Často kladené otázky - Vakuová technika

Vakuová technika

Vakuová technika

Proč se musejí vakuové ejektory vždy provozovat pouze s nemazaným stlačeným vzduchem?

Pokud se používá mazaný stlačený vzduch, mohou se částečky prachu a nečistot z nasávaného vzduchu usazovat v tlumiči hluku, nebo dokonce ve vakuové sací trysce, čímž se zhorší sací výkon.

 

Up

Jaké vlivy mají na vakuum změny tlaku vzduchu?

Se stoupající výškou tlak vzduchu klesá. Tím dochází ke snížení maximálního rozdílu tlaků, což v důsledku znamená, že zároveň dojde ke snížení maximální odtrhové síly vakuového chapadla.

 

Dále uvedená tabulka znázorňuje vlastnosti shodného vakuového ejektoru a přísavky v umístěních s výškovým rozdílem 2 000 m:

výška tlak vzduchu vakuum absolutní tlak rozdíl tlaků
vůči prostředí
Odtrhová síla – průměr přísavky 50 mm
0 m 1013 70 % 303,9 mbar 709,1 mbar 105,8 N
2000 m 789 70 % 236,7 mbar 552,3 mbar 82,4 N

Up

Jaký je rozdíl mezi vakuovými ejektory typu H a typu L?

H = hluboké vakuum

L = vysoká sací rychlost (velký průtok)

Vacuum suction rate

Typ H je optimalizován pro vytváření hlubokého vakua > -0,4 baru. Je vhodný pro použití ve všech standardních aplikacích.

Typ L je optimalizován pro zajištění vysokých sacích rychlostí při středních úrovních vakua do -0,4 baru. Může být s velkými výhodami používán v kombinaci s porézními výrobky. Díky zvýšené sací rychlosti je lepší reakce na netěsnosti.

Up

Co je to okruh úspory vzduchu?

Při používání vakuového ejektoru bez ostatních přídavných funkcí vyžaduje tento ejektor energii po celou dobu, kdy je aktivní „Vakuum zapnuto“.

Pokud se používání vakuový ejektor s monitorováním vakua prostřednictvím čidla a s integrovaným zpětným ventilem, je třeba vakuum vytvářet (a tím spotřebovávat energii) pouze tehdy, když vakuum poklesne pod předem stanovenou úroveň.

Pokud vakuum v zařízení zůstává v předem stanovených mezích, dochází k automatickému vypnutí vytváření vakua, a tím k úspoře energie.

Obvod úspory energie, jako je tento, lze řídit prostřednictvím PLC. Řídicí systém může být nicméně také plně integrován ve vakuovém injektoru.

Up

Dojde k narušení vakua z důvodu netěsnosti některé přísavky v zařízení. Co lze nyní dělat?

Vakuový bezpečnostní sací ventil ISV uzavře sedlo ventilu z určitého spínaného průtoku, a tím omezí proud vzduchu danou netěsností na definované množství.

Toto opatření zamezí úplnému zrušení vakua.

Pouze omezené množství vakuových bezpečnostních sacích ventilů ISV lze však použít nezávisle na sací rychlosti vakuového ejektoru.

ISV

Up

Proč by se pro vakuové ejektory měly používat otevřené tlumiče hluku?

U uzavřených tlumičů hluku dochází v průběhu času k zanášení zevnitř částečkami nečistot, jež jsou větší než póry v tělese daného tlumiče hluku. Při zvyšování úrovně zanesení vzniká postupně zpětný tlak ve vakuovém ejektoru (snížení vakuového výkonu - nutnost údržby).

V případě „otevřeného tlumiče hluku“ mohou být částečky nečistot nasávány přes Lavalovu trysku, přičemž z tlumiče hluku opět vycházejí společně s proudem vzduchu.

Výhody: Spolehlivost, bezpečnost provozu a bezúdržbovost.

 

offener Schalldaempfer

offener Schalldaempfer 11

Up

Jak lze vakuum monitorovat?

K monitorování vakua existuje několik různých řešení.

  • Vakuometr (analogové zobrazení), např. VMA
  • Vakuový spínač (mechanický/elektrický spínač), např. VPEV
  • Vakuový spínač (elektrický spínač), např. SDE
  • Čidla tlaku integrovaná do vakuového ejektoru, např. OVEM

 

Up

Jaké jsou výhody decentralizovaného vytváření vakua?
  • Vytváření vakua pouze tehdy, kdy je potřeba, a to přímo v prostoru uchycení (úsporná varianta)
  • Minimalizace délek vedení/hadic a maximalizace účinnosti
  • Krátké časy pro odsátí a časy cyklu
  • Řízené odkládání výrobků díky spolehlivému vyfukovacímu impulzu
  • Díky menším délkám hadic lze často dosahovat stanovaných časů pro odsátí pomocí menších vakuových ejektorů (nižší spotřeba vzduchu)

Up

Jaký vliv má napájecí vakuová a tlaková hadice včetně konektorů na celkové vakuové zařízení?
  • Velikost napájecí tlakové hadice musí být vhodná pro spotřebu vzduchu vakuového ejektoru.
  • Velikost vakuové hadice musí být vhodná pro používanou přísavku.
  • Rozdělovač se musí zvolit tak, aby byl vhodný pro vybranou hadici a počet přísavek.
  • Velikost vakuové hadice musí být vhodná pro použitý vakuový ejektor.
  • Dlouhé, tenké hadice velmi často představují úzké místo zařízení a snižují účinnost vakuového ejektoru. Výsledkem tohoto stavu jsou vyšší vstupní nároky (spotřeba vzduchu vakuového ejektoru), avšak nižší výstup (prodloužení času pro odsátí).

  

 

Venturi nozzle 

 

Vzorec pro výpočet jmenovitého průměru (mm)

Připojení P1 (1) ≥ 2 x ≥ Ø difuzoru

Připojení V (2)   ≥ 3 x ≥ Ø difuzoru = vysoké vakuum

Připojení V (2)   ≥ 4 x ≥ Ø difuzoru = vysoká sací kapacita

Platné pro délky hadic <= 0,5 m

Pro délku hadice > 0,5 m zvolte větší průměr.

 

 

Up

Jakým způsobem jsou vypočítávány přídržná síla a odtrhová síla?

K určení požadované přídržné síly potřebujete znát vypočítanou hmotnost, akceleraci zařízení a součinitel tření.

 

Požadovaná přídržná síla závisí na okolnostech zatížení. Dále jsou uvedeny tři hlavní varianty okolností zatížení:

 

  • Situace 1: Přísavka ve vodorovné poloze, pohyb ve svislém směru (nejlepší možný případ)
  • Situace 2: Přísavka ve vodorovné poloze, pohyb ve vodorovném směru
  • Situace 3: Přísavka ve svislé poloze, pohyb ve svislém směru (nejhorší možný případ)

 

U většiny cyklů zahrnujících uchopení a přemístění se budete setkávat s několika různými situacemi s ohledem na pohyb. Pro následující výpočty se vždy musí používat nejhorší možný případ s nejvyšší teoretickou přídržnou silou.

 

K výpočtu přídržné síly je nutné znát hmotnost výrobku a příslušnou akceleraci.

 

Situace 1

Přísavka ve vodorovné poloze, pohyb ve svislém směru (nejpříznivější případ)

Calculation formula 1

 

Situace 2

Přísavka ve vodorovné poloze, pohyb ve vodorovném směru

Calculation formula 2

 

Situace 3

Přísavka ve svislé poloze, pohyb ve svislém směru (nejméně příznivý případ)

Calculation formula 3

 

FH = teoretická přídržná síla přísavky (N)

m = hmotnost (kg)

g = akcelerace v důsledku gravitace (9,81 m/s²)

a = akcelerace zařízení (m/s²)

Varování: Dbejte na akceleraci při nouzovém zastavení.

 

S = koeficient bezpečnosti

= alespoň 1,5 u přímočarých pohybů

= alespoň 2 u rotačních pohybů

µ = hodnota tření

 

Empiricky zjištěná hodnota tření (povrch)

Zaolejovaný µ = 0,1

Mokrý µ = 0,2 až 0,3

Drsný µ = 0,6

Dřevo µ = 0,5

Kov µ = 0,5

Sklo µ = 0,5

Kámen µ = 0,5

Varování: U těchto hodnot se jedná o průměrné hodnoty, a měly by se proto ověřit pro případ daného výrobku.

 

Empirické hodnoty akcelerace

Elektrické vřeteno 6 m/s²

Elektrický ozubený řemen 20 m/s²

Servopneumatický pohon 25 m/s²

Pneumatický pohon 30 m/s²

Pneumatický kyvný pohon 40 m/s²

 

 

Up

Na které vlastnosti výrobku je důležité dbát při plánování použití vakua?
  • Hmotnost
  • Pórovitost (porézní nebo hermeticky utěsněný)
  • Povrch (hladký/drsný)

 

Hmotnost a povrch hrají důležitou úlohu při výpočtu přídržné síly a odtrhové síly (síla, součinitel tření).

Pórovitost výrobku musí být zohledňována při volbě požadované výkonnosti (únik vzduchu netěsnostmi a následné zrušení vakua).

Up

Vyrábí společnost Festo rovněž filtry pro vakuum?

Ano, náš vakuový filtr VAF-DB je dodáván v následujících velikostech: ¼", 3/8", a ½".

Up

Definice vakua

Vakuum je stav plynu, kdy je hustota jeho částic nižší než hustota částic zemské atmosféry na úrovni hladiny moře. Tlak se u pneumatické techniky všeobecně specifikuje jako kladný nebo manometrický tlak (proti okolnímu tlaku) To naopak znamená, že vakuum je vždy vyjadřováno jako záporná hodnota (měřená směrem dolů od úrovně okolního tlaku). Jednotkami, které se obvykle používají, je bar nebo milibar (mbar) (1 bar = 1 000 mbar). Tato jednotka je odvozena od jednotky tlaku podle soustavy jednotek SI, pascalu (Pa). Dříve běžně používané jednotky tlaku, jako jsou torr, kp/cm2, at, atm, mWS a mmHg, by se již neměly používat.

 

 

Up

Jakým způsobem funguje vakuový ejektor?

 

 

Vakuový ejektor Festo funguje na základě Venturiho principu. Stlačený vzduch proudí od tlakového připojení vzduchu do ejektoru. Zúžení v trysce difuzoru zvýší rychlost proudění vzduchu až na úroveň nadzvukové rychlosti. Po výstupu z trysky difuzoru vzduch zvýší svůj objem a proudí přes trysku přijímače do výstupního otvoru (tlumič hluku). Během tohoto procesu se tvoří vakuum v komoře mezi tryskou difuzoru a tryskou přijímače, které způsobují nasávání vzduchu z otvoru připojení vakua. Nasátý vzduch i odpadní vzduch proudí následně ven přes výstupní otvor (tlumič hluku).

Up

Jak velké musejí být průměry hadic, pokud se používají vakuové ejektory VN-...?
Vakuový ejektor Připojení přívodu vzduchu:
Vnější průměr hadice
Připojení vakua,
vysoký průtok:
Vnější průměr hadice
Připojení vakua,
vysoké vakuum:
Vnější průměr hadice
VN-05 4 4 4
VN-07 4 6 4
VN-10 4 6 6
VN-14 6 8 6
VN-20 6 12 8
VN-30 10 16 12

 

Up

Jakou rychlostí proudí vzduch vakuovým ejektorem?

Rychlost proudění vzduchu ve vakuovém ejektoru dosahuje hodnoty vyšší než Mach 3.

  • Mach 1 = rychlost zvuku
  • Mach 2 = dvojnásobek rychlosti zvuku
  • Mach 3 = trojnásobek rychlosti zvuku atd.

Up

Z jakého materiálu jsou vyrobeny přísavky od společnosti Festo a k čemu se používají?

 

Materiál přísavek Barva Teplotní rozsah [°C] Odolnost proti opotřebení Výrobek
Nitrilový kaučuk (N) Černá -10...+70 ++ Naolejované a hladké
Polyuretan (U) Modrá -20...+60 +++ Naolejované, hladké a drsné
Silikon (S) Bílá, průhledná -30...+180 + Potraviny, horké a studené
Fluórový kaučuk (F) Šedá -10...+200 + Naolejované, hladké a horké
Nitrilový kaučuk, antistatický (NA) Černá s bílou tečkou -10...+70 ++ Elektronika, zaolejovaná
Polyuretan, teplotně odolný (T) Hnědá průhledná -20...+60 +++ Naolejované a drsné

 

Up

Která přísavka se hodí na který výrobek?

 

Standardní přísavka

Pro ploché, mírně zvlněné a zakřivené povrchy

 

 

 

Zvlášť hluboká přísavka

Pro kulaté a zakřivené výrobky

 

 

 

Ovál

Pro úzké, podélné výrobky, jako jsou různé profily a trubky

 

 

 

Měch

  • Pro šikmé povrchy

  • Pro zakřivené, zakulacené povrchy, flexibilní výrobky s velkými povrchovými plochami
  • Pro výrobky choulostivé na zacházení, jako jsou skleněné lahve nebo žárovky
  • Cenově výhodný díl pro vyrovnání výšek

 

Up

Co specifikuje doba dodávky vzduchu?
Doba dodávky vzduchu je čas potřebný ke snížení vakua z 6 barů na zbytkové vakuum o hodnotě -0,05 baru v objemu 1 000 cm³. (Vzduch je přiváděn ve zpětném směru přes tlumič hluku prostřednictvím Lavalovy trysky.)

Up

Co se rozumí pod pojmem čas pro odsátí?
Čas pro odsátí je čas potřebný pro odčerpání objemu 1 000 cm³ na určitou úroveň vakua.

Up

Jaký rozsah zdvihu pokrývají vakuové ejektory?

Přečtěte si více informací o jednotlivých druzích přisávacích mechanismů:

Vakuová přísavka ESS, oválná

Vakuová přísavka VAS/VASB

Vakuová přísavka, standardní

 

 

Up

Lze vyměnit vložku filtru u vakuového filtru VAF-...?
Nikoli, vložku filtru u této součásti nelze vyměnit.

Up

Funguje vakuový ejektor VADMI-...LS-... také s kabely z jiných ventilů?

Nikoli, tento vakuový ejektor s funkcí úspory vzduchu vyžaduje používat speciální dodávanou sadu kabelů.

Up

Funguje vakuový ejektor VADMI-... také s kabely pro vakuový ejektor VADMI-...-LS-...?

Nikoli, vakuový ejektor VADMI-... nefunguje s kabely pro vakuový ejektor VADMI-...-LS-... s funkcí úspory vzduchu.

Up

Jsou zásobníky na vzduch schváleny pro použití s vakuem?
Veškeré zásobníky na stlačený vzduch v provedení z nerezové oceli (řada CRVZS-...) mohou být rovněž použity pro vakuum až do hodnoty –0,95 barů.

Up