Presse de forge de 30 tonnes

[abertzale]

Bonjoue à tous.
En effectuant des recherches sur les presses hydrauliques je suis tombé sur la discussion suivante : https://forums.futura-sciences.com/t...ue-double.html
Constatant le haut niveau des intervenants et leur patience je ne résiste pas à demander de l'aide.
Mon projet est le suivant: fabriquer une presse de 300 mm de débattement et développant les 30 tonnes de poussée nécessaire pour écraser des lopins d'acier à température de soudure .(le but est de faire du damas en ménageant mon épaule..)
Les contraintes qui compliquent l'affaire sont :
la nécessitée d'avoir une vitesse minimale en charge de 1,5 cm/s (pour ne pas laisser l'acier refroidir)
Un moteur électrique monophasé de 2,5kw.
Pour y arriver je pense à:
un vérin double effet de 120 mm de diamètre intérieur avec une tige 70mm
une double pompe immergé hilow,par exemple : https://www.brevinifluidpower.fr/upl...1476105765.pdf ou
https://www.au-comptoir-hydraulique....39360-eur.html
Elles me permettrait de déplacer le vérin que j'envisage de 120 mm de section intérieure avec une tige de 70mm à la vitesse nécessaire.
un réservoir de 40 litres d'huile
Le schéma suivant
https://forums.futura-sciences.com/a..._6_schema1.jpg semble correspondre à mes besoins
pouvez vous m'éclairez sur les fourniture annexes tel que valve d'équilibrage, sélecteur et autres.
merci d'avance
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[hydrochristian]

Bonjour abertzale.

il y a un petit problème 30tonnes de poussée a une vitesse de 1.5cm/s il faut environ 4.4kw sans tenir compte des divers rendements

[abertzale]

je pense qu'il existe un moyen de faire baisser la puissance électrique nécessaire en augmentant la pression de service.Je pense que c'est la solution qu'a adoptée un fabricant de presse de forge qui propose une 30 tonnes avec un moteur monophasée.
La pompe et le moteur sont immergée dans la cuve. Je n'arrive pas à connaitre le diamètre du vérin qu'ils utilisent.Je vais essayer de trouver plus d'information.

[abertzale]

je viens d'aller vérifier ,il parle d'une pression max de 350 bars et d'un moteur de 1,5 kw !

[A voir en vidéo sur Futura]

[hydrochristian]

Oui en diminuant la vitesse ou la force.
la puissance est donnée Pw= F(N)x V(m/s)

[abertzale]

La force est de 300 kN et la vitesse donnée est de 2,5cm/s.Je n'arrive pas à trouver la dimension du vérin mais de visu il fait au moins 100mm,ce que confirme les calculs théoriques ression 350 bars,force 30 000 daN donc un diamètre du piston de 10,5 cm
Il faut donc une pompe d'un débit d'environ 13l/mn .Si le moteur est un 3000 tr/mn cela fait une cylindrée théorique de 4,3 cc pour la pompe.
Je pense que le constructeur "triche " sur ces données: il doit y avoir deux vitesses d'approches une rapide puis une lente jusqu'à toucher la pièce à écraser.A partir du moment ou la presse écrase réellement l'acier la vitesse doit diminuer fortement car le moteur électrique n'a pas la puissance nécessaire pour fournir la force et la vitesse. Je vais de ce pas regarder des videos.

[JeanYves56]

Bonjour ,

Une presse hydraulique est elle vraiment adaptée à la forge du metal , le mouvement est lent ?

Generalement on utilise le marteau pilon , une presse mécanique eventuellement ou plutot à vis ( à balancier ou volant ) le mouvement est beaucoup plus rapide et plus adapté à de la forge

[abertzale]

c'est sur que je préfèrerais un marteau pilon mais une presse n'est pas sans avantage surtout pour le voisinage et les murs de la maison!
Pour qu'elle soit efficace il faut effectivement prendre en compte la rapidité du mouvement,une vitesse de 1,5 cm/s permet d'écraser suffisament vite tout en controlant la déformation ce qui est un paramètre très important lorsque l'on veut faire du damas avec des motifs réguliers.

