如圖1所示.

由流體力學可知,對于不可壓縮空氣氣體(氣體在低速進,可近似認為是不可壓縮空氣)的連續(xù)性方程

A1v1= A2v2

式中A1,A2————管道的截面面積,m2

v1,v2————氣流流速,m/s

由上式可知,截面增大,流速減小;截面減小,流速增大.

對于水平管路,按不可壓縮空氣的伯努里理想能量方程為

P1+(1/2)*ρv1^2=P2+(1/2)ρv2^2

式中P1,P2————截面A1,A2處相應的壓力,Pa

v1,v2————截面A1,A2處相應的流速,m/s

ρ————空氣的密度,kg/m3

由上式可知,流速增大,壓力降低,當v2>v1時,P1>P2.當v2增加到一定值,P2將小于一個大氣壓強,即產(chǎn)生負壓.故可用增大流速來獲得負壓,產(chǎn)生吸力.

筆者認為對真空發(fā)生器的抽吸機理和影響其工作性能因素的分析研究,對正負壓氣路的設計和選用有著不可忽視的實際意義.

2、真空發(fā)生器簡單構造,使用壽命長。

3、有耐化學藥品、耐瓦斯用材質(zhì),可在各種環(huán)境使用。真空發(fā)生器所產(chǎn)生的真空度可達90Kpa以上,可按客戶要求定制化批量生產(chǎn)。

①空氣消耗量:指從噴管流出的流量qv1.

②吸入流量:指從吸口吸入的空氣流量qv2.當吸入口向大氣敞開時,其吸入流量最大,稱為最大吸入流量qv2max.

③吸入口處壓力:記為Pv.當吸入口被完全封閉(如吸盤吸著工件),即吸入流量為零時,吸入口內(nèi)的壓力最低,記作Pvmin.

④吸著響應時間:吸著響應時間是表明真空發(fā)生器工作性能的一個重要參數(shù),它是指從換向閥打開到系統(tǒng)回路中達到一個必要的真空度的時間.

因素

真空發(fā)生器的性能與噴管的最小直徑,收縮和擴散管的形狀,通徑及其相應位置和氣源壓力大小等諸多因素有關.

①最大吸入流量qv2max的特性分析:較為理想的真空發(fā)生器的qv2max特性,要求在常用供給壓力范圍,qv2max處于最大值,且隨著P01的變化平緩.

②吸入口處壓力Pv的特性分析:較為理想的真空發(fā)生器的Pv特性,要求在常用供給壓力范圍內(nèi)(P01=0.4——-0.5MPa),Pv處于最小值,且隨著Pv1的變化平緩.

③在吸入口處完全封閉的條件下,對特定條件下吸入口處壓力Pv與吸入流量之間的關系如圖3所示.為獲得較為理想的吸入口處壓力與吸入流量的匹配關系,可設計成多級真空發(fā)生器串聯(lián)組合在一起.

④擴散管的長度應保證噴管出口的各種波系充分發(fā)展,使擴散管道出口截面上能獲得近似的均勻流動.但管道過長,管壁摩擦損失增大.一般管道長為管徑的6——-10倍較為合理.為了減少能量損失,可在擴散管直管道的出口加一個擴張角為6°——-8°的擴張段.

⑤吸著響應時間與吸附腔的容積有關(包括擴散腔,吸附管道及吸盤或密閉艙容積等),吸附表面的泄漏量與所需吸入口處壓力的大小有關.對一定吸入口處壓力要求來說,若吸附腔的容積越小,響應時間越短;若吸入口處壓力越高,吸附容積越小,表面泄漏量越小,則吸著響應時間亦越短;若吸附容積大,且吸著速度要快,則真空發(fā)生器的噴嘴直徑應越大.

⑥真空發(fā)生器在滿足使用要求的前提下應減小其耗氣量(L/min),耗氣量與壓縮空氣的供給壓力有關,壓力越大,則真空發(fā)生器的耗氣量越大.因此在確定吸入口處壓力值的大小時要注意系統(tǒng)的供給壓力與耗氣量的關系,一般真空發(fā)生器所產(chǎn)生的吸入口處壓力在20kPa到10kPa之間.此時供表壓力再增加,吸入口處壓力也不會再降低了,而耗氣量卻增加了.因此降低吸入口處壓力應從控制流速方面考慮.

⑦有時由于工件的形狀或材料的影響,很難獲得較低的吸入口處壓力,由于從吸盤邊緣或通過工件吸入空氣,而造成吸入口處壓力升高.在這種情況下,就需要正確選擇真空發(fā)生器的尺寸,使其能夠補償泄漏造成的吸入口處壓力升高.由于很難知道泄漏時的有效截面積,可以通過一個簡單的試驗來確定泄漏造成的吸入口處壓力升高.由于很難知道泄漏時的有效截面積,可以通過一個簡單的試驗來確定泄漏量.試驗回路由工件,真空發(fā)生器,吸盤和真空表組成,由真空表的顯示讀數(shù),再查真空發(fā)生器的性能曲線,可很容易知道泄漏量的大小.