真空吸盤設(shè)計計算.doc

真空吸盤設(shè)計計算真空：指在給定的空間內(nèi)，氣壓低于一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時的氣體狀態(tài)。真空度：以標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為0參考的負(fù)大氣壓的值，單位一般用bar。單位：1bar=0.1MPa=100KPa 0.001bar = 0.1KPa =100Pa抽吸量：真空產(chǎn)生裝置的抽吸能力；在一定時間內(nèi)真空裝置所能產(chǎn)生的真空流量。單位為L/min或m/H。一、真空吸盤的選定順序：1.1）充分考慮工件的平衡，明確吸著部位以及吸盤個數(shù)、吸盤直徑；由使用環(huán)境及工件的形狀、材質(zhì)確認(rèn)吸盤的形狀、材質(zhì)及是否需要緩沖器；1.2）由已知的吸著面積（吸盤面積X個數(shù)）和真空壓力求得理論吸吊力。吸盤的實際吊力應(yīng)考慮吸吊方法及移動條件和安全率；1.3）工件的質(zhì)量與吸吊力進(jìn)行比較，要令吸吊力工件質(zhì)量，計算出必要且充分的吸盤直徑（吸盤面積）；二、真空吸盤選定時的要點：2.1）理論吸吊力由真空壓力及真空吸盤的吸著面積決定，在靜態(tài)條件下得出的數(shù)值，實際使用時還應(yīng)根據(jù)實際狀態(tài)給予足夠的余量以確保安全；2.2）真空壓力并非越高越好，當(dāng)真空壓力在必要情況以上時，吸盤的磨損量增加，容易引起龜裂，使吸盤壽命變短；真空壓力設(shè)定過高，不但響應(yīng)時間變長，發(fā)生真空必要的能量也會增大；2.3）當(dāng)吸盤相同時，真空壓力為2倍，理論吸吊力也為2倍；當(dāng)真空壓力相同時，吸盤直徑為2倍，理論吸吊力則為4倍；如下例： 2.4）真空吸盤的剪切力（吸著面和平行方向的力）與力矩都不強，應(yīng)用時，考慮工件的重心位置，使吸盤受到的力矩最?。?.5）使用時不但要使移動時的加速度盡可能小，還要充分考慮風(fēng)壓及沖擊力；若在移動時的加速度緩和，則預(yù)防工件落下的安全性能就變高；2.6）應(yīng)盡量避免真空吸盤吸著工件垂直方向的面向上提升（垂直吸吊），不得已的情況下應(yīng)考慮安全率；2.7）由于真空度和所需能量不是成等比關(guān)系，建議：吸氣密性材料，真空度選60%-80%；吸透氣性材料，真空度選擇20%-40%。吸力可以通過加大抽吸力和真空吸盤的真空面積來加大。2.8）安裝方式：基本上水平安裝，盡量避免傾斜及垂直安裝。2.9）理論吸吊力：使用真空發(fā)生器的場合，真空壓力大約為-60KPa；真空壓力應(yīng)設(shè)定在吸著穩(wěn)定后的壓力以下；但工件有透氣性、工件表面粗糙容易吸入空氣的場合，需根據(jù)實際測試來確定真空壓力；水平起吊時的理論吸吊力： F= P x S x 0.1垂直起吊時的理論吸吊力：真空壓力的吸附力和吸盤與吸附物在吸附面的摩擦力； F= x P x S x 0.1吸吊力=理論吸吊力t吸盤的吸吊力: W =n x P x S x 0.1=n x P x (D24100) x 0.1 吸盤直徑： D=2 xMg t 1000 n P其中：W：吸吊力（N） m：吸附物的重量（kg） g：比例系數(shù)=9.8N/kgP：真空壓力（KPa） S：吸盤面積（cm） n：吸盤個數(shù)D：吸盤直徑（mm）t：安全系數(shù)，水平起吊：4以上；垂直起吊：8以上；：摩擦系數(shù)例：真空壓力為-70KPa，用一個吸盤水平吸吊重量為0.5kg的物體，求吸盤直徑的大小。D=2 xMg t 1000 n P = 2 x0.5 9.8 4 1000 1 70 =18.8（mm）查吸盤直徑表可選吸盤直徑為20mm三、理論吸吊力表四、真空吸盤形狀、材質(zhì)選用場合五：吸附面積計算：根據(jù)吸盤直徑可計算吸附面積：（D的單位為mm）A=D24六、真空吸盤選用注意事項1、為確定真空吸盤能夠完成給定的任務(wù)，需考慮一定的安全系數(shù)；真空吸盤的安全系數(shù)a一般取2.5；因此，許用提升重量=；理論提升重量/a =垂直提升力/a；2、用真空吸盤吸持及搬送重物時，實際吸吊力嚴(yán)禁超過理論吸吊力的40%，以防止過載，造成重物掉落；若發(fā)現(xiàn)真空吸盤因老化等原因失效時，應(yīng)及時更換新的真空吸盤；3、在使用過程中必須保持真空壓力穩(wěn)定；例：某用戶現(xiàn)在手上有一個直徑40mm的硅橡膠真空吸盤，最大空氣壓力為-0.04MPa，欲將一塊3Kg的玻璃板搬送，能否完成任務(wù)？解：直徑40mm的真空吸盤在-40KPa氣壓下能產(chǎn)生的垂直提升力為50.4N，一塊3Kg重的玻璃重量為29.4N，50.4/29.4=1.72.5，因此用40mm的硅橡膠吸盤不能確保完成任務(wù)，危險性太大，故應(yīng)重新考慮真空吸盤的直徑或改變真空壓力。七、吸盤與工件的應(yīng)用舉例高度不齊的工件的吸著，吸盤和工件的位置不確定的場合，選用內(nèi)置彈簧型的帶緩沖的吸盤，這樣吸盤在吸取工件時可以作出緩沖，而在需要定位的場合，則選帶不可回轉(zhuǎn)的緩沖。