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真空發(fā)生器的工作原理是利用噴管高速噴射壓縮空氣,在噴管出口形成射流,產生卷吸流動.在卷吸作用下,使得噴管出口周圍的空氣不斷地被抽吸走,使吸附腔內的壓力降至大氣壓以下,形成一定真空度.
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+1/2ρv12=P2+1/2ρv22
式中P1,P2----截面A1,A2處相應的壓力,Pa
v1,v2----截面A1,A2處[1]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將小于一個大氣壓務,即產生負壓.故可用增大流速來獲得負壓,產生吸力.
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.
真空發(fā)生器的分類
按噴管出口馬赫數M1(出口流速與當地聲速之比)分類,真空發(fā)生器可分為亞聲速噴管型(M1<1),聲速噴管型(M1=1)和超聲速噴管型(M1>1).亞聲速噴管和聲速噴管都是收縮噴管,而超聲速噴管型必須是先收縮后擴張形噴管(即Laval噴嘴).為了得到zui大吸入流量或zui高吸入口處壓力,真空發(fā)生器都設計成超聲速噴管型.

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真空發(fā)生器的特點
1、附帶機械式真空開關的類型。
2、SMC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，可在各種環(huán)境使用。SMC真空發(fā)生器嚴格參照日本標準，SMC真空發(fā)生器所產生的真空度可達90Kpa以上，可按客戶要求定制化批量生產。
真空發(fā)生器的性能參數
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zui大,稱為zui大吸入流量qv2max.
③吸入口處壓力:記為Pv.當吸入口被*封閉(如吸盤吸著工件),即吸入流量為零時,吸入口內的壓力zui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,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.
真空發(fā)生器的性能與噴管的zui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.
①zui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zui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(P01=0.4---0.5MPa),Pv處于zui小值,且隨著Pv1的變化平緩.
③在吸入口吵*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務與吸入流量的匹配關系,可設計成多級真空發(fā)生器串聯組合在一起.
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務值勤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,再查真空發(fā)生器的性能曲線,可知道泄漏量的大小.
真空發(fā)生器的泄漏

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當考慮泄漏時,真空發(fā)生器的特性曲線對正確確定真空發(fā)生器非常重要.泄漏有時是不可避免的,當有泄漏時確定真空發(fā)生器的大小的方法如下:把名義吸入流量與泄漏流量相加,可查出真空發(fā)生器的大小.
費斯托真空發(fā)生器型號： 526102   VN-05-H-T2-PI2-VI2-RI2   526104   VN-05-H-T2-PI2-VI2-RO1    193569   VN-05-H-T2-PQ1-VQ1-RO1 526100    VN-05-H-T2-PQ1-VQ1-RQ1  193498   VN-05-H-T3-PI4-VI4-RI4 193507   VN-05-H-T3-PI4-VI4-RO1 537225   VN-05-H-T3-PI4-VI4-RO1-A 193526   VN-05-H-T3-PQ2-VA4-RO1 193516   VN-05-H-T3-PQ2-VA4-RQ2 193488   VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RO1 532620   VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RO1-A 193478   VN-05-H-T3-PQ2-VQ2-RQ2 536796   VN-05-H-T4-PQ2-VQ2-O1-P 536797   VN-05-H-T4-PQ2-VQ2-O2-P 193580   VN-05-M-I2-PQ1-VQ1 193587   VN-05-M-I2-PQ1-VT1 193552   VN-05-M-I3-PQ2-VQ2 532624   VN-05-M-I3-PQ2-VQ2-A 193555   VN-05-M-I3-PQ2-VT2 526110   VN-05-M-T2-PI2-VI2-RI2 526112   VN-05-M-T2-PI2-VI2-RO1 526108   VN-05-M-T2-PQ1-VQ1-RO1 526106   VN-05-M-T2-PQ1-VQ1-RQ1 193544    VN-05-M-T3-PI4-VI4-RI4  193548   VN-05-M-T3-PI4-VI4-RO1 193540   VN-05-M-T3-PQ2-VQ2-RO1 193536   VN-05-M-T3-PQ2-VQ2-RQ2 526116   VN-05-L-T2-PI2-VI2-RI2 526118   VN-05-L-T2-PI2-VI2-RO1 193595   VN-05-L-T2-PQ1-VQ1-RO1 526114   VN-05-L-T2-PQ1-VQ1-RQ1 193581   VN-05-L-T3-PI4-VI4-RI4 193590   VN-05-L-T3-PI4-VI4-RO1 537226   VN-05-L-T3-PI4-VI4-RO1-A 193609   VN-05-L-T3-PQ2-VA4-RO1 193599   VN-05-L-T3-PQ2-VA4-RQ2 193571   VN-05-L-T3-PQ2-VQ2-RO1 193561   VN-05-L-T3-PQ2-VQ2-RQ2 536798   VN-05-L-T4-PQ2-VQ2-O1-P 536799   VN-05-L-T4-PQ2-VQ2-O2-P 193635   VN-05-N-I3-PQ2-VQ2 532625   VN-05-N-I3-PQ2-VQ2-A 193637   VN-05-N-I3-PQ2-VT2

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