Пневмопресс своими руками

Пневматический пресс своими руками

Пневматический пресс своими руками: делаем пневмопресс из газлифта офисного кресла

Для выполнения многих работ в условиях производственных и домашних мастерских очень удобно использовать пресс пневматического типа, который, развивая достаточное усилие, значительно облегчает процесс проведения многих технических процедур. В частности, применяя такое оборудование, можно выполнять гибку изделий из металла, осуществлять высечные технологические операции и безударную клепку, использовать усилие, которое создает такой пресс, для склеивания изделий из древесины и горячего тиснения. Очень удобно, что изготовить простейший, но достаточно эффективный пресс пневматического типа можно своими руками, причем для этого не потребуются дорогостоящие расходные материалы и специальное оборудование.

Самодельный пневмопресс из газового поршня офисного кресла

Подготовка комплектующих

Прежде чем приступать к самостоятельному изготовлению пресса пневматического типа, следует разобраться в принципе его работы. Если гидравлические прессы приводятся в действие благодаря гидронасосу, то в прессовом оборудовании пневматического типа для этих целей используется устройство, вырабатывающее сжатый воздух. В качестве такого устройства может использоваться компрессор или воздушный насос. Сжатый воздух определенного давления подается в пневмоцилиндр или в мембранно-пружинный пневмопривод, на выходном штоке которых и создается требуемое давление.

Устройство газлифта офисного кресла позволяет использовать его в качестве пневматического толкателя

Следует иметь в виду, что пневматические прессы, если сравнивать их с гидравлическими, создают меньшее давление, но во многих случаях его бывает достаточно для выполнения определенных технологических операций.

Итак, для того чтобы сделать простейший пневмопресс, нужно подготовить:

• пневматический амортизатор (такие амортизаторы устанавливаются на офисные и компьютерные кресла);
• воздушный насос или небольшой компрессор;
• резьбовой штуцер диаметром 3 мм;
• соединительный шланг.

Для легкого снятия газлифта с крестовины нанесите проникающую смазку, удалите фиксирующую шпонку и аккуратно выбейте деталь из конусного соединения

Процесс изготовления

Сам процесс изготовления пресса, основой которого будет служить пневматический амортизатор от кресла, осуществляется по следующему алгоритму.

1. На боковой части пневматического амортизатора от кресла, используя маркер, отмечают место, на котором будет установлен резьбовой штуцер.
2. На отмеченном месте выполняют отверстие соответствующего диаметра, в котором нарезают резьбу для установки штуцера.
3. Штуцер вкручивают в подготовленное отверстие, для чего лучше использовать уплотнительную ленту.
4. На верхнюю часть штуцера надевают шланг, для более надежной фиксации которого лучше использовать хомут соответствующего размера.
5. Второй конец шланга соединяют с выходным штуцером воздушного насоса или компрессора и также фиксируют при помощи хомута.

Разметка места установки штуцера

Теперь, когда пневмопресс полностью собран, можно испытать его в работе, для чего достаточно включить воздушный насос или компрессор. После того как воздух из подающего его устройства начнет поступать во внутреннюю часть пневматического амортизатора, выходной шток должен начать двигаться. Если такое движение происходит, то это свидетельствует о правильности выполненных действий.

Проверка работоспособности механизма

Чтобы сделать пресс пневматический настольный более удобным и эффективным в использовании, на рабочем конце его штока можно зафиксировать металлический круг небольшого диаметра, который, воздействуя на обрабатываемое изделие, будет создавать давление на большей площади.

Пресс предложенной выше конструкции при необходимости несложно доработать. В таком же виде его можно использовать для выполнения простейших операций по гибке и высечке. При желании полученную конструкцию можно зафиксировать на основании самого пневматического кресла, где для него уже есть посадочные отверстия. Поступив таким образом, вы получите более удобное в использовании устройство, установленное на надежном основании.

Как сделать функциональный пневматический пресс

Как уже говорилось выше, прессы пневматического типа можно использовать для выполнения горячего тиснения, а также для фанерования шпоном любых древесных материалов (натуральный массив, ДСП, МДФ и др.). Однако для решения таких задач применяется не обычный, а горячий пневматический пресс, который также можно изготовить своими руками. Основное отличие данного пресса от устройства обычного типа заключается в том, что его рабочий орган, который оказывает давление на обрабатываемое изделие, должен нагреваться до определенной температуры.

