Tăng kích thước ống chân không

Cốc chân không kẹp một phôi bằng cách hút không khí từ không gian bên trong cốc, tạo ra một phần chân không ở áp suất dưới môi trường xung quanh. Nói một cách đơn giản, người ta có thể định cỡ cốc chân không dựa trên tải trọng, diện tích chân không và cốc có sẵn. Nhưng các kỹ sư nên xem xét một số yếu tố khác khi định cỡ cốc chân không cho một công việc nhất định.
Lực lượng nắm giữ lý thuyết. Lực hút lý thuyết là lực cốc tác dụng vuông góc với bề mặt phôi. Lực lượng nắm giữ lý thuyết Ft chỉ đơn giản là

Ft = ΔP × A

Trong đó ΔP là chênh lệch giữa áp suất xung quanh và áp suất hệ thống và A là diện tích hiệu quả của cốc hút trong chân không. Lực giữ lý thuyết của cốc tăng lên với sự khác biệt giữa áp suất xung quanh và áp suất bên trong cốc và với dấu chân cốc.

Áp lực môi trường thực tế. Hầu hết dữ liệu danh mục trên cốc chân không giả định áp suất không khí xung quanh là khoảng 1 bar (thực tế là 1.013,25 mbar). Và các nhà sản xuất hệ thống chân không thường khuyên dùng các mức chân không từ thanh0.6 đến thanh0.8 để xử lý các bề mặt kín khí như tấm kim loại và nhựa sạch; và các mức chân không của thanh0.2 đến thanh0.4 cho các vật liệu xốp như hộp các tông hoặc bảng hạt.

Cũng nên nhớ rằng áp lực xung quanh phụ thuộc vào độ cao. Áp suất không khí có xu hướng giảm khoảng 12,5 mbar trên mỗi độ cao tăng 100 m, điều này có thể làm giảm P và lực giữ tối đa có thể đạt được. Vì vậy, nhiều cốc hoặc lớn hơn có thể cần thiết để bù cho áp suất xung quanh thấp hơn.

Hệ số ma sát. Làm thế nào tốt một cốc hút nhất định nắm và niêm phong trên bề mặt phôi là một xem xét khác. Hệ số ma sát cộng xấp xỉ mối quan hệ giữa lực ma sát và lực bình thường. Các kỹ sư cần phải xem xét nó khi định cỡ cốc chân không. Các giá trị ước tính điển hình cho hàng từ một số nhà sản xuất là:

• Bề mặt dầu = 0,1
• Bề mặt ẩm hoặc ướt = 0,2 đến 0,4
• Thủy tinh, đá và nhựa khô = 0,5
• Bề mặt gồ ghề = 0,6

Lưu ý rằng đây chỉ là ước tính. Các kỹ sư nên kiểm tra các mẫu trong điều kiện vận hành thực tế để có cách xử lý tốt hơn trên Patrick. Đó là bởi vì bề mặt phôi đã cho có thể mịn, nhám, ướt, khô hoặc nhờn; và cốc hút khác nhau tùy theo chất liệu, độ cứng, hình dạng tiếp xúc môi và như vậy. Tất cả các thông số này sẽ ảnh hưởng đến tính chất ma sát thực tế.

Yếu tố an toàn. Như trong bất kỳ thiết kế kỹ thuật, không bao giờ bỏ qua một yếu tố an toàn. Người ta có thể tính toán lực giữ lý thuyết, nhưng nhiều ảnh hưởng bên ngoài ảnh hưởng đến hiệu suất thực tế. Ngay cả trong các ứng dụng trần tục, các tính toán nên bao gồm hệ số an toàn ít nhất là 1,5. Nhiều nhà sản xuất hệ thống chân không khuyến nghị hệ số an toàn ít nhất là 2.0. Trong các hoạt động xoay hoặc xoay tốc độ cao, có thể cần độ an toàn từ 2,5 trở lên để đảm bảo độ bám chặt đối với phôi và an toàn của công nhân gần đó.

Tải trọng, định hướng và lực tăng tốc. Người ta có thể tính toán đường kính cần thiết và diện tích kẹp hiệu quả của cốc chân không. Nhưng nó thường được ưa thích để xác định lực giữ cần thiết. Từ đó, người dùng có thể chọn từ một loạt các cốc đáp ứng các yêu cầu dựa trên kích thước, hình dạng, chất liệu, chi phí và nhà sản xuất.

Đầu tiên, xác định khối lượng phôi, m , bằng cách nhân khối lượng với mật độ vật liệu. Sau đó xác định lực giữ dựa trên các cấu hình phổ biến này. Đối với các chuyển động hoặc định hướng phức tạp hơn, hãy thảo luận về thiết kế với kỹ sư ứng dụng của nhà sản xuất hoặc dựa vào phần mềm định cỡ có sẵn từ một số nhà cung cấp hệ thống chân không.

Đối với cốc chân không nằm ngang có lực nâng thẳng đứng:
F = m × (g + a) × S
trong đó F = lực giữ, N; m = khối lượng, kg; g = gia tốc trọng trường, 9,81 m / giây2; a = gia tốc hệ thống, m / giây2; và S = hệ số an toàn.

Đối với cốc chân không nằm ngang di chuyển tải theo hướng ngang:
F = m × (g + a / dao) × S

Đối với cốc chân không thẳng đứng di chuyển một tải theo hướng dọc:
F = (m / Lau) × (g + a) × S.

Thông thường, theo định hướng như vậy, hệ số an toàn phải là 2.0 hoặc cao hơn.

Sau khi tính toán lực giữ, người ta có thể tìm thấy dữ liệu thích hợp cho các lực lượng khác nhau của các loại tách khác nhau từ các danh mục hoặc trang web của nhà sản xuất. (Lưu ý rằng thông số kỹ thuật của danh mục thường được liệt kê cho một khoảng chân không cụ thể, ví dụ thanh bar0.7.) Lực lượng ly khai được liệt kê phải vượt quá lực giữ được tính toán. Tùy thuộc vào ứng dụng, một cốc duy nhất có thể đủ hoặc tổng lực giữ có thể được phân phối giữa một số cốc.