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隧道管片真空吸盘机真空吸附力的分析与计算

隧道管片真空吸盘机真空吸附力的分析与计算
隧道管片真空吸盘机真空吸附力的分析与计算

真空泵的选型及常用计算公式

真空泵选型 真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子,降低真空室内的气体压力,使之达到要求的真空度。概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围,至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。因此,为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。为达到最佳配置,选择真空系统时,应考虑下述各点: 确定工作真空范围: ----首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。因为每一种工艺都有其适应的真空度范围,必须认真研究确定之。 确定极限真空度 ----在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度,因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。一般来讲,系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%,比前级泵的极限真空度低50%。 被抽气体种类与抽气量 检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应,泵系统将被污染。同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。 真空容积 检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。 考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。 主真空泵的选择计算 S=2.303V/tLog(P1/P2) 其中: S为真空泵抽气速率(L/s) V为真空室容积(L) t为达到要求真空度所需时间(s)

P1为初始真空度(Torr) P2为要求真空度(Torr) 例如: V=500L t=30s P1=760Torr P2=50Torr 则: S=2.303V/t Log(P1/P2) =2.303x500/30xLog(760/50) =35.4L/s 当然上式只是理论计算结果,还有若干变量因素未考虑进去,如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。实际上还应当将安全系数考虑在内。目前工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等 一般的要求是: 1、真空度、真空容积、主要介质、温度、主要容积类设备。 2、真空流入介质及流量、压力、温度、规律。 3、抽气量、抽出气体介质、温度。 4、真空设备的占地面积、自动化程度、真空管道规格 选用真空泵时需要注意事项: 1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如:真空镀膜要求1×10-5mmHg的真空度,选用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。 2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围,如:扩散泵为10-3~10-7mmHg,在这样宽压强范围内,泵的抽速随压强而变化,其稳定的工作压强范围为5×10-4~5×10-6mmHg。因而,泵的工作点应该选在这个范围之内,而不能让它在10-8mmHg下长期工作。又如钛升华泵可以在10-2mmHg下工作,但其工作压强应小于1×10-5mmHg为好。

什么叫真空吸盘

什么叫真空吸盘? 真空吸盘又称真空吊具一般来说,利用真空吸盘抓取制品是最廉价的一种方法。真空吸盘品种多样,橡胶制成的吸盘可在高温下进行操作,由硅橡胶制成的吸盘非常适于抓住表面粗糙的制品;由聚氨酯制成的吸盘则很耐用。另外,在实际生产中,如果要求吸盘具有耐油性,则可以考虑使用聚氨酯、丁腈橡胶或含乙烯基的聚合物等材料来制造吸盘。通常,为避免制品的表面被划伤,最好选择由丁腈橡胶或硅橡胶制成的带有波纹管的吸盘. 在EOAT使用真空吸盘(不带夹钳)的情况下,需要注意的是,机械手的移动速度不能太高,否则会在吸盘上产生一个切力,使制品在快速扭转的过程中很容易掉下来。在有些情况下,可以使用一个夹钳来保证制品的安全运送。考虑到可能会出现制品粘附在模具上的情况,通常可以安装一个气钳来解决这一问题。当制品表面积太小或者制品太重而无法使用真空吸盘时,同样可以通过使用夹钳来解决这个问题。 如果制品对外观要求很严格,那么被夹住的部位就不能是外表面。为解决这一问题,可以安装一个传感电路。在确认夹钳或者吸盘抓稳了制品以后,传感器就会给机械手传送一个信号,使其能进行下一步的操作。在机械手的运动能力有限、需要人工扭一下或者翘一下才能使制品脱模或把制品和EOAT移出成型区的,情况下可以添置一个能够独自移动EOAT而不依于机械手操作的特殊汽缸,从而使这一问题得到改善。 用于模内贴标的末端工具可以完成三个动作:在有限的空间里,EOAT先拾取并插入商标,然后将商标固定在模具中。与静态贴标装置相比,这个操作可以减少该装置的尺寸。EOAT的最后一个动作是将贴有商标的塑料瓶从模具中取出。通常,在注塑汽车制件时,对于具有A级表面制品的操作要格外小心。为了避免在其表面产生划痕,必须绝对禁止使用真空吸盘。此时,可以考虑在EOAT上安装一个由缩醛制成的夹钳,就可有效地避免划伤制品的表面。那么,如何将EOAT用于复杂的加工成型过程呢?为了说明这个问题,我们例举一个用尼龙和橡胶进行重叠注塑成型的例子。在这个例子中,利用一个多功能的机械手臂末端工具(EOAT)把操作工人手边 真空吸盘的选择标准 ·计算和确定各项相关的物理参数 摩擦系数 吸力的计算 吸盘直径 吸气 ·真空吸盘的形状 真空吸盘有三种基本形状: 扁平吸盘 波纹吸盘 具有特殊工作原理的吸盘 ·正确选择吸盘的材质