Нагрев будет производится с помощью ТЭН-ов

Для того чтобы обеспечить нагрев рабочего органа пневматического пресса, в последний необходимо встроить электрические ТЭНы, а сам рабочий орган для обеспечения лучшей теплопроводности изготовить из алюминия. Конструкция пресса пневматического горячего типа обязательно дополняется электрической схемой, состоящей из двух независимых частей:

• электронного блока, который отвечает за включение и нагрев электрических ТЭНов (основным элементом такого блока является контроллер температуры, позволяющий поддерживать ее с точностью до половины градуса);
• блока, который будет обеспечивать управление самим воздушным клапаном (благодаря наличию такого блока можно не только управлять процессом подвода рабочего органа к поверхности обрабатываемого изделия (а также отвода от нее), но и регулировать время выдержки пресса в сжатом состоянии).

Терморегулятор с выходом под твердотельное реле

Электрическая схема пресса с нагревательными элементами

Используя такой пресс с различными рабочими насадками, можно решать многие практические задачи, к которым, в частности, относятся:

• выполнение горячего тиснения на изделиях из кожи (обувь, сумки и др.);
• горячая склейка элементов обуви;
• фанерование шпоном изделия из древесины;
• оформление обложек книг, изготовленных из кожи или кожзаменителя.

В заключении ещё один вариант пресса с подогревом для облицовки мебельных панелей, в котором используется элементы электрического теплого пола.

Пневматический пресс из газлифта офисного кресла

Часто нам бывает необходимо согнуть что-то толстое. При отсутствии соответствующих инструментов, как например пневматический пресс, нам это приходится делать вручную, что не всегда легко. Специально для таких случаев можно изготовить миниатюрный пневматический пресс, который значительно облегчит работу.

Перед тем, как приступить к процессу изготовления пневматического пресса, давайте посмотрим авторское видео, в котором показывается и описывается весь процесс. А уж после этого повторим все самостоятельно.

Как сделать своими руками гидравлический пресс из домкрата, виды, чертежи и технология сборки

Некоторые мужчины много времени проводят в личных домашних мастерских, обрабатывая детали прессованием. Для этого можно использовать приобретенный гидравлический пресс или сделанный своими руками. Прежде чем самостоятельно его сделать, надо ознакомиться с особенностями этого устройства и нюансами его изготовления.

Принцип функционирования и конструктивные особенности

Гидравлическим прессом называют специальное оборудование для домашнего гаража, которое применяется для обработки заготовок или других деталей высоким давлением. Часто его применяют работники автосервиса при починке автомобилей. Прессом могут пользоваться, чтобы из отходов изготовить брикеты или согнуть металлические предметы.

Профессиональный автомобильный пресс стоит недешево, и поэтому некоторые пытаются изготовить его самостоятельно. Однако перед этим лучше ознакомиться с особенностями его конструкции и основными функциональными принципами.

В состав конструкции входят две основные камеры, которые выполнены в виде цилиндров. В меньшей из них происходит увеличение давления за счет перекачивания масла во второй, увеличенный цилиндр. Между цилиндрическими камерами жидкость перекачивается при помощи трубовидного канала, соединяющего камеры. Когда масло попадает во второй цилиндр, возрастает давление на поршень, отвечающий за работу пресса. Также устройство оснащено специальными опорами, в которые помещается обрабатываемое изделие.

Что понадобится для создания пресса своими руками

Перед тем как своими руками сделать прессующее устройство, придется определиться с необходимыми инструментами и материалами.

Для создания прессовой конструкции приобретают следующие материалы:

• Швеллер. Специалисты советуют покупать изделия высотой около 14 см и шириной 6 см.
• Трубы. Для создания пресса используются трубки размером не меньше 4 х 4 сантиметра. Подходят изделия с прямоугольным и круглым сечением.
• Металлические уголки. Компоненты используют при создании каркаса основной рамы. Также они пригодятся при сборке транспортного столика. Длина и ширина каждого железного уголка должна составлять пять сантиметров.
• Стальные листы. Устанавливаются, чтобы выровнять возможные неровности на поверхности. Для изготовления пресса используются листы из стали толщиной 7-8 мм.
• Стальные пластины. Применяют для дополнительного укрепления конструкции. В таком случае ставятся плотные пластины толщиной около сантиметра.
• Часть трубы длиной 10-15 сантиметров. Устанавливают для соединения домкратного штока.

Инструменты

Чтобы своими руками собрать гидравлический пресс, заранее заготавливают специальные инструменты. К ним относят:

• резьбовую вилку;
• болгарку для разрезки металлических изделий;
• уровень;
• рулетку;
• электрическую дрель;
• слесарную ножовку;
• электроды со сварочным аппаратом для соединения металлических компонентов.

Конструкция и построение вакуумного пресса

В конструкции вакуумного пресса имеются определенные особенности, с которыми лучше заранее ознакомиться. Это поможет детальнее разобраться с построением этого изделия.

