设计必备篇15
真空搬运在许多场合都有它的优势,所以应用相当广泛。 只是许多人是会用不会算,倚仗供应商选型。其实真空的计算很简单,请看我一一列来。
前言
一、基础定义
真空:指在给定的空间内,气压低于一个标准大气压时的气体状态。
真空度:以标准大气压为0参考的负大气压的值,单位一般用bar。
0.001 bar = 0.1 kPa = 1 mbar = 100 Pa
真空的选择:
由于真空度和所需能量不是成等比关系,所以有以下选择建议:
吸气密性材料,真空度选60%-80%
吸透气性材料,真空度选择20%-40%。吸力可以通过加大抽吸力和真空吸盘的真空面积来加大。
抽吸量:
抽吸量是指真空产生装置的抽吸能力,表示在一定时间内真空产生装置所能产生的真空流量。单位为 l/min 或 m³/h。
二、搬运力量计算
01、吸盘吸力计算:
F=ΔP*A
F:理想吸力
ΔP:真空系统与大气压之间的压力差(单位bar)
A:有效吸附面积(真空所能达到的面积)
此公式计算所得的吸力仅仅是理论值,在实际应用中还必须考虑很多重要因素,如吸盘的大小和形状、工件的表面光洁度和硬度 (变形性)。因此,建议安全系数 (S) 至少为 1.5倍。如果工件需要旋转或翻转,建议选取安全系数为 2.5 或更高,以满足翻转过程中所需要的力。
吸盘搬运重物时受力计算:
(1)、吸盘水平放置,垂直取放;
F TH= m x (g + a) x S
F TH = 理论吸力 [N]
m = 重量 [kg]
g = 重力加速度 [9.81 m/s 2 ]
a = 系统加速度 [m/s 2 ]
S = 安全系数 (最小值 1.5,对于不均匀或透气材料
以及粗糙表面的工件,系数可取 2,甚至更高)
(2)、吸盘水平放置,垂直取放的同时受水平的力;
F TH = m x (g + a/µ) x S
F TH = 理论吸力 [N]
F a = 加速度产生的力 = m · a
m = 重量 [kg]
g = 重力加速度 [9.81 m/s 2 ]
a = 系统加速度 [m/s 2 ] (包括“急停”情况)
µ = 摩擦系数 = 0.1 油性表面
= 0.2~0.3 潮湿表面
= 0.5 木材、金属、玻璃、石材表面
= 0.6 粗糙表面
注意:以上摩擦系数仅为理论值,工件的实际摩擦系数
需通过试验确定!
S = 安全系数 (最小值 1.5,对于不均匀或透气材料
以及粗糙表面的工件,系数可取 2,甚至更高)
(3)、真空吸盘垂直放置,垂直取放;
F TH = (m/µ) x (g + a) x S
F TH = 理论吸力 [N]
m = 重量 [kg]
g = 重力加速度 [9.81 m/s 2 ]
a = 系统加速度 [m/s 2 ]
(包括“急停”情况)
µ = 摩擦系数 = 0.1 油性表面
= 0.2~0.3 潮湿表面
= 0.5 木材、金属、玻璃、石材表面
= 0.6 粗糙表面
S = 安全系数 (最小值 2,对于不均匀或透气材料
以及粗糙表面的工件,系数可取 4,甚至更高)
(4):计算单个吸盘所产生的吸力 F S [N]
F S = F TH /n
F S = 吸力
F TH = 理论吸力
n = 吸盘数量
再根据A=F/ΔP来选择吸盘的大小。
02、真空流量计算:
真空吸盘流量简易估算查询
真空抽吸容量 V [m 3 /h, l/min] 计算公式:
V = n x V S
n = 吸盘数量
V S = 单个吸盘所需的抽吸量 [m 3 /h, l/min]
注意:
以上适用所有真空产生装置,推荐的真空抽吸能力只针对单个吸盘,并只适用于平滑、气密性的工件表面。
对于透气性工件,建议在每次选用真空产生装置之前进行吸取测试。
您的关注和分享是给我莫大的鼓励,如果您喜欢这篇文章,请关注深度君,也可以分享给身边的朋友,还有更多深度好文,等待发掘。
