Гидравлический пресс для домашнего хозяйства своими руками

Вопрос А. Герасенкова, город Великие Луки.

Меня интересует конструкция пресса на основе гидравлического домкрата.

Рис. 1. Пакетный пресс: 1 - верхняя плита пресса; 2 - коробка; 3 - пакет с продуктом; 4 - перфорированная пластина; 5 - плита с дренажными канавками

Отжиманием называется процесс отделения жидкости от двухфазной системы "твердое - жидкое" путем сжатия ее между сближающимися плоскостями в условиях, обеспечивающих отвод жидкости. Отжимание преследует ту же цель, что и фильтрация - разделение жидкой и твердых фаз. Однако при фильтровании исходная смесь, как правило, имеет достаточную текучесть и способна перекачиваться насосом. При отжимании исходная смесь имеет достаточно "густую" консистенцию и может сохранять ту или иную форму. Отжиманием пользуются также и тогда, когда требуется более полное отделение жидкости от осадка, полученного при фильтровании. В некоторых случаях отжимание предшествует процессу сушки, так как механические методы отделения воды всегда дешевле термических; поэтому отжиманием часто пользуются как первой стадией удаления влаги из системы. В производстве растительных масел конкурируют процессы отжимания и экстракции жидкой фазы растворителями. Заметим, что здесь отжимание дает менее полное отделение масла, но зато оба продукта (масло и жмых) получаются более высокого качества.

Рис. 2. Плиточный пресс: 1 - верхняя плита пресса; 2 - верхняя (нижняя) плита с дренажными канавками; 3 - перфорированная пластина; 4 - средняя плита с дренажными канавками

Гидравлическими прессами периодического действия для отжимания жидкой фазы пользуются в промышленной практике издавна, хотя в настоящее время все чаще применяют прессы непрерывного действия, простейшим примером которых можно считать шнековую соковыжималку с коническим шнеком.

По способу создания усилия при отжимании "периодические" прессы подразделяют на механические (рычажные, эксцентриковые, кривошипные, винтовые) и гидравлические. Гидравлические прессы, как правило, более мощные. Заметим также, что привод гидравлического пресса (а в качестве привода в домашнем хозяйстве проще всего использовать обычный гидравлический домкрат) более компактен, что позволяет выполнить и пресс в целом более компактным.

По форме сближающихся плоскостей, сжимающих "двухфазную систему", различают пакетные, плиточные, чашечные и корзиночные прессы периодического действия.

Рис. 3. Чашечный пресс: 1 - верхняя плита пресса; 2 - верхняя (нижняя) плита с дренажными канавками; 3 - фильтрующая ткань

Пакетный пресс. Здесь продукт для отжимания заворачивают в салфетки из ткани, после чего полученные пакеты укладывают в стальные коробки, устанавливаемые друг на друга между неподвижной и подвижной плитами вертикального пресса. Пакет в коробке находится на перфорированной пластине, расположенной поверх плиты с дренажными канавками. Далее на пакет ставят коробку с другим пакетом (рис. 1). Пакеты, уложенные в коробки, сжимают, жидкость через перфорированные пластины и дренажные канавки стекает в поддон основания пресса (поддон располагают на нижней плите пресса под нижней коробкой). Плиточный пресс. По принципу действия плиточный пресс аналогичен пакетному, только пакеты с исходным продуктом во время прессования находятся не в коробках, а просто лежат на плитах с дренажными канавками и открыты с боков (рис. 2). Этот пресс и называется прессом открытого типа. В некоторых случаях плиты изготовляют полыми, устраивая в них нагревательные элементы. Так, при получении масла сначала при холодных плитах вырабатывают масло высшего сорта, а затем остатки масла выжимают, подогрев плиты. Эта часть масла получается несколько худшего качества.

Чашечный пресс. Здесь подлежащий прессованию продукт (материал) помещают в цилиндрическую чашу с расположенными сверху и снизу фильтрующими прокладками или ситами, и сжимают с помощью плунжера (рис. 3). В этом случае фильтрующие прокладки находятся только сверху и снизу продукта, поэтому они не растягиваются и не рвутся, как салфетки в пакетных и плиточных прессах. Так как прессуемый продукт окружен стенками со всех сторон, то здесь ему "разрешается" быть более жидким, чем при обработке в прессах других типов.

Корзиночный пресс. В подобном прессе продукт для отжимания помещают в цилиндр, изготовленный из узких деревянных планок (стальных полос) или перфорированного стального листа. При сжатии плунжером продукта жидкость выходит через узкие щели или отверстия в стенке цилиндра и стекает в поддон.

