真空發(fā)生器結構及性能參數(shù)間關系分析
真空發(fā)生器的性能與噴嘴、擴張管的結構有關, 表1 推薦了五種不同真空發(fā)生器的噴嘴和擴張管結構的組合。
表1 不同的噴嘴和擴張管結構尺寸
由表1 可知真空發(fā)生器1與2的噴嘴相同,真空發(fā)生器2擴張管的最小直徑比真空發(fā)生器1擴張管的最小直徑大,真空發(fā)生器1與3的擴張管相同,而真空發(fā)生器3噴嘴的最小直徑(喉口直徑)比真空發(fā)生器1噴嘴的喉口直徑最小直徑大;真空發(fā)生器3與4的噴嘴相同,真空發(fā)生器4擴張管的喉口直徑比真空發(fā)生器3擴張管的喉口直徑大;真空發(fā)生器5的噴嘴與擴張管規(guī)格比其余的四種均大。圖4為真空試驗系統(tǒng)原理圖,圖5為供氣壓力與排氣量曲線,圖6為供氣壓力與到達真空度曲線,圖7為供氣壓力與空氣消耗量曲線。分析上述特性曲線圖可得到下列結論。
1.工件 2.吸盤 3.真空壓力開關 4.真空過濾器 5.消聲器 6.換向閥 7.真空發(fā)生器 8.調壓閥 9.過濾器
圖4 真空試驗系統(tǒng)圖
圖5 供氣壓力與排氣量曲線 圖6 供氣壓力與到達真空度曲線 圖7 空氣消耗量與供氣壓力曲線
① 由圖5可見,真空發(fā)生器的排氣量并非一直隨供氣壓力提高而增大,而是有一最大值,過了該最大值,進一步提高供氣力,排氣量反而下降;真空發(fā)生器擴張管結構不變,增大噴嘴直徑,排氣量最大值點左移,而噴嘴結構不變, 增大擴張管喉口直徑,則排氣量最大值點右移;如真空發(fā)生器1、5 的排氣量最大值點在供氣壓力為0.35~0.4MPa處,真空發(fā)生器3的排氣量最大值點在供氣壓力為0.3~0.35MPa 處,真空發(fā)生器2、4 的排氣量最大值在圖的右方,由于供氣壓力到0.6MPa 止,故圖中排氣量最大值沒出現(xiàn);
② 由圖6可見,真空發(fā)生器的到達真空度并非一直隨供氣壓力提高而提高,而是有一最大值,過了該最大值,進一步提高供氣壓力,到達真空度反而下降;真空發(fā)生器擴張管結構不變,增大噴嘴直徑,到達真空度最大值點左移,而噴嘴結構不變,增大擴張管喉口直徑,則到達真空度最大值點右移;如真空發(fā)生器1、5的到達真空度最大值點在供氣壓力為0.5MPa左右出現(xiàn),真空發(fā)生器3 的到達真空度最大值點在供氣壓力為0.35MPa左右出現(xiàn),真空發(fā)生器2、4的到達真空度最大值在圖的右方,由于供氣壓力到0.7MPa止,故圖中到達真空度最大值沒出現(xiàn);
③ 由圖7可見,空氣消耗量隨供氣壓力的增加而增加,且僅與噴嘴結構有關,噴嘴結構相同,空氣消耗量與供氣壓力特性相同,噴嘴喉口直徑越大,空氣消耗量與供氣壓力曲線斜率越大;
④ 由圖5、6、7可知,真空發(fā)生器1、5的特點是在供氣壓力為0.5MPa時,最高到達真空度約為-92kPa,排氣量分別為27L/min、63L/min(ANR),空氣消耗量分別為44L/min、100L/min(ANR),真空發(fā)生器3的特點是在供氣壓力為0.35MPa時,最高到達真空度約為-90.7kPa,排氣量為25 L/min(ANR), 空氣消耗量為44 L/min(ANR),屬高真空度、低排氣量型;真空發(fā)生器2、4的特點是到達真空度低、排氣量大,真空發(fā)生器2在供氣壓力為0.5MPa時, 到達真空度約為-46.7kPa,排氣量為54 L/min(ANR ),空氣消耗量為44L/min(ANR ),真空發(fā)生器4在供氣壓力為0.35MPa時,到達真空度約為-46.7kPa,排氣量為50L/min(ANR),空氣消耗量為44 L/min (ANR);高真空小排氣量真空發(fā)生器適用于密封性能好的場合,低真空大排氣量真空發(fā)生器適用于密封性不好的場合;
⑤ 真空發(fā)生器的排氣量由噴嘴、擴張管結構共同確定,噴嘴喉口直徑越大,排氣量越大(見圖5 真空發(fā)生器1、5 曲線);噴嘴相同,擴張管喉口直徑增大,則排氣量增大(見圖5 真空發(fā)生器1、2,真空發(fā)生器3、4 曲線);
⑥ 由上述分析可知,設計或使用中在選用真空發(fā)生器時,為了經(jīng)濟地獲得所需的排氣量和真空度,必須對真空發(fā)生器的特性曲線進行研究,要根據(jù)真空發(fā)生器的特點,在滿足使用要求的前提下,減少空氣消耗量;空氣消耗量、排氣量、到達真空度均與供氣壓力關,通過設計合理的噴嘴、擴張管結構組合,即可在滿足最小空氣消耗量的前提下,在氣源允許采用的供氣壓力下得到滿意的所需排氣量與到達真空度。