真空发生器及气动基本工作原理 ppt课件

真空发生器
1.真空发生器的真空发生原理，如下※图９
①「一次侧(P端口:供给端口)」供给压缩空气。

②供给压缩空气在「喷嘴」处被压缩在「扩散室」以高速放出，流入「扩压器」。

③高速流动把「扩散室」的压力降低。

(真空的发生)
④由于流入「扩压器」的气流使压力变低，「二次侧(V端口:真空端口)」发生真空。

⑤流动的空气，与「一次侧」和「二次侧」的空气一起，通过扩散室排出。

⑥根据这个原理，不断的给「一次侧」供应压缩空气连续的维持真空发生的状态正如原理表示的一样，「真空发生的部分」没有可动部，是构造非常简单的元件。

「真空发生器」在「真空发生的部分」是没有可动部的单纯构造，与「其他的真空发生元件」相比有「寿命长」「防爆性」出色的特点。

☆如果没有「内部的堵塞」以及「内部的损伤」「实体的构造损坏」，有很好的耐久性。

气动真空发生器原理气动真空发生器是一种利用气体的压缩和稀释原理来产生真空的设备。

它通过控制气体的流动实现真空的产生，主要用于各种真空系统中，如真空吸盘、真空传送装置、真空包装机等。

气动真空发生器的原理主要有两个方面：压缩和稀释。

首先，气动真空发生器通过压缩气体来产生真空。

当气体被压缩时，气体分子之间的距离减小，压力增加。

当气体被压缩到一定程度时，压力大于外界环境的压力，就形成了真空。

这是因为气体分子受到压力的作用，会相互排斥和碰撞，从而减小平均自由路径。

当气体分子经过一定次数的撞击后，平均自由路径大致等于系统尺寸，此时气体分子出现与尺寸相当的通道，从而形成真空。

其次，气动真空发生器通过稀释气体来产生真空。

在气动真空发生器中，气体通过管道进入设备内部，然后经过特殊构造的通道，逐渐稀释。

当气体在通道中流动时，通道的截面积逐渐增大，从而使气体分子之间的距离逐渐增大。

同时，在气体流动过程中，还会产生湍流，使气体分子在通道中快速混合。

通过这种方式，气体分子的密度逐渐减小，气体在通道的末端形成低压区域，从而实现真空的产生。

气动真空发生器在实际应用中有许多优势。

首先，它具有体积小、重量轻的特点，适用于小型设备和移动设备。

其次，它的工作原理相对简单，不需要复杂的电气控制系统，操作方便。

此外，气动真空发生器具有响应速度快、可控性好等优点，可以根据需要灵活调整真空度。

然而，气动真空发生器也存在一些不足之处。

首先，由于气动真空发生器是通过气体流动来实现真空，因此需要较大的气流量才能产生较高的真空度。

这就需要额外的气源供应，增加了额外的成本。

其次，气动真空发生器的真空度受到环境条件的影响较大，如气体的压力、温度、湿度等。

在恶劣环境下，真空度可能无法达到要求。

总而言之，气动真空发生器是一种通过压缩和稀释气体来产生真空的设备。

它的工作原理简单，操作方便，响应速度快。

然而，它也存在一些不足之处，如需要较大气流量、受环境条件影响等。

真空发生器的工作原理引言概述：真空发生器是一种常见的设备，广泛应用于科研实验、工业生产和医疗领域。

它通过排除空气，创造一个低压环境，以实现各种目的。

本文将详细介绍真空发生器的工作原理，包括真空发生器的基本原理、真空发生器的组成部分以及真空发生器的应用。

一、真空发生器的基本原理：1.1 压力差原理：真空发生器的工作原理基于压力差的概念。

它通过排除空气，使容器内的气体压力低于大气压力，从而形成真空环境。

1.2 分子撞击原理：真空发生器通过减少容器内气体分子的数量，降低分子之间的碰撞频率，从而降低气体压力，实现真空状态。

1.3 泵的作用原理：真空发生器中的泵起到抽取气体的作用。

泵通过机械、物理或化学方法，将气体从容器中抽取出来，形成真空。

二、真空发生器的组成部分：2.1 泵：泵是真空发生器的核心部件，负责抽取气体。

常见的泵类型包括机械泵、扩散泵和分子泵等。

