neumatica -vacio.pdf
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Selección vacío-1
Datos técnicos
Componentes para vacío
Selección vacío-2
4-6
Eyector de vacíocon temporizadorelectrónico
Serie ZMA
Eyector de vacío SerieZYY/ZYX
Página
4-73
4-117
4-169
4-141
4-137
4-151
CD
4-163
4-166
CD
• Incorpora un temporizador electrónico para el control de la válvula de soplado.• Alimentación de tensión común para las válvulas y vacuostatos (no es necesario cablear individualmente).•Ajuste sencillo del temporizador sin necesidad de programación.
• Unidad combinada Eyector + Válvulas. Montaje modular sobre la serie SY3000.• Unidad combinada de eyector de vacío + válvulas de alimentación y corte + vacuostato.
Componentes paramanipulacion por vacío Modulo de vacío/Eyector de vacío/Filtro de succion de aireFiltro de succión de aire con enchufe rápido/vacuostatoVentosa de vacío/Cilindro de montaje universal para vacío
• Sistema de trasmisión de adsorción por medio del eyector • Sistema de transmisión de adsorción por medio de la bomba de vacío. • Selección de los componentes para vacío, ventosas, eyectores, y válvulas de vacío.Material técnico
Ideal para componentes electrónicos o pequeños componentes de precisión de hasta 100g.Soporta el sistema del eyector y el sistema de bomba de vacío.Diseño del modulo.Adaptable para aplicaciones de placa base múltiple.
Módulo de vacío Serie ZX
Las funciones necesarias pueden ser combinadas por medio del diseño modular.Adaptable para aplicaciones de placa base múltiple.Pueden seleccionarse funciones como vacuostato digital o electroválvula.Soporta el sistema del eyector y el sistema de bomba de vacío.Las electroválvulas biestables facilitan en la función de autoalimentación.
Modulo de vacío Serie ZR
La válvula y el eyector se convierten en unidades.Adaptable para aplicaciones de placa base múltiple.Caudal de succión máx. incrementado en 40%Nivel de vacío máx. –84kPa {–630mmHg}
Eyector de vacío Serie ZM
Diiámetro de boquilla/ø0.5, ø0.7, ø1.0, ø1.3, ø1.5, ø1.8, ø2.0Cuerpo boquilla de resina.2 tipos disponibles: tipo caja y tipo conducto directo.
Eyector de vacío Serie ZH
Diámetro de boquilla: ø0.5, ø0.7.Conexión de vacío y alimentación localizados en línea para facilitar la conexión.Enchufes rápidos instantáneos (exentos de cobre).
Eyector de vacío en línea Serie ZU
El caudal de succión aumenta por medio del sistema de dos etapas de difusión.Pueden aplicarse funciones como vacuostato digital o electroválvula.Eyector de vacío Serie ZL
Evita problemas relacionados con los circuitos de vacío o contaminantes en la atmósfera.Facilita una gran superficie del cartucho filtrante.
Filtro desucción de aire Serie ZFA
Evita problemas relcionados con los circuitos de vacío o contaminantes depositados en el arie.Se pueden montar tubos de vacío y extraerlos con sólo una mano.
Filtro desucción de aire Serie ZFB
Tipo en línea con enchufes rápidos.Filtro de succión de aire que evita los problemas en el equipo de vacío debido a contaminantes en el aire.
Filtro desucción de aire Serie ZFC
Selección vacío-3
4-173
• Adecuado para materiales de gran peso u objetos con una gran superficie. Ejemplos: CRT, cuerpos de coches, etc.• Diámetro de ventosa: ø40, ø50, ø63, ø80, ø100, ø125
Ventosas de vacío para manipulación de material de gran peso
SerieZPT/ZPX 4-243
• Para cargas con superficies curvas, para cargas pesadas, para cargas con gran superficie.• Diámetro de ventosa: ø40, ø50, ø63, ø80, ø100, ø125
SerieZPT/ZPX 4-257
• Ideales para trabajos en superficies inclinadas.• Diámetro de ventosa: ø10, ø13, ø16, ø20, ø25, ø32, ø40, ø50
Ventosas de vacío con rótula articulada
SerieZPT/ZPR 4-271
4-297
•Insertado entre los componentes de la línea de vacío, elimina del aire las partículas de agua. Efectivo para eliminar las gotas de agua del aire aspirado por las bombas de vacío, eyectores, etc.
