операція, з якою прес з домкрата не впорається – це формування (здавлювання) кінців прутів при художній холодної ковки.

    Домкрат використовується найчастіше гідравлічний пляшковий (але див. також нижче). У такому разі гідравлічний прес своїми руками можна зробити за однією з слід. рамних конструктивних схем (див. рис.):

    Основні конструктивні схеми саморобних пресів

     

    • Поз. А – домкрат перевернуть, наглухо закріплена на нерухомої верхньої траверси, а до голівці робочого штока домкрата кріпиться пуансон. Це сама проста і в той же час надійна і вібраційно стійка конструкція (про роль вібрацій в роботі преса див. далі). Недоліки – якщо домкрат знадобився за прямим призначенням, демонтувати його досить складно і довго, а качати важіль домкрата, висить догори ногами, не дуже-то сподручно.
    • Поз. Б – схема з рухомим столом. Конструктивно складніше, т. к. додається рухома траверса – стіл. Качають домкрат як завжди, зняти його просто, т. к. він може бути зовсім не закріплений. Недоліки – найгірша вібростійкість; крім того, технологія більшості пресувальним операцій розрахована на те, що пуансон тисне на заготовку або деталь зверху, а якщо навпаки, то складно і може зовсім не вийти. Зате для ремонтних і/або механоскладальних робіт це оптимальний варіант: якщо потрібно видавити з шківа або підшипника намертво приржавевший до нього вал або, навпаки, напрессовать їх на вал, то його (валу) довжина обмежується тільки висотою стелі в майстерні. В цілому ж гідропрес з рухомим столом з домкрата це найкращий варіант для гаража або СТО.
    • Поз. В – з силовим блоком на рухомої траверси. Конструктивно найбільш складний, але вібростійкий, міцний і довговічний, т. к. навантаження на найслабша ланка – рухливу траверсу – не поодинока, а фактично рассредоточенная. Домкрат також може бути не закріплений, але, якщо вивернеться і впаде, наслідки будуть гірше, ніж якщо звалиться з опорної плити. Недолік – качати домкрат, який потихеньку повзе вниз, не цілком зручно.

    Примітка: опорна плита – штука важка, громіздка, матеріаломістка. Розмістити прес на плиті в майстерні або гаражі не завжди можливо. Тому раму саморобних пресів найчастіше ставлять не на плиту, а на нижню нерухому траверсу, конструктивно аналогічну верхній (див. далі). Вібростійкість преса від цього падає прим. удвічі, але для звичайних умов це прийнятно.

    Гвинтовий прес з ручним приводом (поз. Г) дозволяє створювати зусилля максимум до 1,5-2,5 мс. У роботі з металом застосовується, коли такого достатньо, у слід. випадках (див. відео):

    Коли досить зусилля пресування менше наведених значень:

    Відео: ручний гвинтовий прес для майстерні

    Потрібен великий робочий хід:

    Відео: гвинтовий прес 2/2


    В якості невеликого або міні-преса для дрібних не дуже відповідальних робіт:

    Відео: невеликий гвинтовий прес

    Як знімач:

    Відео: саморобний прес для зняття подшпиников, шківів

    Примітка: в якості міні-преса або знімача придатний також конструктивно простий безрамний важільний ручний прес, поз. Д на рис. Але більше застосування він знаходить в побуті і господарстві (див. далі), оскільки з його допомогою можна розвинути зусилля не більше 300-400 кгс.

    Тільки чи гідравліка?

