Краткий ответ: усилие смыкания плит пресса для вулканизации считают по площади формы: F = p × A, где p — удельное давление вулканизации, A — площадь формы в плане. В учебной статье ТГТУ для гидравлических прессов указано удельное давление на плиту 2…10 МПа в зависимости от мягкости смеси.
Подобрать и купить пневмоцилиндры в каталоге →
Вступление полностью
Для формы 100 × 100 мм (100 см²) это 20–100 кН, то есть 2 039–10 194 кгс. По ряду нашей серии MPT это цилиндр-усилитель Ø80 исполнения 5T для мягкой смеси или Ø125 исполнения 15T для жёсткой. Нагрев плит и тяжёлые формы остаются вне нашей номенклатуры.
100 × 100 мм (100 см²) пішіні үшін бұл 20–100 кН, яғни 2 039–10 194 кгс. Біздің MPT сериямыздың қатары бойынша бұл — жұмсақ қоспа үшін 5T орындалуындағы Ø80 күшейткіш-цилиндр немесе қатты қоспа үшін 15T орындалуындағы Ø125. Плиталарды қыздыру және ауыр қалыптар біздің номенклатурадан тыс қалады.
Товары из статьи
Мақаладағы тауарлар
Какое усилие нужно прессу для вулканизации?
Вулканизацияға престің қандай күші қажет?
Вулканизация — завершающий этап производства резинотехнических изделий: каучук со смешанными вулканизирующими агентами нагревают в пресс-форме под давлением, и он превращается в резину. Самое распространённое оборудование для компрессионного формования — прессы с гидравлическим приводом: нагретая форма заполняется смесью и замыкается между нагретыми плитами.
Температура вулканизации на прессах с паровым обогревом лежит в интервале 143…180 °С, с электрическим — 180…200 °С. Удельное давление на плиту — 2…10 МПа в зависимости от мягкости смеси. Продолжительность вулканизации при заданных температуре и давлении определяют опытным путём по образцам, вырубленным из пластин смеси в разные моменты времени, поэтому цифры времени выдержки мы не печатаем.
Источник не уточняет, к какой площади отнесено давление. В расчёте ниже мы берём площадь формы в плане: так проще проверить и так нет занижения усилия. Для вашего изделия давление и площадь возьмите из технологической карты смеси. Усилие не зависит от толщины изделия, оно задаётся площадью в плане; трение и вытекание облоя в формулу не входят, поэтому запас по цилиндру нужен.
листайте таблицу вбок →
кестені көлденеңінен жылжытыңыз →
| Форма в плане | Площадь | Усилие при 2 МПа | Усилие при 10 МПа |
|---|---|---|---|
| 60 × 60 мм | 36 см² | 7,2 кН ≈ 0,7 тс | 36 кН ≈ 3,7 тс |
| 100 × 100 мм | 100 см² | 20 кН ≈ 2,0 тс | 100 кН ≈ 10,2 тс |
| 150 × 150 мм | 225 см² | 45 кН ≈ 4,6 тс | 225 кН ≈ 22,9 тс |
| 200 × 200 мм | 400 см² | 80 кН ≈ 8,2 тс | 400 кН ≈ 40,8 тс |
Как подобрать усилитель на реальном артикуле?
Нақты артикул бойынша күшейткішті қалай таңдауға болады?
Исходные данные: форма 100 × 100 мм (10 000 мм²), давление вулканизации от 2 до 10 МПа по мягкости смеси, сеть 10 бар. Усилие: 20 кН ≈ 2 039 кгс при 2 МПа, 50 кН ≈ 5 097 кгс при 5 МПа, 100 кН ≈ 10 194 кгс при 10 МПа.
Бастапқы деректер: пішін 100 × 100 мм (10 000 мм²), қоспаның жұмсақтығына қарай вулканизация қысымы 2-тен 10 МПа-ға дейін, желі 10 бар. Күш: 20 кН ≈ 2 039 кгс 2 МПа кезінде, 50 кН ≈ 5 097 кгс 5 МПа кезінде, 100 кН ≈ 10 194 кгс 10 МПа кезінде.