Separador de condensados para vacío
Serie AMJ 4-293
Ventosas de vacíotipo fuelle degran tamaño
Véase CD para más detallesde los vacuostatosVacuostato Serie ZS
En el rectángulo, el cilindro compacto de la serie CU con un elevado nivel deprecisión de montaje con pasaje de vacío para facilitar el montaje de la ventosade vacío y ahorrar espacio.Se pueden montar ventosas de vacío estándar (ø2 a ø50)
Cilindro de montajeuniversal para vacío Serie ZCUK
Una gran variedad de modelos presentan una gran variedad de aplicacionesTipo de ventosa: plana, plana con nervios, cóncava, fuelles.Diámetro de ventosa: de ø2 a ø125, ejecuciones especiales = de ø150 a ø250
Ventosas de vacío Serie ZP
Selección vacío-4
Válvula dealimentación
Filtro
Ventosa
Vacuostato
Regulador de caudal
Válvula de soplado
Eyector modular
Compressor
Refrigerated air dryerSeries IDF
Air filterSeries AF
Mist separatorSeries AM
RegulatorSeries AR
VacuometroSeries GZ
Eyector modular/Circuito
Eyectores modularesZX/ZM/ZR
Sistema de transferencia de adsorción por medio del eyector
Sistema modulo del eyector
El equipamiento (válvula de alimentación del eyector, válvula de alivio de vacío, válvula de regulación, presostato de vacío y filtro) necesario para el sistema de transferencia de adsorción, ha sido incorporado para alcanzar un trabajo de montaje eficiente y un diseño compacto.
Introducción
Desde hace algunos años, la utilización de equipos de vacío en las automatizaciones industriales ha aumentado de forma considerable. Los diseños más compactos de los componentes, sus rendimientos, la limpieza del medio y la economía de los mismos han colaborado a este incremento de utilización. SMC dispone de una amplia gama de componentes para desarrollar automatizaciones dentro de la técnica de la manipulación por vacío.
Componentes desarrollados con las técnicas más actuales que nos permiten la posibilidad de manipular elementos de tamaño y formas muy diversas utilizando el aire comprimido como única energía. La utilización de vacío frente a otras técnicas de manipulación radican principalmente en: • Simplicidad de los componentes básicos.
• Fácil posicionamiento. • Altas frecuencias de trabajo. • Fácil adaptación a superficies diversas sin necesidad de mecanizados adicionales para adaptación.
Selección vacío-5
Sistema combinación individual
Equipos como el eyector se configura como una unidad individual. Por este motivo, es posible crear un sistema flexible de configuración en el que la composición del circuito y las posiciones de montaje pueden ser seleccionadas como se desee.
VacuometroSerie GZ
VacuómetroSerie GZ
EyectorSerie ZH
Válvula de alimentaciónControla el aire comprimido
dirigido hacia el eyector.
Válvula de sopladoControla el aire comprimido utilizado para expulsar la pieza de trabajo.
Reguladores de caudal (Válvula de control de caudal)
VacuostatoSerie ZSDetecta la presión de vacío ycomprueba la adsorción.
Filtro de succión para aireSerie ZF
Ventosa de vacío/Serie ZP Cilindro de montaje universalpara vacíoSerie ZCUK
Extrae el polvoexpulsado contenidoen el aire
Conexión instantánea
Piezas a manipular
Selección vacío-6
Compresor
Secador deaire
Filtro de aireSerie AF
Separador de neblinaSerie AM
Regulador de presiónSerie AR
Regulador de vacío o regulador electroneumáticoRegulador de vacío/IRVRegulador de vacío de acción directa que regula el nivel de vacíoRegulador electroneumático/ITV209�Controla el nivel de vacío de acuerdo con las señales eléctricas externas
Manómetro para vacíoSerie GZ
Unidad de control/ZX100ZR100
Bomba de vacío
Ventosa de vacío/Serie ZP Cilindro demontajeuniversalpara vacíoSerie ZCUK
∗Si no se utiliza la unidad de control, es imposible configurar el sistema utilizando las combinaciones individuales como es el caso de la válvula de conmutación, válvula de descarga de vacío, filtro, presostato, etc.
El equipmiento (válvula de vacío, válvula de descarga de vacío, válvula reguladora, vacuostato y filtro) necesariopara controlar el nivel de vacío se ha integrado para alcanzar un trabajo de montaje eficiente y un diseño compacto.
Sistema de transferencia de adsorción para bomba de vacío
Pieza a manipular
Válvula de vacuostato
Unidad de control/Circuito
Válvula de soplado
Bomba de vacío
Presostato para vacío
Ventosa
Unidad de control
Filtro
Selección vacío-7
Medición de vacío (Unidades)
Existen varias formas de expresar un determinado valor de nivel de vacío. • Como una presión absoluta. Valor numérico positivo, menor que la presión atmosférica (P1). • Como una depresión. Valor numérico negativo, para indicar presiones inferiores a la atmosférica (-Pv). • Como presión de vacío. Que es un valor numérico positivo, que aumenta cuanto menor es la presión absoluta (+Pv). • En porcentaje. De forma que, cuando decimos un vacío del
90% nos referimos a que en el sistema, tanque, ventosa, etc., queda solamente el 10% de aire que tendría si estuviese a presión atmosférica, es decir, expresa el % de vacío conse-guido respecto al vacío absoluto.
