轨道板真空吸盘设计
真空吸盘设计计算
真空吸盘设计计算真空吸盘设计计算需要考虑一些基本概念，如真空和真空度。
真空是指在给定空间内气压低于标准大气压时的气体状态。
真空度以标准大气压为参考的负大气压值，单位一般用bar。
抽吸量是真空产生装置在一定时间内所能产生的真空流量，单位为L/min或m³/H。
在选定真空吸盘时，需要充分考虑工件的平衡，明确吸着部位以及吸盘个数和直径。
此外，使用环境、工件的形状和材质也需要确认吸盘的形状、材质以及是否需要缓冲器。
通过已知的吸着面积和真空压力，可以求得理论吸吊力。
但实际吊力需要考虑吸吊方法、移动条件和安全率。
工件的质量与吸吊力进行比较，要令吸吊力大于工件质量，计算出必要且充分的吸盘直径。
在真空吸盘选定时，需要注意理论吸吊力由真空压力及真空吸盘的吸着面积决定。
在静态条件下得出的数值，实际使用时还应根据实际状态给予足够的余量以确保安全。
真空压力并非越高越好，过高会增加吸盘的磨损量，容易引起龟裂，使吸盘寿命变短。
当吸盘相同时，真空压力为2倍，理论吸吊力也为2倍；当真空压力相同时，吸盘直径为2倍，理论吸吊力则为4倍。
真空吸盘的剪切力与力矩都不强，使用时需考虑工件的重心位置，使吸盘受到的力矩最小。
同时，使用时需要充分考虑风压及冲击力，使移动时的加速度尽可能小，预防工件落下的安全性能就变高。
应尽量避免真空吸盘吸着工件垂直方向的面向上提升（垂直吸吊），不得已的情况下应考虑安全率。
由于真空度和所需能量不是成等比关系，建议使用吸气密性材料，真空度选60%-80%；使用吸透气性材料，真空度选择20%-40%。
吸力可以通过加大抽吸力和真空吸盘的真空面积来加大。
安装方式基本上水平安装，尽量避免倾斜及垂直安装。
在使用真空发生器的场合，真空压力大约为-60KPa。
真空压力应设定在吸着稳定后的压力以下。
但工件有透气性、工件表面粗糙容易吸入空气的场合，需根据实际测试来确定真空压力。
水平起吊时的理论吸吊力可以通过公式F=PxSx0.1计算得出。
真空吸盘的应用以及异形薄板零件工装设计
真空吸盘的应用以及异形薄板零件工装设计摘要】本文结合当前岗位工作的实际情况，提出解决目前新型航天产品加工瓶颈的途径；通过对真空吸盘的工作原理、工装设计的研究，介绍自行研究、设计、制造的真空吸盘工装在实际加工中的应用。
关键词：真空吸盘工装设计数控技术1 概述数控技术是制造工业现代化的重要基础，这个基础是否牢固直接影响到一个国家的经济发展和综合国力，关系到一个国家的战略地位。
因此，世界上各工业发达国家均采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业。
近年来，面对航天产品在轻量化、高强度、精配合的要求不断提升，面对材料、设计理念、工艺思想的不断革新，有数项产品利用目前现有的加工工艺方法和加工经验很难高效率、高质量地加工出合格零件，其中薄板类零件尤为突出。
如何解决这些产品的加工难点，确定更为合理的工艺方法，是保证可靠、高效完成生产任务的关键。
2 薄板类零件的特点薄板类零件普遍刚性差、强度低、精度高，在加工过程中容易产生变形和颤纹，零件的加工质量难以保证。
在铣平面时，传统的加工方法是用虎钳夹紧零件的侧面。
