Конструкция присоски
Конструкция присоски всегда зависит от конкретного применения. Поэтому перед выбором подходящей присоски необходимо рассчитать и определить различные физические величины. В дальнейшем проектирование вакуумной системы будет описано более подробно на примере расчета.
Скорость всасывания или требуемый объемный расход
Объемный поток, создающий вакуум, важен для силы всасывания. В таблице приведены типичные значения объемного расхода или силы всасывания в зависимости от диаметра присоски с гладкой и воздухонепроницаемой поверхностью.
Типичное значение (с гладкой и герметичной поверхностью)
| Ø присоски | Площадь всасывания A | Объемный расход Vͦ | |
|---|---|---|---|
| [см2] | [м3/ч] | [л/мин] | |
| до 60 мм | 28 | 0.5 | 8.3 |
| до 120 мм | 113 | 1.0 | 16.6 |
| до 215 мм | 363 | 2.0 | 33.3 |
| до 450 мм | 1,540 | 4.0 | 66.6 |
Важно
Провести испытания на всасывание для пористых деталей!
Коэффициент трения
Коэффициент трения "µ" характеризует соотношение между силой трения и нормальной силой. Невозможно указать общие допустимые значения коэффициента трения между присоской и заготовкой. Его необходимо правильно определить опытным путем, при этом основное влияние оказывают состояние поверхности детали (шероховатая/сухая/влажная/маслянистая) или свойства присоски (форма/уплотнительная кромка/материал присоски/твердость берега).
Расчет сил удержания
При расчете сил удержания речь может идти только о теоретических значениях. В практическом применении решающую роль играют многие факторы, такие как размер и форма присоски, качество обработки поверхности и жесткость заготовки (деформация). Поэтому мы рекомендуем коэффициент безопасности (S) не менее 2. Немецкие правила предотвращения несчастных случаев UVV предписывают обязательный коэффициент безопасности 1,5. При повороте заготовок во время манипуляций необходимо использовать коэффициент безопасности 2,5 или выше, чтобы справиться с возникающими при этом усилиями поворота.
Сила удержания присоски равна произведению:
F = Δp x A
F = Удерживающая сила (без коэффициента запаса прочности, чисто статическая)
Δp = Разница между давлением окружающей среды и давлением в системе
A = Эффективная площадь всасывания (эффективная площадь присоски под вакуумом)
Диаметр присоски
Удерживающая сила присоски зависит от ее эффективного диаметра. Состояние заготовки и количество присосок также имеют решающее значение для силы прижима, которую может создать вакуумная система.
Необходимый диаметр можно определить с помощью следующей формулы:
Для горизонтального захвата:
d = 1,12 × √ (m × S) ⁄ (PU × n)
Для вертикального подборщика:
d = 1,12 × √ (m × S) ⁄ (PU ×n x µ)
d = диаметр присоски в см (при двойной кромке ≈ внутренний диаметр, при сильфонной присоске = внутренний диаметр уплотнительной кромки)
m = масса заготовки в кг
PU = Вакуум в бар
n = Количество присосок
µ = Коэффициент трения
S = Коэффициент безопасности
Пример расчета для горизонтального захвата
d=1,12 × √(50 кгx2)÷(0,4 барx4)
d= 8,85 см
Пластиковый лист: m = 50 кг
Вакуум:PU = -0,4 бар
Количество присосок: n = 4
Измеренный коэффициент трения: µ = 0,5
Коэффициент безопасности: S = 2
Разумным выбором является присоска PFYN 95 с номинальным диаметром 95 мм.
Пример расчета для вертикального захвата
d=1,12 × √(50кгx2)÷(0,4барx4x0,5)
d= 12,5 см
Пластиковый лист: m = 50 кг
Вакуум:PU = -0,4 бар
Количество присосок: n = 4
Измеренный коэффициент трения: µ = 0,5
Коэффициент безопасности: S = 2
Разумным выбором является присоска PFYN 150 с номинальным диаметром 150 мм.