真空泵选型与计算

在真空泵选型前,我们一定弄清楚几个基础概念: 真空理论上是指容积里面不含有任何的物质。(现实中是不存在真正的真空的)通常把容器内气压低于正常大气压(101325 Pa)的都称之为真空状态。 真空度表示处于真空状态下的气体稀簿程度,通常用压力值来表示。实际应用中,真空度通常有绝对真空和相对真空两种说法。从真空表所读得的数值称真空度。真空度数值是表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值,从表上表示出来的数值又称为表压强,业界也称为极限相对压强,即:真空度=大气压强-绝对压强(大气压强一般取101325Pa,水环式真空泵极限绝对压强3300Pa;旋片式真空泵极限绝对压强约10Pa) 绝对真空&相对真空 极限相对压强相对压强即所测内部压强比“大气压”低多少压强。表示出系统压强实际数值低于大气压强的数值。由于容器内部空气被抽,因此内部的压强始终低于容器外部压强。所以当用相对压强或者表压强表示的时候,数值前面须带负号,表示容器内部压强比外部压强低。 极限绝对压强绝对压强即所测内部压强比”理论真空(理论真空压强值为0Pa)”高多少压强。它所比较的对象为理论状态的绝对真空压强值。由于工艺所限,我们无论如何都不能将内部压强抽到绝对真空0Pa这个数值,因此,真空泵所抽的真空值比理论真空值要高。所以当用绝对真空表示时,数值前面无负号。 例如,设备的真空度标为0.098MPa,实际上是-0.098MPa 抽气量抽气量是真空泵抽速的一个衡量因素。一般单位用L/S和m3/h来表示。是弥补漏气率的参数。不难理解,理论下抽一个相同体积的容器,为什么抽气量大的真空泵很容易抽到我们所需的真空度,而抽气量小的真空泵很慢甚至无法抽到我们想要的真空度?因为管路或者容器始终不可能做到绝对不漏气,而抽气量大的弥补了漏气所带来的真空度下降的因素,所以,大气

真空泵基础知识及选型指导

真空泵基础知识及选型指导 一、基础知识 1、真空的概念 “真空”一词来自拉丁语“vacuum”,原意为“虚无”、“空的”。真空是指在给定空间内低于环境大气压力的气体状态,即该空间内的气体分子密度低于该地区大气压力的气体分子密度,并不是没有物质的空间。水环真空泵应用于低真空(105—103 Pa)领域 2、真空的测量单位 在真空技术中,表示处于真空状态下气体稀薄程度的量称为真空度,可用压力、分子数密度、平均自由程和形成一个单分子层的时间常数等来表征,但通常用气体的压力(剩余压力)值来表示。气体压力越低,表示真空度越高;反之,压力越高,真空度越低。 法定的压力计量单位为帕[帕斯卡],符号为Pa 1Pa=1N.m-2 此外,还可用真空度的百分数作测量单位。 δ——真空度百分数(%)P——绝对压力(Pa)Pb-P 表示真空压力表读数,表压力(用Pe表示)真空度百分数δ(%)与压力P对照表 3、单位换算 1atm(标准大气压)=1013.25hPa(百帕) 1mmHg(毫米汞柱)=1Torr(托)=1.333 hPa(百帕) 1bar(巴)=1000 hPa(百帕) 1mbar(毫巴)=1 hPa(百帕)

1inHg(英寸汞柱)=25.4mmHg(毫米汞柱)=33.8 hPa(百帕) 4、相关术语 ◇气量——水环真空泵的气量是指入口在给定真空度下,出口为大气压1013.25hPa时,单位时间通过泵人口的吸入状态下的气体容积,m3/min 或m3/h 。 ◇最大气量——水环真空泵的最大气量是指气量曲线上的气量最大值,m3/min或m3/h。 ◇真空度(或称作压力)——水环真空泵的真空泵是指入口处在真空状态下气体的稀薄程度,以绝对压力表示,Pa、hPa、kPa。 ◇极限真空度(或称作极限压力)——水环真空泵的极限真空度是指入口处气量为零时的真空度,Pa、hPa、kPa。 ◇压缩比——吸入压力下气体容积与压缩后气体容积之比 ◇饱和蒸汽压——在给定温度下,某种物质的蒸汽与其凝聚相处于相平衡状态下的该种物质的蒸汽压力。 二、选型指导 真空泵的工作压力应该满足真空设备的极限真空及工作压力要求。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。2BVX、2BEX 系列真空泵吸气压力范围在33hPa——1013.25 hPa之间,在此范围内,气量随吸气压力的不同而变化。根据气量和真空度选择合适的泵。保证工艺要求的真空度或抽走需要排走的气体。泵的工作点尽可能要求在高效区

轨道板真空吸盘设计

CRTSⅡ型无砟轨道板真空吊具的设计 ——真空泵选型及吸盘的计算 班级:机0801-3 学号:20080603 姓名:赵仕斌 指导老师:王军

CRTSⅡ型无砟轨道板真空吊具的设计Design of vacuum sling of CRTSⅡballastless track slab 摘要:真空吊具作为CRTSⅡ型无砟轨道板预制的重要装备之一,可将轨道板从模具中平稳安全地脱出并搬运到指定的存 板台座。本文主要介绍了真空吊具的主体结构、工作原理 和作业过程,并且对主梁进行了有限元分析,提出了吸盘 真空系统的建立方案。由于真空吊具的机械化程度高、劳 动强度低等优点,真空吊具的应用不但提高了轨道板的机 械化生产水平,而且保证了轨道板的生产质量。 关键词:真空吊具;吸盘;真空泵;轨道板 0 引言 近年来,真空技术的应用越来越广泛,清洁、高效、经济的真空元件和系统的发展,推动了真空技术在设备自动化中的应用,在CRTS Ⅱ型无砟轨道板制造中即采用了真空技术进行吊装。CRTSⅡ型无砟轨道板是我国在引进的德国无砟轨道结构形式基础上,经过消化、吸收、再创新形成的中国特色轨道板,并广泛应用在京津、京沪、石武等高速铁路上,其标准板长6.45 m,宽2.55 m,厚0.2 m,质量为9 t。轨道板采用工厂化预制生产,由于没有吊装运输用的锚拴,轨道板采用真空技术——真空吊具脱模,以保证轨道板平稳安全地从模具中脱出并搬运到指定地点。 1结构组成与工作原理 1.1 结构组成

