Информация о вакуумных системах и компонентах: выбор типа вакуумных присосок
Выбор диаметра и количества присосок
Выбор диаметра и количества присосок для использования с уровнем вакуума более (- 75 кПа). Коды заказов.
Зная вес перемещаемого объекта, количество присосок и их диаметр определяется согласно таблицам соответствующим вакуумным присоскам и, на усмотрение разработчика, согласно применению.
Пример: необходимо поднять бочку с маслом весом 140 кг одной присоской с уровнем вакуума более 875 кПа. Согласно таблице вакуумных насосов, для решения данной задачи подойдут присоски ø300 (код: 08 300 10), так как их макс. груз составляет 176,6 кг, что немного больше чем требуется (140 кг).
С другой стороны, если нашим грузом будет стальной лист весом 140 кг, то использование одной единственной присоски станет невозможным, так как лист будет сгибаться, для этой задачи необходимо, по крайней мере, 4 присоски, а для наилучшего результата 6, если вы хотите, чтобы лист оставался идеально ровным.
При использовании 4-х присосок, нам нужен диаметр 150 мм (код: 08 150 10, 08 150 36, 08 150 74, 08 150 15 и т.д.); каждая с силой подъёма равной 45 кг, вместе они способны поднимать груз макс. весом 180 кг.
Если же используются 6 присосок, то диаметр можно уменьшить до 110 мм (код: 08 110 10, 08 110 24, 08 110 58, 08 110 15 и т.д.); каждая с силой подъёма равной 23,7 кг, вместе они способны поднимать груз макс. весом 142,2 кг.
Выбор диаметра присосок для использования с различными уровнями вакуума
В отличие от единиц используемых для расчёта подъёмной силы, диаметр присосок (и их поверхность захвата) рассчитывается по следующей формуле:
D = 113 * √[(m * η)/(P * n)]
где:
D - диаметр присоски в мм
m - масса поднимаемого груза в кг
P - уровень вакуума в -кПа
η - коэффициент надежности, не менее 2
n - количество присосок
Так же, как и в предыдущем примере, мы имеем металлический лист массой 140 кг, используем 6 присосок, уровень вакуума 60 кПа и коэффициент надёжности 3:
D = 113 * √[(140 * 3)/(60 * 6)] = 122 мм
Таким образом, для решения вопроса нам потребуются 6 присосок с диаметром равным или превышающим 122 мм.
Особенности использования вакуумных присосок
Cистема множественного захвата Октопус
Использование вакуумных присосок над уровнем моря
Чем больше высота над уровнем моря тем меньше атмосферное давление, в таблице представлены значения атмосферного давления в зависимости от высоты.
Вакуумметры обычно калибруются при атмосферном давлении на уровне моря (1013,25 мбар).
| Барометрическое давление | Значения вакуумметра, калиброванного при 1013,25 мбар | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| мм рт. ст. | мбар | высота, м | -60 кПа | -75 кПа | -85 кПа | -90 кПа | -99 кПа |
| 760 | 1013,25 | 0 | 60 | 75 | 85 | 90 | 99 |
| 750 | 999,9 | 111 | 58,7 | 73,7 | 83,7 | 88,7 | 97,7 |
| 740 | 986,9 | 200 | 57,3 | 72,3 | 82,3 | 87,3 | 96,3 |
| 730 | 973,3 | 275 | 56 | 71 | 81 | 86 | 95 |
| 720 | 959,9 | 467 | 54,7 | 69,7 | 79,7 | 84,7 | 93,7 |
| 710 | 946,6> | 545 | 53,3 | 68,3 | 78,3 | 83,3 | 92,3 |
| 700 | 933,3 | 655 | 52 | 67 | 77 | 82 | 91 |
| 690 | 919,9 | 778 | 50,7 | 65,7 | 75,7 | 80,7 | 89,7 |
| 671 | 894,6 | 1000 | 48,1 | 63,1 | 73,1 | 78,1 | 87,1 |
| 593 | 790,6 | 2000 | 37,7 | 652,7 | 62,7 | 67,7 | 76,7 |
Изложенное выше можно представить в виде формулы:
ΔP = Patm - P1
И всегда соотносить с уровнем вакуума равным 250 мбар абс. (-75 кПа) внутри присоски, сила атмосферного делания на присоску ХХХХХХХХХХХ над уровнем моря будет:
ΔP = 894,6 - 250 = 644,6 мбар
равнозначно:
ΔP = 644,6 мбар * 1,02 х 10 7 = 0,657 кг/см2
Как видно, мы отошли от силы 0,778 Кг/см2 на уровне море, к силе 0,657 Кг/см2 на высоте 1000 м над уровнем моря; всё это подтверждает то, что атмосферное давление уменьшается, а вместе с ним и сила. Следовательно, на стадии проектирования нужно учитывать и то, на какой высоте над уровнем моря будет находиться объект
Особые случаи подъёма объектов
В каждом из следующих случаев:
- Вертикальный захват объектов;
- Высокие силы ускорения и торможения (более 10 м/с2);
- Необработанная или неровная поверхность объекта;
- Пористый материал объекта;
Необходимо увеличить коэффициент надёжности. Для расчёта коэффициента надёжности свяжитесь с нашими специалистами.
