Пресс на 20 тонн на пневмоусилителе: Ø125 20T и давление сети

Краткий ответ: пресс на 20 тонн (≈196 кН) на пневмогидравлическом цилиндре собирают на Ø125 исполнения 20T: по таблице усилий SNS для серии MPTF усилие равно K × давление воздуха, где K = 3 500 кгс на каждый 1 кгс/см². Значит, 20 т даёт давление около 0,56 МПа, а при 0,7 МПа цилиндр развивает 24 500 кгс.

Что значит «пресс на 20 тонн» и где здесь усилитель

В запросе «пресс 20 тонн» обычно имеют в виду гидравлический гаражный или мастерской пресс на 20 тс. Усилие такого пресса — это сила в 20 тыс. кгс, то есть около 196 кН. Пневматику от привычной гидравлики отличает источник энергии: воздух из цеховой сети и никакой насосной станции. Но воздух при 0,6–0,7 МПа сам по себе такой силы не даёт, и между воздухом и штоком ставят газогидравлический усилитель: воздух давит на большой поршень, а масло в малом цилиндре превращает это в многократно большую силу.

Важная оговорка: полное усилие усилитель развивает только на ходе усиления. У нашей MPTF он 20 мм по прайсу WAALPC, остальной ход цилиндр проходит быстрым подводом с небольшим усилием (у Ø125 по таблице SNS 120 кгс на каждый 1 кгс/см²). Значит, пресс подходит для операций, где нужные 20 т требуются на последних миллиметрах: запрессовка, гибка, клёпка, формовка. Если усилие нужно на длинном ходу (например, прессование опилок на 200 мм), усилитель не годится.

Какой диаметр и исполнение дают 20 тонн?

Усилие в таблице SNS для серии MPTF считается как K × давление в кгс/см² (1 МПа ≈ 10,2 кгс/см²). Мы берём значения при 0,7 МПа (7 кгс/см²): таблица SNS выше не идёт, и свыше 0,7 МПа цифры мы не приводим, хотя рабочий диапазон наших серий MPT, MPTF и MPTD 0,2–0,8 МПа.

листайте таблицу вбок →

Для 30T и 40T на Ø160 мы расчёт не приводим: у нас нет понятного источника значения K для этого диаметра. Если вам нужно больше 20 т, пришлите задачу инженеру.

В артикуле WAALPC (например, MPTF-125-1) исполнение по усилию 15T или 20T не кодируется. Поэтому при заказе его называют отдельно: в прайсе завода это колонки «125, 20-15T» и «125, 20-20T», и цена у них разная.

Пример: пресс 20 т на MPTF Ø125

Исходные данные: нужное усилие 20 т на последних 20 мм хода, цеховая сеть 0,8 МПа, общий ход до 100 мм.

1. Усилие в кгс. 20 т = 20 000 кгс (≈ 196 кН).
2. Давление воздуха. p = F / K = 20 000 / 3 500 ≈ 5,71 кгс/см², то есть около 0,56 МПа.
3. Рабочая точка. Ставим на регуляторе 0,6 МПа: 3 500 × 6,12 кгс/см² ≈ 21 400 кгс. Запас над 20 т около 7 %, а до края таблицы (0,7 МПа) остаётся ещё ступень.
4. Цилиндр. Ø125, исполнение 20T, ход 1–100 мм: MPTF-125-1, цена базового Ø125 в реестре 1 653 720 ₸. Реестр держит строку исполнения 15T, цена исполнения 20T выше, её подтверждает инженер при заказе.

Как это выглядит в цифрах: 15T при тех же 0,6 МПа выдаст около 15 700 кгс, то есть примерно на пятую часть меньше нужного, а обычному цилиндру при 0,6 МПа потребовался бы Ø около 645 мм.

Чем MPTF отличается от MPT при 20 тоннах

Подробно серии разобраны в статье «MPTF и MPT: в чём разница». Для пресса на 20 т важны два отличия. У MPTF между воздушным и масляным цилиндрами стоит цилиндр быстрого подвода, по заявлению производителей подвод примерно на 30 % быстрее, а масло отделено от воздуха. MPT проще и стоит дешевле: у неё исполнение 20T есть в прайсе WAALPC (Ø125, ход усиления 5–20 мм), цена Ø125 в реестре 707 520 ₸ — это строка исполнения 15T, исполнение 20T дороже, цену подтверждает инженер при заказе. Но таблица усилий SNS есть только для MPTF, поэтому усилие MPT мы считаем по K из этой таблицы как оценку и при заказе уточняем. Для редкой работы MPT подходит, для частой и долгой разумнее MPTF.