图1 真空吊具主体结构 轨道板真空吊具悬挂在桥式起重机上,由主体结构、真空系统、液压系统和辅助部件组成。其中,主体结构有主梁(内腔作为蓄能器)、吸盘、扶手等,

(推荐)真空吸盘设计计算

真空吸盘设计计算 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。 单位:1bar=0.1MPa=100KPa 0.001bar = 0.1KPa =100Pa 抽吸量:真空产生装置的抽吸能力;在一定时间内真空装置所能产生的真空流量。单位为L/min或m3/H。 一、真空吸盘的选定顺序: 1.1)充分考虑工件的平衡,明确吸着部位以及吸盘个数、吸盘直径;由使用环境及工件的形状、材质确 认吸盘的形状、材质及是否需要缓冲器; 1.2)由已知的吸着面积(吸盘面积X个数)和真空压力求得理论吸吊力。吸盘的实际吊力应考虑吸吊方 法及移动条件和安全率; 1.3)工件的质量与吸吊力进行比较,要令吸吊力>工件质量,计算出必要且充分的吸盘直径(吸盘面积); 二、真空吸盘选定时的要点: 2.1)理论吸吊力由真空压力及真空吸盘的吸着面积决定,在静态条件下得出的数值,实际使用时还应根 据实际状态给予足够的余量以确保安全; 2.2)真空压力并非越高越好,当真空压力在必要情况以上时,吸盘的磨损量增加,容易引起龟裂,使吸 盘寿命变短;真空压力设定过高,不但响应时间变长,发生真空必要的能量也会增大; 2.3)当吸盘相同时,真空压力为2倍,理论吸吊力也为2倍;当真空压力相同时,吸盘直径为2倍,理 论吸吊力则为4倍;如下例: 2.4)真空吸盘的剪切力(吸着面和平行方向的力)与力矩都不强,应用时,考虑工件的重心位置,使吸 盘受到的力矩最小; 2.5)使用时不但要使移动时的加速度尽可能小,还要充分考虑风压及冲击力;若在移动时的加速度缓和, 则预防工件落下的安全性能就变高; 2.6)应尽量避免真空吸盘吸着工件垂直方向的面向上提升(垂直吸吊),不得已的情况下应考虑安全率;

非标机械设计与管理

非标机械设计与管理 非标机械有别于传统机械设计,非机械设计有时间性限制,设计周期要短,设计要简洁、准确、安全、可靠及满足客户合理的专业性要求,用户对非标机械的设计往往有许多的要求,包括合理和不合理的,这是一项挑战性的工作,在此我们对非标设计进行探讨。 设计产品的分类。要弄清所设计的机械属于成熟型的非标机械还是非成熟型的非标机械,所谓成熟型的非标机械是指哪些工作原理清晰,机械结构较为通用,甚至有产品样板可以模仿的产品;所谓非成熟产品是指工作原理比较复杂,机械结构不通用,更严重的是连客户都未完全了解其产品的整个生产工艺,或者是客户正在试验使用未成熟的生产工艺,而要设计一些机械来满足生产工艺要求,所以,非成熟产品设计就会有难度性高、不确定性和风险性的特点。除了以上的因素外,企业已经拥有的成熟技术也是一个重要因素,某些订单产品对于拥有成熟技术的公司来说属于成熟的产品,对于完全未涉足过该领域的企业来说则属于非成熟产品,要具体分析。 成熟产品的设计。成熟非标机械设计可以分为三类,第一、主机相同,夹具和辅件不同,这类型的设计较简单,只要消化好主机和辅件的作用就行了;第二、主机的规格要放大或缩小,动力要变化,那就需要将产品的结构和动力重新考虑,例如企业有30吨压力的四柱压机,现在客户要订造一台60吨四柱压机,这样,在结构形式、液压油路和电路相同的情况下,我们就要对框架进行力学分析计算,重新选择框架用料大小,另外,液压缸、液压泵、液压阀等重新选型;第三、主机不同,部件相同,那就要根据成熟的部件进行组合设计,达到客户要求,这样则尽可能采用成熟的部件,对特别设计部分进行设计,并提早对特别设计部分进行试验,另外,使用三维图对整体进行组装,在图中对运动部件进行仿真运动,确认总体结构成功。 非成熟产品设计。非成熟产品设计分成三类,第一、单机类,主机较简单,但本企业对该产品不了解,客户提供较详细资料,甚至包括样机。针对这类型的设计,企业要对目前样机工作内容、工作原理、采用的结构进行详细分析后进行设计;第二、组合机类,主机较为复杂,部分结构可以使用企业成熟的结构,总

