真空发生器抽吸机理与性能的分析研究(2)

2、真空发生器的抽吸性能分析

    2.1真空发生器的主要性能参数

    ①空气消耗量:指从喷管流出的流量q_v1.

    ②吸入流量:指从吸口吸入的空气流量q_v2.当吸入口向大气敞开时,其吸入流量最大,称为最大吸入流量q_v2max.

    ③吸入口处压力:记为P_v.当吸入口被完全封闭(如吸盘吸着工件),即吸入流量为零时,吸入口内的压力最低,记作P_vmin.

    ④吸着响应时间:吸着响应时间是表明真空发生器工作性能的一个重要参数,它是指从换向阀打开到系统回路中达到一个必要的真空度的时间.

    2.2影响真空发生器性能的主要因素

    真空发生器的性能与喷管的最小直径,收缩和扩散管的形状,通径及其相应位置和气源压力大小等诸多因素有关.

    ①最大吸入流量q_v2max的特性分析:较为理想的真空发生器的q_v2max特性,要求在常用供给压力范围内(P₀₁=0.4---0.5MPa),q_v2max处于最大值,且随着P01的变化平缓.

    ②吸入口处压力Pv的特性分析:较为理想的真空发生器的Pv特性,要求在常用供给压力范围内(P01=0.4---0.5MPa),Pv处于最小值,且随着Pv1的变化平缓.

    ③在吸入口吵完全封闭的条件下,对特定条件下吸入口处压力Pv与吸入流量之间的关系如图3所示.为获得较为理想的吸入口处压务与吸入流量的匹配关系,可设计成多级真空发生器串联组合在一起.

    ④扩散管的长度应保证喷管出口的各种波系充分发展,使扩散管道出口截面上能获得近似的均匀流动.但管道过长,管壁摩擦损失增大.一般管工为管径的6---10倍较为合理.为了减少能量损失,可在扩散管直管道的出口加一个扩张角为6°---8°的扩张段.

    ⑤吸着响应时间与吸附腔的容积有关(包括扩散腔,吸附管道及吸盘或密闭舱容积等),吸附表面的泄漏量与所需吸入口处压力的大小有关.对一定吸入口处压力要求来说,若吸附腔的容积越小,响应时间越短;若吸入口处压力越高,吸附容积越小,表面泄漏量越小,则吸着响应时间亦越短;若吸附容积大,且吸着速度要快,则真空发生器的喷嘴直径应越大.

    ⑥真空发生器在满足使用要求的前提下应减小其耗气量(L/min),耗气量与压缩空气的供给压力有关,压力越大,则真空发生器的耗气量越大.因此在确定吸入口处压务值勤的大小时要注意系统的供给压力与耗气量的关系,一般真空发生器所产生的吸入口处压力在20kPa到10kPa之间.此时供华表压力再增加,吸入口处压力也不会再降低了,而耗气量却增加了.因此降低吸入口处压力应从控制流速方面考虑.

   ⑦有时由于工件的形状或材料的影响,很难获得较低的吸入口处压力,由于从吸盘边缘或通过工件吸入空气,而造成吸入口处压力升高.在这种情况下,就需要正确选择真空发生器的尺寸,使其能够补偿泄漏造成的吸入口处压力升高.由于很难知道泄漏时的有效截面积,可以通过一个简单的试验来确定泄漏造成的吸入口处压力升高.由于很难知道泄漏时的有效截面积,可以通过一个简单的试验来确定泄漏量.试验回路由工件,真空发生器,吸盘和真空表组成,由真空表的显示读数,再查真空发生器的性能曲线,可很容易知道泄漏量的大小.

    当考虑泄漏时,真空发生器的特性曲线对正确确定真空发生器非常重要.泄有时是不可避免的,当有泄漏时确定真空发生器的大小的方法如下:把名义吸入流量与泄漏流量相加,可查出真空发生器的大小.