Пресс из трубы своими руками

Для некоторых операций домашнему мастеру может потребоваться пресс со значительным усилием сжатия, но приобретение оборудования такого класса будет совершенно неоправданным. Сегодня мы расскажем, как за несколько часов собрать надёжный пресс на основе гидравлического автомобильного домкрата.

Из чего и как собрать раму для пресса

Материал для станины, её конструкционная прочность и способ сборки должны определяться давлением, которое домкрат способен выдать. Для точного расчёта важно понимать, в каком направлении действуют нагрузки в процессе работы.

Основа пресса — прямоугольная П-образная рамка из швеллера или спаренного стального уголка. Основной действующей силой является противодействие сжатию, выраженное в сосредоточенной нагрузке. Основное усилие концентрируется в центрах горизонтальных перекладин. Силами, растягивающими вертикальные стойки пресса, и явлениями деформации в сжимаемых деталях вполне можно пренебречь.

1 — верхняя упорная балка; 2 — болты; 3 — домкрат 20 т; 4 — возвратные пружины; 5 — подвижная балка; 6 — стопорный палец; 7 — регулируемая опорная балка; 8 — поперечная балка; 9 — ножки из уголков

Для установки со сдавливающим усилием до 5 тонн для изготовления рамы можно смело использовать:

1. Швеллер по ГОСТ 8240–89 типоразмера 8П.
2. Пару горячекатанных уголков по ГОСТ 8509–93 размера 50х5 мм, связанных 10 мм прутьями через 20–25 см, либо цельным сварным швом.

Размеры швеллера 8П

Сразу оговоримся, что примерные данные по металлопрокату мы приводим для рамы, у которой внутреннее окно не шире 100 см. По аналогии при использовании домкрата с усилием до 10 тонн раму следует изготовить из:

1. Швеллер типоразмера 10П.
2. Спаренная угловая сталь 63х7 мм, соединение цельным швом с внутренними вставками номинального сечения.

Размеры швеллера 10П

Если же необходимое усилие сжатия достигает 15 т или выше, то раму следует изготовить из:

1. Швеллер типоразмера 14П.
2. Спаренный уголок 75х8 мм, соединение аналогично предыдущему.

Размеры швеллера 14П

Указанное выше предложение по металлопрокату подразумевает десятикратный запас прочности, что полностью исключает превышение предела упругих деформаций и является нормальным для установок такого рода. Все соединения рамы должны быть сварными с цельными двухсторонними швами и подрезкой встык. Если сваркой соединение не выполнить, допускается сборка на болтах или шплинтованных пальцах. При этом обязательно нужно брать в расчёт максимальную допустимую нагрузку на срез.

При болтовом соединении основная нагрузка становится рассредоточенной и усилие сжатия пресса нужно разделить на количество болтов или пальцев. Разрушающее усилие среза болтов из наиболее распространённой стали СТ-3 составляет:

1. М10 — около 2500–3000 кг.
2. М12 — 4000–4500 кг.
3. М14 — 5500–6000 кг.

Для обеспечения необходимого запаса прочности каждый элемент крепления должен испытывать нагрузку в пять раз меньше разрушительной. Для стальных пальцев усилие можно принимать на 10–15% выше указанных значений. Если нужное количество креплений не получается разместить в угловом узле, следует увеличить прочность косынками, для которых предпочтительно использовать угловую сталь вместо листовой. Это же применимо и к сварной конструкции рамы, что также помогает избежать использования излишне массивного сталепроката.

Помимо нагруженной верхней части станина включает в себя две стойки с ножками, обеспечивающими прессу достаточную устойчивость, и поперечную балку, которая может быть переставной при обработке деталей разного размера. Сечение верхней и нижней балок должно быть эквивалентным, также как и сечение элементов их крепления. Ножки и опору каждый волен реализовать по своим соображениям, они не испытывают рабочих нагрузок помимо собственной массы пресса. Единственное требование — наличие нижней перекладины, придающей конструкции дополнительную жёсткость.

Какой использовать домкрат и как его доработать

Наиболее доступным и пригодным для изготовления домашнего пресса будет гидравлический автомобильный домкрат стаканного типа. Как упоминалось выше, рабочее усилие вы вправе выбирать под свои задачи, в продаже присутствуют относительно недорогие устройства, способные выжимать до 20 тонн и даже больше.