Требуемая мощность на различных уровнях вакуума
Как видно из предыдущих глав, во время образования вакуума в присоске при контакте с поверхностью объекта, окружающее атмосферное давление прижимает её силой пропорциональной текущему уровню вакуума.
Сила подъёма пропорциональна уровню вакуума и площади захвата присоски.
Если уровень вакуума увеличить с 60% до 90%, сила подъёма увеличится в 1,5 раза, а затрачиваемая на это энергия, согласно закону Бойля, возрастёт в 10 раз.
Для уменьшения затрачиваемой энергии рекомендуется ограничить уровень вакуума, и, на сколько это возможно, увеличить площадь захвата присоски.
Выбор типа вакуумных присосок
Вакуумные присоски бывают различных видов, созданных для разных задач поставленных на стадии проектирования системы, а также в зависимости от особенностей поверхности объектов манипуляций.
Тип присоски следует выбирать исходя из особенностей.
Стандартные присоски
Самый распространённый тип присосок, использующийся на большинстве предприятий. Они применимы для манипулирования объектами из пластика, картонными коробками, плитами из древесины, тонкими листами стали или стекла и др. объектов малого веса с необработанной или неровной поверхностью. Присоски производятся с диаметром от 4 мм до 100 мм. Не рекомендуется использовать данный тип присосок для вертикального перемещения тяжёлых грузов.
Гофрированные присоски
Особая форма этих присосок позволяет им быстро захватывать объект в момент контакта, при этом перемещаемый объект приподнимается на несколько сантиметров независимо от действий механизма. Это позволяет избежать прилипание объекта к другому объекту лежащему под ним. Благодаря этой особенности, гофрированные присоски применяются для перемещения листов бумаги, картона, металла, стекла, древесины и т.п. Благодаря высокой эластичности, они способны компенсировать дефекты плоскости или применяться для захвата поверхностей под наклоном. Однако, они не подходят для вертикального захвата тяжёлых грузов
Плоские, круглые или прямоугольные присоски
Данный тип присосок подходит для манипуляций в вертикальном и горизонтальном положениях тяжёлыми грузами, такими как: металлические листы большой толщины, а также, мрамора или гранита.
Присоски из пено - каучука
Эти присоски позволяют манипулировать объектами с неровной или шершавой поверхностью, например: распиленный, обтёсанный или обожженный мрамор, листы текстурировнной стали, рифлёные или гофрированные стальные листы, полосатое оргстекло, керамическая садовая плитка т.п.
Присоски Maxigrip
Этот тип присосок имеет высокий коэффициент трения, что особенно важно при манипуляциях такими объектами как: смазанные металлические листы, мокрый мрамор или стекло; а так же при высоких силах ускорения и торможения. Этот тип рекомендуется использовать в секторе автомобилестроения. Присоски производятся разных диаметров, плоские или гофрированные овальной и круглой формы.
Специальные присоски
Присоски этого типа специально разработаны для решения проблем связанных с манипуляцией и захватом, которые исследовались более 30 лет деятельности компании. Эти присоски отличаются от остальных по форме. Они подходят для захвата компакт дисков, этикеток, сумок, шоколадок, бисквитов, листов бумаги или пластика, наклеек, картонных коробок, плиток, металлических предметов и т.д.