Valores de presión bajo la presión atmosférica
Datos técnicos - Vacío
Selección vacío-8
Datos técnicos - Vacío
donde: Pat = Presión atmosférica ...................................Kgf/cm2 absoluta Pv = Presión en el interior de la ventosa ............Kgf/cm2 absoluta D = Diámetro de la ventosa ..............................mm FT = Fuerza teórica ............................................N
Ø Ventosa 2 4 6 10 13 16 20 25 32 40 50 63 80 100 125
A: Area de la ventosa (cm2) 0.031 0,125 0.283 0.785 1,33 2.01 3.14 4.91 8.04 12.60 19.60 31,15 50,24 78,5 122,65
Vacío -866 -650 0.27 1.09 2.45 6.80 11,70 17.40 27.20 42.50 69.70 109.20 169.80 270,10 435,40 680,30 1.062,90
(mbar/mmHg) -800 -600 0.25 0.98 2.26 6.30 10,80 16.10 25.10 39.30 64.30 100.80 156.70 249,20 401,90 627,90 981,20
-733 -550 0.23 0.92 2.07 5.80 9,99 14.70 23.00 36.00 58.90 92.40 143.70 228,40 368,40 575,60 899,40
1 mmHg=1,333 mbar -666 -500 0.21 0.84 1.89 5.20 9,90 13.40 20.90 32.70 53.60 84.00 130.60 207,70 334,90 523,30 817,60
-600 -450 0.19 0,76 1.70 4.70 8,10 12.10 18.80 29.50 48.20 75.60 117.60 186,90 301,40 471,10 735,90
-533 -400 0,17 0.67 1.51 4.20 7,20 10.70 16.70 26.20 42.90 67.20 104.50 166,10 267,90 418,60 654,10
-467 -350 0.14 0.59 1.32 3.70 6,30 9.40 14.60 22.90 37.50 58.80 91.50 145,40 234,40 366,30 572,38
-400 -300 0.12 0.50 1.13 3.14 5,40 8.00 12.60 19.60 32.10 50.40 78.40 124,60 200,90 313,90 490,60
Selección de las ventosasLa ventosa es el elemento fi nal utilizado en la manipulación por vacío. Constituye un sistema efi caz, simple y económico para el movimiento del material mas variado y son por tanto una alter-nativa a métodos de manipulación mas complicados y costosos. La ventosa puede elevar, trasladar y coger objetos de peso variable, de entre pocos gramos a decenas de Kg. Su selección debe de realizarse segun los parámetros siguientes: - La fuerza a elevar - La posición del objeto (horizontal o vertical) - La forma geométrica. - La compatibilidad del material. - La velocidad lineal o angular de traslación y el frenado.
Cómo calcular la fuerza de elevación
La fuerza de sujección teórica que realiza una ventosa, viene determinada por la diferencia de presión entre la atmósfera y el interior de la ventosa multiplicada por el área efectiva de la misma. Cuanto mayor es la depre-sión en el interior de la ventosa, mayor es la fuerza ejercida en el exterior debido a la presión que la rodea.
FT = (Pat - Pv) • • 9,81 = Nπ • D2
4 • 100
o también :
F = Pv760 •
π • D2
4 • 100 • 1,033 • 9,81 = N
Pv = Presión de vacío en mmHg
Fuerza de elevación teórica (N)
Selección vacío-9
Datos técnicos - Vacío
donde: n = Número de ventosas W = Peso de la pieza .......................................... Kgf t = Coefi ciente de seguridad Pv = Presión de vacío ......................................... mmHg
No obstante, para el cálculo de la fuerza real de elevación, hay que tener en cuenta como se ha mencionado anteriormente, los siguientes parámetros: • Posición horizontal o vertical del peso a elevar. • Velocidad lineal o angular de traslación. • Frenado.
donde: FT = Fuerza teórica ............................................ N FR = Fuerza real ................................................. N Fv = Presión de vacío ........................................ mmHg A = Area de la ventosa ...................................... cm2
FT = Pv760 • 1,033 • A 9,81 = N = Fuerza teórica•
FR = FT • 1t
= N = Fuerza real
Y la fuerza real de elevación será:
t = Coefi ciente de seguridad.
Y combinando los resultados teóricos con los experimentales, se pueden fi jar coefi cientes de seguridad que nos permiten calcular con garantía la fuerza real de elevación.
Elevación vertical Dinámico ≥ 8Estático ≥ 4
Elevación horizontalDinámico ≥ 4Estático ≥ 2
4π
• 760Pv 1,03•
• Wn
• • t 100 = mmD =
Cálculo del diámetro de ventosa necesario
Selección vacío-10
Datos técnicos - Vacío
Método de selección gráfi ca
• Gráfi co de selección de ventosas ø2~ø50• Fuerza de elevación horizontal
• Gráfi co de selección de ventosas ø2~ø50• Fuerza de elevación vertical
• Gráfi co de selección de ventosas ø50~ø250• Fuerza de elevación horizontal
• Gráfi co de selección de ventosas ø50~ø250• Fuerza de elevación vertical
- Gráfi co 1 - - Gráfi co 1.1 -
- Gráfi co 2 - - Gráfi co 2.1 -
Para seleccionar la fuerza de elevación de la o las ventosas de forma rápida, se pueden utilizar los siguientes gráfi cos. Con estos se obtiene la fuerza de elevación en función de la presión de vacío, del diámetro de la ventosa y de la posición del objeto, horizontal o vertical.
W: Fuerza de elevaciónn: Nº de ventosas
Selección vacío-11
Datos técnicos - Vacío
Selección del tipo de ventosa según...