Рис. 4. Корзиночный пресс: 1 - верхняя плита пресса; 2 - корзина; 3 - мешок с продуктом; 4 и 5 - соответственно петля и замок обруча корзины

В этом прессе продукт укладывают в корзину либо непосредственно, либо в мешке из фильтровальной ткани. Иногда стенки корзины изнутри покрывают металлической сеткой. С целью придания прочности корзине ее обычно снабжают обручами. Чтобы было легче вынимать из корзины мешки с отжатым продуктом, ее цилиндрическую часть делают легкоразъемной (рис. 4). Корзиночные прессы с винтовым механическим приводом широко применяют в виноделии для отжима виноградного сока и т.д., когда не требуется высокое давление. Однако не всегда все так просто. Так, при отжимании облепихового масла из раздробленных семян (после его экстракции, то есть обработки семян подсолнечным маслом при температуре до 60°С) на винтовом прессе требуется многократное поджимание плиты. Давление, создаваемое в прессе при повороте гайки, быстро возрастает, так как здесь отток масла затруднен волокнистой структурой измельченных семян. При отжимании же необходимо постоянное давление, что можно обеспечить с помощью аккумулятора энергии. Простейшая конструкция пресса, создающего постоянное давление на мешочек со жмыхом, описана в альманахе Сделай сам №6 за 1994 год. Здесь сам привод включает в себя аккумулятор энергии. В этом же материале попробуем разобраться, как пресс с гидравлическим домкратом также снабдить аккумулятором энергии. В качестве последнего применим пружину сжатия.

На рис. 5 изображен гидравлический корзиночный пресс с приводом из гидравлического домкрата, обладающий аккумулятором энергии, в виде пружины. Конечно, пресс может быть любым из описанных выше типов (пакетным, плиточным, чашечным, корзиночным). Да и домкрат, в принципе, подойдет любой, не только гидравлический. Ведь домкраты бывают еще и рычажно-реечные, и реечными с зубчатой передачей, и винтовые. Но вернемся к нашему гидравлическому прессу с аккумулятором энергии. Обратим ваше внимание, что при компоновке пресса нельзя забывать пословицу о том, что "ложка дегтя может испортить бочку меда". Поэтому домкрат лучше расположить или снизу, или сбоку от отжимного устройства, чтобы масло или смазка от привода случайно не попали в продукт. В данном случае (см. рис. 5) домкрат расположен снизу отжимного устройства - под подвижным столом. Пресс снабжен ручным винтовым приводом верхней плиты, что необходимо для предварительного поджатия материала в корзине, а также для подобного поджатия материала при осуществлении повторных циклов сжатия домкратом (последнее приходится осуществлять при недостатке хода домкрата для отжима продукта за один рабочий ход). В процессе подобного поджатия домкрат выключают, в результате подвижный стол с корзиной опускаются, после чего ручным винтовым приводом выбирают образовавшуюся слабину и снова домкратом сдавливают пружину, которая, разжимаясь, постепенно поднимает стол с корзиной, отжимая жидкую фазу из продукта, находящегося в корзине. Заметим, что пресс такой конструкции легко установить, где угодно, так как он не имеет фундамента. Это переносной пресс.

Рис. 5. Пресс (переносной) с приводом от гидравлического домкрата: 1 - домкрат; 2 - пружина (аккумулятор энергии); 3 - подвижной стол; 4 - винтовой привод; 5 - верхняя плита винтового привода

На рис. 6 изображен пресс с гидравлическим домкратом и аккумулятором энергии, укрепленный на фундаменте. Конструктивно он проще предыдущего. А с помощью рычажного механизма удается даже увеличить силу давления на продукт. Этот пресс, как и предыдущий, снабжен ручным винтовым приводом верхней плиты пресса. Поднятие (взвод) рычага с ручным винтовым приводом верхней плиты пресса при выключении домкрата осуществляется в результате воздействия на рычаг пружины растяжения, связанный со станиной. Так что, если для полного сжатия продукта в корзине требуется ход верхней плиты пресса больше, чем ход домкрата, то потребуется несколько включений домкрата и поджатий верхней плиты пресса ручным винтовым приводом.

Рис. 6. Пресс рычажный (на фундаменте) с приводом от гидравлического домкрата: 1 - верхняя плита винтового привода; 2 - винтовой привод; 3 - звено, удерживающее винтовой привод; 4 - рычаг; 5 - тарелка для упора пружины; 6 - пружина (аккумулятор энергии); 7 - седло пружины; 8 - гидравлический домкрат; 9 - пружина взвода рычага

Наиболее "сложная" деталь в этой конструкции - пружина сжатия. Где ее взять? Подходящих пружин много на железной дороге! В любом депо вам ее просто подарят.