その核心は プレスの最高使用温度は、基本的に一つの物理的特性によって制約される。システムは、力を伝達するために使用される特定の圧力媒体の沸騰温度によって制限されます。
圧力媒体の選択は、プレスの運転上限を決める最も重要な決定です。圧力媒体が沸騰すると、非圧縮性の液体から圧縮性の気体に変化し、制御が壊滅的に失われ、重大な安全上の危険が生じます。
圧力伝達の物理学
温度限界を理解するには、まずこれらのプレスがどのように力を発生させるかを理解しなければならない。それは流体力学の核となる原理に依存している。
パスカルの原理
これらのシステムは パスカルの原理 閉じ込められた流体に加えられる圧力は、流体のあらゆる部分と容器の壁に減衰することなく伝わるという原理。
圧力媒体 圧力媒体 -通常、オイルや水などの液体である圧力媒体は、プレスの生命線である。その仕事は、小さなポンプから大きなピストンにこの力を伝達し、仕事を行うために力を倍増させることである。
液体であることが譲れない理由
システム全体は、液体のある重要な特性を中心に設計されている。 非圧縮性 .これにより、加えられる力を正確かつ強力に制御することができる。
もし媒体が沸騰し始め、気体に変われば、それは 圧縮性 .これは即座に動作原理を否定し、システムの完全な機能不全につながる。
沸点がハード・リミットを生み出す仕組み
沸点は単なるガイドラインではなく、重要な安全性と運用上の境界線である。それを超えると、即座に深刻な結果を招く。
相変化の問題
圧力媒体の温度が沸点に近づくと、圧力媒体は次のような相変化を起こし始める。 相変化 液体から気体への相変化。これにより、油圧ライン内に蒸気の泡が発生します。
ポンプは力を伝達する代わりに、この気泡を圧縮するためにエネルギーを浪費します。その結果、スポンジのような無反応のシステムとなり、必要な圧力を供給できなくなります。
制御不能なエネルギー放出のリスク
媒体を沸騰させることの最も危険な結果は、蓄積されたエネルギーが急速に、制御されずに放出される危険性である。ガスは、圧力がかかると爆発的に膨張します。
システムの温度が上昇し続けると、ガスの圧力がホース、シール、シリンダーの構造的限界を超え、致命的な故障や重大な安全事故につながる可能性があります。
異なる媒体のトレードオフを理解する
プレス機の温度限界は、使用する流体の種類によって決まります。それぞれに長所と短所があります。
水
水は安価で不燃性の圧力媒体である。しかし、大気圧での沸点が100°C(212°F)であるため、低温用途への使用が厳しく制限されています。また、システムコンポーネントの錆や腐食を促進する可能性があります。
鉱物油ベースの作動油
最も一般的な油圧作動油です。水よりも沸点が高く(通常200℃をはるかに超える)、潤滑性に優れ、腐食を防ぐ。主な欠点は引火性です。
合成流体
高温または火災の危険性が高い用途には、合成流体(リン酸エステルやポリグリコールなど)が使用されます。これらは、非常に高い沸点と優れた耐火性を提供しますが、かなり高価であり、特殊なシールと取り扱い手順が必要になる場合があります。
用途に適した選択
プレスやその運転パラメーターを選択するには、媒体を作業に適合させる必要があります。
- 低コスト、低温作業に主眼を置く場合: 水性システムは実行可能だが、100℃の沸点よりかなり低い温度で操作する必要がある。
- 一般的な工業用性能に主眼を置く場合: 標準的なオイルベースの油圧作動油は、温度範囲、性能、およびコストの堅牢なバランスを提供します。
- 高熱プロセスや火災の安全性を第一に考えるのであれば: 安全で信頼性の高い運転を確保するためには、合成流体用に設計されたシステムに投資する必要があります。
最終的には、圧力媒体の温度を使いこなすことが、プレスを安全に、効果的に、そして正確に運転するための鍵となります。
まとめ表
| 圧力媒体 | 沸点 | 主な特徴 |
|---|---|---|
| 水 | ~100°C | 低コスト、不燃性、腐食しやすい |
| 鉱物油ベースの流体 | >200°C (400°F) | 一般的、良好な潤滑性、可燃性 |
| 合成流体 | 非常に高い | 耐火性、高価、特別な取り扱いが必要 |
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