[hydrochristian]

Bonjour
Avec es valeurs que tu nous indiques à savoir 30tonnes, 2.5Kw et je prends une pression de travail 250bar la vitesse que tu peux espérer sera:
Débit : Q= 2.5x600/250 =6l/min
Section vérin : pour obtenir une Force de 30.000daN sous 250bar le vérin aura une section de S=F/P=120cm².
Vitesse : sa vitesse sera V=Q/(6xS)=0.0083m/s soit 0.83cm/s.

Contrôle rapide=FxV = 300000x 0.0083=2490w

Et tout ça sans prendre en compte les divers rendements !

[abertzale]

Bonjour
j'étais exactement en train d'arriver aux mêmes résultats que toi!Les données techniques du fabricants sont: Puissance maximale de 30 tonnes
Vitesse descente rapide 1400mm/min Vitesse de descente lente 160mm/min
Moteur 1,5kw
Diamètre du cylindre 105 mm ,diamètre de la tige 60.
Pression maximale 350 bars.
Peut être font ils leurs calculs en annonçant une force obtenue non pas sur le piston mais sur les matrices d'écrasement qui ont une surface plus réduite?La vitesse lente annoncée n'est peut être pas la vitesse d'écrasement.
J'ai cru aux miracles car je ne prenais pas les calculs dans le bon sens.L'hydraulique n'est qu'un moyen de transmettre de la puissance ,pas de la créer.Il faut donc partir de la puissance électrique disponible et voir ce que l'on peut en faire.

[mécano41]

Bonjour,

... leurs calculs en annonçant une force obtenue non pas sur le piston mais sur les matrices d'écrasement qui ont une surface plus réduite?...

Juste une remarque : quelle que soit l'aire des matrices d'écrasement la force est la même que celle appliquée par le vérin puisque c'est sa réaction. En revanche, si l'aire totale des matrices est plus faible que l'aire du piston, la pression appliquée sur le métal sera plus élevée que celle de l'huile (en rapport inverse des aires) et inversement (et ceci toujours sans se préoccuper des rendements...).

Cordialement

[abertzale]

Tout à fait d'accord avec ta remarque Mécano41, je pense que les fabricants ont une façon disons un peu biaisée de présenter leur produit. J'essaye de comprendre ce que leurs chiffres pourraient représenter.
Avec un peu de mauvaise foi on peut facilement argumenter que si la surface des matrices est la moitiée de celle du piston ,on peut dire que 15 tonnes de poussée sur le piston se "transforme en 30 tonnes " sur les matrices.
il s'agit d'un hypothétique raisonnement commercial de vente et non pas d'une vérité scientifique .Cela permettrait d'arriver aux chiffres annoncés avec une puissance électrique si réduite.

[albi69]

Bonjour
Parfois, pour utiliser un moteur de faible puissance, on installe un volant d'inertie en ligne avec le moteur et la pompe. L'effort est de très courte durée et c'est le volant qui assure la montée en pression.
Cordialement

[abertzale]

Bonjour albi69,et merci pour ta participation. Ton système n'est pas adapté à l'utilisation que j'envisage parce que l'effort à fournir doit pouvoir être répéter plusieurs fois à la suite.

[JeanYves56]

Bsr ,

Il ne faut pas tout mélanger !! ....
Les presses équipées d'un volant d'inertie sont les presses mécaniques , pas les hydrauliques .

