Машинска преса

Преса (нем. Presse < средњевековни лат. pressa, према класичном латинком pressus: стиснут) машина је за притискање, штампање, пробијање, сечење, ковање и друге врсте обраде код којих се примењује велика сила на сразмерно малој раздаљини. Намењена је понајпре за притисно оптерећивање обрађиваног материјала или његовој деформацији праволинијским кретањем маља или другог алата према радном столу. Једноставна дрвена преса с навојним вретеном од давнина је служила за цеђење грожђа, уљарица и слично, а прве штампарске машине такође су биле једноставне пресе којима се дрвена плоча са словима притискала на папир. За потребе заната и индустрије развијен је низ преса различитих по конструкцији, намени и притиску. Према начину рада разликују се вретенаста, механичка и хидраулична преса.

Вретенаста портална ручна преса.

Механичка преса са заштитном преградом.

Механичка савијачица са 3 ваљка.

Преса је алатна машина конструисана за примену врло велике снаге за обликовање или резање материјала. Пресе се израђују у распону од малих ручних до великих индустријских постројења. Одликује их мирнији рад од батова, те зато могу користити веће силе.

Врсте преса

Према начину рада пресе се деле на:

• вретенасте пресе:

• вретенасте ручне пресе,
• вретенасте тарне (фрикционе) пресе,
• вретенасте хидрауличне пресе,
• вретенасте електричне пресе,

• механичке пресе:

• коленасте пресе,
• ексцентарске пресе,

• хидрауличне пресе.

Вретенаста преса

Вретенаста преса претвара кружно кретање замајца у праволинијско кретање маља уз помоћ навојног вретена. Замајац се покреће ручним, хидрауличним или електричним путем (када је ротор електромотора уједно и замајац). На неким пресама замајац се креће у једном, па у другоме смеру, а код других стално се врти (ротира) у истом смеру. Вретенаста преса може бити различитих величина, од оне мале, с радном моћи од 1 до 10 kJ и ритмом рада од 40 до 60 ходова у минуту, па до велике, која остварује 6 000 до 10 000 kJ, уз 6 до 15 ходова у минути.

Вретенаста ручна преса

Вретенаста ручна преса израђује се у порталној (мост) и конзолној конструкцији. Коло пресе се ручно закреће и преноси се окретни момент на навојно вретено (обично пречника 78 мм). Навојно вретено је спојено на горњу чељуст пресе. Ход је 260 мм, површина притиска 470 ˑ 230 мм, док је притисак до 28 тона. Изразито велики притисак ручне пресе не захтева јако темељење, нема преноса, вибрација, једноставне је конструкције, једноставна је употреба и одржавање.

Вретенаста тарна или фрикциона преса

Најчешћи тип фрикционе или тарне пресе има тарни пренос с два окомита тарна диска (тареницу 1 и тареницу 2) и један водоравни гоњени тарни диск (тареницу 3). Тареница 3 је на окомитом навојном вретену (вишевојном) с трапезним навојем. На другом крају вретена је чељуст (бат) пресе. Погонске таренице 1 и 2 су на водоравном вретену и добивају окретни момент од замајца спојеног ременским пригоном на ременицу електромотора. Управљачки механизам омогућује додир само једне од погонских тареница с гоњеном и тиме одређује правац ротације вретена. У комбинацији тареница 1 и тареница 3, навојно вретено се спушта и бат пресе има све већу брзину. Највећа је у тренутку додира с отпреском. Бат притиска отпресак, али се сила не може повећавати, јер долази до проклизавања између тареница. Обрнути случај је контакт таренице 2 и таренице 3, када се навојно вретено подиже и одваја бат од отпреска. Користе се за пресовање у калупима (уковњима) у топлом и хладном стању.

Вретенаста хидраулична преса

Код фрикционих преса окретни момент таренице замајца се добија тарним пригоном с погонском тареницом, која је спојена ременом на електромотор. Код хидрауличних вретенастих преса окретни момент замајца добија се из ротације хидрауличног мотора који окреће замајац тареницом. Такође постоје конструкције које окрећу замајац помоћу механизма са зупчастом летвом. Својства вретенастих преса су једноставност конструкције, без деловања на околину, лако се одређује ритам рада, без специјалних захтева за темељењем, дуга трајност и лако одржавање (осим хидраулике), погодне су за једну централну гравуру, нису погодне за обраду малих предмета у топлом стању, јер су преспоре, јако троше тарне површине.

Вретенаста електрична преса

Вретенасте електричне пресе имају електромоторни погон који директно тареницом или средњим ременом погони замајац.

