Introducción al vacío

El término «vacío» se refiere a la situación física que se produce en un ambiente donde la presión gaseosa es menor que la atmosférica.

Se definen como presiones positivas todas aquellas con valores superiores a la presión atmosférica; como negativas, todas aquellas con valores inferiores a ella.

P atm = Presión atmosférica

P o = Presión cero, vacío absoluto

P+ = Presión relativa positiva

P abs = Presión absoluta

P - = Presión relativa negativa

La presión supone dimensionalmente una fuerza por unidad de superficie cuya unidad de medida es el pascal (símbolo Pa), que consiste en la presión que se obtiene cuando sobre la superficie unitaria de 1 m2 se ejerce la fuerza de 1 N (newton).

De ello, pues, resulta lo siguiente:

pascal = newton/metro² ==> Pa = N/m²

Para algunas aplicaciones, se suelen usar unidades de medida alternativas, como el milibar (mbar), que equivale a 100 Pa, o el Torr o mmHg, que equivale a 133,322 Pa. Esta última se usa sobre todo para mediciones en el campo médico (presión sanguínea), aunque no se use como unidad de medida del sistema internacional (SI).

La presión atmosférica, medida en mbar, disminuye al cambiar la altitud (medida en m), como se detalla en el diagrama que figura más abajo.

Comparación entre los valores de la presión atmosférica medidos a nivel del mar y a diversas altitudes.

Fuerza de elevación

Uno de los parámetros de referencia para seleccionar las ventosas, que se indica en las tablas, es la fuerza de elevación (expresada en kg), unívoca para cada tipo de ventosa y calculada con la siguiente fórmula:

donde:

F = Fuerza de elevación expresada en kg;

S = Superficie de agarre de la ventosa, expresada en cm²;

P = Fuerza ejercida por la presión atmosférica, en función del grado de vacío, expresada en kg/cm²;

η = Coeficiente de seguridad.

Coeficiente de seguridad

Las ventosas del catálogo han sido diseñadas para mantener teóricamente suspendida una carga de tres veces el valor de la fuerza indicada en las tablas.

Los valores expuestos han sido obtenidos considerando:

P = 0,75 kg/cm²: valor desarrollado por un grado de vacío de aprox. 250 mbar abs. (-75 kPa).

η = 3: coeficiente de seguridad, válido cuando el plano de agarre de las ventosas es horizontal, la superficie es lisa e impermeable y la aceleración o la deceleración de la carga en movimiento es inferior a 10 m/s².

Volumen

El volumen geométrico interno de la ventosa, que supone el volumen que debe añadirse al circuito completo de distribución para calcular el tiempo de evacuación, sobre todo en caso de que se usen múltiples ventosas.

En la práctica, se trata de la cantidad de aire que «vaciar», que se añade al volumen del circuito completo de distribución del vacío para el cálculo del tiempo de evacuación, un parámetro usado para determinar la capacidad de carga de aspiración del generador de vacío.

Dicho parámetro tiene particular importancia en el caso de que el dimensionamiento del generador sea relativo a la manipulación de productos que generen una perfecta retención con la superficie interior de las ventosas; por ejemplo, láminas metálicas o planchas de vidrio.

En todas las situaciones en que el material que se manipule sea potencialmente «transpirante», se aconseja realizar pruebas de retención con la ventosa que se vaya a usar, para poder determinar el flujo correcto de carga de aspiración.

Parámetros para elegir las ventosas

Para elegir el tipo de mezcla más apropiada para cada aplicación y tipo de producto, conviene considerar los siguientes parámetros: