Розрахунок вакуумного захоплювача

При захваті, підйомі і переміщенні вантажу вакуумним захоплювачем (рис.4.3) діють: сила притягнення вакуумної захоплюючої камери (ВЗК); сумарна протидіюча сила, яка намагається відірвати вантаж від захоплювача.

Рисунок 6.3 – Схема до розрахунку вакуумного захоплювача: а – вертикальний; б – боковий.

Роботоздатність вакуумних захоплювачів забезпечується у тому випадку, коли сила вакуумного притиснення вантажу до захоплювача буде більше сили його відриву ().

У практиці при центральному захопленні вантажу силу відриву визначають через масу вантажу за допомогою наступних формул:

при горизонтальному розташуванні захоплювача з вантажем (рис.6.3,а)

(4.19)

при вертикальному (рис. 6.3,б)

(4.20)

де - маса вантажу, кг;

- коефіцієнт роботоздатності відповідно для горизонтального і вертикального положень;

- коефіцієнт тертя вантажа

Коефіцієнт роботоздатності враховуючий усі протидіючи сили і згідно з елементарними даними

Коефіцієнт зниження вантажопідйомності захоплювача розрахована за формулою

(4.21)

де - ширина ущільнення, мм;

- внутрішній діаметр ущільнення, мм;

- мінімальний питомий тиск для герметизації ущільнення (табл. 4.4);

- розрідження повітря у захоплювачі.

Розрідження повітря у захоплювачі

(4.22)

де - тиск відповідно атмосферне і у вакуумної камери.

Робоче разрежение, яке створюється у сучасних вакуумних вантажозахоплюючих пристроях, знаходиться в межах = 53...90 кПа.

Таблиця 4.3 - Значення коефіцієнта тертя

Матеріал поверхні		Значення
вантажу	ущільнення
Бетон	Губчата гума Вулканізована м’яка гума	0,6...0,8 0,5...0,7
Сталь	М’яка гума Губчата гума	0,3...0,5 0,3...0,5
Сталь з поверхневою іржавою та окаліной		0,5...0,7
Мармур полірований і граніт	М’яка гума	0,3...0,5
Синтетичні полімерні матеріали (склопластик і т.д) Теж	М’яка гума Губчата гума	0,3...0,5 0,4...0,6
Скло, полірований мармур	Губчата гума	0,3...0,4

Примітка:1. Коефіцієнти тертя зазначені для сухих поверхонь, для змочених вони зменшуються приблизно у два рази.

2. Поверхня вантажу (якщо немає застережень) вважається гладкою, щільною.

3. Нижня межа коефіцієнтів тертя відноситься до тиску на контактних поверхнях 3 мПа и більше; верхня – до меншого тиску і шорсткій поверхні.

Потрібна сила тяжіння вакуумного вантажозахоплюючого пристрою

(4.23)

де:-коефіцієнт запасу вакуумних захоплювачів,=2.

У випадку зміщення центра дії вакуумного захоплювача (рис. 4.4) умова його працездатності висловлюється рівнянням

(4.24)

Де: - коефіцієнт зміщення захоплювача;

- ефективна площина дотику ущільнення.

Рис. 7 – Работа захвата при внецентровом взаимодействии с грузом

Звідки

(4.25)

Коефіцієнт зміщення визначається залежностями:

при одній вакуумній камері (рис 4.4,а)

(4.26)

при декількох вакуумних камерах (рис 4.4, б)

(4.27)

де - середній діаметр ущільнення кільця.

Величина визначається точністю позиційонування механізму.

Ефективна площина дотику ущільнення

(4.28)

де - зовнішній діаметр ущільнення.

Необхідна кількість вакуумних захоплюючих камер розраховується по формулі

(4.29)

де - коефіцієнт, враховуючий зменшення сили вакуумного тяжіння,=0,9.