- Исполнение по тоннажу. Ряд нашей серии MPT: Ø63 — 1 и 3 т, Ø80 — 5 т, Ø100 — 10 т, Ø125 — 15 и 20 т, Ø150 — 25 т, Ø160 — 30 и 40 т. Один цилиндр на весь диапазон 2–10 МПа не подходит: усилие регулируют давлением воздуха в пределах серии 0,2–0,8 МПа, а отношение крайних усилий здесь пятикратное. Для мягкой смеси берём Ø80 5T, для жёсткой — Ø125 15T.
- Давление за регулятором. Таблица SNS для родственной серии MPTF даёт K — кгс на 1 кгс/см² (для MPT таблицы усилий в каталоге нет, поэтому это оценка): для Ø80 5T K = 1 000, для Ø125 15T K = 2 560. Для Ø80 5T: при 2 МПа p = 2 039 / 1 000 ≈ 2,0 кгс/см² ≈ 0,20 МПа (нижняя граница серии), при 5 МПа p = 5 097 / 1 000 ≈ 5,1 кгс/см² ≈ 0,50 МПа. Максимум при 7 кгс/см² — 7 000 кгс, то есть около 6,9 МПа на форме 100 см². Для Ø125 15T: при 10 МПа p = 10 194 / 2 560 ≈ 4,0 кгс/см² ≈ 0,39 МПа; максимум при 7 кгс/см² — 17 900 кгс.
- Подвод и усиление. Подвод даёт лишь давление на воздушный поршень: для Ø80 около 50 кгс на 1 кгс/см², при 0,50 МПа около 255 кгс против 5 097 кгс нужных. Значит, усилие смыкания создаёт только ход усиления — 5–20 мм в конце хода. Пресс-форму надо смыкать подводом до касания, а ход усиления оставить на последние миллиметры, когда смесь растекается и выдавливает облой; глубину осадки вашей смеси определите пробой — в источниках её нет.
- Артикул. Мягкая смесь: MPT-80-1~100, 331 740 ₸; жёсткая: MPT-125-1~100, 707 520 ₸. Исполнение по усилию (5T, 15T) в артикуле не кодируется: назовите его при заказе. Полный ход 100 мм — условие примера под раскрытие формы и закладку заготовки; у MPT он до 400 мм.
| Величина | Мягкая смесь | Жёсткая смесь |
|---|---|---|
| Форма | 100 × 100 мм, 100 см² | 100 × 100 мм, 100 см² |
| Давление вулканизации | 2–5 МПа | до 10 МПа |
| Усилие | 20–50 кН ≈ 2 039–5 097 кгс | до 100 кН ≈ 10 194 кгс |
| Цилиндр | MPT-80-1~100, 5T, K = 1 000 | MPT-125-1~100, 15T, K = 2 560 |
| Давление за регулятором | 0,20–0,50 МПа | до 0,39 МПа |
| Максимум при 7 кгс/см² | 7 000 кгс | 17 900 кгс |
Цифры для других диаметров смотрите в калькуляторе усилия цилиндра, а скорость смыкания — в калькуляторе скорости цилиндра. Принцип работы усилителя разобран в статье про пневмогидравлический цилиндр.
Басқа диаметрлердің мәндерін цилиндр күшінің калькуляторынан, ал жабылу жылдамдығын цилиндр жылдамдығының калькуляторынан қараңыз. Күшейткіштің жұмыс принципі пневмогидравликалық цилиндр туралы мақалада талданған.
Где проходит граница нашего ряда?
Біздің қатарымыздың шегі қайда өтеді?
Из тоннажа и давления получается наибольшая площадь формы, которую тянет исполнение по номиналу: A = F / p.
Тоннаж бен қысымнан орындалым номинал бойынша тарта алатын қалыптың ең үлкен ауданы шығады: A = F / p.