Прессовочное оборудование вакуумного типа состоит из трех основных элементов, к которым относятся:

• Рама. Основной несущий элемент, к которому крепятся другие компоненты пресса. Его изготавливают из профилированных трубок или рельс.
• Рабочий стол. Именно на его поверхности располагают деталь, которая подвергается прессованию. Также на рабочем столе установлена прижимная рама для закрепления обрабатываемых изделий. Делают из ровных металлических пластин.
• Пневматическая система. Отвечает за проведение основного технологического процесса. Чтобы изготовить такую систему, используют водяной насос.

Среди основных особенностей вакуумной модели пресса выделяют следующее:

• работа оборудования проводится под полным ручным контролем;
• для изготовления вакуумной системы используют общедоступные материалы;
• эффективность изготовленного оборудования не уступает заводским моделям.

Расчет размеров и изготовление механического

Прессы механического типа используются для обработки кожаных изделий, металлических компонентов, а также картона и поролона. Чтобы самому смастерить устройство, необходимо:

• Четыре одинаковых уголка из металла с длиной около 90 сантиметров соединить с четырьмя уголками, длина которых составляет 55 сантиметров. Чтобы их скрепить, используют обычные шурупы или электрическую сварку.
• Закрепить между собой два полученных железных прямоугольника металлическими трубами.
• Усилить изготовленный короб стальными пластинами и поперечными прутьями.
• Сделать в одной из стенок небольшую дверцу, через которую можно будет доставать спрессованные изделия.

Затем приступают к формировке основного компонента — поршня. Для этого железные швеллеры длиной 55-65 сантиметров сваривают друг с другом. После чего конструкцию усиливают поперечной железной балкой. В ее центре присоединяют фланец со вставленным внутрь прутом. Затем к железному коробу с противоположных сторон приваривают швеллеры.

Когда конструкция будет полностью собрана, на прут надевают шайбу с гайкой и подшипником.

Чертежи и технология сборки гидропресса

Перед изготовлением гидропресса придется заранее разработать схему и определиться с габаритами устройства.

Процесс создания гидросистемы начинается с разработки станины, которая считается важнейшим компонентом конструкции.

Ее делают прочной, чтобы она не сломалась во время работы домкрата. При изготовлении станины придерживаются специальных прессформ, и поэтому ее основание изготавливают в виде платформы. Ширина станины зависит от элементов, которые будут обрабатывать прессом, а высота — от размеров домкрата.

Когда станина будет сделана, на ее основание устанавливается домкрат. При правильном расположении устройства его верхняя часть будет отвечать за упор обрабатываемых изделий. В верхней части домкрата размещают металлическую раму, на которую устанавливают рабочий стол. Рама для столика должна быть подвижной, чтобы он передвигался в вертикальном положении.

На боковых сторонах станины устанавливаются два гидроцилиндра с оттягивающими пружинками. Их прикрепляют к конструкции, чтобы возвращать домкрат в его начальное положение. Иногда вместо двух пружинок используют всего одну.

Схема и разработка с электрическим приводом

При создании такого устройства понадобится двигатель, который производит электроэнергию.

Сначала изготавливается рама из двух направляющих, в качестве которых используются железные трубки с прямоугольным сечением. В трубах сверлятся специальные отверстия, к которым будет прикрепляться платформа. После изготовления рамы делают «лифт» для движения прессовой платформы. Для его создания понадобятся металлические уголки. Когда «лифт» будет сделан, изготавливают давящую площадку. Она делается из прочного швеллера, который сможет выдержать нагрузку в 1-2 тонны.

Затем на станок устанавливается домкрат и пружина, которую размещают между «лифтом» и верхней опорной поверхностью. На финальном этапе создания пресса электродвигатель соединяют с домкратом и подключают к оборудованию педаль для регулировки мощности электрогидравлического пресса.

Классическая конструкция из домкрата

Создать классический ручной пресс из домкрата довольно просто. Сначала из толстого швеллера изготавливается рама. Ее угловые части усиливаются стальными листами, которые повышают прочность всей конструкции.

На изготовленную раму устанавливают подвижный элемент, отвечающий за прессование изделий. Специалисты советуют установить на нем специальные ограничители, которые смогут лучше зафиксировать работающий домкрат.

Некоторые оснащают оборудование упорным штоком. Его изготавливают из подшипниковых валов. Упорный шток используют для повышения устойчивости прессовочной конструкции.

Особенности создания мини-пресса

Люди, которые предпочитают использовать компактное оборудование, чаще всего изготавливают самодельный настольный пресс. Это наиболее простая конструкция, которая нечасто применяется на практике. Например, ею пользуются, чтобы раскалывать грецкие орехи или прессовать непрочные жестяные или пластиковые изделия.

