Vakuové ejektory

Vakuový ejektor vytváří podtlak pomocí stlačeného vzduchu. Při výběru pro manipulaci nestačí nejvyšší dosažitelný podtlak: rozhoduje také odsávání netěsností, doba uchopení, spotřeba vzduchu a způsob řízení. Sílu nevytváří samotná hodnota v katalogu ejektoru, ale rozdíl tlaků působící na účinnou plochu přísavek ve skutečném zapojení.

Nabízená provedení a jejich rozdíly

V této kategorii najdete například Festo VN-10-H-T3-PI4-VI4-RI4 a sestavy SMC ZK2, včetně ZK2B15R5NL2A-08, ZK2B12R5NL2A-06 a ZK2A10K5RWA-06. Při porovnání oddělte samotnou pneumatickou funkci od výbavy pro spínání vzduchu, uvolnění dílu a vyhodnocování podtlaku. Tyto funkce ani jejich elektrické provedení nelze odvozovat jen ze společného názvu řady.

Datový list Festo pro VN-10-H-T3-PI4-VI4-RI4, číslo 193500, uvádí pracovní tlak 1–8 bar, maximální vakuum 89 % a maximální sací průtok vůči atmosféře 25 l/min. Tlak pro maximální sací průtok je 3,1 bar, pro maximální vakuum 4,5 bar. Jde o různé pracovní body, nikoli slib současného dosažení všech maxim.

U SMC ZK2A10K5RWA-06 výrobce specifikuje trysku 1,0 mm, napájení 24 V DC, jeden výstup PNP, vakuový port pro hadici 6 mm a přívodní i odfukový ventil v provedení NC. Tato varianta má funkci úspory vzduchu. Před výměnou porovnejte celý kód a zapojení; jiná koncovka může znamenat podstatně jinou konfiguraci.

Vzduch, potrubí a dosažení pracovního podtlaku

Nejprve určete, zda je výrobek nepropustný, porézní nebo proměnlivý. U těsného dílu se řeší hlavně vyčerpání objemu a udržení podtlaku, při netěsnosti musí odsávání průběžně vyrovnávat přisávání. Sací průtok posuzujte při požadovaném podtlaku; údaj vztažený k atmosféře jej nenahrazuje. Spotřeba stlačeného vzduchu navíc není totéž co množství odsávaného vzduchu.

Dlouhá hadice zvětšuje evakuovaný objem a při průtoku přidává odpor. Podobně se projeví úzké průchody, zanesený filtr nebo nevhodně zvolená armatura. Rozlišujte proto podtlak u ejektoru a u přísavky. Trvalý tlakový rozdíl podél vedení souvisí s prouděním; v těsném ustáleném systému bez průtoku nelze automaticky předpokládat stejnou ztrátu jako během evakuace.

Přívod připravte pomocí vhodných pneumatických úpraven vzduchu a změřte tlak při současném odběru ostatních spotřebičů. Příliš vysoké nastavení není univerzálním prostředkem pro rychlejší uchopení. Při montáži zachovejte předepsanou cestu výfuku a přístup k filtrům; při přejímce ověřte čas od povelu do potvrzení uchopení i spolehlivé uvolnění dílu.

Modelový výpočet síly včetně ztrát

Následující výpočet je vlastní zjednodušený příklad, ne parametr dodávané sestavy. Dvě přísavky s předpokládaným účinným průměrem 40 mm zvedají vodorovný neporézní díl svisle vzhůru. Celková účinná plocha A = 2 × π × 0,04² / 4 = 0,002513 m². Skutečný účinný průměr musí dodat výrobce přísavky; nemusí se rovnat vnějšímu rozměru.

Při rozdílu tlaků 60 kPa by teoretická síla byla F = Δp × A = 150,8 N. Uvažujme však při proudění modelový úbytek 10 kPa, takže u přísavek zbývá 50 kPa: síla klesne na 125,7 N. Dále zvolme čistě pro tento příklad součinitel využití plochy a rozdělení zatížení 0,8. Použitelná hodnota potom činí 100,5 N. Součinitel nenahrazuje měření ani údaje o konkrétních přísavkách.

Pro hmotnost 3 kg, zrychlení vzhůru 2 m/s² a zde zvolený návrhový násobek 2 vyžadujeme 2 × 3 × (9,81 + 2) = 70,9 N. V uvedeném modelu je rezerva přibližně 29,7 N. Pokles rozdílu tlaků u přísavek na 30 kPa by však snížil využitelnou sílu na 60,3 N a podmínka by nevyšla. Rozhodovací mez proto musí zahrnovat rezervu na další pokles i reakční dobu.

Schmalz u technických údajů přísavek rozlišuje teoretickou normálovou sílu a podmínky skutečného kontaktu. Náš výpočet neřeší boční zatížení, tření, odlupování ani posunuté těžiště. Pro svislou stěnu nebo prudké boční zrychlení nelze stejné porovnání převzít bez změny modelu.

Časté otázky při výběru

Vyřeší silnější ejektor netěsnou přísavku?

Může zvětšit odsávání, ale nezaručí vhodné uchopení. Nejprve ověřte tvar, povrch, dosednutí a požadovaný průtok při pracovním podtlaku. Jinak pouze zvýšíte spotřebu bez dostatečné rezervy.

Kde potvrzovat dosažení podtlaku?

Pro procesní potvrzení měřte reprezentativní podtlak uchopovacího obvodu. Vhodné provedení hledejte mezi tlakovými spínači a ověřte jeho rozsah pro vakuum. Jeden údaj před společnou odbočkou nemusí odhalit problém jednotlivé přísavky.

Zůstane díl držený při výpadku vzduchu?

Bez ověření konkrétního obvodu to nelze slíbit. Rozhodují ventily, netěsnost, objem i stav přísavek. Ejektor ani běžné potvrzení podtlaku nejsou samy o sobě bezpečnostním zařízením proti pádu břemene.

Pokud požadovaný ejektor v nabídce nenajdete, kontaktujte nás s úplným označením, popisem aplikace a požadovaným rozhraním.