Основная проблема с использованием таких домкратов заключается в их неспособности работать в перевёрнутом положении. Кажется наиболее логичным закрепить домкрат стационарно на верхней балке и использовать нижнюю как опору под деталь. Однако для этого потребуется доработка гидравлического механизма.

Первый вариант переделки домкрата — установка дополнительного расширительного бачка ёмкостью около 300 мл. Бачок связывается с заливным отверстием домкрата обычной силиконовой трубкой. Для её плотной посадки можно использовать резьбовые штуцеры под кислородный шланг, которые в ассортименте присутствуют в любом магазине автозапчастей.

Другой вариант переделки потребует разборки домкрата. Необходимо полностью слить масло и прокачать плунжер, затем скрутить верхнюю прижимную гайку, зажав её в тисках. После этого резиновой киянкой расшатывается внешний стакан, он должен выйти из посадочного кольца в основании домкрата. Сразу возле рычага плунжера расположено отверстие для забора рабочей жидкости. Вся проблема кроется здесь: стакан наполнен не полностью и поэтому в перевёрнутом состоянии отверстие не контактирует с маслом. Чтобы это устранить, в него нужно плотно запрессовать трубку, длиной почти во всю высоту стакана.

Если не переделывать домкрат, придётся реализовать более сложный механизм с дополнительной третьей балкой. Она должна скользить по боковым стойкам-направляющим и иметь достаточно плотную посадку, чтобы при накачке давления домкрат не сдвинулся с места. В нашем случае домкрат просто крепится в перевёрнутом положении к центру верхней балки. Здесь не нужно массивных болтов, достаточно проделать в опорной пластине домкрата пару отверстий и обеспечить фиксацию болтами М10 или М8, способными выдержать вес самого домкрата и незначительное усилие сдвига на начальном этапе сжатия.

Изготовление прижимных колодок

Шток домкрата не очень удобен в работе, обычно требуется увеличенная площадь сжимающих бабок для использования широкого набора пресс-форм и работы с крупногабаритными деталями. При этом усилие должно распределяться по всей площади сжимаемых поверхностей равномерно, не вызывая деформации.

В простейшем случае в роли прижимных колодок могут выступить короткие полнотелые чушки. В них достаточно просто изготовить глухие отверстия с резьбой для фиксации к основной конструкции пресса. Но такого рода детали не всегда доступны обывателю, поэтому предлагаем вариант собственного изготовления бабок, способных без вреда выдержать значительное усилие сжатия.

Верхняя бабка должна иметь возможность составного крепления со штоком домкрата, исключающего сдвиг во время работы. Говоря проще, в бабке следует изготовить несквозное отверстие, в которое пятка домкрата войдёт с минимальным зазором. Также понадобится пара отверстий для крепления пружин возвратного механизма.

Обе бабки можно изготовить из двух отрезков швеллера или четырёх кусков уголка, формирующих параллелепипед с открытыми боковыми гранями. Швы на плоскостях, через которые проходит ось основного рабочего усилия, следует заваривать сплошным швом изнутри, остальные — снаружи. Одна из граней глушится квадратной вставкой, после чего внутренняя полость заливается пескобетоном марки 500. После застывания бабка заваривается с другой стороны, так получаются две несжимаемые колодки.

Для посадки на домкрат достаточно приварить в верхней части бабки отрезок трубы соответствующего диаметра, которая выполнит роль обсадки стакана. Для ещё большей надёжности на дне гильзы крепится шайба с отверстием под пятку штока. Нижнюю бабку можно просто поставить на переставную балку, но лучше наварить пару уголков или стальных прутьев, ограничивающих сдвиг.

Переставная опорная балка

Как вы уже знаете, нижняя балка должна иметь сечение не меньше, чем у верхней, но она отличается по конструкции. Опорный стол изготавливается из двух швеллеров, обращённых рёбрами наружу, которые прикладываются по разные стороны стоек и свариваются в центральной части вставками из уголка или толстой арматуры. Вдоль центра балки имеется свободное пространство, чем объясняется необходимость изготовления нижней опорной колодки. Последняя должна опираться как минимум на половину ширины каждой полки, упоры от сдвига навариваются по центру нижней части.