Для изготовления каркаса устройства используются плотные деревянные доски. Четыре доски соединяют между собой таким образом, чтобы получился прямоугольный каркас. К верхней части каркаса подсоединяют подвижную прессовочную поверхность, которая также сделана из дерева. В качестве гидравлической системы используют обычные медицинские шприцы.

Заключение

Гидравлические прессы часто используются в различных сферах деятельности. Каждый может приобрести такие устройства в специализированном магазине или сделать самостоятельно. Однако прежде чем приступить к изготовлению, надо ознакомиться с принципом функционирования прессов, а также с основными особенностями различных моделей.

Гидравлический пресс своими руками – оборудование для домашней мастерской

Нередко у любителей что-то ремонтировать или мастерить возникает потребность в обработке деталей, узлов давлением (прессованием). Незаменимым подспорьем в этом станет гидравлический пресс, своими руками сконструированный.

1 Гидравлический пресс – коротко о назначении и принципе действия

Гидравлический пресс представляет собой оборудование, предназначенное для обработки материалов, различных изделий давлением. Устройство приводится в действие жидкостью, которая находится под высоким давлением. В основе работы пресса лежит закон Паскаля.

Оборудование состоит из 2 камер (цилиндров). В первом, меньшем, жидкость приводят в состояние с высоким давлением и подают по трубопроводу или специальному каналу в больший, рабочий цилиндр, где поступающая жидкость создает на поршне усилие, передаваемое на обрабатываемый материал через исполнительный инструмент. Необходимым условием работы пресса является наличие упора, не допускающего перемещение детали или заготовки под воздействием рабочего поршня. В качестве жидкости применяются специальные масла.

В современных промышленных гидравлических прессах расположение рабочего цилиндра чаще всего вертикальное и иногда горизонтальное. В зависимости от своего назначения и типа обрабатываемых материалов это оборудование развивает усилия от нескольких десятков до нескольких тысяч тонн. Пресс нашел широкое применение в металлообработке для штамповки, ковки, правки и гибки, выдавливания профилей и труб, а также при брикетировании, пакетировании, прессовании различных материалов, производстве резиновых, пластмассовых, древесностружечных изделий и во многих других областях.

2 Зачем нужен пресс дома – некоторые варианты применения

В домашней мастерской пресс небольшой мощности может стать ценным помощником при ремонте автомашины и других работах. Для того чтобы выпрессовать подшипник или сайлентблок и на его место запрессовать новый, не потребуется обращаться в автосервис и платить немалые деньги. С помощью пресса можно согнуть металлическую заготовку, сделать рихтовку, под давлением надежно склеить между собой две детали, спрессовать пластиковые бутылки, жестяные банки, бумагу или картон, выжать масло или влагу.

Покупка пресса заводского исполнения обойдется в кругленькую сумму. Но это оборудование можно изготовить самостоятельно, потратившись только на необходимые материалы. При этом можно будет создать устройство, приспособленное и адаптированное под конкретные нужды, с учетом решаемых задач. Так как пресс гидравлический самодельный в любом случае потребует некоторого места, то при отсутствии помещения под мастерскую его можно разместить в гараже.

3 Пресс гидравлический своими руками – конструкции и чертежи

Для домашней мастерской вполне достаточно пресса, развивающего усилия в 10–20 тонн или даже меньше – все зависит от круга поставленных задач. Кроме усилия, это оборудование имеет следующие основные характеристики:

• габариты;
• вес;
• ход поршня;
• наличие манометра;
• рабочие параметры станины.

Для создания давления в рабочем цилиндре используется обычно ручной встроенный или отдельный гидравлический насос. Все зависит от выбора оборудования для изготовления пресса. Наиболее простой, легко реализуемый вариант самодельного пресса – конструкция на основе гидравлического домкрата бутылочного типа, у которого ручной встроенный насос.

Прежде чем приступить к изготовлению пресса, необходимо решить, под какие работы он будет предназначен, и, соответственно, какое усилие должен развивать. После этого необходимо подобрать и приобрести подходящий домкрат (если он будет использоваться при сборке пресса).

Следующий, самый важный этап – создание чертежа будущего пресса. Любой предлагаемый в интернете для самостоятельной сборки гидравлический пресс, чертежи к которому прилагаются, разработан и сделан на основе имевшихся в наличии металлических материалов и гидравлического оборудования. Поэтому, если строго следовать чужим разработкам, то сборка пресса может растянуться до бесконечности и будет заключаться в переделке и подгонке взятой за основу конструкции под приобретенный гидравлический домкрат.

При создании чертежа сначала требуется выбрать схему работы прессового оборудования:

1. Домкрат установлен на основание станины и давит вверх.
2. Домкрат зафиксирован у верха станины и давит вниз.