夹紧力大，零件易变形；夹紧力小，零件容易飞出，导致产品报废甚至威胁操作者的人身安全。
如果用压板或螺钉压住零件铣平面，需要倒一次压板，零件平面度难以保证，对小型薄板零件更是无法实现。
3 真空吸盘应用真空吸盘属于通用夹具的一种，不仅适用于夹紧各种金属类零件，还可用于塑料、玻璃等非磁性零件加工中的定位夹紧。
真空吸盘里即使吸进切削油、切削液也可以轻易地将其排出。
其结构简单、使用方便、故障少、维护简便，可加工各种不同形状、大小的零件，具体适用范围如下： (1)薄壁薄板类零件。
对于薄板尤其是厚度在10mm以下的板类零件，无法在其表面或侧面实施夹持。
真空吸盘的应用，不但可以对零件进行有效夹紧，而且保证零力矩装夹避免了夹持侧面造成的零件变形。
同样真空吸盘也能解决一些薄壁壳体零件在加工中的装夹问题，减少零件在加工中夹持或压紧造成的变形。
搬运钢板的真空吸盘概述
搬运钢板的真空吸盘概述搬运钢板的真空吸盘是一种机械装置，用于快速、高效、安全地搬运大型钢板。
它利用真空技术，通过负压吸附表面的钢板，同时具备强大的吸力和稳定的保持力，可以搬运各种尺寸和重量的钢板。
本文将对搬运钢板的真空吸盘进行详细的概述，包括其工作原理、结构组成、应用领域以及一些注意事项。
一、工作原理搬运钢板的真空吸盘的工作原理基于负压吸附和气体密封的原理。
当吸盘与钢板紧密接触时，空气被抽出吸盘内部，形成负压环境。
在这个过程中，吸盘与钢板之间的负压差形成了一个吸力，使得钢板紧密地贴在吸盘上，从而实现搬运。
二、结构组成1.吸盘本体：吸盘本体通常由橡胶材料制成，具有良好的耐磨、耐高温性能，可以在恶劣环境下使用。
吸盘上多设置有吸盘孔，用于产生负压环境。
2.真空泵：真空泵是搬运钢板的真空吸盘的核心部件，主要用于抽取吸盘内部的空气，产生负压。
真空泵一般由电机、风机和过滤器等组成。
3.控制系统：控制系统用于调节真空泵的工作状态和吸盘的吸力，通常由电子控制器和传感器等组成。
4.支撑装置：支撑装置是吸盘的承载部分，通常由吊装设备、悬臂式结构或机器人手臂等组成，用于平稳地提起和移动钢板。
三、应用领域搬运钢板的真空吸盘广泛应用于钢铁、建筑、船舶、汽车制造、机械加工等行业。
主要用于搬运和移动不同规格和重量的钢板，例如钢板切割、焊接、装配等环节。
真空吸盘可以快速吸附和释放钢板，提高搬运效率，减少人工劳动强度，同时保证了操作的安全性。
四、注意事项在使用搬运钢板的真空吸盘时1.定期检查和维护真空泵和吸盘，确保其正常工作。
检查吸盘孔是否堵塞、吸盘表面是否磨损严重等，并定期更换损坏的部件。
2.注意吸盘与钢板之间的接触情况，确保吸力的充分传递和保持。
不良的接触会导致吸力减弱，影响搬运效果。
3.在吊装和移动过程中，要确保钢板与周围的环境没有碰撞，以免损坏吸盘或钢板。
4.注意吸盘的使用环境，避免在高温、潮湿、腐蚀性、粘性等特殊环境下使用，以免影响吸盘的正常工作。
真空吸盘的设计与应用
2004 年第 3 期
液压与气动
49
径向柱塞udy on Electronhydraulic Constant Power Control of the Radial Piston Pump
Wang Jian sen
( 兰州理工大学流体动力与控制学 院 , 甘肃 兰州 730050)