Características del objeto a manipular
Forma Aspecto
Material de la ventosa
SIUNBR
ObservacionesTipo de ventosa
Ventosas planas telescópicas o de fuelle hacen la función de amortiguador en la manipulación de piezas frágiles.
Buena resistencia a la abrasión
Pequeños diámetros - bajo volumen interno
Ventosas planas a partir de diámetro 2mm para manipular piezas pequeñas (ej.: componentes electrónicos miniatura, etc...)
Poroso
Estándar
RugosoObjeto frágil
Objeto miniatura
Poroso
Estándar
Rugoso
Pequeños diámetros - bajo volumen interno
Para reducir la deformación, utilizar ventosas de pequeños diámetros multiplicando su cantidad y utilizando un bajo nivel de depresión.Asegurar una buena repartición de las ventosas.
EstándarPiezas delga-das
(ej.: papel)
Ventosas de silicona = buena resistencia al calor.Estándar
PorosoRugoso
No abra-sivo Filtro de aspiración necesario
Ambiente polvoriento
Temperatura elevada
Uretano = buena resistencia a la abrasión. Filtro de aspiración necesario.Abrasivo
Las ventosas de silicona no dejan trazas en la prensión(ej.: industria del vidrio, tubos de TV, etc...)
EstándarSin dejar
marcas en las piezas
PorosoRugoso
El montaje telescópico, así como el uretano, aumentan la duración de las ventosas.
Uretano no compatible
EstándarRugoso
Poroso
Larga dura-ción de las ventosas
...otras indicaciones
...la forma geométrica ...la compatibilidad del materialPruebas a que ha sido sometido el material NBR EstabilidadFuerza de tensión BElongación APrueba sometida contra:Gasolina BBenzol CDisolvente (tolueno) CDisolvente (alcohol) AIntemperie BOzono CCalor BFrío CDesgaste ARotura BAgua B
A - Pequeña o ninguna infl uenciaB - Bueno y resistente, sujeto a condicionesC - Incompatible
Superfi cies no deformables
Superfi cies fácilmentedeformables
Superfi cies curvas
Superfi cies inclinadas y compensaciones de altura
Fuelle
Hondascóncavas
Planas nerva-das
Planas no ner-vadas
Modelo recomendado
Selección vacío-12
Datos técnicos - Vacío
Aplicaciones MaterialNBR Transporte de piezas en general, cartón corrugado, placa chapada de madera, placa de acero y otros
Silicona Semiconductor, extracción desde fundición, pieza fina, procesador alimenticioUretano Cartón corrugado, placa de acero, placa chapada en maderaGoma fluorada Piezas químicasNBR conductivo Pieza en general de semi-conductor (Resistencia de electricidad estática)Silicona conductiva Semi-conductor (Electricidad estática)
Explicación
Presión máx. de vacío
Consumo de aire
Presión de alimentación estándar
El volumen del aire comprimido consumido por el eyector.
Características de escape
Presión de alimentación ideal para poner enfuncinamiento el eyector.
Curvas de caudal
Presostato de vacío
Detector deconfirmación de adsorción
Presostato utilizado para comprobar la adsorción de la pieza de trabajo.
(Aire comprimido) válvula de alimentación
(Vacío) válvula de alivio
La válvula que alimenta el aire comprimido al eyector.
Válvula de regulación de caudalPresión de alivio
La válvula que regula el caudal de aire para romper el vacío.
Presión piloto
Escape externo
La presión utiilizada para accionar la válvula del eyector.
Conex. vacío
Conexión de escape
Conexión de alimentación
Contra presión
Fugas
Velocidad derespuesta
Caudal adsorción medio
Ventosa conductiva
Eyector
Filtro de succión para aire
Aplicaciones Forma de ventosa
Plana
Plana con nervios
Cóncava Utilizar cuando la superficie de la pieza es curvada.
Fuelles
Ventosa rótula
Telescópico decarrera larga
Pieza pesada.
Presión de vacío
La presión en la conexión de escape.La conexión que alimenta el aire utilizado por el eyector.
La conexión que genera un vacío.
Presión utilizada para romper el vacío.
Caudal deadsorción (máx).
Glosario de equipamiento de vacíoEjemplo de ventosa de vacío/Pieza de transporte
Material
Volumen de aire creado por el eyector. El volumen máximo es el caudal de aire que se introduce sin tener nada conectado a la conexión de vacío.
La válvula máxima del nivel de vacío que se genera por el eyector.
El detector, basado en el puente del nivel de aire, utilizado para comprobar la adsorción de la pieza de trabajo. Se utiliza cuando la ventosa de adsorción y la boquilla con extremadamente pequeñas.
Válvula que suministra presión positiva o aire para romper el estado de vacío de la ventosa de adsorción.
La acción de romper el vacío utilizando aire suministrado del exterior en vez de utilizar la unidad del eyector.
El orificio por el que se descarga el aire utilizado por el eyector y el aire expulsado del orificio de vacío.
Entrada de aire en el pasaje de vacío como puede ser de la zona entre la pieza y la ventosa o entre una unión y un tubo. el nivel de vacío disminuye cuando se producen fugas.