листайте таблицу вбок →
кестені көлденеңінен жылжытыңыз →
| Исполнение MPT | Номинал | Форма до, при 10 МПа | Форма до, при 2 МПа |
|---|---|---|---|
| Ø80, 5T | 49 кН | 49 см² | 245 см² |
| Ø100, 10T | 98 кН | 98 см² | 491 см² |
| Ø125, 15T | 147 кН | 147 см² | 736 см² |
| Ø125, 20T | 196 кН | 196 см² | 981 см² |
| Ø160, 30T | 294 кН | 294 см² | 1 472 см² |
| Ø160, 40T | 392 кН | 392 см² | 1 962 см² |
Форма 200 × 200 мм (400 см²) при 10 МПа просит 400 кН — это больше самого сильного исполнения 40T (392 кН). Поэтому наша граница — форма до 392 см² при 10 МПа и до 1 962 см² при 2 МПа, и то по номиналу, без запаса на трение и облой. Плиты, рама и колонны на десятки тонн считаются на прочность отдельно, и пневматика этот расчёт не заменяет. Для больших форм и жёстких смесей берут гидравлический пресс; сравнение приводов — в статье пневматика или гидравлика.
200 × 200 мм (400 см²) пішін 10 МПа кезінде 400 кН талап етеді — бұл 40T ең күшті нұсқасынан (392 кН) артық. Сондықтан біздің шекарамыз — 392 см²-ге дейінгі қалып 10 МПа кезінде және 1 962 см²-ге дейін 2 МПа кезінде, және ол да номинал бойынша, үйкеліс пен артық қалдыққа қор қоспай. Ондаған тонналық плиталар, рама және бағандар беріктікке бөлек есептеледі, пневматика бұл есепті алмастырмайды. Үлкен қалыптар мен қатты қоспалар үшін гидравликалық пресс алынады; жетектерді салыстыру — «пневматика немесе гидравлика» мақаласында.
Нагрев плит — пар или электричество — в нашу номенклатуру не входит. Плиты греют до 143…200 °С, а рабочий диапазон усилителей MPT по таблицам SNS для семейства −5…+60 °С, поэтому цилиндр отделяют от горячей плиты и не ставят в зону нагрева; тепловую развязку проектируйте для своей конструкции.
Если высота пакета и раскрытие формы разные, ставьте MPTD с регулируемым полным ходом, от 357 900 ₸. Для небольших форм при мягкой смеси усилие обычного цилиндра DSBC, от 17 820 ₸, без усилителя: Ø125 при 0,6 МПа даёт около 7,4 кН, что на 2 МПа закрывает форму до 36 см², то есть около 60 × 60 мм.
От вулканизатора для велокамер этот пресс отличается формой и давлением: там небольшой прижим заплаты, здесь замкнутая форма и 2–10 МПа. Приспособление для камер разобрано в статье про пневмоприжим вместо винта.
Велокамераларға арналған вулканизатордан бұл пресс пішіні мен қысымымен ерекшеленеді: онда жамауды сәл қысады, мұнда тұйық пішін және 2–10 МПа. Камераларға арналған құрылғы бұранданың орнына пневмоқысқыш туралы мақалада талқыланған.
Что поставить рядом с цилиндром в пневмолинии?
Пневможелідегі цилиндрдің жанына не орнату керек?
Усилие задаёт давление, поэтому перед усилителем нужен регулятор с манометром: ARG, от 20 520 ₸, его диапазон 0,1–0,85 МПа покрывает 0,20–0,50 МПа. Подвод и возврат ведёт распределитель 5/2 4V210, от 4 920 ₸. Узел усиления включает отдельный нормально закрытый 3/2 3V, от 3 300 ₸, только после касания формы: ход усиления тратится на работу, а не на пустой путь. Скорость смыкания и раскрытия настраивают дросселями AS на портах цилиндра, от 1 080 ₸, с дросселированием на выпуск; шум сброса убирает глушитель PSL, от 180 ₸. Присоединительная резьба распределителей 4V и 3V — внутренняя G.
Полный состав схемы и порядок включения разобраны в статье про схему управления пневмогидравлическим прессом. Тот же расчёт усилия по площади разобран в статье про пресс для стружки; здесь его не повторяем.
