Princíp hydraulického tlaku pri prevádzke lísacieho stroja

Princíp činnosti hydraulických lísacích strojov a súčiastok systému

Hydraulické lísacie stroje pracujú na Pascalov zákon , využívajúce nestlačiteľnú kvapalinu na prenos a zosilnenie sily. Systém sa skladá z troch hlavných komponentov:

• Hydraulické čerpadlo : Generuje tok na vytvorenie tlaku
• Regulačné ventilky : Smeruje olej k aktuátorom a reguluje hranice tlaku
• Valce : Premena hydraulickej energie na lineárny pohyb pre posun valca

Tento uzavretý dizajn umožňuje násobenie sily s premenovým pomerom vyšším ako 1:100, čo umožňuje presné ohýbanie hrubých kovov (≥10mm) s minimálnym úsilím operátora.

Úloha elektrohydraulických servosystémov pri presnom ohýbaní

Moderné lisy na ohýbanie využívajú elektrohydraulické servosystémy, ktoré v reálnom čase upravujú výkon čerpadla prostredníctvom CNC signálov. Na rozdiel od čerpadiel s konštantnou rýchlosťou – ktoré premrúvajú 30–40 % energie (analýza PrimaPress 2024) – servoriadené systémy:

1. Prispôsobujú prietok požiadavke, čím znižujú spotrebu energie
2. Dosahujú polohovú presnosť ±0,01 mm prostredníctvom uzavretého riadiaceho obvodu
3. Reagujú na zmeny tlaku do 0,5 sekundy

Tieto systémy udržiavajú sily potrebné na ohýbanie až do 3 000 kN, pričom minimalizujú tvorbu tepla a zvyšujú energetickú účinnosť.

Kľúčové parametre stroja ovplyvňujúce ohýbacie tlaky a výkon

Parameter	Vplyv na ohýbací tlak	Optimálny rozsah
Objem čerpadla	Určuje maximálne tlakové parametre systému	10–200 cm³/ot
Nastavenie pretlakového ventilu	Obmedzuje špičkový tlak na zabránenie preťaženia	70–700 bar
Rýchlosť piestu	Ovplyvňuje dobu zdržania a konzistentnosť sily	2–15 mm/s
Viskozita oleja	Ovplyvňuje účinnosť prenosu tlaku	ISO VG 32–68

Vyvážením týchto parametrov sa dosiahne variácia sily menšia ako 1 % po dĺžke piestu, čo je kritické pri tvárnení kalených ocelí alebo zložitých súčiastok.

Základné komponenty riadiace hydraulický tlak

Ventily, čerpadlá a valce: Funkcie pri regulácii tlaku

Správna kontrola hydraulického tlaku znamená, že všetky komponenty musia spolupracovať bez problémov. Čerpadlo preberá mechanickú energiu a mení ju na hydraulický výkon, zatiaľ čo riadiace ventily a tlakové regulátory zabezpečujú tok a zabraňujú príliš vysokému tlaku. Čo sa týka hydraulických aktuátorov, tieto menia tlak kvapaliny na skutočný pohyb v priamej línii. Dnes sa môžeme pozrieť na proporcionálne ventily ako príklad. Tieto upravujú množstvo pretečenej kvapaliny v závislosti od štádia ohybovacieho procesu, čo zabezpečuje plynulý pohyb bez trhania. Problémy však vznikajú, keď súčiastky začnú hadať. Opotrebené tesnenia čerpadla alebo zaseknuté ventily môžu vážne narušiť celý systém, čo spôsobuje nestabilný tlak a nesprávne ohyby.

Rovnomernosť sily a hydraulické riadiace mechanizmy

Rovnomerné rozloženie sily na ramove je dosiahnuté pomocou synchronizovaných hydraulických podsystémov. Elektrohydraulické servosystémy využívajú tlakové snímače a spätnú väzbu na udržiavanie konzistentnej sily ±1% počas ohýbania. Táto presnosť znižuje variabilitu pružného návratu u materiálov ako je nehrdzavejúca oceľ a hliník. Kľúčové mechanizmy zahŕňajú:

• Čerpadlá s kompenzáciou tlaku prispôsobené reálnemu dopytu
• Ventily na synchronizáciu zabezpečujúce rovnomerný pohyb valcov
• Akumulátory stabilizujúce tlak pri rýchlych zmenách smeru

Bez týchto prvkov sa nekonzistentné ohyby a dodatočná úprava stávajú bežnými.

Ako nastavenie a úpravy parametrov ovplyvňujú výstupný tlak

Počiatočné nastavenie určuje výkon systému. Nastavenie výpustného ventilu, výtlak čerpadla a predpätie valca definujú strop tlaku. Napríklad:

• Zvýšenie tlaku výpustného ventilu o 10 % môže zvýšiť ohybovaciu silu o 8–12 %
• Príliš utiahnuté predpätia zvyšujú trenie tesnení, čím sa efektívna sila zníži o 3–5 %
• Znečistené filtre alebo degradovaný olej môžu spôsobiť pokles tlaku o viac ako 15 %

Operátori by počas kalibrácie mali porovnať údaje z ovládacieho panela s mechanickými manometrami, aby korektovali drift senzorov alebo hydraulické meškanie. Správne ladenie zabezpečí dodanie plnej menovitej sily a chráni komponenty pred predčasným opotrebovaním.