本文是偶然发现的一些比较有用的资料,结合自己的经验整理分享给大家,希望大家喜欢。
设计必备篇15
真空搬运在许多场合都有它的优势,所以应用相当广泛。 只是许多人是会用不会算,倚仗供应商选型。其实真空的计算很简单,请看我一一列来。
前言
一、基础定义
真空:指在给定的空间内,气压低于一个标准大气压时的气体状态。
真空度:以标准大气压为0参考的负大气压的值,单位一般用bar。
0.001 bar = 0.1 kPa = 1 mbar = 100 Pa
真空的选择:
由于真空度和所需能量不是成等比关系,所以有以下选择建议:
吸气密性材料,真空度选60%-80%
吸透气性材料,真空度选择20%-40%。吸力可以通过加大抽吸力和真空吸盘的真空面积来加大。
抽吸量:
抽吸量是指真空产生装置的抽吸能力,表示在一定时间内真空产生装置所能产生的真空流量。单位为 l/min 或 m³/h。
二、搬运力量计算
01、吸盘吸力计算:
F=ΔP*A
F:理想吸力
ΔP:真空系统与大气压之间的压力差(单位bar)
A:有效吸附面积(真空所能达到的面积)
此公式计算所得的吸力仅仅是理论值,在实际应用中还必须考虑很多重要因素,如吸盘的大小和形状、工件的表面光洁度和硬度 (变形性)。因此,建议安全系数 (S) 至少为 1.5倍。如果工件需要旋转或翻转,建议选取安全系数为 2.5 或更高,以满足翻转过程中所需要的力。
吸盘搬运重物时受力计算:
(1)、吸盘水平放置,垂直取放;
F TH= m x (g + a) x S
F TH = 理论吸力 [N]
m = 重量 [kg]
g = 重力加速度 [9.81 m/s 2 ]
a = 系统加速度 [m/s 2 ]
S = 安全系数 (最小值 1.5,对于不均匀或透气材料
以及粗糙表面的工件,系数可取 2,甚至更高)
(2)、吸盘水平放置,垂直取放的同时受水平的力;
F TH = m x (g + a/µ) x S
F TH = 理论吸力 [N]
F a = 加速度产生的力 = m · a
m = 重量 [kg]
g = 重力加速度 [9.81 m/s 2 ]
a = 系统加速度 [m/s 2 ] (包括“急停”情况)
µ = 摩擦系数 = 0.1 油性表面
= 0.2~0.3 潮湿表面
= 0.5 木材、金属、玻璃、石材表面
= 0.6 粗糙表面
注意:以上摩擦系数仅为理论值,工件的实际摩擦系数
需通过试验确定!
S = 安全系数 (最小值 1.5,对于不均匀或透气材料
以及粗糙表面的工件,系数可取 2,甚至更高)
(3)、真空吸盘垂直放置,垂直取放;
F TH = (m/µ) x (g + a) x S
F TH = 理论吸力 [N]
m = 重量 [kg]
g = 重力加速度 [9.81 m/s 2 ]
a = 系统加速度 [m/s 2 ]
(包括“急停”情况)
µ = 摩擦系数 = 0.1 油性表面
= 0.2~0.3 潮湿表面
= 0.5 木材、金属、玻璃、石材表面
= 0.6 粗糙表面
S = 安全系数 (最小值 2,对于不均匀或透气材料
以及粗糙表面的工件,系数可取 4,甚至更高)
(4):计算单个吸盘所产生的吸力 F S [N]
F S = F TH /n
F S = 吸力
F TH = 理论吸力
n = 吸盘数量
再根据A=F/ΔP来选择吸盘的大小。
02、真空流量计算:
真空吸盘流量简易估算查询
真空抽吸容量 V [m 3 /h, l/min] 计算公式:
V = n x V S
n = 吸盘数量
V S = 单个吸盘所需的抽吸量 [m 3 /h, l/min]
注意:
以上适用所有真空产生装置,推荐的真空抽吸能力只针对单个吸盘,并只适用于平滑、气密性的工件表面。
对于透气性工件,建议在每次选用真空产生装置之前进行吸取测试。
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