射流式真空發(fā)生器抽吸側(cè)通常安裝有真空檢測元件和控制元件等，以實現(xiàn)自動吸著、實時檢測等功能。但是，真空檢測元件和控制元件等氣動真空元件的流阻會導致其流量特性發(fā)生改變，并伴隨延長吸著響應時間。為了定量地描述氣動真空元件的流阻對真空發(fā)生器流量特性的影響，該課題先采用等溫容器對真空發(fā)生器靜態(tài)流量特性進行了測量，并結(jié)合小孔流量特性的表達式，推導出存在流阻時真空輸出端壓力與流量關(guān)系的數(shù)學表達式；再根據(jù)真空回路中流量與壓力的物理關(guān)系，提出了判斷流阻對抽吸流量影響程度的無量綱數(shù)Gr* ；接著，測試真空輸出端壓力響應特性，并將根據(jù)真空輸出端壓力與流量關(guān)系的數(shù)學表達式和容腔放氣模型得到的壓力響應仿真曲線進行比較，得出測試曲線與仿真曲線相吻合；最后，對壓力響應曲線進行無量綱化處理，指出無量綱數(shù)Gr* 的大小既能反映出流阻對流量特性的影響程度，又能幫助判斷吸著響應時間的長短，在設計真空發(fā)生器回路時，可以參考Gr* 選擇合適的氣動真空元件，簡便有效。

　　1、引言

　　由壓縮空氣驅(qū)動的真空發(fā)生器是氣動系統(tǒng)中重要的真空源，具有經(jīng)濟耐用、清潔環(huán)保等優(yōu)點，近年來得到了廣泛的應用。在自動吸著、靈巧搬運等操作中發(fā)揮了重要作用。真空發(fā)生器產(chǎn)品出廠時均會測定靜態(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域響應特性等動態(tài)參數(shù)。然而，這些參數(shù)往往與實際測量值有偏差，這是因為真空發(fā)生器抽吸側(cè)通常安裝有真空切換閥等元件，以實現(xiàn)自動控制等功能。這些檢測元件和控制元件的流阻會導致其流量特性發(fā)生改變，并影響動態(tài)響應參數(shù)。

圖1 真空發(fā)生器回路簡化圖

　　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。當真空元件存在流阻時，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。由于容腔動態(tài)壓力響應與真空發(fā)生器靜態(tài)流量特性密切相關(guān)，因此動態(tài)響應參數(shù)也會發(fā)生變化。因此，在設計真空發(fā)生器回路時，采用科學而有效的設計方法，合理選擇氣動真空元件十分必要。然而，目前對真空回路元件選型方法的研究僅僅局限于定性的分析，對于元件選型和回路設計的指導作用十分有限。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，并在設計回路時即對回路的靜態(tài)特性和動態(tài)特性作有效的分析、計算和測量。因此，本文分析了真空回路流阻對回路靜態(tài)特性和動態(tài)響應時間的影響，并給出了定量計算表達式。

　　結(jié)論

　　本文分析了氣動真空元件的流阻對真空發(fā)生器回路靜態(tài)特性和動態(tài)特性的影響。采用等溫容器法對真空發(fā)生器抽吸流量進行了測量，并結(jié)合小孔流量特性的關(guān)系式，推導出存在流阻時真空輸出端壓力與流量關(guān)系數(shù)學表達式，進而根據(jù)真空回路中流量與壓力的物理關(guān)系，提出無量綱數(shù)G*r，以判斷真空發(fā)生器與真空元件的流量匹配程度。