Krok za krokom: Ako upraviť hydraulický ohybovací tlak

Príprava lisy na bezpečné nastavenie tlaku

Vypnite stroj a použite postup blokovania/označenia. Skontrolujte rameno, nástroje a hydraulické pripojenia na poškodenie. Vyčistite povrchy matric na zabezpečenie rovnomerného prenosu sily. Overte, či hladina hydraulického oleja spĺňa špecifikácie výrobcu – nízka hladina spôsobuje kavitáciu a nestabilitu tlaku.

Kalibrácia ohybového tlaku pomocou ovládacieho panela a nastavení

Na začiatok prejdite buď na rozhranie CNC, alebo na ručný ovládací panel, kde je potrebné zadať vlastnosti materiálu. Ide o údaje ako hrúbka merania a pevnosť v ťahu. Napríklad pri práci s oceľou 50 ksi v porovnaní s oceľou 35 ksi očakávajte približne o 20 % vyššie požiadavky na tlak. Ďalším krokom je nastavenie cieľovej úrovne tlaku. Väčšina operátorov dáva prednosť tým pohodlným predprogramovaným profilom, ale v prípade potreby je možné použiť aj manuálne výpočty. A pre všetkých, ktorí konkrétne ovládajú servohydraulické zariadenie, nezabudnite zapnúť režim spätnovej väzby tlaku. Táto funkcia umožňuje systému automaticky upraviť nastavenie čerpadla podľa toho, čo vyžaduje záťaž počas prevádzky.

Nastavenie výpustných ventilov a regulačných ventilov pre optimálne výstupné hodnoty

Nájdite hlavný vypúšťací ventil na výtlaku čerpadla. Pomocou imbusového kľúča vykonávajte postupné úpravy tlaku o 5–10 psi počas sledovania údajov na manometri systému. Pre zvýšenie tlaku otáčajte v smere hodinových ručičiek, pre zníženie tlaku v protismere. V systémoch s dvoma čerpadlami vyrovnajte tlaky v okruhoch na rozdiel maximálne 3 % pomocou kalibrovaného digitálneho manometra.

Ladenie pracovnej rýchlosti prostredníctvom nastavenia ventilu

Nastavte regulačné ventily na ovládanie rýchlosti pohybu piestu – čo je kritické pre rovnomerné ohýbanie. Pre oceľ s hrúbkou ¼", znížte rýchlosť klesania o 15–20 % v porovnaní s hliníkom, aby ste kompenzovali väčší dôsledok pružnosti materiálu. Overte súčinnosť nastavenia rýchlosti a tlaku testovaním ohybov 90° a 135° na odpadovom materiáli.

Overenie nastavenia tlaku pomocou indikátorov a manometrov systému

Po úpravách vykonajte tri vzduchové ohyby na skúšobných vzorkoch, ktoré zodpovedajú výrobnému materiálu. Merajte uhly s presnosťou na 0,1° pomocou odmerne kalibrovaného uhlomera a sledujte tlak v rôznych polohách zdvihu. U servohydraulických systémov overte, či tlak počas celého cyklu zostáva v rámci ±2 % od nastavených hodnôt.

Testovanie a overovanie úprav tlaku na presnosť

Vykonávanie skúšobných ohybov na potvrdenie konzistencie tlaku

Začnite tým, že vykonáte niekoľko skúšobných ohybov na odpadovom materiáli, ktorý má rovnakú hrúbku a zloženie zliatiny ako materiál, ktorý bude použitý na výrobu skutočných výrobkov. Počas týchto skúšok sledujte, ako sa udržiava tlak v systéme, pravidelne kontrolujte manometre. Porovnajte získané údaje so štandardnými kalibračnými referenciami, aby ste včas zistili prípadné odchýlky. Je rozumné vykonať testy pri približne 25 %, potom pri 50 % a nakoniec pri 100 % požadovaného tlakového stupňa, pretože to môže odhaliť problémy, ako napríklad opotrebené pumpy alebo pomaly reagujúce ventily. Ak sú zistené výrazné rozdiely oproti očakávaným hodnotám, dôsledne ich zaznamenajte v súlade s pokynmi ISO 17025, aby všetko bolo v rámci prijateľných priemyselných tolerancií, zvyčajne plus alebo mínus približne 1,5 %.

Hodnotenie kvality ohybu a rovnomernosti sily po úprave

Pomocou presných hľadačov uhla skontrolujte konzistenciu uhla ohybu po celej dĺžke ramena. Rozdiely pri pružnom návrate vyššie ako 0,5° naznačujú nerovnomerný tlak spôsobený nesprávne nakonfigurovanými proporcionálnymi ventilmi alebo chybami synchronizácie. Overte rovnomernosť sily vykonaním troch po sebe idúcich ohybov pri rovnakých nastaveniach – tlakové výkyvy vyššie ako 3% znamenajú potrebu preskúmania hydraulického okruhu.