Лучший вариант фиксации балки на стойках — с помощью массивных стальных пальцев. Для этого в вертикальных швеллерах рамы следует изготовить ряд круглых просечек на разной высоте с параллельным расположением. Как вы понимаете, диаметр пальцев не может быть меньше совокупного сечения всех болтов, используемых в скреплении верхней части рамы.

Возвратный механизм

Последняя часть конструкции самодельного пресса — пружинный механизм, который будет складывать домкрат при открытом перепускном клапане. Для этой цели подойдут обычные пружины для доводки дверей, которые можно в неограниченном количестве приобрести в любом хозяйственном магазине.

Задача осложняется при использовании верхней прижимной бабки, значительный собственный вес которой не позволит пружинам сжаться. Как вариант можно увеличить число пружин до четырёх или шести, или использовать более мощные пружины растяжения для ворот.

При отсутствии верхней колодки необходимо закрепить пружины к штоку домкрата. Для этого понадобится шайба, внутреннее отверстие которой больше регулировочного винта штока, но меньше диаметра поршня. Пружина крепится к ней через два небольших отверстия по краям и фиксируется к верхней балке аналогичным образом или на приваренных крючках. Располагать пружину строго вертикально не обязательно, вы можете компенсировать излишек длины наклонным положением.

Производство немыслимо без прессовочных операций, а современное тем более: обработка металлов и вообще материалов резанием дает отходы, которые в конечном итоге сильно бьют по экологии и экономике. В домашней мастерской, в гараже, ИП-индивидуалу, работающему по металлу, также трудно обойтись без штамповки, ковки, правки, гибки, формовки (сплющивания), запрессовки и выпрессовки заготовок и деталей, но выбор прессов для индивидуального пользования никак не широк, а цены пугают. Не менее необходим пресс и просто на хозяйстве – для отжима сока, масла, тюкования сена. Сок/масло первого отжима можно получить только из специального пресса (см. далее); особо тщательно и со знанием дела нужно давить виноград на вино. А с выбором готового пресса и ценами на них ситуация сходная с предыдущей. Наконец, рост цен на энергоносители вынуждает многих домовладельцев задумываться о переводе автономного отопления на бросовое (альтернативное) топливо или, по крайней мере, как делать из имеющихся отходов ЛПХ (соломы, лузги, шелухи, опилок, стружек) топливные пеллеты или брикеты; для этого также нужен специальный пресс. Вот тому, как изготовить пресс своими руками для указанных и некоторых других целей (также см. далее), и посвящена эта публикация.

Самодельные прессы различного назначения

Когда надо покупать

Настольный ручной механический мини-пресс

Но вот когда пресс ни в коем случае не надо делать самому, так это когда вы занимаетесь точной механикой, оптикой, ювелирными работами. Все самодельные прессы особой точностью не отличаются: в домашних и/или кустарных условиях их лучше и не сделаешь. А неточный мини-пресс может сломать или непоправимо испортить малюсенькую незаменимую детальку, расколоть линзу, драгоценный камень и т.п. В этих случаях лучше все же приобрести настольный мини-пресс; из них ручные механические реечные (см. рис. справа) есть в широкой продаже и цены на них приемлемы.

Бить иди давить?

Прессовочные операции осуществляются в основном давлением и ударом. Ударная прессовка весьма экономична: от удара в металле заготовки возникает волна упругости, отчего металл лучше течет и меньше сопротивляется деформации. В практике любителей и мастеров-индивидуалов ударная прессовка широко применяется для холодной ковки металлов, особенно художественной. Ударные прессы выполняются чаще всего ударно-инерционными: энергия аккумулируется в механическом накопителе (маховике, падающем грузе). Затем накопитель вводится в зацепление с пуансоном пресса, который и бьет по заготовке. Ударно-инерционные прессы весьма компактны: такой пресс массой 1 т и размерами в плане ок. 1х1 м способен создать мгновенное усилие больше 1000 тс. Но ударная прессовка – одна из самых аварийно- и травмоопасных операций, поэтому далее будет рассмотрен только один вариант ударного пресса, пригодный для использования в домашней мастерской.

Какой делать?

Прессование давлением позволяет выполнять практически все необходимые в обыденной жизни прессовочные операции. Самодельные прессы выполняются чаще всего энергетически автономными, т.е. без отдельного привода, резервуаров рабочего тела, станций подкачки и пр. Выбор той или иной конструктивной схемы пресса определяется в конечном итоге его назначением и рабочим усилием.

