Conception des ventouses

La conception de la ventouse dépend toujours de l'application concrète. C'est pourquoi il convient au paravant de calculer et de déterminer des grandeurs physiques. La conception d'un système de vide est décrite en détail dans ce chapitre à l'aide d'un exemple de calcul.

Capacité d'aspiration ou volume de flux nécessaire

Le volume de flux qui produit la dépression est déterminant pour la force d'aspiration. La matière de la pièce détermine le volume de flux requis. Le tableau présente des valeurs indicatives pour le volume de flux et la capacité d'aspiration en fonction du diamètre de la ventouse pour une surface lisse et étanche.

Tableau de valeurs indicatives (surface lisse, imperméable)

Ventouse ØSurface d'aspiration ADébit volumétrique Vͦ
 [cm2][m3/h] [l/min]
jusqu'à 60 mm280,58,3
jusqu'à 120 mm1131,016,6
jusqu'à 215 mm3632,033,3
jusqu'à 450 mm15404,066,6

 

Important
Procédez impérativement à des essais d'aspiration en présence de pièces poreuses.

Coefficient de frottement

Le coefficient de frottement « μ » désigne le rapport de la force de frottement à la force normale. Il est impossible de donner des indications valables universellement concernant le coefficient de frottement entre la ventouse et la pièce. Celui-ci doit être déterminé en faisant des essais concrets, la nature de la surface de la pièce (rugueuse/sèche/humide/huileuse) ou les propriétés de la ventouse (forme/lèvre d'étanchéité/bord d'étanchéité/matière de la ventouse/dureté Shore) jouant un rôle décisif.

Calcul des forces de prise

Le calcul des forces de prise ne peut être qu'un calcul de valeurs théoriques. Dans la pratique, de nombreux facteurs tels que la formede construction de la ventouse ainsi que la nature de la surface et la stabilité de la pièce (déformation) jouent un rôle déterminant. C'est pour cette raison que nous recommandons d'appliquer un facteur de sécurité S d'au moins 2. La directive de prévention des accidents prescrit un facteur de sécurité obligatoire de 1,5. Notez que le facteur de sécurité doit être supérieur ou égal à 2,5 lors qu'il s'agit de faire « basculer la pièce » en raison de l'apparition de couples de renversement.

La force de prise d'une ventouse s'obtient à partir de la multiplication suivante :

= Δp x A

= force de prise (sans facteur de sécurité, valeur purement statique)

Δp  = différence entre pression ambiante et pression du système

= surface effective de la ventouse (surface alimentée en vide)

Diamètre de la ventouse

La force de prise d'une ventouse dépend de son diamètre effectif. Mais les caractéristiques de la pièce et le nombre de ventouses jouent également un rôle important pour la force de prise qu'un système de vide peut fournir. Le diamètre requis d'une ventouse se calcule d'après les formules suivantes :

En cas d'aspiration horizontale:
d = 1,12 × √ (m × S) ⁄ (P× n)

En cas d'aspiration verticale:
d = 1,12 × √ (m × S) ⁄ (PU× n x µ)

d = diamètre de la ventouse en cm(en présence d'une lèvre d'étanchéitédouble ≈ diamètre intérieur ; en présenced'une ventouse à soufflets = diamètreintérieur de la lèvre d'étanchéité)

m = masse de la pièce en kg
PU = dépression en bar
n = nombre de ventouses
µ = coefficient de frottement
S = facteur de sécurité

 

 

Illustration d'une ventouse

Exemple de calcul en cas d'aspiration horizontale :

d= 1,12 × √(50kgx2)÷(0,4barx4)
d= 8,85 cm

Plaque en plastique : m = 50 kg
Dépression : PU = -0,4 bar
Nombre de ventouses : n = 4
Coefficient de frottement mesuré :  µ = 0,5
Facteur de sécurité : S = 2

La ventouse PFYN 95 avec un diamètre nominal de 95 mm constitue donc un choix judicieux.  

Exemple de calcul en cas d'aspiration verticale :

d= 1,12 × √(50kgx2)÷(0,4barx4x0,5)
d= 12,5 cm

Plaque en plastique : m = 50 kg
Dépression : PU = -0,4 bar
Nombre de ventouses : n = 4
Coefficient de frottement mesuré :  µ = 0,5
Facteur de sécurité : S = 2

La ventouse PFYN 150 avec un diamètre nominal de 150 mm constitue donc un choix judicieux.