收稿日期 : 2003 09 16 作者简介 : 李雪梅 ( 1973 ) , 广东 肇庆人 , 讲师 , 硕士 , 主要 研究方向为液压与气动 , 化工及轻工机械。
2 2
平直型真空吸盘的工作原理 平直型真空吸盘的工作原理如图 2 所示。首先将
真空吸盘通过接管与真空设备 ( 如真空发生器等, 图中 没画出) 接通, 然后与待提升物如玻璃、 纸张等接触 , 起 动真空设备抽吸 , 使吸盘内产生负气压 , 从而将待提升 物吸牢 , 即可开始搬送待提升物。当待提升物搬送到 目的地时 , 平稳地充气进真空吸盘内, 使真空吸盘内由 负气压变成零气压或稍为正的气压, 真空吸盘就脱离 待提升物 , 从而完成了提升搬送重物的任务。
1 吸盘 2 吸盘箍
文献标识码: B
文章编号: 1000 4858( 2004) 03 0048 02
图 2 平直型真空吸盘工作原理示意图
平直型真空吸盘的主要技术参数 吸盘直径( mm) : 10、 13、 16、 20、 25 、 32、 40、 50 共分 8
图 1 平直型真空吸盘结构示意图
例如 , 某用户现在手上有一个 繴 40 的丁腈橡胶真 空吸盘 , 最大真空气压为 - 0 04 MPa 。欲将一块 3 kg 重的玻璃板从甲地搬往乙地, 能否完成任务? 查表 1 得 繴 40 的真空吸盘在 - 0 04 MPa 气压下 能产生垂直提升为 50 4 N, 而一块 3 kg 重的玻璃的重 量为 29 4 N, 垂直提升力 / 实际提升重量 = 50 4/ 29 4 = 1 71< n = 2 5, 因此用现有的 40 的丁腈橡胶真空 吸盘不能确保完成任务, 危险性太大。故应重新考虑
真空吸盘设计计算
真空吸盘设计计算引言：真空吸盘（Vacuum Cup）是一种常见的气密装置，利用真空原理可以将物体固定在吸盘上，广泛应用于自动化生产线、物料搬运和机械加工等工业领域。
在设计真空吸盘时，需要进行一系列的计算，以确保吸盘的设计符合需要并能够正常工作。
本文将简单介绍真空吸盘设计的基本原理和涉及的关键计算。
一、真空吸盘的基本原理真空吸盘的工作原理基于大气压与真空之间的压力差。
通过给吸盘提供真空，即减少吸盘内部的压力，可以使吸盘与物体之间产生负压，从而实现固定物体的目的。
二、真空吸盘设计需要考虑的因素1.载荷质量：吸盘需要承载的物体质量是设计的关键因素之一，在选择吸盘尺寸时需要考虑物体的重量以及让物体保持固定的力。
2.吸盘面积：吸盘的面积决定了其能够产生的吸力大小，选择合适的吸盘面积可以确保吸盘能够正常工作。
3.真空泵功率：真空泵需要根据吸盘的需求来选择，功率越大则吸力越强，但需要考虑实际应用的成本和效率。
4.适用环境：吸盘的设计还需要考虑其在特定环境下的适用性，如高温、低温、食品工业等。
1.计算载荷质量：载荷质量=单位吸盘面积上的压力（N/㎡）×吸盘面积（㎡）2.计算单位吸盘面积上的压力：单位吸盘面积上的压力=吸力（N）÷吸盘面积（㎡）3.计算吸力：吸力=大气压力（标准大气压为101.3kPa）-内部真空与大气之间的绝对压力差（帕斯卡Pa）4.计算内部真空与大气之间的绝对压力差：绝对压力差=吸盘上的负压（帕斯卡Pa）+摩擦力（帕斯卡Pa）+空气泄漏量导致的压力差（帕斯卡Pa）5.计算摩擦力（考虑必要时）：摩擦力（N）=负压（帕斯卡Pa）×摩擦系数（μ）6.计算吸盘尺寸：吸盘面积（㎡）=载荷质量（N）÷单位吸盘面积上的压力（帕斯卡Pa）需要注意的是，在实际设计中，可能存在其他因素需要考虑，如吸盘的材料选择、边缘的密封性能、可调节吸力的设计等。