    Саморобний прес з домкрата може бути не тільки гідравлічним. Багато легковика при продажу комплектуються ромбічним гвинтовим домкратом. Зусилля він дає не більше 2-2,5 мс, але дешевий («новий, хороший» можна придбати за 1300 руб.). Невелике зусилля не тільки недолік: рама преса з гвинтовим домкратом може бути зроблена з дерев’яного бруса від 150х150, і до нього ж можливо пристосувати в якості приводу електродриль, див. рис.:

    Саморобний прес механічний з електроприводом з гвинтового домкрата ромбічного

    Якщо максимум, що вам потрібно – гнути прути до 8-10 мм, такого преса на це вистачить. І цікавий факт: автору статті років 10 тому довелося випадково познайомитися з діячем, який, працюючи по 3-4 години за першим 2-3 дні тижня, заробляв 20-25 тис. руб. в міс. В той час сума чимала. Яким чином? Скуповував за половину закупівельної ціни металобрухту порожні металеві банки, плющив і здавав вже за нормальною ціною. Банок-то найбільше приносили пивних, вони алюмінієві, а він дорогий. Скаржився, правда, що брудна робота – основний обсяг сировини притаскивали бомжі.

    Пресування і вібрації

    Вібрації тягнеться при пресування металу – біч великої промисловості, і преси-гіганти, на зразок того, що ще з СРСР поставив НКМЗ французькому «Форжалю», з-за цього являють собою складні агрегати. Але ІП і любителям теж варто звернути найсерйознішу увагу на вібростійкість преса. Задир на розпечене валу або шийці півосі – невиправний шлюб.

    Прес з домкрата: критичні ланки

    Вібрації при роботі преса нерідко видають себе скреготом і стогоном металу. Механічні напруги в елементах конструкції неслышимы і невидимі, але здатні швидко звести нанівець зусилля і витрати його творця, а зірвана траверса заподіяти каліцтво і збитки. Тому до вибору конструкційних матеріалів для преса і його технічного виконання конструкції в цілому потрібно поставитися не менш серйозно.

    Помилковим рішенням буде зварна рама з профтрубы (поз. 1 на рис. нижче): вона практично не гасить вібрації, зварні шви від виникають при пресування зусиль схильні до розтріскування. Профтруба досить масивна, досить пружна і тому є хорошим энергоаккумулятором. Тобто, якщо по одному з швів поповзе тріщина, важка, з гострими кутами траверса може миттєво зірватися і відлетіти в бік.

    Приклади помилкового і правильного технічного виконання рами саморобного преса

    Раму саморобного преса потрібно робити з швелерів, одинарних або спарених. Двотавр підходить гірше: при найменшій асиметрії притискного зусилля щодо вертикальної осі рами полиці двотавра виникають значні поперечні напруги, що даним видом профілю протипоказано. Крім того, двотавр не призначений для прийому зосереджених навантажень.

    Зварна з одинарного швелера рама з підкріплюючими укосинами (поз. 2 на рис.) буде достатньо надійною і стійкою під навантаженням прим. до 5 мс; 10-тонний домкрат для даного преса дуже сильний. Траверси преса на притискне зусилля до 12-15 тз потрібно робити з спарених швелерів полицями назовні, поз. 3. Це знову-таки оптимальний варіант для гаража або СТО: немає потреби робити в траверсах отвори для проходу валів, неприпустимо ослабляють раму. Якщо ж прес призначений для роботи на максимальних зусиллях (штампування, формування, гнуття), то кращий варіант – потужний одинарний швелер (див. нижче) і рама, скріплена болтами, поз. 4; зварювання прихватами в даному випадку технологічна, полегшує складання рами. Болти, по-перше, виключать раптове руйнування рами. По-друге, будуть добрими поглиначами вібрацій.

    Який брати швелер?

    Типорозміри швелера для рами гідравлічного преса з домкрата вибираються слід. (передбачається, що профіль із звичайної конструкційної сталі Ст44 або аналогічної, а траверси цільні):

    • На зусилля до 2 мс – одинарний від 80х40х4 мм; спарений від 60х30х4 мм.
    • На зусилля 2-5 мс – одинарний від 100х50х6 мм; спарений від 80х40х4 мм.
    • На зусилля 5-10 мс – одинарний від 160х80х8 мм; спарений від 120х60х6 мм.
    • На зусилля 10-15 мс – одинарний від 220х110х12 мм; спарений від 150х75х8 мм.
    • На зусилля до 25 мс – одинарний від 280х140х15 мм; спарений від 180х90х9 мм.

    З чого робити колони?

    Саморобний гідравлічний прес з спареними круглими колонами

    Колони рами преса не працюють на вигин, як траверси, а на розтяг, якому метал пручається багато краще. Однак конструкція колон в основному визначає вібростійкість преса. Швелер в цьому відношенні не ідеальний, він гасить вібрації неважливо. Для проби постукайте молотком по відрізкам швелера і квадратної профтрубы – вони дзвенять майже однаково. Набагато тьмяніше буде звук від суцільного сталевого прута. Крім того, круглі колони преса добре беруть на себе бічні навантаження, особливо, якщо спарені колони. В такому випадку прес виходить максимально компактним і легким (див. рис. праворуч), що значно або повністю компенсує його підвищену трудомісткість.

     

    Примітка: якщо прес розрахований на невеликі зусилля (механоскладальні та ремонтні роботи), то круглі колони його рами можна робити з труб, див. ролик:

    Відео: прес з домкрата

    Приклади конструкцій

    Вібраційна та механічна стійкість преса досить істотні при ремонті та техобслуговування автомобілів; особливо легкових. Задираки і перекоси посадки спряжених деталей це ще не все, важливий і зовнішній вигляд машини. Тобто, прес, застосовуваний при рихтуванні та/або тюнінг автомобіля, повинен мати як можна більш плавний хід і бути максимально точним. Досягається це підвищеною матеріало – та трудомісткістю конструкції: колони робляться сталевими точеними, а стіл і траверси з цілісних металевих плит.

    Креслення гідравлічного преса з домкрата підвищеної точності і стійкості наведено на рис.:

    Креслення гідравлічного преса (домкрата) підвищеної точності і стійкості

    Без шкоди для експлуатаційних якостей преса в геометричному центрі його нерухомої верхньої траверси (поз. 1) можна просвердлити отвір діаметром до 40 мм для проходу вала/осі при запре совці на неї сполучених деталей або, навпаки, випресовки його з них. Максимальна короткочасна (10 хв/1,5 годину перерву) робоче зусилля – ок. 10 мс.

    На слід. рис. дані креслення преса подібної конструкції і технічного виконання, але вже виробничо-технологічного призначення.

    Креслення виробничо-технологічного гідравлічного преса з домкрата із зусиллям в 12 мс

    Максимальне зусилля вже регулярне довготривала: до 50% робочого часу, тому і конструкція даного виробу багато складніше. Особливість цього преса – подвійна комбінована рама. Її ходова частина на круглих точених колони, а опорна зварна з швелерів. Така рама дуже добре гасить вібрації практично будь-якої моди. Справа в тому, що механічна добротність квадратної труби, звареної з швелерів полицями встик, дуже низька: що потрапили в неї хвилі пружності, образно кажучи, заплутуються в металі нерівномірної товщини і додатково гасяться в зварних швах. Ще про досвід аматорського виготовлення гідропресів з домкратів див. відео:

    Відео: прес з перевернутим домкратом і рамою з профтруб

    Відео:гідравлічний прес з рухомим столом

    Відео: прес з рухомою траверсою

    Примітка: на всякий випадок – на рис. креслення станини гідравлічного преса з домкрата на зусилля до 100 мс.

     

     

    Прес-молот

    Щоб покінчити з ремонтно-технологічними пресами, згадаємо обіцяне: яким чином в домашній майстерні або у ІП-індивідуала застосовується ударне пресування? У вигляді педального прес-молота; він може використовуватися як ковочный, заклепувальний і штампувальний.

    Преси такого типу називаються ще важільними молотами. Їхній прабатько – ковальський молот з приводом від водяного колеса. Сила удару прес-молота далеко не рекордна, всього кілька тз. Але внаслідок описаних вище особливостей поведінки металу під ударом важільні молоти досить ефективні, тим більше що силу і швидкість удару можна регулювати соотв. характеру натисканням на педаль.