Как задать давление, скорость и выхлоп

Давление выставляет регулятор с манометром, например ARG (цена от 20 520 ₸): диапазон регулирования на выходе 0,1–0,85 МПа, резьба G. Для 0,6 МПа этого хватает, и сеть с давлением выше цилиндр не получит. Подачу и возврат ведёт распределитель 5/2 серии 4V, например 4V210-08 с портами G1/4, 7 200 ₸: он работает в диапазоне 0,15–0,8 МПа. На Ø125 воздушный цилиндр большой, и при частых ходах G1/4 быстро становится узким местом, тогда смотрите 4V310-10 с портами G3/8, 10 000 ₸, размер проверяем по вашей частоте ходов.

Скорость воздушного хода задают дроссели с обратным клапаном AS (от 1 080 ₸): на воздушном цилиндре: чем медленнее подвод, тем плавнее набирается усилие. Выхлоп гасят глушителями PSL (от 180 ₸): R1/4 подходит к выхлопу 4V310-10. Электрическую часть, концевые выключатели и кнопки двуручного пуска выбирайте под вашу схему управления; общий порядок описан в статье о схеме управления пневмогидравлическим прессом.

Чего этот расчёт не покрывает

• Станина. Нагрузка 196 кН при 20 т действует и на раму, и на траверсу. Мы раму здесь не считаем: рассчитайте её по своей схеме, например по примеру из статьи о гаражном прессе вместо домкрата.
• Усилие на длинном ходу. Полное усилие только на ходе усиления 20 мм (см. выше).
• Выдержка под нагрузкой. Удержание заготовки под полным усилием здесь не рассчитывается: считайте, что усилие существует, пока есть давление воздуха.
• Больше 20 т. Для Ø160 30T и 40T у нас нет подтверждённого коэффициента K.

Безопасность

20 т — это нагрузка, при которой нельзя полагаться на «аккуратность оператора». Нужны ограждение зоны прессования и пуск двумя руками, а руки не должны попадать между упором и штоком. Пропадание воздуха снимает усилие: продумайте, что при этом происходит с заготовкой и с подвижной частью, и проверьте это на стенде до рабочей загрузки.

Типичные ошибки

• Берут Ø125 «без указания тоннажа». Исполнения 15T и 20T у одного диаметра различаются K на 37 %; называйте тоннаж при заказе.
• Считают усилие по площади воздушного поршня. Площадь воздушного поршня даёт только усилие подвода; полное усилие усилителя берут по таблице усилий (для MPTF — таблица SNS).
• Ждут 20 т по всему ходу. Полное усилие только на ходе усиления 20 мм.
• Берут давление выше 0,7 МПа по таблице. В таблице SNS значения только до 7 кгс/см²; выше используйте только по подтверждению инженера.
• Ставят регулятор «на глаз». Давление за регулятором определяет усилие; проверяйте манометром.

Рубрики каталога

• Пневмоприводы — цилиндры и усилители;
• Газогидравлический цилиндр MPTF;
• Газогидравлический цилиндр MPT;
• Калькулятор усилия цилиндра.

Частые вопросы

Какой цилиндр нужен для пресса на 20 тонн?

Газогидравлический усилитель Ø125 исполнения 20T: по таблице усилий SNS для серии MPTF K = 3 500 кгс на 1 кгс/см², и 20 т получается при давлении около 0,56 МПа.

Хватит ли Ø125 15T?

Нет: его предел по таблице при 0,7 МПа — 17 900 кгс, то есть меньше 20 т.

Какое давление воздуха нужно на 20 т?

Около 0,56 МПа. Рабочую точку берут с небольшим запасом, например 0,6 МПа, что даёт около 21,4 т.

Почему нельзя взять обычный пневмоцилиндр?

На 20 т при 0,6 МПа ему нужен диаметр около 645 мм, а усилитель решает задачу при Ø125.

На какой длине хода будет 20 т?

Только на ходе усиления: для нашей MPTF он 20 мм по прайсу WAALPC.

Считали ли вы раму пресса?

Нет: станину рассчитывают отдельно под ваши размеры, наш расчёт касается только цилиндра и давления.