结论：真空吸盘设计计算涉及的主要参数包括载荷质量、吸盘面积、真空泵功率、适用环境等。
CRTS II型轨道板真空吊具研发及应用
１ 概 述
个油缸 陕速 同步接近轨道 板模 型支撑点 ，建 立起相 同的
ＣＲ Ｓ１ Ｔ 型轨 道板 真空 吊具是 １ ７ ７ 型轨 道板 预制生产 初步压 力后，５ 油缸 同步慢 速顶住 模型 ，使 轨道 板脱 个
１ ４ Ｍ Ｍ ２ １ ．８ １ Ｃ Ｔ ０ ００
３２ 薄板 构 件 易折 易弯 ， 品保 护 非 常重 要 ． 成
凝土具有抗压 陆能好的优点 ，但抗拉 眭能极 差，因此 ，吸
因此 ，需解决 好作用于模 型 的油缸 同步 问题 。
＿ 其安 全 性 设 计至关 重 要 由构件尺寸可以看出，轨道板是薄板混凝土构件 ，混 ３３ 作 为专用 吊具 ， 盘 布置点、吸盘 形状 设计均很关键，否则会折断轨道板 。
豳 中铁丰桥桥 梁有 限公 司 张 继源／ ＨＡＮ ｉｕ ｎ Ｚ Ｇ Ｊ ａ ｙ
摘 要 ： 究目的： 研 针对Ｃ Ｔ Ⅱ Ｒ Ｓ 型轨道板 生产过程 中的脱模 环节， 分析工艺特征及关键点 ， 研制专用的真 空吊具 ，
实现轨 道板的平稳脱 模。
研究结果 ： 依据 本文 阐述 的真空吸 附脱模方 案， 成功研 制出国内首创的真空吊具 ， 用于京津 城 际工程 ， 随后， 批量 用
３ 真空吊具的技术特点及难 点
３ 轨道板底面粗糙 ， ． １ 吸盘与轨道板的密封是吸盘 保持真空度的前提 实际上 ，采用真空吸 附方 法 的吊运重物 ，在 国内建
材等 行业 已有应用，但吊运 物表面大 多平 整且光滑 ，如 玻璃 、 大理石等。而轨道板在混 凝土浇注和振动成 型后，
真空吸盘的设计及应用
真空吸盘的设计及应用真空吸盘是一种利用负压原理来吸附物体的装置，其设计与应用非常广泛。
下面我将从真空吸盘的原理、设计要点以及应用领域等方面进行详细介绍。
一、真空吸盘的原理真空吸盘的工作原理主要是利用负压吸附物体。
当真空泵将容器内的气体排除后，容器内的压力降低，形成负压。
此时将真空吸盘贴于物体表面，通过负压吸附物体，使吸盘与物体之间产生密封，从而使物体被固定在吸盘上。
二、真空吸盘的设计要点1. 吸盘尺寸：吸盘的尺寸需要根据被吸物体的大小进行合理设计。
如果吸盘太大，对于小型物体会缺乏灵活性，反之如果吸盘太小，对于大型物体可能无法完成吸附。
因此，在设计吸盘尺寸时，需要综合考虑被吸物体的大小和形状。
2. 材质选择：吸盘通常由橡胶、硅胶等柔软材料制成，具有良好的密封性和耐磨性。
在特殊场合，如高温、化学腐蚀等环境下使用，可以选择耐高温或耐酸碱的特殊材质来制作吸盘。
3. 吸盘形状：吸盘的形状可以根据需求进行设计。
常见的吸盘形状有圆形、方形、椭圆形等。
圆形吸盘适用于平整的物体表面，而方形或椭圆形吸盘适用于不规则形状的物体。
4. 吸力调节：真空吸盘的吸力大小通常可以通过调整真空泵的负压大小来实现。
根据被吸物体的重量和吸附要求，可以适当调整吸力大小，以确保吸盘能够牢固地吸附物体。