    Пристрій важільних молотов для ударної пресування

    Кінематична схема важільного молота показана на поз. а) рис., а на поз. б) – пристрій його традиційного типу. На поз. в) – пристрій вдосконаленого важільного молота: паралелограмна підвіска верхнього бойка (так в даному випадку називається пуансон) на парі сережок (хитних важелів) забезпечує прямий удар, а переміщенням хомута тяги (водила) по нижній сережці, як показано стрілками, точно регулюється сила удару. Пара пружин (нижня – регульована) дозволяє домогтися механічного байдужості бойка: в межах робочого ходу він залишається в будь-якому положенні, куди його поставлять рукою; це дає можливість, не змінюючи ваги бойка, точно регулювати запасаемую в ньому кінетичну енергію. Такі молоти застосовують важільні навіть ювеліри і яхтсмени – для установки вітрила потужних люверсів і складання ділових речей внатяг.

    Примітка: з морської термінології слушні речі це нерухомі відносно корпусу судна предмети його постачання, що виготовляються на березі у виробничих умовах – кнехти, качки, роульсы і т. п.

    Гвинтові господарські преси

    Найперше господарську справу, для якого необхідний прес – вижим соку і масла з соковитих плодів. Останнє в РФ, правда, неактуально: оливки у нас не ростуть, а олія з насіння тиском не вичавиш, його вибивають ударним пресуванням на маслобойках. Преси-соковижималки часто роблять за зразком виробничо-технологічних із домкратів в дерев’яній рамі, т. к. зусилля натиску потрібно не більше 1-1,5 мс, див, напр. відео:

    Відео: прес для яблук, ягід і фруктів


    Але правильний прес-соковижималка обов’язково ручної гвинтовий з дерев’яною кошиком, див. рис.:

    Ручний гвинтовий прес-соковижималка і його пристрій

    Гвинт дає рукам можливість чутливо регулювати зусилля натиску, а тільки преса з дерев’яною кошиком виходить сік/олія першого віджиму вищої якості. Якщо ж мова йде про виноградному соку на елітне вино, але все контактують з ним частини преса виконуються також дерев’яними; кращі породи для цього – витриманий не менше 3-х років дуб і шовковиця (тутовник).

    Про виноробство і винних пресах

    Сорт винограду та умови його культивування це ще не все, що потрібно для отримання хорошого вина. Напр., у Північному Приазов’ї ростуть багато відмінні сорти винограду: клімат підходящий, черепашкових вапняних грунтів достаток. Але ось в часи перебудовної боротьби за тверезість майнула в «Науці і життю» стаття про зміст сивушних масел в саморобному спиртному. На перше місце вийшли якраз північні приазовські домашні вина: 3700 мг/л (!!!). Друге посіла сумська картопляна самогонка, 1900 мг/л; решту «самопал» йшов з великим відривом. Курортники, які зважилися в той час спробувати тамтешньої «варехи» з однієї склянки, вибачте, «стругали далі, ніж бачили».

    Виноробство взагалі справа тонка, і віджимання соку на вино найважливіша його стадія. Сік на вино з елітних сортів винограду віджимається так: на вина класу Піно (pigno) вручну прямо з грон на лозах вибираються ягоди певною мірою стиглості. Добірні ягоди тиснуть на 3-5 прийомів злегка, щоб пустили тільки чистий сік без домішки слизової м’якоті, а кісточки і шкірка не встигли випустити таніни. У віджимання від Піно додають залишок збору врожаю і тиснуть звичайним способом; таким чином отримують сік на вино того ж сорти категорії Мосто (mosto). Даний Мосто теж дуже гарне вино, але Піно… самі розумієте – ручний збір по ягідці досвідченими високооплачуваними працівниками і повністю ручний віджим «затамувавши подих». Тому приставка «Піно» до назв дешевих розливних вин (до речі, дуже часто досить пристойних) не більше ніж безсовісне шахрайство. На жаль, нині узаконене в більшості країн з розвиненим виноробством.

    Креслення ручного гвинтового преса для віджиму плодових соків вищої якості наведено на рис.:

    Креслення ручного гвинтового преса для віджиму вищої якості соків

    Крім зазначених, у нього ще дві істотні особливості. Перша – штурвал відносно невеликого діаметру замість ворота. Перевертати воріт ідеально рівномірно важко, зусилля натиску в руку він передає слабо і завантаження сировини легко передавити. Друге – прямокутна різьба ходової пари гвинт-гайка. Краще, але технологічно складніше – трапециідальна; різьби такого ж профілю застосовуються скрізь, де необхідний плавний точний притиск, напр. в слюсарних лещатах.

    Проточить хоча б прямокутну різьбу складно, а на замовлення дорого, тому, якщо ви будете робити такий прес, пошукайте в брухті нікчемну водопровідну або магістральну газову запірну арматуру (вентилі, засувки). Їх ходові пари як раз з прямокутною різьбою, яка, якщо відчистити від іржі, найчастіше в порядку – першими приходять в непридатність заслінки.

    Примітка: детальніше про виготовлення преса-соковижималки з дерев’яною кошиком див. відео:

    Відео: прес для соку

    Важільні преси

    Ручний настільний важільний прес для встановлення металевої фурнітури в швейні вироби

    У побуті і господарстві досить поширені і важільні преси. Напр., в швейному справі для установки люверсів, кнопок, застібок, плательных заклепок, джинсових гудзиків. Пристрій «кравецького» настільного ручного преса показано на рис. справа. Для точного центрування притиску його шток ковзає в обоймі, як і в важільному пресі з ковзаючим упором, див. вище рис. з типами пресів. Але кінематична схема інша: в даному випадку застосована пара натискний важіль – сережка. У такому пресі зусилля притиску досить плавно наростає по ходу штока, що якраз і потрібно для якісної розвальцьовування бортиків металевої швейної фурнітури. У нижньому торці штока – глухе різьбовий отвір (гніздо), яке вгвинчуються фасонні пуансони для різних видів фурнітури.

    Наступна прессовочная операція, яка часто потрібно власникам особистих підсобних господарств і аграріям-частинкам, що містить худобу – тюковка сіна. Помірно спресовану сіно не тільки вимагає меншого місця для зберігання і менше розсипається в його процесі, але і в набагато меншому ступені пошкоджується шкідниками.

    Для пресування сіна на зберігання випускаються і продаються механізовані прес-підбирачі, але це дорогі і досить складні агрегати. Виправдовують себе лише в досить обширному рентабельному господарстві. Власнику ЛПХ або дрібного аграрія-індивідуала принаймні спочатку краще обходитися косою, граблями і ручним тюковальным важільним пресом для сіна, пристрій якого показано на слід. рис.:

    Важільний ручний прес тюковальный

    Це кошик з відкривається хвірткою, простий, без всяких кінематичних хитрощів, важіль з співвідношенням плечей 1:6 – 1:10, і тиснуло (пуансон) з дощатого щита. Сіно в кошик із закритою хвірткою довантажують – тиснуть, довантажують – тиснуть до тих пір, поки не сформується тюк бажаної величини; його виймають, відкривши хвіртку.

    Ручний важільний прес для формування паливних брикетів

    Нарешті, згадаємо і про самостійну заготівлі альтернативного твердого палива. Паливні пелети, що дають при спалюванні найменшу зольність, формуються в шнекових термоформувальних установках досить складного пристрою, див. рис. справа. Їх недолік з точки зору господаря-частика ще й у значній енергоспоживанні, що може звести нанівець економію на закупівлі штатного палива для печі або котла.

    Набагато простіше спорудити настінний ручний важільний прес для ручного пресування паливних брикетів із сухих горючих відходів сільгоспвиробництва, див слід. рис.:

    Схема пристрою термоформовочной установки для отримання паливних пелет

    Детальніше про його виготовленні див. відео в 2-х частинах:

    Відео: прес для паливних брикетів