Przyssawki umożliwiają manipulowanie wszelkiego rodzaju przedmiotami o różnej masie, powierzchni, kształcie i rozmiarze.
Ich prawidłowy dobór i przemyślana konfiguracja umożliwiają nie tylko uzyskanie optymalnych parametrów chwytania, ale ma również wpływ na niezawodność i trwałość całego układu próżniowego.
Poniżej przedstawiamy wszystkie informacje i parametry, które należy wziąć pod uwagę, aby zastosować odpowiednią przyssawkę.
Przyssawka – konstrukcje i opis elementów
i mieszkowej wykonywanych metodą wtryskową
Konstrukcja nośna przyssawek
Dostępne sa dwa typy konstrukcji nośnej przyssawek.
Pierwsza z nich opiera się na ich kształcie własnym , który wykonany jest z różnych tworzyw metodą wtryskową.
Produkty takie nazywamy przyssawkami.
(ang. – suction cup, niem. -Sauggreifer)
Przyssawki “wtryskowe” nie posiadają przyłączy podciśnieniowych.
Aby je podłączyć do układu próżniowego należy zastosować odpowiednie nyple przyłączeniowe.
Druga konstrukcja to produkt, którego głównym elementem nośnym są zintegrowane płyty usztywniające.
Płyty te mogą być trwale zwulkanizowane z gumowym płaszczem uszczelniającym lub umożliwiać wymianę uszczelki.
Produkty takie nazywamy płytami ssącymi.
(ang. – suction plate, niem. -Saugplatte)
Zastosowanie płyt nośnych umożliwia usztywnienie całej konstrukcji i znajduje zastosowanie w przypadku rozwiązań o dużych rozmiarach.
Płyty ssące posiadają przyłącza podciśnieniowe wykonane w formie gwintowanych otworów.
Kształt przyssawki – przekrój pionowy
W zależności od sztywności i kształtu powierzchni ładunku oraz ,specyficznych dla konkretnego procesu wymagań, na rynku dostępne są następujące kształty przekrojów przyssawek:
- przyssawki płaskie
- przyssawki mieszkowe
Obydwa przekroje dostępne są zarówno w kształcie okrągłym, owalnym i prostokątnym.
Przyssawki płaskie
Wyróżniamy spośród nich konstrukcje, których czasze chwytające nie są wyposażone w podpory, oraz wersje z dodatkowymi podporami.
Przyssawki płaskie bez podpór służą do chwytania i przenoszenia płaskich lub lekko zakrzywionych, sztywnych produktów o gładkiej powierzchni.
Wykazują dobrą odporność na siły ścinające i przeznaczone są do pracy w pozycji poziomej (dolna krawędź przyssawki równoległa do ziemi).
Płaskie przyssawki z podporami
Przeznaczone do przenoszenia cienkich, elastycznych i plastycznych przedmiotów.
Zapewniają lepszą odporność na siły ścinające i nadają się do zarówno do pracy w pozycji poziomej, jak i pionowej.
W przeciwieństwie do przyssawek płaskich bez podpór zapobiegają odkształceniu delikatnych lub plastycznych elementów w wyniku działania próżni.
Przyssawki mieszkowe
Przyssawki mieszkowe służą zarówno do chwytania płaskich powierzchni , jak również obłych, kulistych, cylindrycznych lub owalnych kształtów.
Im więcej fałd, tym bardziej zróżnicowane są możliwości techniczne tych przyssawek.
Przyssawki mieszkowe umożłiwiają ponadto:
- chwytanie na różnych poziomach
- uzyskanie efektu przegubowego
- automatyczne unoszenie przedmiotu
- możliwość pobierania elementów pod kątem
Podobnie jak w przypadku przekrojów płaskich, przyssawki mieszkowe mogą występować w wersja z podporami lub bez.
Przyssawki mieszkowe przeznaczone są to poziomego transportu ładunków.
W przypadku zastosowania ich przy transporcie pionowym należy liczyć się z przyspieszonym zużyciem przyssawek w miejscach żeber.
Opis elementów przyssawek
Elementy przyssawek płaskich i płaskich płyt ssących
Płaszcz przyssawki
Określa kształt i właściwości przyssawki.
To właśnie płaszcz przyssawki może być płaski lub mieszkowy oraz być wykonany z różnorodnych tworzyw nadających przyssawce szczególne właściwości użytkowe.
W szczególnych przypadkach płyt ssących płaszcz może stanowić wymienna uszczelka.
Czasza
Wewnętrzna powierzchnia przyssawki odpowiedzialna za odpowiednie przyleganie do chwytanego ładunku oraz za siłę chwytania.
Warga uszczelniająca
Krawędź przyssawki lub element czaszy odpowiedzialne za uszczelnienie połączenia pomiędzy przyssawką, a chwytaną powierzchnią.
Przyssawki mogą być wyposażone w jedną lub więcej warg uszczelniających.
