Las ventosas de bomba de vacío desempeñan un papel esencial en el diseño de todos los sistemas de manipulación por vacío, ya que conectan el generador de vacío y la pieza de trabajo.
Ventajas de las ventosas con bomba de vacío:
- Amplia selección
- Variedad de materiales para diferentes usos.
- Varios niveles de resistencia a la temperatura
- Adherencia perfecta incluso en presencia de bordes y ángulos.
Función de ventosa de la bomba de vacío
Una ventosa es una pinza que se puede utilizar para manipular todo tipo de objetos de diferentes pesos, superficies, formas y dimensiones.
Cuando se seleccionan correctamente, las ventosas de vacío pueden sujetar y manipular una amplia gama de objetos de muchas formas, tamaños y materiales.
Las ventosas de las bombas de vacío pueden sujetar, levantar o girar prácticamente cualquier tipo de material en el proceso de producción. El contacto entre la ventosa y el objeto que se va a manipular es suave y ligero, y la técnica es sencilla y segura.
Los principales tipos de ventosas para bombas de vacío incluyen:
Ventosas planas sin tacos
Se utilizan para manipular objetos planos o ligeramente redondeados, rígidos y lisos. Soportan fuerzas laterales y pueden utilizarse para la manipulación vertical.
Ventosas planas con tacos
Se utilizan para manipular objetos delgados, flexibles y deformables. Aumentan la resistencia a las fuerzas laterales y la manipulación horizontal.
Ventosas con fuelle
Se utiliza para manipular objetos esféricos, cilíndricos o con forma de huevo. El efecto de las características técnicas aumenta con el número de fuelles. Se pueden utilizar para agarrar objetos con diferencias de altura, para obtener un efecto de rótula, para levantar y para agarrar esquinas o bordes.
Elegir el material adecuado
¿Qué material es el adecuado para su sistema de bomba de vacío? Las copas están fabricadas con diferentes compuestos, dependiendo de las necesidades. Cada uno tiene una resistencia diferente al desgaste, al desgarro, a la deformación, a las temperaturas extremas y a los productos químicos. Los materiales incluyen:
- Poliuretano: muy resistente al aceite.
- Caucho de butadieno: propiedades antiestáticas
- Caucho nitrílico: económico y versátil.
- Elastómero de silicona y caucho sintético fluoropolímero (Viton): resistente a altas temperaturas.
Elegir el tamaño adecuado
Independientemente de la marca que elija, siempre debe utilizar la ventosa de bomba de vacío más grande posible para facilitar los requisitos de su sistema de bomba de vacío.
Elija el tamaño de la taza, la cantidad, el material y el estilo en función de:
- Tamaño del objeto que se está manipulando
- Peso
- Orientación
- Temperatura superficial
- Condiciones
- Espacio disponible para montar las copas
Cálculo de la fuerza de sujeción y la velocidad de la ventosa
Las ventosas de vacío pueden tener que adaptarse a superficies redondas, inclinadas, curvas e irregulares, por lo que es muy importante elegir el tipo de ventosa de vacío más adecuado para sus necesidades específicas.
La selección de una ventosa depende de condiciones particulares, como la calidad de la superficie y la estabilidad estructural de la pieza que se va a levantar, así como del material, la forma, etc. deseados para la ventosa. Sin embargo, se puede utilizar una fórmula simplificada para generar una estimación teórica basada en unos pocos valores conocidos.
F = P x A
| F = | Peso del objeto en libras o gramos |
| P = | Nivel de vacío esperado en PSI o MPa |
| A = | Área efectiva de la ventosa de vacío medida en pulgadas cuadradas o milímetros cuadrados(el área efectiva diferirá del área calculada directamente a partir del diámetro físico de la ventosa. Consulte la documentación del fabricante. Algunos fabricantes, como Festo, proporcionan valores de fuerza de sujeción directamente a una presión de referencia para una ventosa determinada). |
Al utilizar una ventosa de bomba de vacío más grande, es posible manipular un objeto más pesado con la misma presión. Por el contrario, una ventosa de bomba de vacío más pequeña requiere un mayor nivel de vacío para levantar el mismo objeto. Mantener la presión baja no solo ayuda a garantizar una larga vida útil de la bomba, sino que también reduce considerablemente los requisitos energéticos, ya que la fuerza de vacío y la energía necesaria para producirla no varían de forma lineal.
Aceleración = Velocidad / Tiempo
Para tener en cuenta tanto la aceleración del sistema de manipulación al vacío como la aceleración gravitacional, se puede utilizar la siguiente fórmula de fuerza de sujeción en situaciones con una ventosa de vacío horizontal y una dirección de fuerza vertical:
- FH (fuerza de sujeción teórica) = la fuerza de sujeción teórica necesaria que actúa perpendicularmente a la superficie de la pieza de trabajo, en newtons (N).
- m (masa) = Volumen del objeto multiplicado por la densidad de su material, medido en gramos.
- g (gravedad) = Aceleración gravitacional (9,8 m/s2).
- a (aceleración) = Cambio en la velocidad de un objeto en movimiento con respecto al tiempo (m/s2).
- S (factor de seguridad) = Cuánto más resistente debe ser el sistema de manipulación al vacío.
El factor de seguridad en operaciones de giro o oscilación a alta velocidad debe ser de 2,5 o superior.
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Cálculo de la fuerza de la ventosa
La fuerza de una ventosa es proporcional a su superficie bajo vacío y también depende de su forma, flexibilidad, material y, especialmente, del nivel de vacío alcanzado en su interior.
Fuerza teórica
. F(DaN) = Superficie de la ventosa (cm2) x Porcentaje de vacío (%) x 0,01013
La fuerza indicada en las tablas de ventosas COVAL es la fuerza de la ventosa medida en la práctica al 65 % del vacío. Esta cifra también incluye un factor de seguridad de 2.
Fuerza real
Como su nombre indica, esta fuerza representa la fuerza real de la ventosa cuando está en uso. En general, es un 50 % inferior a la fuerza teórica calculada.
Esta diferencia se explica por la deformación de la ventosa durante la manipulación (que reduce la superficie de agarre) y por el estado de la superficie del objeto que se manipula.
El factor de seguridad
Todas las fuerzas se indican en las tablas para los distintos rangos de ventosas. Se trata de valores reales al 65 % de vacío, calculados con un factor de seguridad de:
- . 2 para agarre horizontal,
- . 4 para agarre vertical,
Para aplicaciones que impliquen una alta aceleración, el factor de seguridad se calculará en consecuencia.
Diámetros
La fuerza de la ventosa y la superficie de agarre disponible del producto dependen de este parámetro. COVAL ofrece ventosas estándar de 1 a 600 mm de diámetro en todas sus gamas.
Selección de la mejor ventosa con bomba de vacío para su aplicación
Aunque parezcan una parte pequeña de la aspiradora, las ventosas son tan importantes para el buen funcionamiento de un sistema de manipulación por vacío como las propias pinzas.
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Hoy en día, las ventosas de vacío están disponibles en una amplia gama de materiales, formas y tamaños, que deben seleccionarse cuidadosamente en función de la aplicación prevista.
