射流式真空發生器抽吸側通常安裝有真空檢測元件和控制元件等，以實現自動吸著、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致其流量特性發生改變，并伴隨延長吸著響應時間。為了定量地描述氣動真空元件的流阻對真空發生器流量特性的影響，該課題先采用等溫容器對真空發生器靜態流量特性進行了測量，并結合小孔流量特性的表達式，推導出存在流阻時真空輸出端壓力與流量關系的數學表達式；再根據真空回路中流量與壓力的物理關系，提出了判斷流阻對抽吸流量影響程度的無量綱數Gr* ；接著，測試真空輸出端壓力響應特性，并將根據真空輸出端壓力與流量關系的數學表達式和容腔放氣模型得到的壓力響應仿真曲線進行比較，得出測試曲線與仿真曲線相吻合；最后，對壓力響應曲線進行無量綱化處理，指出無量綱數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時間的長短，在設計真空發生器回路時，可以參考Gr* 選擇合適的氣動真空元件，簡便有效。

　　1、引言

　　由壓縮空氣驅動的真空發生器是氣動系統中重要的真空源，具有經濟耐用、清潔環保等優點，近年來得到了廣泛的應用。在自動吸著、靈巧搬運等操作中發揮了重要作用。真空發生器產品出廠時均會測定靜態抽吸流量，即抽吸流量隨壓力變化的關系，并提供容腔的壓力時域響應特性等動態參數。然而，這些參數往往與實際測量值有偏差，這是因為真空發生器抽吸側通常安裝有真空切換閥等元件，以實現自動控制等功能。這些檢測元件和控制元件的流阻會導致其流量特性發生改變，并影響動態響應參數。

圖1 真空發生器回路簡化圖

　　圖1 是真空發生器回路示意圖。真空發生器以壓縮空氣為氣源，抽吸側安裝有真空元件，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不同于真空發生器抽吸口壓力值pet，真空發生器的靜態流量特性將發生改變。由于容腔動態壓力響應與真空發生器靜態流量特性密切相關，因此動態響應參數也會發生變化。因此，在設計真空發生器回路時，采用科學而有效的設計方法，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計的指導作用十分有限。若要使真空發生器回路發揮其最大的潛能，實現最優的靜態特性，必須要遵循真空發生器與其他元件的流量特性相匹配的原則，并在設計回路時即對回路的靜態特性和動態特性作有效的分析、計算和測量。因此，本文分析了真空回路流阻對回路靜態特性和動態響應時間的影響，并給出了定量計算表達式。

　　結論

　　本文分析了氣動真空元件的流阻對真空發生器回路靜態特性和動態特性的影響。采用等溫容器法對真空發生器抽吸流量進行了測量，并結合小孔流量特性的關系式，推導出存在流阻時真空輸出端壓力與流量關系數學表達式，進而根據真空回路中流量與壓力的物理關系，提出無量綱數G*r，以判斷真空發生器與真空元件的流量匹配程度。