真空泵吸力计算

科研、医疗、实验室、仪器仪表等行业常常要采用微型气泵来进行物体吸附,但微型气泵有微型真空泵、气体取样泵、微型气体循环泵、微型抽气打气两用泵等多种形式,具体该怎么选型呢? 把微型真空泵用于物体吸附时,实际上是用泵对吸盘抽真空后吸住物体,因此,必须选择真正意义上的微型真空泵,如VAA、PK、PC、VCA、VCH、PH等系列产品,而不能选用气体取样泵。 从理论上可以计算吸附力的大小。公式如下: F≈10-2(101-P绝对压力)S吸盘面积 上式中, F:理论吸附力大小,单位:Kgf(公斤力) P:绝对压力:为微型真空泵的绝对真空度,单位取:KPa(千帕) S:吸盘面积:为吸盘有效面积,单位取:cm2(平方厘米) 例如:有种微型高负压泵VCH,它的绝对压力(真空度)为:10KPa,假设吸盘有效面积为:1平方厘米,则理论上能提供的抽吸力压强就是: 0.01×(101-10) ×1=0.11 Kgf/ cm2 即用这个吸盘,VCH理论上能在垂直方向吸附住0.91公斤重的物体! 如果吸盘有效面积为:2平方厘米,则可以吸附住0.91×2公斤重的物体; …… 如果换成PH,则理论上能提供的抽吸力压强就是: 0.01×(101-25) ×1=0.76 Kgf/ cm2 实际使用中,常常有人用微型真空泵来吸附纸片等轻薄物体,则可以用VM、VAA(等真空度低一些的。 另外,从上式可以看到,吸附力的大小理论上与泵的流量无关,但在实际使用中与流量参数是相关的。 原因如下:因为气路系统不可能做到理论密封,总有一定的泄漏。在这种情况下,微型真空泵的流量越大,泄漏量所占的比例越小,越有利于泵维持较高的真空度,从而得到更大的吸附力。比如,有2台极限真空度相同的泵,A泵流量为1 L/min,B泵流量为20 L/min,同样在0.1 L/min的泄漏情况下,A泵的真空度会降低很多,因为0.1 L/min的泄漏对它而言太大了。但0.1 L/min的泄漏对B泵来说不算什么,仍然可以维持较高的真空度。因此,虽然二者真空度相同,但在实际中,B泵产生的吸附力更大。 因此,泵选型时必须同时考虑真空度和流量两个指标,只重视真空度指标是不切实际的。参考资料:https://www.wendangku.net/doc/ec16804560.html,

浙江省高考通用技术模拟试卷1以及答案

2010–2011浙江省通用技术高考模拟试卷1 说明:1.本试卷分为试卷I(选择题)和试卷II(非选择题),全卷共27小题,满分100分。考试时间90分钟。 2.请将正确的答案和解题过程写在答题卷相应的方框内,考试结束只交答题卷。 试卷I 一、选择题(本大题20小题,每题2分,共40分。在给出的四个选项中,选出一个最佳选项。) 1.现在,许多技术先进的船只上都装备了全球定位系统,但用指南针和观星的方法导航仍然是船员必须掌握的基本技能。以下说法错误的是( D )A.这说明技术是在不断发展的 B.这说明技术不是简单的替代 C.为了满足时代的发展,更先进的技术得到了广泛的使用 D.这说明技术具有两面性 2.运动服装既能显露出蓬勃的朝气,又能张扬好动的青春活力(如图所示),深受许多学生们的喜受,运动服装选择的布料往往比一般衣服的材料具有更大的伸展性(弹性),这主要为了考虑( B ) A.普通人群与特殊人群 B.静态的人与动态的人 C.人的生理需求与人的心理需求 D.信息的交互 3.卡拉OK此项发明改变了全世界无数人的娱乐生活,在当今社会非常盛行(如图所示)。但它的发明者日本人井上大佑先生并没有因此而富起来,因为他推出自己作品前,事先没有做以下哪件事( C ) A.明确问题 B.设计的交流 C.申请并获取专利 D.技术更新 4.随着半导体材料技术的出现,推动了现代电子、通讯、网络技术的迅速发展,各种款式新颖、经济实用、功能强大的电子产品被设计出来。这主要反映了技术与设计的什么关系( A ) A.技术发展对设计产生重要影响 B.设计是技术发展的重要驱动力 C.技术无需设计,可以任意发展 D.技术的发展需要设计 5.如图所示是各种剪刀,这些剪刀的设计主要体现了设计的( C ) A.综合原则 B.经济原则 C.实用原则 D.美观原则 发剪解剖剪家用剪刀枝剪 6.在设计如图“中学生使用的台灯”过程中,有如下环节: ①进行稳定性、绝缘性能等方面试验 ②通过设计分析,制定并筛选出最佳设计方案 ③制作台灯原型 ④对各班进行问卷调查,包括同学们喜欢的造型、色彩、附加功能等 以下先后顺序正确的是( A ) A.④②③① B.②④③① C.④③①② D.②④①③ 7.某设计师设计出一图纸后,并标注其比例是10:1,某边长的实际长度是200mm,他需要在图形中标注此边长,应标注为( B )A.20 B.200 C.2000 D.200cm 第3题图 第6题图 第2题图

真空泵系统工艺设计计算及选型

真空泵系统工艺设计计算及选型 【摘要】真空泵广泛应用于精馏、干燥、过滤等工艺过程,为了满足工艺过程中真空度的要求以及选择合适的真空泵,合理确定空气泄漏量、工艺抽气量、管道压力损失等因素就显得尤为重要,因此本文主要介绍真空泵系统的工艺设计计算及选型。 【关键词】真空泵系统抽气量工艺计算选型 1 真空系统设计基础 1.1 空气泄漏量估算 对真空系统的空气泄漏量最好是有试验测定,但对一个新的设计或不能进行试验的场合,只能通过估算求得,目前主要有以下几种方法: 1.1.1?根据接头密封长度进行的泄漏量估算? 按接头密封质量分别估算泄漏量:非常好,泄漏量0.03 kg/(h·m);好,0.1 kg/(h·m);正常,0.2 kg/(h·m)。 2 真空泵选型计算 (1)根据真空系统的真空度和泵进口管道的压降,确定泵吸入口处的真空度; (2)根据表1、表2或者式(1)估算空气泄漏量; (3)根据工艺条件确定工艺物料抽气量; (4)根据式(4)确定真空泵总抽气量; (5)选择管径并判断管道压降是否满足工艺要求; (6)由式(5)计算真空系统的抽气速率Se。 现以山东民基2.5万吨/年氯乙酸项目中轻组分塔真空系统设计为例,说明真空泵计算及选型过程。该系统要求塔顶冷凝器操作条件为18℃,9kPa,要求冷凝器到真空泵入口的压力降小于1kPa,冷凝器中的液相物料含量为90.2wt%醋酸,5.53 wt%氯乙酸,4.27 wt%水。换算为摩尔质量含量为83.5mol%醋酸,3.23mol%氯乙酸,13.27mol%水。18℃时醋酸、氯乙酸、水的饱和蒸汽压分别为:1.38kpa、0.015kPa、2.06kPa。