El tiempo que transcurre desde que es activada la válvula de alimentación o la válvula de conmutación hasta que el presostato se activa. Se denomina también tiempo de adsorción.
La relación entre el nivel de vacío y el caudal de succión cuando se ha cambiado la presión de alimentación en el eyector.
La relación entre el nivel de vacío y el caudal de succión con presión de alimentación estándar al eyector.
El caudal de succión del eyector o de la bomba utilizada para calcular la velocidad de respuesta. Es de 1/2 a 1/3 de caudal de succión máx.
Cualquier presión por debajo de la presión atmosférica. Cuando la presión atmosférica se utiliza como presión de referencia, se presenta la presión por medio de -kPa (G) y una cuando la presión absoluta se utiliza como referencia, se representa la presión por medio de kPa. Cuando se refiere a una pieza de un equipo de vacío ejector, la presión es generalmente representada por medio de -kPa.
Dispositivo que genera un vacío descargando aire comprimido por una boquilla a alta velocidad, utilizando el mecanismo por el cual la presión se reduce cuando se aplica la succión al aire alrededor de la boquilla.
Filtro de vacío que se incluye en el pasaje de vacío para prevenir la intrusión de polvo en el eyector, la bomba de vacío o el equipamiento periférico.
Usar cuando la pieza tiene tendencias a deformaciones.
Usar cuando la superficie de la pieza es buena, plana y no tiene deformaciones.
Para una pieza de trabajo con superficie de adsorcion no horizontal.
Para pieza de trabajo con una altura no uniforme o con amortiguación necesaria.
Para la prevención de electricidad estática. Se utiliza material de goma con reducida resistencia como medida de prevención.
Forma
Términos
Utilizar cuando no hay espacio para montar teslescópico y la pieza está inclinada.
Ventosa elipsePara una pieza de trabajo con una superficie pequeña de adsorción o para localizar con precisión una pieza larga.
Telescópico degran tamaño
Ventosaconductiva
Una ventosa con una resistencia baja eléctrica utilizada como medida de prevención electroestática.
Selección vacío-13
Hay que poner atención en que el área de absorción de la ventosa, sea menor que la superfi cie de la ventosa, de lo contrario se produciría una fuga.
Cuando se transporta una gran superfi cie con varias ven-tosas, lo más importante es el posicionamiento equilibrado de las mismas y ha de prevenirse que no sobresalgan de la placa.
Datos técnicos - Vacío
Limpiar la tubería antes de hacer las conexiones, para evitar que el polvo u otras particulas entren en la instalación.El vástago debe estar sometido siempre a cargas en su direc-ción axial. La carga en dirección transversal puede dañarlo.Tener cuidado de no dañar el vástago, pues esto puede perju-dicar a las juntas de cierre y producirse fugas.
La forma correcta es horizontalmente.El montaje inclinado o vertical debe evitarse a menos que sea absolutamente necesario.Sin embargo, si es inevitable, es importante asegurarse de que la sujeción ofrece sufi cientes garantías.
Se recomienda que la ventosa tome contacto con la pieza, sin demasiada presión, y sin ser golpeada, dentro del rango de deformación del material de la ventosa. Un contacto suave es sufi ciente para una manipulación correcta. Especialmente en el caso de ventosas de pequeño diámetro, es importante precisar bien la posición.
A: Disponer la ventosa de manera que no dé lugar a un choque innecesario contra la pieza.
Montaje
Puesta a punto de la ventosa
Posicionamiento y distribución
Precauciones
Fuerza de elevación, momento,fuerza horizontal
Cuando se eleva verticalmente una carga, no sólo infl uye el peso, sino también la aceleración y la depresión creada. (Ver fi gura 1).Hacer que el momento con que trabaja la ventosa sea el menor posible, tomando la carga por su centro de gravedad. (Ver fi gura 2).En el caso de un movimiento horizontal con elevación vertical, la ventosa puede estar sometida a una gran fuerza dependien-do de la aceleración. En general, la fuerza horizontal dependerá del rozamiento entre la ventosa y la superfi cie.De todos modos, cuando el rozamiento entre la ventosa y la superfi cie sea bajo, la aceleración o deceleración en los movi-mientos horizontales tendrá que ser tan bajo como sea posible. (Ver fi gura 3).
Figura 1: Carga con aceleración y subida vertical.Figura 2: Posicionado de la ventosa.Figura 3: Precaución con elevadas aceleraciones y deceleraciones.
Cuando la posición de la ventosa y la pieza es difi cultosa, como en el caso de la absorción de piezas de diferentes alturas, se recomienda utilizar una ventosa de tipo telescópico de tal modo que dicho mecanismo sea el encargado de absorber la diferen-cia de alturas de trabajo.
Manipulación a diferentes alturas
Ventosa
Mal
Ventosa
Ventosa
VentosaVentosa
Ventosa
A
Ventosa
Eje horizontal Eje vertical
Selección vacío-14
Datos técnicos - Vacío
Piezas de material blandoCuando se manipula una pieza blanda como el vinilo, papel o materiales delgados, debido a la depresión, pueden ocurrir ondulaciones o deformaciones.En estos casos, es recomendable el uso de una ventosa más pequeña o con nervios, y reducir la intensidad del vacío.
