Introduction au vide

Le terme « vide » fait référence à la situation physique observée dans un environnement dans lequel la pression gazeuse est inférieure à celle atmosphérique.

Toutes les valeurs supérieures à la pression atmosphérique sont définies comme des pressions positives et celles dont les valeurs sont inférieures sont des pressions négatives.

P atm = Pression atmosphérique

P o = Pression zéro, vide absolu

P+ = Pression relative positive

P abs = Pression absolue

P- = Pression relative négative



La pression représente dimensionnellement une force par unité de surface, son unité de mesure est le pascal (symbole Pa) qui représente la pression obtenue quand une force de 1 N (Newton) est exercée sur la surface unitaire de 1 m2.

Par conséquent:


pascal = newton/mètre² ==> Pa = N/m²


Dans certaines applications, on utilise habituellement une autre unité de mesure, à savoir le millibar (mbar) égal à 100 Pa et le Torr ou mmHg, qui est égal à 133,322 Pa ; cette dernière est surtout utilisée pour les prélèvements dans le domaine médical (pression sanguine) bien qu’elle ne soit pas utilisée comme unité de mesure du Système international (SI)

La pression atmosphérique, mesurée en mbar, diminue en fonction de l’altitude (mesurée en m), comme indiqué dans le diagramme ci-dessous.



Comparaison entre des valeurs de pression atmosphérique mesurées au niveau de la mer avec les mêmes valeurs relevées à différentes altitudes.


mmHgmbarAltitude
m
-60 kPa-75 kPa-85 kPa-90 kPa-99 kPa
7601013.25060.075.085.090.099.0
750999.911158.773.783.788.797.7
740986.620057.372.382.387.396.3
730973.327556.071.081.086.095.0
720959.946754.769.779.784.793.7
710946.654553.368.378.383.392.3
700933.365552.067.077.082.091.0
690919.977850.765.775.780.789.7
571894.6100048.763.173.178.187.1
593790.6200037.752.762.767.776.7

Force de levage

Pour la sélection des ventouses, l’un des paramètres de référence qui est indiqué dans les tableaux, est la force de levage (exprimée en kg), univoque pour chaque type de ventouse et calculée avec la formule suivante :

Étant établi que:

F = Force de levage exprimée en Kg ;

S = Surface de préhension de la ventouse, exprimée en cm² ;

P = Force exercée par la pression atmosphérique en fonction du niveau de vide, exprimée en Kg/cm² ;

η = Coefficient de sécurité.


Coefficient de sécurité

Les ventouses présentées dans le catalogue ont été conçues de façon à maintenir (en théorie) suspendue une charge égale à trois fois la valeur de la force indiquée dans les tableaux.

Les valeurs indiquées ont été obtenues en prenant en considération ce qui suit :

P = 0,75 Kg/cm² : valeur développée à partir d’un niveau de vide égal à environ 250 mbar absolus (-75 KPa).

η = 3 : coefficient de sécurité, valide quand le plan de préhension des ventouses est horizontal, quand la surface est lisse et imperméable et quand l’accélération ou la décélération de la charge déplacée est inférieure à 10 m/s².


Volume

Volume géométrique intérieur de la ventouse et représentant le volume à ajouter à l’ensemble du circuit de répartition pour le calcul du temps d’évacuation, surtout en cas d’utilisation de plusieurs ventouses.

Dans la pratique, il s’agit de la quantité d’air à « vider » et qui est ajoutée au volume de l’ensemble du circuit de répartition du vide pour le calcul du temps d’évacuation ; un paramètre utilisé pour déterminer la capacité de débit d’aspiration du générateur de vide.

Ce paramètre est particulièrement important quand le dimensionnement du générateur de vide a trait à la manipulation de produits qui génèrent une parfaite étanchéité avec la surface inférieure des ventouses, par exemple, des tôles métalliques ou des plaques de verre.

Dans toutes les situations dans lesquelles la matière à manipuler est potentiellement « respirante » ; il est conseillé d’effectuer des tests de préhension avec une seule ventouse ; afin d’en déterminer le flux correct de débit d’aspiration.


Paramètres pour le choix des ventouses

Pour sélectionner le type de mélange le plus adapté à chaque application et au type de produit, il convient de prendre en considération les paramètres suivants:

  • le poids et les dimensions de la charge;
  • l’intensité des cycles de travail et leur lourdeur;
  • la rugosité de la surface de la charge à lever et sa température;
  • la présence d’huiles, de solvants, de substances chimiques ou d’autres éléments corrosifs, sur la surface de préhension;
  • les conditions environnementales: présence d’agents atmosphériques particuliers et températures d’utilisation;
  • si la surface de la charge ne doit pas présenter de taches ou de traces sur la surface de préhension;
  • si la surface de la charge doit adhérer, il est nécessaire de dissiper les charges électrostatiques.