真空吸盘的真空负压吸附原理

真空吸盘的真空负压吸附原理 时间:2009-02-23来源:昆明理工大学机电工程学院编辑:赵艳妮 真空吸盘又称真空吊具,是真空吸附装置的执行元件。真空吸附是一项非常易于掌握的传送技术。利用真空技术进行调节、控制和监控,可以有效地提高工件、零部件在自动化、半自动化生产中的效率。另外,真空吸附具有清洁,吸附平稳,可靠,不损坏所吸附物件表面的优点,因此真空吸附技术在各个领域都得到了广泛的应用。 真空吸盘吸附原理 真空吸盘采用了真空原理,即用真空负压来“吸附”工件以达到夹持工件的目的。如图1 所示:通气口与真空发生装置相接,当真空发生装置启动后,通气口通气,吸盘内部的空气被抽走,形成了压力为P2 的真空状态。此时,吸盘内部的空气压力低于吸盘外部的大气压力P1,即P2 < P1,工件在外部压力的作用下被吸起。吸盘内部的真空度越高,吸盘与工件之间贴的越紧。 真空吸盘的吸附性能是受多种条件制约的,但主要的制约因素可归结为三点:(a) 吸盘的结构;(b) 吸盘的材料;(c) 吸盘与被吸附工件表面的贴合程度 真空吸盘的常见结构 真空吸盘的结构分为普通型和特殊型,常见的普通型真空吸盘有以下三种: (a) 扁平吸盘形状各异,材料品种多,特别适于搬运表面光滑的工件; (b) 短波纹管型吸盘吸附刚性好,接触工件时缓冲性能好,吸力强,其波纹管可作小行程移动,用来分离细小工件,但它很少用于垂直举升; (c) 长波纹管型吸盘与短波纹管型吸盘适用场合相同,但它能适用水平方向更大高度差,并可做较长距离运送动作。

特殊型真空吸盘是为了满足特殊应用场合而专门设计的,又分为异形吸盘和专用吸盘两种,这些吸盘的结构形状因吸附对象而异,种类繁多。 真空吸盘常用的材料 除结构外,吸盘材料也是决定其密封性能的关键因素。目前市场上的真空吸盘采用的材料有丁腈橡胶、硅橡胶、聚氨酯、氟橡胶等。由硅橡胶制成的吸盘适于抓住表面较粗糙的制品;由氨酯制成的吸盘则很耐用。另外,在实际生产中如果要求吸盘具有耐油性,则可以考虑使用聚氨酯、丁腈橡胶或含乙烯基的聚合物等材料来制造吸盘。具体材料的选择要根据工作环境对吸盘耐油、耐水、耐磨、耐热、耐寒等性能要求确定。 真空吸盘与工件表面的贴合程度 吸盘与被吸附工件表面的贴合程度直接影响着吸盘内的真空压力,若贴合程度过差,吸盘的真空度不易保持,就达不到吸附工件的目的。在使用真空吸盘的时候,我们总希望工件与吸盘接触的那部分表面是光滑和密封的,这样有利于真空吸盘牢牢抓住工件表面。但这只是个理想状态,通常被抓取的工件表面不具备这样的理想条件,工件的表面不是有气孔(如纸张)就是粗糙不平,这些因素就直接影响着吸盘与工件表面的贴合程度。当吸盘与工件表面贴合状态差的情况下就会发生我们常说的泄漏现象。弥补泄漏系统的措施通常有两个: (a) 使用高性能的真空发生装置,使泄漏的气体在最短的时间里补充上来。这种方法的缺点是系统中仍存在较大的漏气量,并且能源耗费较高; (b) 缩小吸盘的直径或通径。这种办法的缺点是当工件质量较大时达不到所需要的真空水平。 因此针对表面粗糙且质量较大的工件设计出一种新型结构的高适应性吸盘就是很有必要的了。

真空吸盘设计计算精编版

真空吸盘设计计算精编 版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】

真空吸盘设计计算 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。 单位:1bar==100KPa = =100Pa 抽吸量:真空产生装置的抽吸能力;在一定时间内真空装置所能产生的真空流量。单位为L/min或m3/H。 一、真空吸盘的选定顺序: )充分考虑工件的平衡,明确吸着部位以及吸盘个数、吸盘直径;由使用环境及工件的形状、材质确认吸盘的形状、材质及是否需要缓冲器; )由已知的吸着面积(吸盘面积X个数)和真空压力求得理论吸吊力。吸盘的实际吊力应考虑吸吊方法及移动条件和安全率; )工件的质量与吸吊力进行比较,要令吸吊力>工件质量,计算出必要且充分的吸盘直径(吸盘面积); 二、真空吸盘选定时的要点: )理论吸吊力由真空压力及真空吸盘的吸着面积决定,在静态条件下得出的数值,实际使用时还应根据实际状态给予足够的余量以确保安全; )真空压力并非越高越好,当真空压力在必要情况以上时,吸盘的磨损量增加,容易引起龟裂,使吸盘寿命变短;真空压力设定过高,不但响应时间变长,发生真空必要的能量也会增大; )当吸盘相同时,真空压力为2倍,理论吸吊力也为2倍;当真空压力相同时,吸盘直径为2倍,理论吸吊力则为4倍;如下例: )真空吸盘的剪切力(吸着面和平行方向的力)与力矩都不强,应用时,考虑工件的重心位置,使吸盘受到的力矩最小; )使用时不但要使移动时的加速度尽可能小,还要充分考虑风压及冲击力;若在移动时的加速度缓和,则预防工件落下的安全性能就变高; )应尽量避免真空吸盘吸着工件垂直方向的面向上提升(垂直吸吊),不得已的情况下应考虑安全率; )由于真空度和所需能量不是成等比关系,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。 )安装方式:基本上水平安装,尽量避免倾斜及垂直安装。 )理论吸吊力:使用真空发生器的场合,真空压力大约为-60KPa;真空压力应设定在吸着稳定后的压力以下;但工件有透气性、工件表面粗糙容易吸入空气的场合,需根据实际测试来确定真空压力; 水平起吊时的理论吸吊力:F= P x S x 垂直起吊时的理论吸吊力:真空压力的吸附力和吸盘与吸附物在吸附面的摩擦力; F=μx P x S x

