Вакуумний прес своїми руками

Слово «вакуум» має два основні смислові значення: 1. простір, позбавлений будь-якої речовини; 2. середовище, що містить газ, тиск якого значно нижчий від атмосферного. Нас цікавитиме останнє визначення, оскільки завдання вакуумного преса полягає у створенні під облицювальною плівкою, герметично закріпленою в столі, негативного тиску повітря по відношенню до атмосферного. Простіше кажучи, потрібно викачувати з-під плівки за певний час необхідний обсяг повітря, щоб плівка змогла обтягнути поверхню заготовок.

Цілі, що переслідуються при конструюванні вакуумної системи (системи видалення, відкачування повітря), перетинаються із загальними постулатами будівництва преса (див. «Частина I. Введення»). Конкретизуємо основні з них:

Вакуумна система повинна містити мінімум унікальних комплектуючих, що поставляються на замовлення. В ідеалі, компоненти вакуумної системи повинні завжди бути в наявності в роздрібній торговельній мережі.
Пріоритет у виборі віддаватимемо компонентам, що мають низьку ціну при задовільній надійності та зручності експлуатації. У разі позаштатної ситуації - виходу з ладу будь-якого компонента системи - підприємство має дозволити собі придбати будь-який компонент, або заздалегідь придбати запасні частини.
Вакуумна система повинна забезпечувати швидкість відкачування повітря та глибину вакууму, достатні для виготовлення типових плоских (не гнутих/радіусних) меблевих фасадів та дверних накладок.
Система видалення повітря повинна бути невимоглива до регулярності технічного обслуговування, параметрів навколишнього середовища та якості електроживлення.
Органи контролю та управління вакуумної системи повинні бути максимально простими, повинні інформувати оператора про поточний тиск по плівці тадавати можливість плавно регулювати швидкість набору вакууму (викачування повітря).

Складові частини вакуумної системи:

Вакуумний водокільцевий насос типу ВВН із баком для води.
Вакуумний трубопровід, за допомогою якого відбувається доставка повітря зі столу до насоса, і в який вмонтовано запірно-регулювальну арматуру (кран) і прилад контролю тиску (вакуумметр).
Вакуумна (повітропроникна) стільниця із МДФ, що дозволяє відкачати повітря з кожної точки столу за будь-якого положення заготовок та облицювальної плівки.

Складові частини вакуумної системи преса.

Влаштування вакуумного водокільцевого насоса типу ВВН. Монтаж насоса, підключення накопичувальної ємності для води.

Серцем вакуумної системи є вакуумний насос. Будуватимемо прес на основі водокільцевого насоса ВВН1-1,5-5,5, який має досить високі характеристики для нашого застосування. Основні техніко-технічні характеристики насоса ВВН1-1,5-5,5:

Номінальна продуктивність – 1,57 м3/хв.
Залишковий тиск – 0,45 мм.рт.ст.
Частота обертання – 1500 об/хв.
Потужність електродвигуна – 5,5 квт.
Напруга електродвигуна - трифазна, 380 В.

Влаштування вакуумного насоса ВВН1-1,5.

Згідно з інструкцією з експлуатації принцип дії насоса наступний:

У циліндрі, у напрямі зазначеному стрілкою, обертається ексцентрично встановлене робоче колесо 3. Робоча порожнина, що утворюється між втулкою робочого колеса, корпусом та водяним кільцем, ділиться на окремі осередки лопатками робочого колеса. Під час роботи насоса вода під дією відцентрової сили відкидається від втулки колеса до корпусу. При цьому обсяг осередків настороні всмоктуючого вікна 1 збільшується і відбувається всмоктування газу (повітря). Потім обсяг осередків зменшується, відбувається стиснення і виштовхування газу через нагнітальне вікно 2. Для підтримки постійного об'єму водяного кільця і відведення тепла, що виділяється труться деталями і стисливим газом, необхідно, щоб через електронасос безперервно циркулювала чиста (без механічна). Вода підводиться до центрального отвору «В» у корпусі насоса і відводиться за допомогою водовідділювача, який призначений для відокремлення води від газу, так як разом з газом, що виходять з нагнітального патрубка насоса, викидається так само і вода (майже в тій кількості, яка надійшла в насос). Водовідділювач являє собою вертикальний циліндричний бачок. У центр днища бачка вварений відрізок труби, до нижнього кінця якого приварений фланець, який служить для кріплення його до фланця нагнітального патрубка насоса. До верхнього кінця труби приварені три ребра, яких приварений т.зв. ліхтар. У верхній кришці бачка є отвір з рефлектором, через який повітря виходить у довкілля.

Принцип дії вакуумного насоса ВВН1-1,5. Отвір для забору води не позначено (розташоване перпендикулярно до малюнку).

Вакуумний насос монтують на твердій основі (бетонній підлозі або спеціальному фундаменті), виставляють за рівнем і жорстко закріплюють за допомогою анкерів через штатні отвори. Має сенс поставити насос в який-небудь піддон, призначений для збору води, що витікає з сальника. При задовільному стані сальника піддон наповнюється водою приблизно за один робочий день. Вода з піддону може вичерпуватися вручну, механізовано (за допомогою будь-якого міні-насоса), або самопливом відводиться в каналізацію через стаціонарнопокладену трубу.

Габаритні креслення вакуумного насоса ВВН1-1,5-5,5 "Лівгідромаш".

Поруч із насосом встановлюють накопичувальний бак для води, об'ємом не менше 30 л. До бака приєднують дві трубки на різних висотах: знизу – для забору води насосом, зверху – для зливу відпрацьованої води у бак. Нижня трубка повинна розташовуватися на висоті 100-150 мм, з міркувань запобігання попаданню в насос осадового сміття зі дна. У процесі циркуляції вода нагрівається, що погіршує роботу насоса. Для найкращого природного охолодження бак повинен бути виготовлений з матеріалу, що добре проводить тепло (наприклад, сталь, алюміній). Труба подачі води в насос повинна мати кран, що вкручується в нижній отвір насоса, за допомогою крана перекривають подачу води в моменти простою. З'єднання бака з насосом виконують за допомогою гнучких шлангів (що витримують температуру до 100°C), кріплячи їх металевими хомутами.

Монтаж вакуумного насоса.