При этом нельзя забывать, что для выпускаемых домкратов правильное рабочее положение, предусмотренное изготовителем, вертикальное, выдвижным штоком вверх – переворачивать нельзя.

Как правило, используется первый вариант. Второй более удобен для некоторых видов слесарных работ (в частности, для выпрессовывания втулок, подшипников из каких-либо деталей).

4 Разработка чертежа пресса с гидравлическим домкратом

Далее разрабатывают станину – раму, внутри которой домкрат будет давить на детали. Она должна быть прочной и рассчитана на развиваемое домкратом усилие с запасом, так как приводимый в действие пресс будет одновременно давить вверх и вниз, стремясь разорвать раму. Основание станины должно обеспечивать достаточную устойчивость пресса и, желательно, иметь форму платформы. Ширина проема рамы зависит от размеров предназначенных для обработки материалов, но она должна быть не меньше, чем сумма габаритов устанавливаемых элементов прессового оборудования.

Высота – складывается из размера домкрата, желаемого свободного хода его штока, толщины подвижного рабочего стола и высоты предназначенных для обработки объектов. При схеме работы 1 домкрат устанавливают на основание, а упором для деталей будет служить верх станины. Усилие от штока будет передаваться на объект через подвижный рабочий стол. Его монтируют поверх домкрата на раму, по которой он должен свободно перемещаться вверх-вниз, удерживаемый боковыми направляющими.

С обеих сторон домкрата крепят оттягивающие пружины – одной проушиной к основанию станины, а другой к подвижному столу. Их назначение – сжатие домкрата в исходное состояние, когда шток не выдвинут (жесткость и размер пружин должны быть соответствующими). Возможен вариант, когда на шток одето приспособление в виде оправки, к которой крепят одну из проушин пружин – вторую фиксируют к основанию.

Вторая схема работы пресса предполагает, что упором для деталей будет основание станины, а домкрат устанавливают на подвижный стол, который подвешен к верху рамы на оттягивающих пружинах. Под головку штока домкрата в обеих рабочих схемах предусматривают гнездо на узле сопряжения (снизу подвижного стола (вариант 1) или верха станины (вариант 2). Это может быть небольшой отрезок трубы подходящего диаметра.

Для регулировки свободного хода штока домкрата и, соответственно, высоты обрабатываемых объектов возможны следующие решения:

• в верхней части станины делают винтовой привод с штурвалом. Вкручивая винт с плитой на конце, можно будет уменьшать просвет для деталей внутри станины;
• предусмотреть съемный упор в виде рабочего перемещаемого стола, который можно будет фиксировать на раме болтами и гайками или прутками. Для этого в станине просверливают отверстия с шагом по высоте меньше хода штока домкрата;
• предусматривают использование сменных вставок-подкладок из сплошного или полого стального профиля;
• комбинированное применение вышеописанных способов.

Все размеры на чертеже должны быть указаны с учетом не только габаритов домкрата, объектов обработки, но и размеров предполагаемого для использования при сборке пресса металлопроката.

5 Какие материалы и инструменты нужны для изготовления пресса?

Понадобятся следующие инструменты:

• сварочный аппарат;
• электроды;
• слесарная ножовка или угловая шлифмашина с отрезным диском для металла.

В качестве силового агрегата – выбранный гидравлический домкрат. Оттягивающие пружины – дверные, от передних автомобильных кресел или другие. При нижнем расположении домкрата в качестве детали оттягивающего приспособления можно использовать грибок моста со сдвинутыми шлицами – его одевают на шток, крепят пружины к нему и основанию рамы.

Металлопрокат, который может быть использован (объем и размеры согласно разработанному чертежу):

• швеллер от № 8 и выше, прямоугольная или квадратная труба от 40х40 мм, уголок от 50х50 мм – для станины, ее основания, съемного упора, подвижного рабочего стола;
• отрезок стального листа от 8 мм – при необходимости настила на основание или другие элементы конструкции с целью выравнивания поверхности;
• стальная полоса 10 мм – для направляющих, ребер жесткости станины (при необходимости);
• отрезок трубы под головку штока домкрата (подходящего диаметра, длиной примерно 1 см).

6 Как сделать гидравлический пресс самостоятельно?

После создания чертежа и подготовки необходимых инструментов, материалов, комплектующих будет ясно, как сделать гидравлический пресс. Сначала весь металл режут по размерам, указанным на чертеже. Просверливают все отверстия, если они предусмотрены конструкцией, на обозначенных для этого деталях.

Затем из отрезков квадратной трубы сваривают основание, швы на стыках проваривают сверху и снизу. Сверху сваркой крепят соответствующих размеров стальную пластину. С помощью сварочного аппарата изготавливают П-образную конструкцию со строго прямыми углами, которую надежно приваривают к основанию – станина готова.