Superfi cies inclinadasCuando se eleva una pieza con superfi cie inclinada, no so-brepasar el ángulo α =5°. Este tipo de ventosa tolera también pequeños desplazamientos, útil para ligeros movimientos de separación. No es recomendable para elevaciones verticales.
α
α ≤ 5°
Precauciones
Superfi cies porosasEn el caso de manipulación de papel u otras piezas de super-fi cie porosa, seleccionar el diámetro de ventosa más pequeño posible. Ya que muchas fugas de aire reducen la fuerza de ab-sorción, necesitaremos un incremento de la fuerza del eyector o de la bomba de vacío. Deberá tenerse en cuenta la selección de una mayor sección efectiva de la línea de conducción u otra apropiada.
Láminas planasCuando se eleva una pieza de superfi cie grande, como por ejemplo una lámina de vidrio, puede darse una gran fuerza con tendencia al desprendimiento. En estos casos deberá seleccio-narse una localización y tamaño de las ventosas, apropiados.
Selección vacío-15
Datos técnicos - Vacío
Cálculo del tiempo de respuesta del sistema
Tiempo de respuestaEl gráfi co relaciona el tiempo T1 necesario para alcanzar el 63% de la presión de vacío y el tiempo T2 empleado en conse-guir el vacío fi nal 95% de PV.
PV = Presión fi nal de vacío
T1 = Tiempo necesario para alcanzar el 63% PV
T2 = Tiempo necesario para alcanzar el 95% PV
Desde la apertura de la electroválvula de alimentación del eyector has-ta conseguir el vacío fi nal en la ventosa, existe un tiempo de ciclo.Este tiempo está condicionado a la capacidad de succión del eyector y al volumen de aire que hay que evacuar en el sistema de conducción y ventosa.
- Gráfi co 3 -
Cálculos para determinar el tiempoGráfi co sección efectiva
T1 = V • 60Q( ) = s
= sT2 = 3T1
π • D2 • L4 • 1000
V = = litros
Q1 = (1/2~1/3) • Q máx. = Nl/min.
Q2 = S • 11,1 = Nl/min.
V = Volumen a evacuar entre el eyector y la ventosa ... l
D = Diámetro interior del tubo ....................................... mm
L = Longitud del tubo ..................................................... m
Q = Q1 o Q2 (elegir el menor) ......................................... Nl/min
Q1 = Caudal medio de succión del eyector ..................... Nl/min
Q2 = Máxima capacidad de fl ujo de la conducción ......... Nl/min
Q máx. = Máxima capacidad de fl ujo del eyector ............. Nl/min
S = Sección efectiva del tubo .......................................... mm2 (segun gráfi co sección efectiva)
- Gráfi co 4 -
Selección vacío-16
Datos técnicos - Vacío
Ejemplo de cálculoCondicionesEyector- Tipo ...........................................ZH10BS
Vacío máx. P ............................................PV = -660 mm Hg (880 mbar)
Flujo de absorción máx. ...........................Q máx. = 24 Nl/min (según gráfi co 5)
Longitud del tubo ....................................L = 1 m
Diámetro interior del tubo .......................D = 6 mm
Diámetro de la ventosa ............................d =10 mm (*)
Presión efectiva .......................................PV1 = 63 % del vacío fi nal (sin fugas)
Presión de alimentación (Kg/cm2)
Niv
el d
e va
cío
(mm
Hg)
Cau
dal d
e su
cció
n (N
l/min
)C
onsu
mo
de a
ire (
Nl/m
in)
Niv
el d
e va
cío
(mm
Hg)
Caudal de succión (Nl/min)
- Gráfi co 5 -
Gráfi cos Eyector ZH10BS
Caudal medio de succión del eyector
Q1 = •Q máx. = • 24 = 8 Nl/min.13
13
Q1 = 8 Nl/min.Q2 = 198 Nl/min.Q = 8 Nl/min. (menor de los caudales)T1 = V • (60/Q) = 0,028 • (60/8) = 0,21s (tiempo de respuesta)Para conseguir el 63% de la presión fi nal de vacío.
Tiempo de respuesta del sistema
Máxima capacidad de fl ujo de la canalización
S = 18 mm2 (según gráfi co 4)
Q2 = S • 11,1 = 198 Nl/min.
Volumen a evacuar entre el eyector y la ventosa
V = = = 0,028 litrosπ • D2 • L4 • 1000
π • 62 • 14 • 1000
(*) Nota: Para las ventosas de diámetro 2mm hasta 50mm no es necesario considerar su volumen. Para ventosas de mayor diámetro y sobre todo para las de tipo de fuelle, aumen-tar el volumen (V) calculado en la conducción en un 30%.
Selección vacío-17
Datos técnicos - Vacío
Cálculo del tiempo de respuesta del sistema
Con el gráfi co 6 es posible hallar directamente el volumen a
evacuar en la tubería de conducción.
Ejemplo: Hallar el volumen de una tubería de 5mm de diámetro
interior y 1m de longitud.