[albi69]

Bonjour
On peut toujours tout mélanger. La réserve d'énergie peut se présenter sous plusieurs formes, le volant d'inertie en est une, même pour stocker l'énergie provenant des éoliennes. Bien sur, ce sont de gros volants!
Pour ce qui concerne l'hydraulique j'ai déjà travaillé sur des presses hydrauliques pour découper le cuir de faible puissance et sur des laminoirs de 150 Kw. C'est uniquement la taille du volant d’inertie qui change.
On peut être surpris par l'énergie emmagasinée par un volant de 25 Kg avec un diamètre 200 mm tournant à 3000 T/min. A cela, il faut ajouter le volant d'inertie du moteur lui-même.
Ne pas oublier que c'est uniquement la compression du métal qui demande du couple au moteur et que pendant la course en haute pression, le volant fournit seulement la moitié de l'énergie. De plus, l'installation d'un volant se fait aisément sur un moteur à deux bouts d'arbre.

Avec une idée plus précise du cycle, l'analyse du besoin serait plus facile.
Si l'effort doit être répété plusieurs fois de suite, c'est la taille du volant qui doit être adaptée.
Je ne connais pas l'application et j'ai seulement indiqué le principe, désolé si je suis hors sujet.
Exemple : https://www.cowboysew.com/fr-Produit8a.htm
Cordialement

[abertzale]

Albi 69 tu n'es pas du tout hors sujet et ton idée est intéressante.
Pour ma part je suis arrivée à la conclusion qu'un moteur de 4kw associé à une pompe double flux 10+10 l/mn permettrait de mouvoir un piston de 120 mm de façon adéquate.
Cela permet d'atteindre une vitesse de travail de 1,5cm/s avec une force de 20tonnes.

[albi69]

Bonjour
Cette solution fonctionne aussi, mais pour l'avoir expérimentée, elle est un peu délicate à mettre en œuvre, un peu compliquée avec le système de disjonction d'une pompe et surtout plus couteuse.
Cordialement

[abertzale]

Je serais fortement intéressée si tu pouvais exposer et expliquer les difficultés auxquelles tu fais allusion.

[albi69]

Bonjour
Le principe, c'est de disjoncter une pompe quand le moteur est à sa puissance nominale. A un instant précis, la vitesse du vérin est divisée par 2 dans notre cas. Il faut donc faire avec l'inertie du système qui doit diviser par deux sa vitesse et dans le même temps augmenter son effort. Il faudrait du temps pour expliquer ce qui se passe à chaque 1/10è de seconde et comment réagit le process dans son ensemble.
Il nous faut un système qui décide de disjoncter une pompe pour obtenir la haute pression avec la deuxième deuxième pompe. Les systèmes simples existent :
- Le conjoncteur disjoncteur hydraulique qui mesure en interne la pression du circuit et qui met à vide une des deux pompes. Son fonctionnement est identique à celui existant sur le circuit de charge des batteries des vieilles voitures avant l'alternateur. La rapidité de disjonction n'est pas instantanée et dépend du réglage d'un ressort. De plus, la pression d'enclenchement est différente de la pression de déclenchement, ce qui ne facilite pas toujours les choses. Ne connaissant pas le process, je ne peux pas imaginer la suite.
- Un pressostat mesure la pression et à l'aide d'un distributeur met à vide une pompe. Même problème éventuel avec le changement de vitesse. En plus, il faudra gérer le moment de remettre en route la pompe pour le retour.
- Un fin de course peut être utilisé pour disjoncter une pompe. A quel niveau régler le fin de course ? Comment gérer l'inertie du système et freiner l'ensemble ? A quel moment supprimer le frein ?

Avec un volant d'inertie, il n'y a rien à régler, une seule pompe et un seul distributeur suffisent.
Cordialement

[albi69]

Re
Concernant un marteau pilon ? J'en ai connu un pour une application de bijouterie dans un immeuble d'habitations et qui ne procurait pas de vibrations. Un peu comme si on tenait un marteau dans chaque main et qu'on les frappe l'un contre l'autre, si un métal malléable se trouve entre les deux, le bruit est très faible.
Cordialement

[JeanYves56]

Bjr ,

https://www.lecoindupro.com/Search.a...es&pageindex=1