Изготавливают перемещаемый рабочий стол. Для этого можно использовать швеллер или трубу, отрезанную на длину, меньшую промежуточного расстояния между стойками рамы. К трубе приваривают кусочек трубы под шток домкрата. В качестве направляющих стола используют отрезки полосы длиной, которая равна ширине станины. Заведя трубу между стойками рамы, по бокам приставляют полосы и стягивают всю конструкцию болтами с гайками. Съемный регулировочный упор изготавливается аналогично, но в полосах напротив стоек просверливают отверстия для фиксации на нужной высоте.

Затем в предусмотренных местах доступным способом закрепляют оттягивающие пружины. Оттянув перемещаемый рабочий стол, устанавливают домкрат – пресс гидравлический, своими руками изготовленный, готов. Когда в нем нет необходимости, домкрат можно легко извлечь и использовать по своему прямому назначению.

Пневмопресс своими руками

Шотландский физик Роберт Уотсон-Уотт однажды был остановлен полицейским за превышение скорости, после чего сказал: «Если бы я знал, что вы будете с ним делать, то никогда не изобрел бы радар!».

СТАТИСТИКА

МЫ ВКОНТАКТЕ

НЕМНОГО РЕКЛАМЫ

Наши спонсоры

Может ли воздух произвести значительное по силе действие?

К примеру, нам необходимо воздухом из легких сдуть стопку книг (кстати замечательный предмет для пари с друзьями).

Сколько бы вы не пытались, эта задача для человека (супермены и другие супергерои не в счет) невыполнима. Сколько бы мы не дули, книги будут лежать на месте. Но что, если мы немного схитрим и подложим под стопку книг обычный надувной шарик и будем вдувать воздух в него. Вы заметите, что без малейший усилий наши книги поднимутся над столом. А мы использовали все тот же воздух из наших легких (можете гордо выйти из спора победителем).

Различие заключается в том, что во втором случае мы наш воздух заперли в ограниченном пространстве и не дали ему растечься во все стороны. А когда воздуху некуда деваться, он начинает работать как пружина.

Такое сжатое состояние воздуха и газа изучает пневматика. Пневма́тика (от греч. дыхание, дуновение) — раздел физики , посвящённый механизмам и устройствам, использующим разность давления газа для своей работы.

Иными словами, любое пневматическое устройство использует в своей работе сжатый газ.

Пневматические механизмы встречаются повсюду вокруг нас. Это и тормоза в автобусах, троллейбусах и грузовиках, это и двери в тех же автобусах (слышали, как шипит сжатый воздух при открывании?!), это и отбойные молотки, которыми делают дырки в асфальте…

…и конечно же пневматические ружья.

Популярная забава Paintball (Пейнтбол), где бегают с ружьями и стреляют друг в друга шариками с краской, я уверен, всем известна. Кто не играл, советую!

Так вот в этой статье мы расскажем и покажем как своими руками сделать самое настоящее пневматическое ружье — ружье на сжатом воздухе.

На что же способно такое ружье?! Смотрим:

Материалы:

бутылка пластиковая 1,5 л.;

переходник сантехнический с краном (с ¾ дюйма на ½ дюйма), муфта соединительная (¾ дюйма), отрезок трубы металлопластиковой 70 см (диаметр ½ дюйма), лента уплотнительная.

На последнем рисунке указаны альтернативные детали (у нас их не было вначале), которые также замечательно подходят для нашего случая (переходник с краном ½ на ¾ и муфта с внутренней резьбой на ¾).

Оборудование:

суперклей, гвоздь или шуруп с широкой шляпкой, ножницы, горелка, нож, плоскогубцы, газовый ключ, напильник.

Шаг 1.

Срезаем с бутылки резьбу при помощи ножа. Остатки спиливаем напильником или наждачной бумагой.

Шаг 2.

Нагретым на огне спиртовки (или газовой плиты) шурупом с широкой шляпкой проплавляем отверстие в дне бутылки.

Шаг 3.

Отрезаем от старой велосипедной камеры ниппель и вставляем его в отверстие дна бутылки изнутри. Для этого:

1. Продеваем нитку в отверстия бутылки насквозь.
2. На конце нитки привязываем наш ниппель, а за другой конец тянем.
3. Таким способом Вы без труда сможете продеть ниппель изнутри бутылки.

Шаг 4.

Приклеиваем ниппель к бутылке суперклеем. Главное ­­­- обеспечить 100% герметичность склейки, иначе мы не сможем накачать бутылку до достаточного нам давления.

Чтобы улучшить склейку, можно предварительно зачистить отверстие в дне напильником с внешней и внутренней сторон, избавится от заусенец, приклеить резиновую шайбу, вырезанную из той же старой велосипедной камеры (причем как изнутри, так и снаружи); можно воспользоваться герметиком или термоклеем; а можно совместить это все.