В качестве встроенного в пресс силового блока проще всего применить автомобильный домкрат – он развивает усилие до 100 тс, а домкраты на 10 тс общеупотребительны. Единственная операция, с которой пресс из домкрата не справится – это формовка (сплющивание) концов прутьев при художественной холодной ковке.

Домкрат используется чаще всего гидравлический бутылочный (но см. также ниже). В таком случае гидравлический пресс можно сделать по одной из след. рамных конструктивных схем (см. рис.):

Основные конструктивные схемы самодельных прессов

• Поз. А – домкрат перевернут, наглухо закреплен на неподвижной верхней траверсе, а к головке рабочего штока домкрата крепится пуансон. Это самая простая и в то же время надежная и вибрационно устойчивая конструкция (о роли вибраций в работе пресса см. далее). Недостатки – если домкрат понадобился по прямому назначению, демонтировать его достаточно сложно и долго, а качать рычаг домкрата, висящего вверх ногами, не очень-то сподручно.
• Поз. Б – схема с подвижным столом. Конструктивно сложнее, т.к. добавляется подвижная траверса – стол. Качают домкрат как всегда, снять его просто, т.к. он может быть вовсе не закреплен. Недостатки – наихудшая вибростойкость; кроме того, технология большинства прессовочных операций рассчитана на то, что пуансон давит на заготовку или деталь сверху, а если наоборот, то сложно и может вовсе не получиться. Зато для ремонтных и/или механосборочных работ это оптимальный вариант: если нужно выдавить из шкива или подшипника намертво приржавевший к нему вал или, наоборот, напрессовать их на вал, то его (вала) длина ограничивается только высотой потолка в мастерской. В целом же гидропресс с подвижным столом из домкрата это наилучший вариант для гаража или СТО.
• Поз. В – с силовым блоком на подвижной траверсе. Конструктивно наиболее сложен, но виброустойчив, прочен и долговечен, т.к. нагрузка на самое слабое звено – подвижную траверсу – не точечная, а фактически рассредоточенная. Домкрат также может быть не закреплен, но, если вывернется и грохнется, последствия будут хуже, чем если свалится с опорной плиты. Недостаток – качать домкрат, который потихоньку ползет вниз, не вполне удобно.

Примечание: опорная плита – штука тяжелая, громоздкая, материалоемкая. Разместить пресс на плите в мастерской или гараже не всегда возможно. Поэтому раму самодельных прессов чаще всего ставят не на плиту, а на нижнюю неподвижную траверсу, конструктивно аналогичную верхней (см. далее). Виброустойчивость пресса от этого падает прим. вдвое, но для любительских условий это приемлемо.

Винтовой пресс с ручным приводом (поз. Г) позволяет создавать усилие максимум до 1,5-2,5 тс. В работе с металлом применяется, когда такого достаточно, в след. случаях (см. также видео):

Когда достаточно усилия прессовки менее указанных значений:

Видео: ручной винтовой пресс для мастерской

Пресс — это приспособление, которое позволяет сжимать предметы с большой силой. В домашнем хозяйстве у него широчайший спектр применений: от выпрессовки или запрессовки подшипников в условиях гаража до выжимки сока из винограда для приготовления домашнего вина. У многих в хозяйстве есть подобный пресс. Своими руками сделать подобное оборудование несложно, его преимущество перед произведенными заводским способом в том, что он разработан специально под нужды хозяина и продуман до мелочей.

Способы применения

Заводские изделия, представленные в магазинах, зачастую имеют или хлипкую, ненадежную конструкцию, или слишком высокую цену. В интернете можно найти чертежи пресса своими руками из домкрата, которые лишены таких недостатков.

В домашнем хозяйстве самодельный пресс является надежным помощником для выполнения обширного круга работ:

• Штамповка, изготовление деталей из листового металла при помощи матриц или оправок.
• В качестве съемника и запрессовщика подшипников, сайлентблоковый, валов и пр.
• Выравнивание деформированных металлических деталей.
• Формовка изделий из металлических заготовок.
• Получение сока из различных овощей и фруктов.
• Изготовление топливных брикетов из бросового сырья (макулатура, солома, листья, угольная пыль и т. п. ).
• Прессование мусора для удобства утилизации.