真空泵的选型及常用计算公式

真空泵的选型及常用计 算公式 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

真空泵选型 真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子,降低真空室内的气体压力,使之达到要求的真空度。概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围,至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。因此,为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。为达到最佳配置,选择真空系统时,应考虑下述各点: 确定工作真空范围: ----首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。因为每一种工艺都有其适应的真空度范围,必须认真研究确定之。 确定极限真空度 ----在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度,因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。一般来讲,系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%,比前级泵的极限真空度低50%。 被抽气体种类与抽气量 检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应,泵系统将被污染。同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。 真空容积 检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。 考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。 主真空泵的选择计算 S=tLog(P1/P2) 其中: S为真空泵抽气速率(L/s) V为真空室容积(L)

t为达到要求真空度所需时间(s) P1为初始真空度(Torr) P2为要求真空度(Torr) 例如: V=500L t=30s P1=760Torr P2=50Torr 则: S=t Log(P1/P2) =30xLog(760/50) =s 当然上式只是理论计算结果,还有若干变量因素未考虑进去,如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。实际上还应当将安全系数考虑在内。 目前工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等 一般的要求是: 1、真空度、真空容积、主要介质、温度、主要容积类设备。 2、真空流入介质及流量、压力、温度、规律。 3、抽气量、抽出气体介质、温度。 4、真空设备的占地面积、自动化程度、真空管道规格 选用真空泵时需要注意事项: 1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如:真空镀膜要求1×10-5mmHg的真空度,选用的真空泵的真空度至少要5×10- 6mmHg。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。 2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围,如:扩散泵为10-3~10-7mmHg,在这样宽压强范围内,泵的抽速随压强而变化,其稳定的工作压强范围为5×10-4~5×10-6mmHg。因而,泵的工作点应该选在这个范围之

真空吸盘吊具介绍

真空吸盘吊具 一.真空吸盘吊具的用途 1. 有色金属行业:铝锭、铝中厚板、飞机板、铜板、铜锭、铜卷、镁合金板材; 2. 钢铁行业:钢锭、钢板、钢管、钢卷、锻件; 3. 混凝土行业:混凝土预制构件、水泥板、片、柱、桩、桥梁、框架; 4. 原材料行业:造纸、铝加工、木材加工、塑料加工等; 5. 加工行业:机床、家电、玻璃、客车; 各行各业都有应用,使用条件略有不同。 二.真空吸盘吊具的使用条件限制 1. 被吸附的物体应无透气的孔洞(漏气); 2. 物体表面的沟槽应无直角; 3. 被吸附物的表面应无冰层; 4. 物体本身应应不是透气的物质(如松软透气的木箱,刨花板、海绵板)。 三.真空吸盘吊具的结构 1.载体: 因为真空吊具仅仅是吊具当中的一种形式,因此,它必须依托载体之上才能举升和移动物体;例如:行车(天车),起重机,装载机、挖掘机、叉车还有自制的悬臂和支架等等。 2.使用形式: A:一种是大型的(工程级),工程施工,安装大型设备,搬运大批货物等等;一般在1吨以上,欧洲技术先进的厂家能制造起吊能力80吨位的吊具。 B:另外有小型的(工艺级),它的横梁既作为储能器,又是支撑架或悬臂,这类吊具一般在车间当作机械手使用,是别的吊具所不能达到目的或效率的机械手;例如:搬运纸箱,薄板(铝板、合金板、纸板等)、木材、玻璃、塑料板、石材及其它致密材料;属于轻型的大约100公斤到1吨左右,是为了减轻劳动强度,或者别的吊具没法实现其功能所采用的,有些是因为被搬运的物体表面不能划伤或有痕迹而采用的(如加工好的产品,家用电器,家具等) 3.结构形式: A:真空吸盘:根据工件的形状和重量,选用不同的吸盘;矩形的,不规则形状的(如抛物面曲线,弧度,扇形等等); B: 控制单元:配有控制单元,可以实现吸取,提升和释放功能;也可以加装PC 计算机实现自动化控制,与别的设备联机使用; C: 提升单元: ①有柔性的,装有提升管可以伸缩,从而实现工件的提升和移运; ②有硬性的,加装在叉车,装载机上,工件的提升和移运由这些设备完成。 D: 真空泵和真空鼓风机:作为真空气源,(对真空储存罐施以负压,保持真空度);E: 真空气管(高压)用以传导气源来的气,实现动力的传导; F:过滤器单元:对来自吸盘(工件)的灰尘,杂物进行过滤,以保持真空储存器内部气体的洁净; G:另外还有控制开关和按钮,止泄阀,传感器等部件,起相关的作用。