Solución: Interpolando la longitud de la tubería de 1m vertical-
mente con su diámetro interior 5mm,
obtendremos el resultado de:
V = 0,02 litros
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Método gráfi co
- Gráfi co 6 -
- Gráfi co 8 -
Características eyector EZH07
Tiempo de respuesta y área efectiva en mm2 de la válvula y tubería
Con el gráfi co 7 se determina el tiempo de respuesta T1 ó T2
necesario para evacuar un volumen de aire o el paso efectivo
S mm2 de la válvula y tubería.
Ejemplo: Hallar el tiempo T1 de respuesta para evacuar el volu-
men anterior de 0,02 litros con una presión de vacío
fi nal del 63% de Pv utilizando un eyector tipo EZH07
cuyo caudal de succión máximo es de 12 Nl/
min.(según gráfi co 8)
Solución: Interpolando en el gráfi co 7, el caudal (Qmáx.) del
eyector 12 Nl/min con la línea inclinada del volumen
a evacuar (V=0,02 litros), obtendremos el
resultado de:
T1 = 0,3 s Presión de vacío 63% de Pv
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Pv = Presión de vacío fi nal- Gráfi co 7 -
T2 = 0,9 s Presión de vacío 95% de Pv
Selección vacío-18
Datos técnicos - Vacío
Selección tamaño del eyectorPara seleccionar el tamaño del eyector necesario de forma adecuada, hay que tener presente las siguientes consideraciones: • Caudal de succión necesario • Presión fi nal de vacío que se quiere alcanzar • Tiempo de respuesta del sistema • Considerar las fugas del objeto a manipular, por forma geométrica, porosidad, ondulación, etc.
De estas consideraciones, las tres primeras están interrelacio-nadas con la última. Por este motivo se debe de estudiar en primer lugar el objeto a manipular, forma geométrica, tipo de material, si es poroso o compacto, calidad de la superfi cie y todo aquello que pueda entorpecer el cierre estanco entre la ventosa y el objeto.
Para sistemas sin o con valores de fugas muy bajos, el nivel de presión de vacío alcanzado se puede considerar el máximo.Por lo tanto en este caso la capacidad de fl ujo del eyector es-tará condicionada solamente al volumen de aire a evacuar y al tiempo de respuesta exigido al sistema.
( )Q1 = V • 60T1
= Nl/min
= sT2 = 3T1
π • D2 • L4 • 1000
V = = litros
Donde:
Q1 = Caudal medio requerido ................................Nl/min
T1 = Tiempo de respuesta para el 63% de PV .......s
T2 = Tiempo de respuesta para el 95% de PV .......s
V = Volumen a evacuar ....................................... l
D = Diámetro interior del tubo .............................mm
L = Longitud del tubo ...........................................m
Y la máxima capacidad de fl ujo necesaria en el eyector será según:
Q máx. = (2 ~ 3) • Q1 = Nl/min.
Nota: Para obtener un resultado de este cálculo de forma rápida se pueden utilizar los gráfi cos 6 y 7. Determinado: 1 - Volumen a evacuar en la tubería (Gráfi co 6) 2 - T1 ó T2 tiempos de respuesta requeridos en el sistema. 3 - Se obtendrá el Q máx. del eyector (Gráfi co 7)
Cálculos para la selección. Sistema sin fugas.
El rendimiento es un criterio aplicado para realizar una comparación objetiva entre eyectores con una etapa o varias.
Rendimiento de un eyector.
t(Pv) = tiempo de evacuación en (s) de un volumen (V) en litros con una presión de vacío.Q = Consumo de aire de la tobera (Nl/min)V = Volumen que deberá ser evacuado.
η(Pv) =1 +
t(Pv)QV
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Selección vacío-19
Datos técnicos - Vacío
Selección tamaño del eyector
Cálculos para la selección. Sistema con fugas.En un sistema con fugas (por ejemplo, manipulación de un material poroso o con superfi cie rugosa) la situación para el cálculo es diferente.Para mantener el nivel de presión de vacío deseado, el eyector debe tener mayor capacidad de fl ujo con el fi n de compensar las perdidas.
- Gráfi co 9 -
Fugas localizadas a través de un orifi cio.
Método para determinar el valor de las fugas
Si se desconoce el valor de la sección expuesta, un método sencillo para determinar el valor de las fugas en el sistema es según el ejemplo siguiente:
Ejemplo: Se supone un sistema de vacío para manipular un material poroso (según esquema). El circuito de vacío está compuesto por una ventosa y un eyector tipo EZH07 alimentado a 4,5 bar. Cuando la presión de vacío se estabiliza, el vacuómetro indica un valor de -400mmHg. Para hallar el valor del caudal de fugas se procede de la siguiente forma:
Alimentando el eyector con 4,5 bar, en el gráfi co 10 pueden leerse los siguientes valores:• Presión de vacío = -650 mmHg• Caudal máximo = 12 Nl/minque son los valores máximos del eyector.Pero la lectura ordenadadel gráfi co 10.1 nos indica:• P1 = -400 mmHg (presión en el vacuómetro) que es la presión máxima alcanzada.• QL = 5 Nl/min (caudal de fugas) ó aire aspirado.