Помните про герметичность и жесткость конструкции, чтобы при присоединении насоса не отклеился наш ниппель.

Шаг 5.

Накручиваем на горлышко бутылки муфту на ¾ дюйма. Т.к. горлышко бутылки пластиковое, оно достаточно хорошо поддается накручиванию без предварительной нарезки резьбы. Докручиваем муфту до упора во внешний ободок горлышка. При необходимости используем газовый ключ.

Шаг 6.

Вкручиваем во второй конец муфты наш кран. Предварительно резьбу крана уплотняем при помощи сантехнической уплотнительной ленты. (Можно уплотнить любым другим удобным для Вас способом).

Еще раз напомню, что для нас очень важна герметичность конструкции.

Шаг 7.

Накручиваем на резьбу крана отрезок металлопластиковой трубы диаметром ½ дюйма. Резьбу предварительно можно и не нарезать, т.к. пластик внутри трубы легко поддается плотному накручиванию на саму резьбу крана.

Отрезок трубы мы брали 70 см в длину.

Шаг 8.

Наше пневматическое ружье готово! Наслаждаемся плодами своего труда и готовимся к испытаниям.

Подробную видео инструкцию сборки смотрите ниже:

Для испытания пневматического ружья нам понадобится:

1) насос (желательно с манометром, чтобы контролировать давление в бутылке),

2) снаряды (пейнтбольные шарики, фрукты, овощи, вода, бумажные комочки…да все что угодно).

Инструкции по применению:

1. Закрываем кран.
2. Накачиваем в бутылку воздух до 3-4 атмосфер. Будьте осторожны, не перекачивайте бутылку. (При давлении в 6 атмосфер у меня взорвалась бутылка.)
3. Заряжаем ружье нашим снарядом через дуло.
4. Прицеливаемся и стреляем, резко открыв кран.

Внимание! Выполнять все действия со сжатым воздухом следует под присмотром взрослых!

Не направлять на людей и животных!

Пневматика может стать опасным оружием в руках людей без чувства меры и ответственности за свои действия.

Научно-исследовательский проект «Использование сжатого воздуха для совершения работы»

Научно-исследовательский проект «Использование сжатого воздуха для совершения работы. Моделирование и исследование работы пневматического пресса»

Слово «пневматика» произошло от греческого pneumatikos – воздушный. Пневматические машины используются уже более 2000 лет. Пневматика — это раздел физики, изучающий равновесие и движение газов, а также посвящённый механизмам и устройствам, использующим разность давления газа (чаще всего воздуха) для своей работы.
Пневматические механизмы находят широкое применение в промышленности. Подобно сети электроснабжения, на предприятиях устанавливают централизованную систему распределения сжатого воздуха или другого газа. Обычно пневматические устройства содержат поршни и клапаны для управления потоками газа (воздуха). Где еще применяются пневматические механизмы? Например, в кабинете дантиста – бормашина работает на сжатом воздухе, который обеспечивает высокую скорость и плавность вращения инструмента.
Пневматические системы обладают рядом достоинств по сравнению с гидравлическими системами, в которых вместо воздуха используется жидкость, что делает актуальным исследование по выбранной теме.

Цель данной работы заключалась в том, чтобы собрать модель пневматического штамповочного пресса, изучить принцип действия пресса и его отдельных узлов и определить эффективность его работы. Штамповочный пресс применяется для придания материалам нужной формы. Чтобы пресс успешно использовался на производстве, он должен быть достаточно мощным и как можно более быстродействующим.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
— изучить законы, лежащие в основе работы пневматического пресса;
— собрать модель пневматического штамповочного пресса на основе LEGO EDUCATION;
— установить:
— максимальное значение начального давления воздуха в баллоне при использовании ручного насоса;
— зависимость давления от числа ходов при работе пневматического пресса;
— количество циклов, которое можно осуществить при максимальном значении начального давления при работе пресса вхолостую и в рабочем режиме;
— определить время штамповки одной детали;
— определить зависимость силы, действующей на поршень в цилиндре, от числа ходов и числа циклов;
— оценить эффективность работы пресса без компрессора и с компрессором;
— сравнить пневматический пресс с гидравлическим;

Выдвигаемая гипотеза заключалась в том, что: давление и сила, действующая на поршни цилиндров в прессе уменьшаются с ростом числа его рабочих движений (ходов и циклов), а значит увеличивается время, необходимое для штамповки каждой последующей детали. Эффективность работы пресса (его быстродействие) зависит от скорости, с которой сам штамповщик сможет работать на этом штамповочном прессе. Автоматизация процесса штамповки (замена человека роботами) должна повышать эффективность. Чтобы избежать снижения давления в пневматической системе, к ней можно подключить компрессор для исключения ручного режима работы насоса, который повышает время штамповки, а значит снижает экономическую эффективность.

