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(dǎo)致其流量特性發(fā)生改變，并伴隨延長吸著響應(yīng)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(dǎo)出存在流阻時真空輸出端壓力與流量關(guān)系的數(shù)學(xué)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(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)表達式和容腔放氣模型得到的壓力響應(yīng)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(yīng)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(yīng)時間的長短，在設(shè)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(yīng)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(yīng)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(dǎo)致其流量特性發(fā)生改變，并影響動態(tài)響應(yīng)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(yīng)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(yīng)參數(shù)也會發(fā)生變化。因此，在設(shè)計真空發(fā)生器回路時，采用科學(xué)而有效的設(shè)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(shè)計的指導(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(yīng)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(dǎo)出存在流阻時真空輸出端壓力與流量關(guān)系數(shù)學(xué)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。