真空泵的选型及数据计算

第一部分:选用真空泵时需要注意事项: 1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。如:真空镀膜要求1×10-5mmHg的真空度,选用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。 2、正确地选择真空泵的工作点。每种泵都有一定的工作压强范围,如:扩散泵为10-3~10-7mmHg,在这样宽压强范围内,泵的抽速随压强而变化,其稳定的工作压强范围为5×10-4~5×10-6mmHg。因而,泵的工作点应该选在这个范围之内,而不能让它在10-8mmHg下长期工作。又如钛升华泵可以在10-2mmHg下工作,但其工作压强应小于1×10-5mmHg为好。 3、真空泵在其工作压强下,应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。 4、正确地组合真空泵。由于真空泵有选择性抽气,因而,有时选用一种泵不能满足抽气要求,需要几种泵组合起来,互相补充才能满足抽气要求。如钛升华泵对氢有很高的抽速,但不能抽氦,而三极型溅射离子泵,(或二极型非对称阴极溅射离子泵)对氩有一定的抽速,两者组合起来,便会使真空装置得到较好的真空度。另外,有的真空泵不能在大气压下工作,需要预真空;有的真空泵出口压强低于大气压,需要前级泵,故都需要把泵组合起来使用。 5、真空设备对油污染的要求。若设备严格要求无油时,应该选各种无油泵,如:水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。如果要求不严格,可以选择有油泵,加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、挡油阱等,也能达到清洁真空要求。 6、了解被抽气体成分,气体中含不含可凝蒸气,有无颗粒灰尘,有无腐蚀性等。选择真空泵时,需要知道气体成分,针对被抽气体选择相应的泵。如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体,应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备,如冷凝器、除尘器等。 7、真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。如果环境不允许有污染,可以选无油真空泵,或者把油蒸气排到室外。 8、真空泵工作时产生的振动对工艺过程及环境有无影响。若工艺过程不允许,应选择无振动的泵或者采取防振动措施。 9、真空泵的价格、运转及维修费用。

水环式机械真空泵选型计算

精心整理水环式机械真空泵选型计算 (业务培训教材) (4) 苏州和顺泵业有限公司 一. 二. 率,, 。 1.启动工况: 众所周知,汽轮机在启动前,凝汽器两侧容积均被空气所占有,水环真空泵需抽吸、排除凝汽器汽侧 汽缸内及抽吸管道内等部位的空气,使凝汽器在规定的时间内达到一定的真空度。在西欧国家一般要求30分钟内使凝汽器压力达到200mbar~400mbar,以便启动汽轮机。我国要求启动真空压力为300mmHg相当于上限400mbar(1mmHg=1.33mbar)。 水环式机械真空泵抽吸时间计算公式: T=(60V k/ns)Ln(P2/P1) t-----真空泵需抽吸凝汽器真空时间min V k----真空泵需抽吸空间容积m3 n----启动时,真空泵运行数量

S----真空泵在抽吸压力P1条件下真空泵下抽气量m3/h P2---真空泵排出口压力mbar P1---真空泵需要抽吸的真空度mbar 2.运行工况 当汽轮机投入运行后,水环式机械真空泵还需要不断地抽吸漏入真空系统的泄漏空气,随蒸汽带入 的不凝结气体和来不及冷却的蒸汽混合物,以确保凝汽器良好的热交换,维持机组排汽真空度。 (1)确定泄露空气量 A.汽轮机机凝汽器真空系统泄漏量与该机组真空系统主、辅设备制造质量和安 装密封程度有关,但一般可用单位时间内的凝汽器真空下降大小来衡量—— B. C. D. E.

图1 凝汽器运行中泄漏空气流量 凝汽器蒸汽量 2000 1000 700 500 400 300 200 150 100 60 50 40 30 20 15泄漏干空气流量 泄漏干空气量 泄漏空气和气—汽混合物流量的计算

真空吸附装置

真空吸附技术介绍及应用 近年来,真空吸附技术在工业自动化生产中的应用越来越广泛。真空吸附是利用真空发生装置产生真空压力为动力源,由真空吸盘吸附抓取物体,从而达到移动物体,为产品的加工和组装服务。对任何具有较光滑表面的物体,特别是那些不适合于夹紧的物体,都可使用真空吸附来完成。真空吸附已广泛应用于电子电器生产、汽车制造、产品包装、板材输送等作业中。 在一个典型的真空吸附系统中,常用的元件有:真空发生装置(真空泵或真空发生器),真空开关,真空破坏阀,真空过滤器和真空吸盘等。 一、真空发生装置 真空发生装置是产生真空的元件,有真空泵和真空发生器两种类型。 1.真空泵 真空泵的结构形式和工作原理与空气压缩机相类似,在气动系统中多采用容积型真空泵,如回转式真空泵、膜片式真空泵和活塞式真空泵。 2.真空发生器 真空发生器由于它获取真空容易,结构简单,体积小,无可动机械部件,使用寿命长,安装使用方便,因此应用十分广泛。真空发生器产生的真空度可达88 kPa,尽管产生的负压力(真空度)不大,流量也不大,但可控、可调,稳定可靠,瞬时开关特性好,无残余负压,同一输出口可正负压交替使用。 (1)工作原理典型真空发生器结构原理如图1所示。它是由先收缩后扩张的拉瓦尔喷管1、负 压腔2和接收管3等组成,有供气口、排气口和真空口。当供气口的供气压力高于一定值后,喷管射出超声速射流。由于气体的粘性高速射流卷吸走负压腔内的气体,使该腔形成很低的真空度。 (2)在真空口A处接上真空吸盘,靠真空压力和吸盘吸附面积可吸取物体。 图1真空发生器工作原理 1-拉瓦尔喷管 2-负压腔 3-接收管 4-真空腔 (2)真空发生器的性能 1)真空发生器的耗气量真空发生器耗气量是由工作喷嘴直径决定的,但同时也与工作压力有关。同一喷嘴直径,其耗气量随工作压力的增加而增加。喷嘴直径是选择真空发生器的主要依据。喷嘴直径越大,抽吸流量和耗气量越大,而真空度越低;喷嘴直径越小,抽吸流量和耗气量越小,但真空度越高。 2)排气特性和流量特性排气特性是指真空压力、吸入流量或空气消耗量随真空发生器的供气压力变化的关系。它们随着供气压力的增加而增大。 流量特性是指在真空发生器的供气压力一定时,真空压力与吸入流量的关系。吸入流量是指