Механичка преса

Механичка преса претвара кружно кретање замајца у праволинијско кретање маља уз помоћ моторног механизма с ексцентарским или коленастим вратилом, уз додатак полужног механизма или механизма клина. Стога се разликује ексцентарска преса (са сразмерно кратким ходом маља), коленаста преса (с дужим путем маља), полужна преса и преса са клином. Има најширу примену у производном машинству, а такође се примењује у прехрамбеној индустрији, индустрији амбалаже и паковања, индустрији лекова и другде. Мале механичке пресе развијају силу до 1 000 kN, оне највеће и до 160 000 kN; ритам рада је од 40 до 800 и више ходова у минути, зависно од намене и силе.

Механичка коленаста преса

Механичка коленаста преса се данас у масовној производњи све чешће употребљава уместо бата. Ротационо кретање се из електромотора, редуктора и спојнице преноси на коленасто вратило, које има једно или два колена. На колено је спојена ојница (клипњача), која се креће осцилационо (осциловање), те претвара ротацију колена у транслацију клизача у водилицама пресе. На клизачу је бат којим се пресује обрађивани материјал.

Механичка ексцентарска преса

Електромотор окреће замајац на којем је ексцентар (део колена коленастог вратила), који се користи за претварање кружног кретања у праволинијско (преко ојнице која обавља осцилацијско или вибрирајуће кретање). Користе се за све врсте обрађиваног материјала (од најмањих до највећих) и обраде пресовањем у топлом и хладном стању, раде с великом тачношћу и прецизношћу, релативно су једноставне конструкције и израде, али високе продуктивности и економичности. Трајност им је дуга, једноставне су за одржавање и лако се аутоматизују. Недостатак им је висока цена и стручно послуживање.

Хидраулична преса

Главни чланак: Хидраулична преса

Хидраулична преса или хидрауличка преса је уређај помоћу кога се могу произвести врло велике силе притискања, дизања, пробијања, обликовања и слично. Састоји се од два међусобно спојена цилиндра, испуњена течношћу. Хидраулична преса делује на принципу једнаког ширења притиска на све стране у течностима (Паскалов закон). Притисак у малом цилиндру настаје због кретања малог клипа, који се помиче ручно преко полуге или електромотором. Притисак произведен у малом цилиндру преноси се у велики цилиндар, где делује на велики клип. Притисци су у оба цилиндра једнаки, али због различитих величина клипова силе су на клиповима и брзине помицања клипова различите. Сила која подиже велики клип онолико је пута већа од силе којом мали клип притискује течност, колико је површина пресека великог клипа већа од површине пресека малог клипа. Брзине помицања клипова обрнуто су пропорционалне површинама клипова, то јест ход великог клипа онолико је пута мањи од хода малог клипа, колико је однос површине пресека клипова. Део је хидрауличне пресе и спремник течности, из којег пумпа (мали цилиндар), преко неповратног вентила сиса течност за дизање великог клипа, у који се течност враћа посебним водом када се клип спушта. Као радна течност данас се најчешће употребљава уље или емулзија уља с водом (хидраулични флуид). Мале преносне хидрауличне пресе служе као дизалице за аутомобиле, али се израђују и за силе дизања веће од 1 000 000 N. Стабилне хидрауличне пресе служе као дизалице (на пример у аутосервисима) и као пресе у многим гранама индустрије. Хидрауличне пресе имају свестрану примену, али им је недостатак мала радна брзина.

Хидраулична преса развија силу маља уз помоћ хидрауличних цилиндара и течности под притиском до 300 бара, који се постиже уз помоћ клипне или крилне пумпе (црпка). Гради се за силе од 100 kN до 300 000 kN и више, а развија највећу допуштену силу на целом путу маља. Незаобилазна је у производњи профила од алуминијумских легура испресавањем (екструзијом), производа из бакрених легура за војне потребе, при изради делова бродскога трупа у бродоградњи и другде. Хидрауличне пресе се користе за слободно ковање већих и тежих откивака, за ковање у уковњима, за скидање срха, те за радове с лимовима (на пример савијање лимова). Иако према врсти ковања постоје и конструктивне разноликости међу хидрауличним пресама, заједничка својства су им мале и једнолике брзине кретања алата, миран рад, нешто нижа продуктивност од батова, те већа цена. Пресе се користе код великих откивака да се избегну велики батови, који негативно утичу на околину, те за материјале лошије пластичности, који не подносе ударце и нагле промене облика. Хидраулични мотор је претварач механичке енергије неке погонске машине (најчешће електромотора) у енергију притиска хидрауличног флуида (минерална уља).