Устройство пневматического пресса
Принцип работы пневматического штамповочного пресса
В данной модели пресса используется двухконтурная схема, со своимцилиндром и пневмопереключателем в каждом контуре. Один контур обеспечивает собственно штамповку, а другой – выталкивает готовые детали из рабочей зоны. Полный рабочий цикл пресса включает в себя четыре основных движения: штамповку, подъём, опускание и подъём эжектора. На штамповочный пресс воздействует давление непосредственно из пневматической системы. Работу эжектора обеспечивает сложная система рычагов второго рода.

Составные части пневматической системы
Основными элементами любой пневматической системы являются насосы, цилиндры и клапаны, при помощи которых можно выполнить основные операции. На самом деле в реальных пневматических машинах используется гораздо больше компонентов.

Рассмотрим цилиндр. Нам кажется, что он пустой, но на самом деле он полон молекул воздуха. Мы их не видим, потому что они очень маленькие, но при этом имеют определённую массу и двигаются с большой скоростью, за счёт чего при соударении со стенками цилиндра оказывают на них давление. В открытом цилиндре давление такое же, как и в комнате, то есть, атмосферное.
Если цилиндр герметично закрыть, молекулы воздуха получаются запертыми в нём, и при сжатии воздуха в цилиндре в единице объёма оказывается больше молекул, частота их ударов о стенку на единицу площади увеличивается, и сила воздействия молекул на стенки возрастает. Эта сила называется давлением. Величина давления зависит от количества молекул в цилиндре, что определяет частоту их соударений со стенками. Молекулы сжатого воздуха получают дополнительную потенциальную энергию.
Если извлечь поршень из цилиндра, сжатый в нём воздух будет расширяться до тех пор, пока давление внутри цилиндра не уравняется с внешним давлением. В управляемой воздушной линии можно преобразовать энергию расширяющегося воздуха в кинетическую энергию поршня, который будет совершать полезную работу.

Пневматический цилиндр пресса
Пневматический цилиндр преобразует потенциальную энергию расширяющегося воздуха в кинетическую энергию механического движения. Приходящий в цилиндр сжатый воздух начинает расширяться и давить на поршень, заставляя его двигаться вверх или вниз в зависимости от того, через какой патрубок воздух поступает. Все пневматические цилиндры в ЛЕГО – наборе – двустороннего действия, то есть, сжатый воздух может попадать в цилиндр через два входных патрубка.

Насос
Насосом воздух сжимают. Для регулирования движения воздуха внутри насоса служат поршень и эластичная диафрагма. При ходе штока вниз поршень в цилиндре сжимает воздух, за счет повышения давления воздуха эластичная диафрагма отгибается и воздух выходит в выпускной патрубок. При обратном ходе поршня (вверх) воздух через уплотнение поршня поступает в цилиндр. При этом эластичная диафрагма распрямляется (принимает исходную форму) и препятствует попаданию сжатого воздуха обратно в цилиндр.

Трёхпозиционный пневмопереключатель
Сжатый воздух, поступающий из насоса или баллона в переключатель через входной (впускной) патрубок, можно направить через один из двух выпускных патрубков на другие пневматические устройства или просто перекрыть.
В резиновом уплотнении переключателя имеется специальная камера, через которую входящий сжатый воздух перенаправляется в тот или другой выпускной патрубок. Выпускной патрубок, который оказывается незадействованным, автоматически открывается, позволяя воздуху выйти из цилиндра в атмосферу.

Манометр
Манометр – это прибор для измерения давления. Он даёт возможность контролировать изменение давления в работающей пневматической системе. ЛЕГО-манометры показывают давление как в барах, так и в psi (фунты на квадратный дюйм.

Трубки, тройники и баллон
Для подачи сжатого воздуха на разные устройства пневматической системы в наборе имеются разноцветные гибкие трубки различной длины. Цвет трубок помогает обнаруживать ошибки при монтаже пневматической системы и определять направление потоков воздуха. В ЛЕГО-моделях трубки используются следующим образом. Синие трубки предназначены для соединения насоса, баллона и пневмопереключателя. Светло-серые трубки — для соединения переключателя и нижнего патрубка пневматического ци-линдра. Чёрные трубки — для соединения переключателя и верхнего патрубка пневматического цилиндра.
Конструкция трубок обеспечивает стравливание воздуха в местах соединения, если давление оказывается слишком высоким. При помощи тройников можно направить воздух одновременно по разным трубкам. В баллоне хранится сжатый воздух.