真空吸盘在自动化设备中的简单应用及选型

真空吸盘在自动化设备中的简单应用及选型 发表时间:2018-08-09T11:36:14.877Z 来源:《基层建设》2018年第17期作者:吴帅韩文斌[导读] 摘要:随着工业自动化的普及,真空设备在拾取、传送等领域被广泛使用。 沈阳明匠智能科技研发有限公司辽宁沈阳 110000 摘要:随着工业自动化的普及,真空设备在拾取、传送等领域被广泛使用。本文是笔者结合自身工作中所遇到的实例,向大家分享一下如何选择真空吸盘及真空发生器。 关键词:真空吸盘真空发生器流量 真空设备属于气动元件,因此,一套完整的真空设备也需要包括气源、空气处理元件(空气过滤器、气动三联件等)、气动控制元件(压力控制阀等、电磁阀等)、气动辅助元件(消音器、气管接头等)以及真空系统(真空产生设备、真空发生器、真空过滤器等)。 下面笔者结合某厂的一台上料设备中所应用到的真空元件选型过程,向大家介绍一下在日常中遇到真空元件改如何计算选型。 某厂的一台上料设备长2100mm、宽800mm、高1200mm,物料为长1500-3000mm、宽12-50mm、厚4-40mm的木板,木板密度为1.2g/cm3。那么,通过公式质量=密度×体积得出:长度为3000mm宽度为50mm厚度为40mm的木板的质量为7.2kg。 知道了物料的质量,下面我们开始选择真空吸盘,真空吸盘的形状有以下几种: 1. 平直型:适合吸吊表面平整的物料; 2. 平直带肋型:适合吸吊易变性的物料; 3. 深凹型:适合吸吊表面为曲面的物料; 4. 风琴型:适用于没有安装缓冲的空间或者物料吸吊面倾斜的场合。 本案例中的物料为木板,表面平整且不易变形,放置的平台足够平整、空间充足,因此选择吸盘时选择平直型即可。按照设备的设计布局,初步选定真空吸盘的数量为6个,吸吊方式为水平吸吊,由以下公式得出D≥26.4mm。因此在使用时选择的真空吸盘直径大于等于26.4mm即可满足使用要求,由于吸盘为平直型,在选择金具的时候我们就要选择带有缓冲的金具进行搭配,以避免真空吸盘在运动的过程中与物料发生碰撞导致吸盘金具变形甚至折断。 其中:D为真空吸盘直径(mm); W为吸吊物重力(N); t为安全系数。水平吊,t≥4;垂直吊t≥8; P为真空吸盘内真空度,Mpa,选用时应在真空发生器(或真空泵)的最大真空度的63%至95%范围内选择; n为选用真空吸盘的数量。 由于物料的规格最小为12mm宽,小于上式中得出的26.4mm,因此在实际生产中,还需要一套小规格的真空吸盘以满足生产实际的需要。我们计算当物料宽度为12mm,厚度20mm长度不变的情况下所需要的真空吸盘直径,通过上式得出D≥9.02mm,因此,生产实际中还需要一组直径大于等于9.02的真空吸盘配合使用,才能满足所有规格的物料都能够进行吸吊。 确定了真空吸盘的规格,下面需要确定真空发生器的规格,真空发生器的选型主要分为以下步骤: 1)确定响应时间 吸盘的响应时间是指从供给阀(货真空切换阀)开始,到吸盘内达到吸着工件所必须的真空度为止所需时间。 设吸盘内的压力从大气压降至真空度达63%的到达时间为T1,降至真空度达到95%的时间为T2,则式中:V为真空发生器(或真空切换阀)至吸盘的配管容积(L); Q为通过真空发生器的平均吸入流量Q1和通过配管的平均吸入流量Q2中的小者(L/min)(ANR); 对真空发生器:Q1=CQ×Qe对真空切换阀:Q1=CQ×11.1SC Qe为真空发生器的最大吸入流量(L/min)(ANR); SC为真空切换阀的有效截面积(mm2) Q2=CQ×11.1S(S为气管的有效截面积)

真空泵的选择方法和计算公式

真空泵的选择方法和计算公式 真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子,降低真空室内的气体压力,使之达到要求的真空度。概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围,至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。因此,为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。为达到最佳配置,选择真空系统时,应考虑下述各点: 1、确定工作真空范围: 首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。因为每一种工艺都有其适应的真空度范围,必须认真研究确定之。 2、确定极限真空度 在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度,因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。一般来讲,系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%,比前级泵的极限真空度低50%。 3、被抽气体种类与抽气量 检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应,泵系统将被污染。同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。 4、真空容积 检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。 考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。 5、真空泵计算公式 S=2.303V/tLog(P1/P2) 其中: S为真空泵抽气速率(L/s) V为真空室容积(L) t为达到要求真空度所需时间(s) P1为初始真空度(Torr) P2为要求真空度(Torr) 例如: V=500L

t=30s P1=760Torr P2=50Torr 则: S=2.303V/t Log(P1/P2)=2.303×500/30xLog(760/50)=35.4L/s 当然上式只是理论计算结果,还有若干变量因素未考虑进去,如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。实际上还应当将安全系数考虑在内。

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