三、真空吸盘的应用领域真空吸盘广泛应用于工业生产中的自动化生产线和机器人系统中。
主要应用领域包括：1. 自动化机械加工：在各种自动化机械加工中，真空吸盘能够稳固地吸附物体，提高生产效率。
例如，吸附金属板材、玻璃、陶瓷等物体，进行剪切、磨削、打磨等加工操作。
2. 包装与搬运：在包装行业，真空吸盘可以用于抓取和搬运各种形状和重量的物体，如纸箱、瓶罐等。
通过吸盘的稳定吸附作用，可以确保被搬运物体的安全性和稳定性。
3. 电子产品制造：在电子产品制造过程中，真空吸盘广泛应用于印刷电路板（PCB）的搬运和组装工作。
通过吸附PCB，可以提高组装的自动化程度和效率，同时避免对PCB的损坏。
多唇边式真空吸盘的设计(1)
多唇边式真空吸盘的设计(1)真空吸盘又称真空吊具，是真空吸附装置的执行元件。
真空吸附是一项非常易于掌握的传送技术。
利用真空技术进行调节、控制和监控，可以有效地提高工件、零部件在自动化、半自动化生产中的效率。
另外，真空吸附具有清洁，吸附平稳，可靠，不损坏所吸附物件表面的优点，因此真空吸附技术在各个领域都得到了广泛的应用。
1、真空吸盘吸附原理真空吸盘采用了真空原理，即用真空负压来吸附工件以达到夹持工件的目的。
如(a) 扁平吸盘形状各异，材料品种多，特别适于搬运表面光滑的工件；(b) 短波纹管型吸盘吸附刚性好，接触工件时缓冲性能好，吸力强，其波纹管可作小行程移动，用来分离细小工件，但它很少用于垂直举升；(c) 长波纹管型吸盘与短波纹管型吸盘适用场合相同，但它能适用水平方向更大高度差，并可做较长距离运送动作。
特殊型真空吸盘是为了满足特殊应用场合而专门设计的，又分为异形吸盘和专用吸盘两种，这些吸盘的结构形状因吸附对象而异，种类繁多。
2.2、真空吸盘常用的材料除结构外，吸盘材料也是决定其密封性能的关键因素。
目前市场上的真空吸盘采用的材料有丁腈橡胶、硅橡胶、聚氨酯、氟橡胶等。
由硅橡胶制成的吸盘适于抓住表面较粗糙的制品；由聚氨酯制成的吸盘则很耐用。
另外，在实际生产中，假如要求吸盘具有耐油性，则可以考虑使用聚氨酯、丁腈橡胶或含乙烯基的聚合物等材料来制造吸盘。
具体材料的选择要根据工作环境对吸盘耐油、耐水、耐磨、耐热、耐寒等性能要求确定。
2.3、真空吸盘与工件表面的贴合程度吸盘与被吸附工件表面的贴合程度直接影着吸盘内的真空压力，若贴合程度过差，吸盘的真空度不易保持，就达不到吸附工件的目的。
在使用真空吸盘的时候，我们总希望工件与吸盘接触的那部分表面是光滑和密封的，这样有利于真空吸盘牢牢抓住工件表面。
但这只是个理想状态，通常被抓取的工件表面不具备这样的理想条件，工件的表面不是有气孔（如纸张）就是粗糙不平，这些因素就直接影响着吸盘与工件表面的贴合程度。
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CRTSⅡ型无砟轨道板真空吊具的设计
——真空泵选型及吸盘的计算
班级：机0801-3
学号：20080603
姓名：赵仕斌
指导老师：王军
CRTSⅡ型无砟轨道板真空吊具的设计Design of vacuum sling of CRTSⅡballastless track slab
摘要：真空吊具作为CRTSⅡ型无砟轨道板预制的重要装备之一，可将轨道板从模具中平稳安全地脱出并搬运到指定的存
