双活塞缸式气动真空发生器的改进设计及试验研究

2013-11-15 潘孝斌 南京理工大学机械工程学院SMC技术中心

  双活塞缸式气动真空发生器相对于目前广泛使用的射流式真空发生器,它具有供给压力低、耗气量少的优点,在气动真空系统中具有很大的应用前景。文中针对原系统中设计的不足,提出了以一个抽气换向阀替代原有两个抽气单向阀的改进设计。试验研究结果表明,改进后系统的主要性能在原有基础上均有一定程度的提高,极限真空度可达93kPa,超过同级别的,在同样供给流量下,抽取1L容器真空度达80kPa时的响应时间减少了12.5%。

  在工业自动化发展过程中,气动真空吸取技术已越来越广泛地应用于各种生产线上,主要用于吸取易碎、柔软、薄的非铁、非金属材料,以完成搬运、夹紧或包装等作业。目前,在生产线上广泛应用的真空发生装置主要为射流式真空发生器,压缩气体通过喷嘴的高速流动从而产生一定的真空度。根据其工作原理决定了它只能在较高的供给压力下才能达到极限真空度,并且耗气量大,不利于气动系统节能。真空技术网(//crazyaunt.cn/)前文中提出了一种新型的真空发生器PVSCTC-1(Pneumatic Vacuum System Consisting of Two Cylinders-1),工作原理如图1所示,它可在相对较低的供给压力下达到较高的极限真空度,这就有可能直接或接利用气缸排气的能量进行工作,产生真空,达到气动系统节能的目的,在工程应用中具有较高的应用价值。

 双活塞缸式气动真空发生器工作原理

1.动力腔Ⅰ 2.动力腔Ⅱ 3.真空腔Ⅰ 4.真空腔Ⅱ 5.连接管道等效容器 6.真空吸盘 7.换向阀

图1 双发动机活塞缸式气动系统涡流时有高压发生器本职工作的基本原理   一些轻型的负压度会反应器对于某种环保节能的气动系统负压度会出现配置,在充分满足基本的稳定性符合要求的条件上,客观事物应拥有较高的电能采用高效率,除非科研功用不太。借助先期的科研显示,其相应日子和耗气量这两根稳定性质量指标上较同等级的射流式细胞负压度会反应器都还具备需要的相差太多。这篇科研的目地正式借助各种相关的策略讲解,对其不够地方开始问题解决,提高了整体性性能级别。

1、改进设计的理论依据

  1.1、极限值真空泵度研究

  系统的工作原理在真空技术网另文中已叙述,当真空腔室无法继续抽取等效真空容器中的气体时,即真空腔室余隙容积中的气体完全膨胀后的压力恰等于真空容器中的气体压力与抽气单向阀开启压力之和时,达到了系统的极限状态,真空容器达到极限真空度。根据绝热过程的气体状态方程可得,系统达到极限状态时真空腔室内与真空容器(真空吸盘)所能达到的极限真空度p'vmax、pvmax分别为:

  式中p0———大气压力,Pa
  Δp1———排气单向阀开启压力,Pa
  Δp2———抽气单向阀开启压力,Pa
  s———活塞运动行程,m
  x0———真空腔室余隙容积等效行程,m

  由式(1)和式(2)可以知道,蒸空不锈钢容器内的極限蒸空度与抽、进气双向阀的上线水压、腔体余隙面积和形成程度都相应的,同时降到蒸空腔阳台阳光房的極限蒸空度,差值一般选择抽气双向阀上线水压程度,同时抽气每项阀的上线水压对吸盘核发地能达成的蒸空度后果相对而言进行。举列,双向进气阀、吸气阀上线水压为12kPa时,若蒸空腔阳台阳光房就能够达成的极高蒸空度为95kPa,则蒸空吸盘处能达成的更大蒸空度约为83kPa。从讲解,在抽气时候中,进来有比较大一台分的水压盘亏在抽气双向阀处。   1.2、死机时期分享   控制体系加载失败的时长与控制体系的更有效抽速和被提取罐体溶量长宽有关于的,关系的下述:

双活塞缸式气动真空发生器的改进设计及试验研究

式中pc———等效真空容器内气体绝对压力,Pa
  V———等效真空容器容积,L
  Se———系统有效抽速,L/min

  在独特的本职工作情况下下,被选取的场所强弱或连到的途径总长度一样都在比较固定的。而使,软件软件的更有效性抽速取得了增长,软件软件积极积极地没有响应事件也就积极积极地没有响应减小了。而软件软件的更有效性抽速是由真空系统性会发生装置设备的自抽速和抽气团道的零售业的性能方面共同的选择的,在相应的提供了用户流量下,其自的抽速是明确的。也只能顺利通过增长抽气团道的零售业的性能方面来减小软件软件积极积极地没有响应事件。   随着的时段的推移负压收纳空间内的负压度越来越偏高,负压腔室与负压收纳空间间的风压差越来越大于,所有抽气整个过程抽气正向阀的开放地步也一定大于,使人负压腔室非常很难从负压收纳空间内排空有害气体,最中形成装置积极地为了响应的时段增添。故而,抽气正向阀对抽气团道的经营功效甚至装置更有效抽速有着最大的影晌,有影响于少装置积极地为了响应的时段。   上述讲到所论,图1中的几个抽气正向阀不单单引响了操作整体极根高压气度,可是在抽气方式中,尤是当通道高压气度较高时,其启动能力的增加也限定了操作整体卡死时长的减轻,要有对操作整体结构类型开展相关的优化,加快双发动机活塞缸式油路分配器高压气发现器的性平均水平。