Схеманың толық құрамы және қосу тәртібі пневмогидравликалық престі басқару схемасы туралы мақалада талданған. Ауданы бойынша күшті сол есептеу жаңқа пресі туралы мақалада талданған; мұнда оны қайталамаймыз.
Что учесть в конструкции пресса?
Пресс конструкциясында нені ескеру керек?
- Выдержка под давлением. Время вулканизации задаётся опытом по образцам для вашей смеси и толщины изделия; таймер выдержки в нашу номенклатуру не входит, а цифр времени мы в проверяемых источниках не нашли.
- Облой и зазор. Лишнюю смесь выдавливает на плоскость разъёма; усилие смыкания должно её удерживать, иначе изделие получит недопрессовку. Размер зазора — по оснастке.
- Жёсткая рама. Рама и плиты принимают полное усилие цилиндра; сварная конструкция «на глаз» опасна.
- Защита рук и ожоги. Руки в зоне плит — это риск раздавливания и ожога горячей плитой. Нужны ограждение, закрытая зона загрузки и пуск двумя руками: двуручное управление типа III по ISO 13851:2019 требует нажатия обеих кнопок с разбежкой не более 0,5 с.
- Артық қиыршық және саңылау. Артық қоспаны жалғау жазықтығына сығып шығарады; жабу күші оны ұстап тұруы керек, әйтпесе бұйым толық престелмейді. Саңылау өлшемі — жабдыққа сәйкес.
- Қатты рама. Жақтау мен плиталар цилиндрдің толық күшін қабылдайды; «көзбен» дәнекерленген конструкция қауіпті.
- Қолды қорғау және күйік. Плиталар аймағындағы қол — қысылу және ыстық плитадан күю қаупі. Қоршау, жабық жүктеу аймағы және екі қолмен іске қосу қажет: ISO 13851:2019 бойынша III типті екі қолмен басқару екі батырманы да ең көбі 0,5 с айырмашылықпен басуды талап етеді.
Типичные ошибки
Жиі кездесетін қателер
- Один цилиндр на любую смесь. Давление 2 и 10 МПа отличаются в пять раз: подбирайте исполнение под свою смесь.
- Расчёт по толщине изделия. Усилие определяет площадь в плане, а не толщина.
- Сеть 10 бар напрямую. Давление определяет усилие: регулятор обязателен.
- Усиление включено сразу. Подвод даёт сотни килограммов; смыкает под нагрузкой только ход усиления, поэтому 3V включают после касания.
- Цилиндр у горячей плиты. Предел усилителя +60 °С, плиты греют на порядок выше.
- Большая форма на малом усилителе. 400 см² при 10 МПа требуют 400 кН: нужен другой привод.
- Кез келген қоспаға бір цилиндр. 2 және 10 МПа қысымдары бес есе ерекшеленеді: орындауды өз қоспаңызға сай таңдаңыз.
- Есептеу бұйымның қалыңдығы бойынша. Күшті қалыңдық емес, жоспардағы аудан анықтайды.
- Желі 10 бар — тікелей. Қысым күшті анықтайды: реттегіш міндетті.
- Күшейту бірден қосылған. Жақындату жүрісі жүздеген килограмм береді; жүктеме астында тек күшейту жүрісі қалыпты жабады, сондықтан 3V жанасқаннан кейін қосылады.
- Ыстық плитаның жанындағы цилиндр. Күшейткіштің шегі +60 °С, ал плиталар бір ретке жоғары қызады.
- Кіші күшейткіште үлкен қалып. 400 см² 10 МПа кезінде 400 кН талап етеді: басқа жетек қажет.
Рубрики каталога
Каталог айдарлары
- Пневмоприводы — цилиндры;
- Регуляторы давления AR;
- Калькулятор усилия цилиндра;
- Калькулятор скорости цилиндра.
- Пневможетектер — цилиндрлер;
- AR қысым реттегіштері;
- Цилиндр күшінің калькуляторы;
- Цилиндр жылдамдығының калькуляторы.