板台座。
本文主要介绍了真空吊具的主体结构、工作原理
和作业过程，并且对主梁进行了有限元分析，提出了吸盘
真空系统的建立方案。
由于真空吊具的机械化程度高、劳
动强度低等优点，真空吊具的应用不但提高了轨道板的机
械化生产水平，而且保证了轨道板的生产质量。
关键词：真空吊具；吸盘；真空泵；轨道板
0 引言
近年来，真空技术的应用越来越广泛，清洁、高效、经济的真空元件和系统的发展，推动了真空技术在设备自动化中的应用，在CRTS Ⅱ型无砟轨道板制造中即采用了真空技术进行吊装。
CRTSⅡ型无砟轨道板是我国在引进的德国无砟轨道结构形式基础上，经过消化、吸收、再创新形成的中国特色轨道板，并广泛应用在京津、京沪、石武等高速铁路上，其标准板长6.45 m，宽2.55 m，厚0.2 m，质量为9 t。
轨道板采用工厂化预制生产，由于没有吊装运输用的锚拴，轨道板采用真空技术——真空吊具脱模，以保证轨道板平稳安全地从模具中脱出并搬运到指定地点。
1结构组成与工作原理
1.1 结构组成
图1 真空吊具主体结构
轨道板真空吊具悬挂在桥式起重机上，由主体结构、真空系统、液压系统和辅助部件组成。
其中，主体结构有主梁（内腔作为蓄能器）、吸盘、扶手等，
如图1所示。
真空系统主要包括真空泵、真空过滤器、真空压力开关、破坏阀等元件。
液压系统主要有电机、液压泵、液压缸、电磁阀、油箱和其它附件。
辅助部件则包括信号
灯、控制箱和连接装置。
1.2 工作原理
真空吊具采用了真空原理，即用真空负压来“吸附”轨道板以达到夹持轨道板的目的。
原理图如图2所示：通气口与真空发生装置相接，当真空发生装置启动后，通气口通气，吊具吸盘内部的空气被抽走，形成了压力为P2的真空状态。
此时，吸盘内部的空气压力低于吸盘外部的大气压力P1，即P2 < P1，轨道板在外部压力的作用下被提起。
吸盘内部的真空度越高，吸盘与轨道板之间贴的越紧。
轨道板真空吊具起吊模板内的轨枕板，如图1-2所示。
图1-2轨道板真空吊具起吊模板内的轨枕板2 真空泵选型
型号选择1-88-50V1型，Hg=67.5cmHg
3.1 吸盘的设计
每个吊具配备4个吸盘。
吸盘的技术参数如表所示。
真空吊具最大吸引能力的确定公式：
最大吸引能力=(A×Hg)/73.6 (kg)
式中：A——真空装置的橡胶吸盘完全压缩后，橡胶吸盘在吸重表面上围成的有效面积(cm2)；
Hg——真空装置吸附物品后，形成的稳定真空度用cm表示的水银柱高度；
73.6——换算系数。
3.2 吸盘尺寸计算：
最大吸引能力为（粘合力+轨道板重）和4倍安全系数下的轨道板重中较大的一个，经计算，粘合力+轨道板重=9+15=24T，4倍安全系数下的轨道板重=4×9=.36T，所以最大吸引能力为36T。
根据上式最大吸引能力=(A×Hg)/73.6 (kg)，得A=36000×73.6/67.5=39253.3cm²
从而求得吸盘边长为square（A/4）=990.6mm，取整为1000mm
吸盘的技术参数
图2 吸盘
图3 吸盘底部
图4吸盘工程图
参考文献：
[1]张群生，黄诚.真空技术在设备自动化中的应用[J].装备制造技术，2008，（1）.
[2] 杨汝清.现代机械设计——系统与结构[M].北京：科学出版社，2003.。