射流式真空發(fā)生器抽吸側(cè)通常安裝有真空檢測(cè)元件和控制元件等，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)吸著、實(shí)時(shí)檢測(cè)等功能。但是，真空檢測(cè)元件和控制元件等氣動(dòng)真空元件的流阻會(huì)導(dǎo)致其流量特性發(fā)生改變，并伴隨延長(zhǎng)吸著響應(yīng)時(shí)間。為了定量地描述氣動(dòng)真空元件的流阻對(duì)真空發(fā)生器流量特性的影響，該課題先采用等溫容器對(duì)真空發(fā)生器靜態(tài)流量特性進(jìn)行了測(cè)量，并結(jié)合小孔流量特性的表達(dá)式，推導(dǎo)出存在流阻時(shí)真空輸出端壓力與流量關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式；再根據(jù)真空回路中流量與壓力的物理關(guān)系，提出了判斷流阻對(duì)抽吸流量影響程度的無(wú)量綱數(shù)Gr* ；接著，測(cè)試真空輸出端壓力響應(yīng)特性，并將根據(jù)真空輸出端壓力與流量關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式和容腔放氣模型得到的壓力響應(yīng)仿真曲線進(jìn)行比較，得出測(cè)試曲線與仿真曲線相吻合；最后，對(duì)壓力響應(yīng)曲線進(jìn)行無(wú)量綱化處理，指出無(wú)量綱數(shù)Gr* 的大小既能反映出流阻對(duì)流量特性的影響程度，又能幫助判斷吸著響應(yīng)時(shí)間的長(zhǎng)短，在設(shè)計(jì)真空發(fā)生器回路時(shí)，可以參考Gr* 選擇合適的氣動(dòng)真空元件，簡(jiǎn)便有效。

　　1、引言

　　由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的真空發(fā)生器是氣動(dòng)系統(tǒng)中重要的真空源，具有經(jīng)濟(jì)耐用、清潔環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。在自動(dòng)吸著、靈巧搬運(yùn)等操作中發(fā)揮了重要作用。真空發(fā)生器產(chǎn)品出廠時(shí)均會(huì)測(cè)定靜態(tài)抽吸流量，即抽吸流量隨壓力變化的關(guān)系，并提供容腔的壓力時(shí)域響應(yīng)特性等動(dòng)態(tài)參數(shù)。然而，這些參數(shù)往往與實(shí)際測(cè)量值有偏差，這是因?yàn)檎婵瞻l(fā)生器抽吸側(cè)通常安裝有真空切換閥等元件，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等功能。這些檢測(cè)元件和控制元件的流阻會(huì)導(dǎo)致其流量特性發(fā)生改變，并影響動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)。

圖1 真空發(fā)生器回路簡(jiǎn)化圖

　　圖1 是真空發(fā)生器回路示意圖。真空發(fā)生器以壓縮空氣為氣源，抽吸側(cè)安裝有真空元件，真空輸出端連接容器或吸盤，可以獲得真空容器。當(dāng)真空元件存在流阻時(shí)，真空輸出端壓力值pc不同于真空發(fā)生器抽吸口壓力值pet，真空發(fā)生器的靜態(tài)流量特性將發(fā)生改變。由于容腔動(dòng)態(tài)壓力響應(yīng)與真空發(fā)生器靜態(tài)流量特性密切相關(guān)，因此動(dòng)態(tài)響應(yīng)參數(shù)也會(huì)發(fā)生變化。因此，在設(shè)計(jì)真空發(fā)生器回路時(shí)，采用科學(xué)而有效的設(shè)計(jì)方法，合理選擇氣動(dòng)真空元件十分必要。然而，目前對(duì)真空回路元件選型方法的研究?jī)H僅局限于定性的分析，對(duì)于元件選型和回路設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用十分有限。若要使真空發(fā)生器回路發(fā)揮其最大的潛能，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的靜態(tài)特性，必須要遵循真空發(fā)生器與其他元件的流量特性相匹配的原則，并在設(shè)計(jì)回路時(shí)即對(duì)回路的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性作有效的分析、計(jì)算和測(cè)量。因此，本文分析了真空回路流阻對(duì)回路靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間的影響，并給出了定量計(jì)算表達(dá)式。

　　結(jié)論

　　本文分析了氣動(dòng)真空元件的流阻對(duì)真空發(fā)生器回路靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性的影響。采用等溫容器法對(duì)真空發(fā)生器抽吸流量進(jìn)行了測(cè)量，并結(jié)合小孔流量特性的關(guān)系式，推導(dǎo)出存在流阻時(shí)真空輸出端壓力與流量關(guān)系數(shù)學(xué)表達(dá)式，進(jìn)而根據(jù)真空回路中流量與壓力的物理關(guān)系，提出無(wú)量綱數(shù)G*r，以判斷真空發(fā)生器與真空元件的流量匹配程度。