Предности хидрауличног погона су: у преносу великих сила (док је постројење малих димензија), лака промена смера кретања извршног члана (клипа или хидромотора), лака и континуирана промена брзине помоћу пригушница или регулатора протока, лаган и брз прелаз с малих на велике брзине (и обрнуто), лагани прелаз с ротационог у транслационо кретање, континуирана регулација и лако ограничење притиска, тихи рад и једноставна конструкција, у случају преоптерећења једноставно искључивање и заустављање, лагана аутоматизација система. Због ових предности хидраулике, кориштење хидрауличних преса је више него оправдана.

Историја

Примена вијка се јавља у 3. веку п. н. е. Једна од првих примена, а можда и прва, је направа за подизање воде позната као Архимедов вијак, кориштен за дизање воде из канала или за избацивање воде из брода. Без обзира на то прихвата ли се традицију да је сам Архимед одговоран за тај изум или да је побољшао вијак који је већ био у употреби у древном Египту и Месопотамији или нешто треће, треба нагласити да вијак, далеко више од било које друге једноставне машине, зависи од разраде и примене математичке конструкције.

Преса - воштина за прављење воска

Друга важна примена вијка је преса с вијком. Најједноставнија преса за уље или вино састојала се од полуге или греде која је директно притискана. Та је направа најпре измењена помоћу различитих механизама, попут конопца који прелази преко ваљка, или вијка, да би се појачао притисак на крај полуге. Тада долази на ред преса с вијком у правом смислу, у којем се не притиска посредно на крај греде, већ директно на врх саме пресе помоћу вијка или пара вијака. Плиније Старији, пишући око 75. године, каже да је таква преса уведена већ пре 22 године, премда на неке врсте преса с вијком упућује већ Витрувије око 25. п. н. е. Детаљни приказ пресе с два вијка је дао Херон (О механици), који је користио вијак у многим својим направама и који је први описао направу за нарезивање вијака.

Литература

• Бриан С. Еллиотт, Цомпрессед Аир Оператионс Мануал, МцГраw Хилл Боок Цомпанy. 2006. ISBN 978-0-07-147526-6..
• Хеересх Мистрy, Фундаменталс оф Пнеуматиц Енгинееринг, Цреате Спаце е-Публицатион. 2013. ISBN 978-1-4937-2758-2..
• Бенсон, Стеве D. Пресс Браке Тецхнологy: А Гуиде то Прецисион Схеет Метал Бендинг. Социетy оф Мануфацтуринг Енгинеерс. 1997. ISBN 978-0-87263-483-1.
• Тодд, Роберт Х.; Аллен, Делл К.; Алтинг, Лео (1994), Мануфацтуринг Процессес Референце Гуиде, Индустриал Пресс Инц., ИСБН 978-0-8311-3049-7 .
• Паркер, Дана Т. Буилдинг Вицторy: Аирцрафт Мануфацтуринг ин тхе Лос Ангелес Ареа ин Wорлд Wар II, п. 87, Цyпресс, ЦА, 2013. ISBN 978-0-9897906-0-4.
• Царлисле, Роднеy (2004). Сциентифиц Америцан Инвентионс анд Дисцовериес, п. 266. Јохн Wилеy & Сонс, Инц., Неw Јерсеy. ISBN 0-471-24410-4
• Хyдраулиц Пресс Демо (на језику: енглески), Архивирано из оригинала 30. 09. 2023. г., Приступљено 2019-09-16 ЦС1 одржавање: Неподобан УРЛ (веза)
• „Адвантагес оф Хyдраулиц Прессес”. МеталФормингФацтс.цом. Тхе Лубризол Цорпоратион. 4. 2. 2013. Архивирано из оригинала 20. 10. 2013. г. Приступљено 23. 8. 2013. ЦС1 одржавање: Формат датума (веза)
• Накагаwа, Такео; Накамура, Казубико; Амино, Хироyуки (1997-11-01). „Вариоус апплицатионс оф хyдраулиц цоунтер-прессуре дееп драwинг”. Јоурнал оф Материалс Процессинг Тецхнологy. 71 (1): 160—167. ИССН 0924-0136. дои:10.1016/С0924-0136(97)00163-5. 
• „Хоw Ит Wоркс Wитх Тхе Хyдраулиц Пресс”. www.хyдраулицманиа.цом. Архивирано из оригинала 2019-09-24. г. Приступљено 2019-09-16. 

Спољашње везе

• Metal forming handbook
• Forging Industry Association