Spośród warg wyróżniamy wargi płaskie (przeznaczone do chwytania płaskich powierzchni), wargi stożkowe ( przeznaczone do chwytania chropowatych lub strukturalnych powierzchni) oraz wargi piankowe do chwytania elementów o bardzo nierównych powierzchniach.
Warga uszczelniająca to jeden z najważniejszych elementów przyssawek narażonych na użycie.
Podpora
Podpory przede wszystkim zapewniają prawidłowe rozprowadzenie podciśnienia pod powierzchnią chwytanego ładunku
W przypadku przyssawek płaskich podpory służą dodatkowo jako elementy zwiększające siły tarcia, co ma decydujące znaczenie w przypadku chwytania przenoszonych elementów w pionie, dużych przyspieszeń podczas transportu oraz niskich współczynników tarcia chwytanych powierzchni, np szkło.
W przypadku przyssawek mieszkowych – jako element dystansowy zabezpieczający przed zassaniem elementu i “zatkaniem” przyłącza podciśnienia, a co za tym idzie zmniejszeniem siły mocowania (mniejsza powierzchnia chwytania) oraz zniekształceniem powierzchni chwytanego przedmiotu.
Podpory nie są koniecznym wyposażeniem przyssawek.
Mieszek – ruchomy element konstrukcyjny przyssawek mieszkowych zapewniający nastepujące funkcje
- kompensację poziomu chwytania
- automatyczne uniesienie elementu po uzyskaniu szczelnego połączenia
- możliwość kątowego uchwycenia powierzchni (funkcja przegubowa)
Przyssawki mogą być wyposażone w 1 lub więcej mieszków.
Każdorazowo ½ mieszka zaprojektowane jest jako element mający kontakt z chwytanym elementem.
Dlatego mamy do czynienia z przyssawkami 1,5-, 2,5………9,5-mieszkowymi.
Żebro
Ruchoma cześć przyssawek mieszkowych łącząca poszczególne mieszki najbardziej narażona na zużycie podczas chwytania.
Żebra przyssawek mieszkowych mogą być dodatkowo wzmocnione, posiadać dodatkowe podpory dystansujące, lub być dostosowane do mocowania dodatkowych wkładek dystansowych.
Przyłącze podciśnienia
Umożliwia podłączenie przyssawki do obwodu podciśnieniowego
Elementy przyssawek mieszkowych i mieszkowych płyt ssących
Parametry użytkowe przyssawek
Średnica / Wymiary powierzchni ssącej
Ten parametr określa siłę chwytaka przyssawkowego i jego powierzchnię ssącą dostępną do chwytania produktu.
Ponadto determinuje minimalna powierzchnię powierzchnię chwytanego ładunku.
Standardowo cała powierzchnia ssąca przyssawki powinna być całkowicie przykryta.
W przypadkach układów wieloprzyssawkowych, gdy dopuszcza się brak przykrycia całej powierzchni ssącej ładunkiem, należy stosować odpowiednio dobrane generatory podciśnienia i/lub zawory krańcowe, przepływowe, sekcje, itp
W takich przypadkach należy także uwzględnić zredukowaną siłę chwytania układu przyssawek.
Średnica zewnętrzna, a powierzchnia ssąca
Na naszych stronach można dobierać przyssawki według ich średnicy katalogowej.
Podczas podejmowania decyzji o wyborze konkretnej przyssawki należy jednak pamiętać, że średnica katalogowa nie determinuje takiej samej siły trzymania dla wszystkich przyssawek o tym wymiarze.
Powodem tego jest odmienna budowa różnych przyssawek, a co za tym idzie inna powierzchnia ssąca oferowana przez przyssawkę po uchwyceniu ładunku (zassaniu).
Największy dysonans pomiędzy średnicą katalogową, a siłą trzymania występuję w przypadku przyssawek mieszkowych, co uwidoczniliśmy na rysunku obok..
Warto także pamiętać o tym, że zewnętrzna średnica przyssawki nieznacznie zwiększa się (rozpłaszcza) po zassaniu.
Siła chwytania przyssawki
Obliczanie siły przyssawki
Siła przyssawki jest proporcjonalna do obszaru podciśnienia, a także zależy od kształtu i elastyczności materiału.
Drugim czynnikiem mającym wpływ na siłę mocowania jest wartość podciśnienia uzyskana pomiędzy przyssawką, a chwytanym elementem
Teoretyczna siła trzymania
Siłę wytwarzaną przez przyssawkę obliczamy według poniższego wzoru:
F(DaN) = powierzchnia chwytania [cm2]x wartość podciśnienia (%) x 0,011013
Obliczmy zatem teoretyczną siłę chwytania przyssawki o Ø 100 mm przy podciśnieniu o wartości 60% (-600 mbar).
Dane:
Średnica przyssawki = 100 mm = 10 cm
Promień przyssawki r = 5 cm
Podciśnienie = 60%
A zatem powierzchnia chwytania = π x r2 ≂ 78,5 cm2, czyli
F(DaN) = 78,5 [cm2] x 60 [%] x 0,011013 = 51,87123 [kg]
Teoretyczna siłą trzymania przyssawki Ø 100 mm wynosi ok. 51 kg.