Gráfi cos presión de vacío / Caudal de succión
- Gráfi co 10 - - Gráfi co 10.1 -
En el caso de perdidas a través de un orifi cio de sección conocida se puede establecer el caudal de perdidas con ayuda del gráfi co 9. Equivalen los valores del gráfi co a un orifi cio de 1 mm2 de sección. Para obtener la perdida total, basta multiplicar el valor obtenido del gráfi co por la superfi cie total.
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Selección vacío-20
Datos técnicos - Vacío
El eyector EZH tiene dos diámetros distintos de tobera. El mo-delo (S) es para conseguir alta presión de vacío -660mmHg y el modelo (L) para una presión de vacío máxima de -400mmHg y gran caudal de succión (70Nl/min). Cuando el objeto a manipu-lar es poroso y se originan perdidas por fugas es conveniente comparar las características de ambos modelos.
Siguiendo el orden de los gráfi cos 11 y 11.1 se observa que con un caudal de fugas QL de 30Nl/min, la presión de vacío para el modelo (S) es de -150mmHg, siendo de -250mmHg para el modelo (L).Sin embargo cuando las fugas QL son solamente de 5Nl/min, la presión de vacío (lectura de los gráfi cos según puntos ) es de -600mmHg para el modelo (S) y de -350mmHg para el (L).Por lo tanto según el resultado obtenido de estas compara-ciones se debe seleccionar el eyector mas adecuado en cada caso, que sea capaz de compensar las fugas del sistema y mantener la presión de vacío requerida.
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Nota: Este cálculo también puede realizarse por mediación de los gráfi cos 6 y 7. Fijado el volumen (V) y el tiempo de respuesta T1 ó T2 obtendremos el caudal máximo Qmáx. y para seleccionar el tamaño del eyector ten-dremos que sumarle al Qmáx. (hallado en el gráfi co 3 veces) el valor de las fugas quedando según:
Nota: Los eyectores multietapa modelo EZM y ZL reunen conjuntamente estas características.
1ºEtapa = Gran caudal 2ºEtapa = Alta presión
Cálculos para seleccionar el tamaño del eyector
Para hallar el tamaño del eyector es necesario sumar el valor de las fugas (QL) al caudal medio requerido (Q1).
( )Q1 = V + QL• 60T1
= sT2 = 3T1
π • D2 • L4 • 1000
V = = litros
= Nl/min
Q máx. = (2 ~ 3) • Q1 = Nl/min.
Donde: QL = Valor de las fugas .........................................Nl/min
Q1 = Caudal medio requerido ................................Nl/min
T1 = Tiempo de respuesta para el 63% de PV .......s
T2 = Tiempo de respuesta para el 95% de PV .......s
V = Volumen a evacuar ....................................... l
D = Diámetro interior del tubo .............................mm
L = Longitud del tubo ...........................................m
- Gráfi co 11 - - Gráfi co 11.1 -
Q1 = Qmáx. + (3QL) = Nl/min
Consideraciones para la selección del eyector en un sistema con fugas. ¿Alta presión de vacío o gran caudal de aspiración?
Selección tamaño del eyector
Selección vacío-21
Datos técnicos - Vacío
Cálculo de las tuberíasPara el cálculo de la sección efectiva de paso en las tuberías de conducción hay que tener en cuenta los factores siguientes: -Resistencia al fl ujo (pérdida de carga). -Reducción al mínimo de los volúmenes a evacuar.Evidentemente, estos dos factores presentan una cierta desavenencia puesto que una conducción amplia proporciona menor resistencia al fl ujo, pero sin embargo aumentan el volumen a evacuar y por consiguiente el tiempo de respuesta o el tamaño del eyector. En resumen, hay que diseñar las conducciones con la sección efectiva adecuada para obtener resistencias al fl ujo admisibles y la longitud menor posible para disminuir el volumen a evacuar.
- Gráfi co 12 -
Gráfi co sección efectiva
La fórmula para hallar el área efectiva en la tubería es según:
S = α = mm2 D5L
Donde: α = 0,0844 • Ct • D0,155
Ct = 1,6 para tubo de acero Ct = 2 para tubo de plástico, cobre, etc. D = Diámetro inferior del tubo.
S = = mm2Qmáx.11,1
Donde: Qmáx. = caudal máximo S = área efectiva (mm2) L = longitud (m) interpolando en la tabla
Pero con ayuda del gráfi co 12 es posible calcular el área de forma rápida y sencilla:
Selección vacío-22
Datos técnicos - Vacío
A) Circuito completo
A) Conmutación sobre el lado del vacío.
Ejemplos de circuitos
D) Escapes centralizados hacia un tubo de gran diámetro.
B) Circuito con válvula de 3 vías.
Válvula de alimentación
Válvula de soplado
Válvula de alimentación y soplado
Restrictor parasoplado suave
Filtro
Vacuostato
La instalación ideal es un eyector por ventosa. No obstante, en caso de alimentación de un eyector para más de una ventosa, es recomendable instalar un vacuostato y dimensionar el eyector con mayor caudal de succión en previsión de fugas.