Doladenie tlaku na základe spätnej väzby z ohybu v reálnom čase

Na rozhraní CNC vykonajte jemné úpravy (po 5–10 baroch) a zároveň sledujte spätnú väzbu z tenzometra. Pokročilé systémy dokážu počas výrobných cyklov tlak automaticky doladiť, čím kompenzujú odchýlky v tvrdosti materiálu. Optimálne nastavenia uložte do pamäte stroja; podľa štúdií efektivity výroby z roku 2023 to znižuje prípravu na opakované práce o 18–22%.

Riešenie bežných problémov s hydraulickým tlakom

Diagnostikovanie príčin nekonzistentných ohybov na hydraulických lámacích strojoch

Keď vidíme nekonzistentné ohyby, väčšinou je dôvod v tom, že hydraulický tlak nie je dostatočne stabilný. Je niekoľko vecí, ktoré zvyčajne spôsobujú tento druh problému. Nástroje môžu byť po všetkých tých rokoch opotrebované, alebo pravdepodobne už dies nie sú správne vyrovnané. Niekedy sa tiež pokazí kalibrácia. Veru, niečo také drobné ako 0,1 mm odchýlka v dies môže naozaj spôsobiť veľké problémy, znížiť presnosť o takmer polovicu v tých drahých vysokopresných servosystémoch. Ak chce niekto zistiť, čo je vlastne zle, mal by začať tým, že skontroluje, či je piest rovnobežný pomocou týchto laserových nástrojov na vyrovnávanie, a zároveň by mal sledovať nástroje, či na nich nie sú známky nerovnomerného opotrebenia. Podľa niektorých štúdií, ktoré kolujú v priemysle, viac než dve tretiny týchto divokých ohybov sa v skutočnosti spúšťajú kvôli problémom s tým, ako hrubá alebo tenká sa stáva tekutina. Kolísanie teploty počas dňa alebo starý degradovaný olej zvyčajne menia viskozitu, čo vyvedie všetko z rovnováhy.

Riešenie porúch bez tlaku: čerpadlá, ventily a upchatia

Stav bez tlaku vzniká zvyčajne v dôsledku:

1. Poruchy čerpadiel : Overte výtlak podľa špecifikácií
2. Poruchy ventilov : Otestujte proporcionálne elektromagnetické ventily na odozvu
3. Obmedzenie prietoku : Skontrolujte sacie potrubia na poškodené hadice, najmä v chladných prostrediach (<50°F)

Pred výmenou komponentov spustite systém trikrát od 0 do 100 % tlaku, aby ste odstránili možné vzduchové uzávery.

Identifikácia hydraulických únikov a problémov s celistvosťou systému

Interné úniky sa často prejavujú ako:

• Ram drift presahujúci 0,5 mm/min (indikuje poruchu tesnenia)
• Dlhšie časy cyklu napriek rovnakej sile lisovania
• Teplota hydraulického oleja vyššia ako 50 °C

Na detekciu prehriatych ventilov alebo valcov použite infrakameru – rozdiel teploty 8 °C medzi susednými komponentmi môže odhaliť cestu úniku. Pri kritických spojoch použite ultrazvukové detektory schopné identifikovať úniky až 0,1 GPM.

Často kladené otázky

Aký je princíp činnosti hydraulických lís na ohýbanie?

Hydraulické lisy na ohýbanie pracujú na základe Pascalovho zákona, pričom využívajú nestlačiteľnú kvapalinu na prenos a zosilnenie sily. Skladajú sa z kľúčových komponentov, ako sú hydraulické čerpadlo, riadiace ventily a valce na efektívnu prevádzku.

Ako elektrohydraulické servosystémy zvyšujú presnosť ohýbania?

Elektrohydraulické servosystémy upravujú výkon čerpadla v reálnom čase prostredníctvom CNC signálov, čím znižujú spotrebu energie a dosahujú vysokú presnosť polohovania prostredníctvom spätnej väzby v uzavretom okruhu.

Aké faktory ovplyvňujú tlak pri ohýbaní na hydraulických lisoch na ohýbanie?

Kľúčové parametre ovplyvňujúce tlak pri ohýbaní zahŕňajú výkon čerpadla, nastavenie pretlakového ventilu, rýchlosť piesta a viskozitu oleja. Správnym ladením týchto faktorov sa zabezpečí rovnomernosť sily a výkon.

Ako môžem riešiť problémy s hydraulickým tlakom?

Bežné problémy, ako sú nekonzistentné ohyby, môžu vzniknúť v dôsledku nestabilného hydraulického tlaku. Skontrolovanie opotrebených nástrojov, nesprávne vyrovnaných matric alebo kalibračného driftu môže pomôcť pri riešení týchto problémov.