Powyższy wzór uwzględnia wyłącznie siłę grawitacji.
W przypadku zastosowań z dużymi przyspieszeniami należy je dodatkowo uwzględnić w obliczeniach.
Rzeczywista siła trzymania
Ta wartość mierzy siłę faktycznie wywieraną przez przyssawkę podczas jej używania.
Jest ona znacznie mniejsza niż obliczona siła teoretyczna.
Różnica wynika między innymi z odkształcenia przyssawki podczas manipulowania, różnorodnych współczynników tarcia oraz sposobu przenoszenia ładunku.
Z tego powodu obliczając rzeczywistą siłę trzymania musimy uwzględnić odpowiednie współczynniki bezpieczeństwa.
Współczynnik bezpieczeństwa
Przy każdej z oferowanych przez nas przyssawek zamieszczamy tabele prezentujące siły trzymania.
W każdym przypadku zamieszczamy oczywiście informacje dotyczące wartości próżni oraz współczynnik bezpieczeństwa przy której przyssawka zapewnia określoną siłę.
Stosowane sa następujące współczynniki bezpieczeństwa:
- 2 – przy przenoszeniu w transporcie poziomym
- 4 – przy przenoszeniu w transporcie pionowym
Tak więc wcześniej wspomniana przyssawka o średnicy 100 mm
posiada udźwig 25,5 kg przy transporcie poziomym, oraz 12,75 kg przy transporcie pionowym.
Skok własny przyssawki
Budowa przeważającej ilości przyssawek i płyt ssących, zarówno tych płaskich, jak i mieszkowych posiada parametr określany jako skok własny.
Właściwość ta umożliwia realizację następujących zadań:
- amortyzację podczas dociskania przyssawek do powierzchni detalu
- kompensację nierówności i/lub wysokości chwytanych ładunków
- automatyczne unoszenie elementów po uszczelnieniu krawędzi i wytworzeniu podciśnienia w czasy przyssawki.
Adaptacja do krzywizn
Każda przyssawka posiada specyficzną dla siebie zdolność adaptacji do krzywizn wklęsłych i wypukłych.
W przypadku, gdy nie mamy mamy do czynienia z elementami o płaskich powierzchni, należy bezwzględnie podczas doboru przyssawek sprawdzić ten parametr.
Zamieszczamy go każdorazowo przy każdej z przyssawek w zakładce “Parametry techniczne”.
Dla wyobleń symetrycznych, np. kula należy stosować przyssawki okrągłe, przy niesymetrycznych, np. okrągła rura stosowane są przyssawki owalne.
Tworzywa stosowane w przyssawkach
W celu uzyskania optymalnych parametrów chwytania oraz zapewnienia specyficznych wymagań poszczególnych branż przyssawki i płyty ssące wytwarzane są z różnorodnych tworzyw o różnym stopniu twardości.
Poniżej przedstawiamy tabelę prezentującą wybrane właściwości materiałów stosowane przy produkcji przyssawek.
| Tworzywo | NBR (Perbunan) | Silikon (transp) | Silikon (biały) | Kauczuk naturalny | Siton® | Aclathan® |
| Twardość Shora’A | 60 | 50 | 35 | 50 | 60 | 65-96 |
| Elastyczność | + | +++ | ++++ | +++ | + | +++ |
| Odporność na ścieranie | + | – | – | ++ | ++ | +++ |
| Odporność na czynniki atmosferyczne i promienie UV | – | +++ | ++ | – – | – | ++ |
| Odporność na oleje | ++ | – | – | – – | ++ | ++ |
| Odporność na temperaturę [0C] | 0…+80 0C | -40…+220 | -40…+220 | -20…+70 | 0…+160 | -40…+80 |
| Dopuszczenie do kontaktu z żywnością | – | FDA + CE | FDA + CE | + | – | – |
| Kolor | czarny | transparentny | biały | szary | niebieski | pomarańcz |
Objętość przyssawki
Objętość przyssawki to przestrzeń wewnątrz czaszy z której odessać powietrze zanim, pomiędzy chwytanym ładunkiem a przyssawką, zostanie wytworzone podciśnienie.
Dane dotyczące objętości poszczególnych przyssawek zamieszamy każdorazowo przy produkcie w zakładce “Parametry techniczne”
Objętość przyssawki oraz objętości przewodów należy uwzględnić podczas obliczania szybkości reakcji układu próżniowego, zarówno na wytworzenie odpowiedniego poziomu podciśnienia, jak i czasu jego napowietrzenia w celu puszczenia uchwyconego ładunku.
Szukałeś innych informacji? Prawdopodobnie znajdziesz je w naszej VacuPedii!
Możesz również znaleźć odpowiednie produkty w poniższych kategoriach:
Komponenty podciśnieniowe
Przyssawki
Chwytaki podciśnieniowe
Ręczne chwytaki próżniowe
Oczywiście zapraszamy do polubienia naszych kanałów na Facebook, Instagram oraz Youtube!
