真空吸盤是利用正壓源產生負壓的新型、高效、清潔、經濟、小型真空儀器,在有壓縮空氣的地方,或者在氣動系統中同時需要正壓的地方獲得負壓,既方便又方便。真空吸盤廣泛應用于工業自動化的機械、電子、包裝、印刷、塑料及機器人等領域。
真空吸盤的傳統用途適用于真空吸盤、各種材料的吸附、處理,特別適用于吸附易碎、柔軟、薄的有色、非金屬材料或球形物體。在這些應用中,共同的特點是所需的進氣量小,真空度要求不高,間歇性工作。筆者認為,對真空吸盤的吸入機理及其工作性能影響因素的分析研究,對正負壓入器爐的設計和選型具有不可忽視的實際意義。
一、真空吸盤的工作原理
真空吸盤的工作原理是利用噴嘴高速噴射壓縮空氣,在噴嘴出口形成射流,產生卷吸流量。由于卷吸作用,噴嘴出口周圍的空氣不斷吸入,吸附腔內的壓力下降到氣壓以下,形成一定的真空度。
從流體力學中可以看出,關于不可壓縮空氣氣體的連續性方程(進入低速的氣體可以被視為不可壓縮空氣)
A1v1=A2v2
表達式中的A1、A2 -管道的截面面積、m2
V1、v2 -氣流流量、m/s
如上所示,截面增加,流速減少。截面減少,流速增加。
對于水平管路,壓不可壓縮空氣的伯努利以上能量方程如下
p 1/2v 12=p 2 1/2v 22
格式中P1、P2 -剖面A1、A2的對應壓力、Pa
V1、v2 -剖面A1、A2的對應流速,m/s
-空氣密度,kg/m2
如上所示,流速增加,壓力降低。如果v2大于v1,則P1大于P2。如果V2增加到一定值,P2將小于一個氣壓,即聲壓。因此,可以增加流速,獲得負壓,產生吸力。
根據噴嘴出口馬赫數M1(出口流速與當地聲速的比率),真空吸盤分為亞音速管狀(M1=小于1)、聲速噴嘴型(M1=1)和超音速噴嘴型(M1 > 1)。亞音速噴嘴和音速噴嘴都是收縮噴嘴,超音速噴嘴必須先收縮,然后膨脹
二、真空吸盤吸入性能分析
真空吸盤的主要性能參數
空氣消耗:指從噴嘴流出的流量qv1。
吸入流量:從吸入口吸入的空氣流量qv2。吸入口向大氣打開時吸入流量最大,稱為最大吸入流量qv2max。吸入口壓力:寫Pv。當進氣口完全關閉時(例如,當進氣口吸入工件時),即吸入流量為零時,進氣口內的壓力最低,并記錄為Pvmin。
4吸收響應時間:吸收響應時間是表示真空吸入器工作性能的重要參數,是從閥門打開到系統電路達到所需真空度的時間。
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