真空發(fā)生器就是利用正壓氣源產(chǎn)生負(fù)壓的一種新型,高效,清潔,經(jīng)濟,小型的真空元器件,這使得在有壓縮空氣的地方,或在一個氣動系統(tǒng)中同時需要正負(fù)壓的地方獲得負(fù)壓變得十分容易和方便。該發(fā)生器廣泛應(yīng)用在工業(yè)自動化中機械,電子,包裝,印刷,塑料及機器人等領(lǐng)域。該發(fā)生器的傳統(tǒng)用途是吸盤配合,進行各種物料的吸附,搬運,尤其適合于吸附易碎,柔軟,薄的非鐵,非金屬材料或球型物體。在這類應(yīng)用中,一個共同特點是所需的抽氣量小,真空度要求不高且為間歇工作。真空發(fā)生器的抽吸機理和影響其工作性能因素的分析研究,對正負(fù)壓氣路的設(shè)計和選用有著不可忽視的實際意義。
由流體力學(xué)可知,對于不可壓縮空氣氣體(氣體在低速進,可近似認(rèn)為是不可壓縮空氣)的連續(xù)性方程:
A1v1= A2v2
式中A1,A2----管道的截面面積,m2
v1,v2----氣流流速,m/s
由上式可知,截面增大,流速減小;截面減小,流速增大。
對于水平管路,按不可壓縮空氣的伯努里理想能量方程為
P1+(1/2)*ρv12=P2+(1/2)ρv22
式中P1,P2----截面A1,A2處相應(yīng)的壓力,Pa
v1,v2----截面A1,A2處相應(yīng)的流速,m/s
ρ----空氣的密度,kg/m3
由上式可知,流速增大,壓力降低,當(dāng)v2>v1時,P1>P2。當(dāng)v2增加到一定值,P2將小于一個大氣壓務(wù),即產(chǎn)生負(fù)壓。故可用增大流速來獲得負(fù)壓,產(chǎn)生吸力。
對真空發(fā)生器的抽吸機理和影響其工作性能因素的分析研究,對正負(fù)壓氣路的設(shè)計和選用有著不可忽視的實際意義。