neumatica -vacio.pdf

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


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


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


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 -


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 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



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.


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.


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



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.



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 -



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%.



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

1 2

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

1 2

Pv = Presión de vacío fi nal- Gráfi co 7 -

T2 = 0,9 s Presión de vacío 95% de Pv



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


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

1



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


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.

1 2 3



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.

1 2 3

4 56

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



V = Volumen a evacuar ....................................... l

D = Diámetro interior del tubo .............................mm

L = Longitud del tubo ...........................................m


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



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:



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.

neumatica -vacio.pdf

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