Этот список можно еще продолжить, но и так понятно, что пресс — это важное и нужное приспособление. Отдельно следует выделить применение пресса для проведения авторемонтных работ. Даже малая гаражная автомастерская не сможет без него обойтись.

Конечно, некоторые работы можно выполнить при помощи тисков, но, во-первых, у них слишком малый рабочий ход, во-вторых, это менее удобно и гораздо медленнее.

Необходимые инструменты и материалы

Можно сделать самодельный пресс из домкрата. Своими руками устройство можно собрать довольно быстро. Для этого потребуется:

• Домкрат. Это главный элемент всей конструкции. Лучше всего использовать гидродомкрат. Если такого нет в наличии, можно применить механический винтовой или самодельный домкрат. А также для дополнительного удобства и механизации работ можно применить гидравлический цилиндр. Запитать гидравлику можно от мотоблока, трактора и даже от масляного насоса с электроприводом.
• Швеллер. Лучше всего брать швеллер 8П или 10П. Станина из такого металла сможет выдерживать давление нагрузку до 15−20 тонн, чего более чем достаточно для бытового применения.
• Отрезок трубы со стенкой не менее 4 мм для изготовления упорного штока.
• Металлический уголок. Оптимально выбрать прокат с полкой от 50 мм до 75 мм.
• Крепежные метизы. Желательно выбирать повышенного класса прочности, чтобы их не сорвало от нагрузки.
• Листовой металл толщиной 8 мм — 10 мм для изготовления основания стола, ребер жесткости, направляющих.
• Пружины (2 или 4 шт.) для создания возвратного механизма.
• Сварочный аппарат, электродрель, болгарка, струбцина.

Необходимое количество металлопроката и крепежных метизов определяется в каждом случае индивидуально.

Выполнение работ

Самый популярный и универсальный вариант — гидропресс. В первую очередь создается платформа для размещения домкрата и рама. Основание должно быть самой укрепленной частью пресса, так как оно принимает на себя наибольшую нагрузку, которую затем распределяет по всей остальной конструкции.

Платформу и раму изготавливают из швеллера и дополнительно усиливают ребрами жесткости. Все швы необходимо проваривать с двух сторон. Для большей стойкости домкрата приваривается прямоугольный металлический лист. Чтобы подвижный упорный элемент двигался без перекосов к раме приваривают направляющие флажки. Предварительно нужно сделать чертежи гидравлического ручного пресса. Своими руками начертить их несложно, к тому же так вы учтете все детали будущего устройства.

Упор и стойки

Следующий этап — изготовление упора и стоек. Используется швеллер или уголок. Длина упора должна соответствовать ширине опорного механизма. Все стыки качественно провариваются. После этого следует изготовить съемный упор, он будет двигаться вдоль направляющих и передавать усилие от домкрата. Для этого из металлического листа следует вырезать две полосы и просверлить в них отверстия под болты.

Привариваются небольшие крючки для закрепления пружин. При нижнем расположении домкрата, относительно всей конструкции, можно ограничиться слабыми пружинами или вовсе от них отказаться. В этом случае вес всей конструкции будет давить на домкрат и тем самым задвигать шток. Пружины также не понадобятся при использовании винтового домкрата.

Для пресса с верхним расположением, следует применять очень мощные пружины. Им, помимо преодоления сопротивления гидрожидкости в домкрате, понадобится подтягивать вверх вес домкрата и упора.

Если планируется применять пресс для авторемонтных работ, то удобно будет изготовить упорный шток из трубы или сломанного вала. Он понадобится для выпрессовки и запрессовки деталей.

Сборка элементов

Следующим этапом работ является сборка и подгонка всех элементов пресса. И также проверяются все сварные соединения. Сварка должна быть безупречной, любой дефект при работе под нагрузкой может привести к разрушению пресса и даже опасности возникновения несчастного случая. Финальный штрих — грунтовка и покраска всей конструкции. Пресс готов, его конструкция позволяет с легкостью извлекать домкрат в случае необходимости.

Такой несложный способ позволит обзавестить очень полезным в хозяйстве инструментом: пресс для изготовления деталей или пресс для яблок, своими руками можно сделать тот тип оборудования, который будет необходим.