2.2 容器：容器是真空发生器的主体部分，用于容纳待处理的物体或气体。

常见的容器材料包括玻璃、不锈钢和陶瓷等。

2.3 控制系统：真空发生器配备了控制系统，用于调节泵的工作状态和监测真空度。

控制系统通常包括压力传感器、阀门和计量仪器等。

三、真空发生器的应用：3.1 科研实验：真空发生器在科研实验中广泛应用。

例如，在材料科学研究中，真空发生器可用于制备纳米材料和薄膜材料。

3.2 工业生产：真空发生器在工业生产中扮演重要角色。

例如，在半导体制造过程中，真空发生器用于清洗和涂覆半导体芯片。

3.3 医疗领域：真空发生器在医疗领域有广泛应用。

例如，在手术中，真空发生器可用于吸引体内的血液和分泌物，保持手术区域的清洁。

四、真空发生器的优缺点：4.1 优点：真空发生器能够创造无气体或低气体压力的环境，满足各种实验和生产需求。

它具有高度的可控性和可调节性。

4.2 缺点：真空发生器的设备成本较高，维护和操作也相对复杂。

此外，真空发生器在长时间运行时，可能会产生噪音和振动。

1、真空发生器的工作原理真空发生器的工作原理是利用喷管高速喷射压缩空气，在喷管出口形成射流，产生卷吸流动.在卷吸作用下，使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走，使吸附腔内的压力降至大气压以下，形成一定真空度。

如图1所示。

图1 真空发生器工作原理示意图由流体力学可知，对于不可压缩空气气体(气体在低速进，可近似认为是不可压缩空气)的连续性方程A1v1= A2v2式中A1，A2----管道的截面面积，m2v1，v2----气流流速，m/s由上式可知，截面增大，流速减小；截面减小，流速增大。

对于水平管路，按不可压缩空气的伯努里理想能量方程为P1+1/2ρv12=P2+1/2ρv22式中P1，P2----截面A1，A2处相应的压力，Pav1，v2----截面A1，A2处相应的流速，m/sρ----空气的密度，kg/m2由上式可知，流速增大，压力降低，当v2>>v1时，P1>>P2。

当v2增加到一定值，P2将小于一个大气压务，即产生负压.故可用增大流速来获得负压，产生吸力。

按喷管出口马赫数M1(出口流速与当地声速之比)分类，真空发生器可分为亚声速器管型(M1<1)，声速喷管型(M1=1)和超声速喷管型(M1>1).亚声速喷管和声速喷管都是收缩喷管，而超声速喷管型必须是先收缩后扩张形喷管(即Laval喷嘴).为了得到最大吸入流量或最高吸入口处压力，真空发生器都设计成超声速喷管型。

2、真空发生器的抽吸性能分析2.1、真空发生器的主要性能参数①空气消耗量：指从喷管流出的流量qv1。

②吸入流量：指从吸口吸入的空气流量qv2.当吸入口向大气敞开时，其吸入流量最大，称为最大吸入流量qv2max。

③吸入口处压力：记为Pv.当吸入口被完全封闭(如吸盘吸着工件)，即吸入流量为零时，吸入口内的压力最低，记作Pvmin。

④吸着响应时间：吸着响应时间是表明真空发生器工作性能的一个重要参数，它是指从换向阀打开到系统回路中达到一个必要的真空度的时间。

真空发生器原理介绍真空发生器的工作原理是利用喷管高速喷射压缩空气,在喷管出口形成射流,产生卷吸流动.在卷吸作用下,使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走,使吸附腔内的压力降至大气压以下,形成一定真空度. 由流体力学可知,对于不可压缩空气气体(气体在低速进,可近似认为是不可压缩空气)的连续性方程A1v1= A2v2式中A1,A2----管道的截面面积,m2v1,v2----气流流速,m/s由上式可知,截面增大,流速减小;截面减小,流速增大.对于水平管路,按不可压缩空气的伯努里理想能量方程为P1+1/2ρv12=P2+1/2ρv22式中P1,P2----截面A1,A2处相应的压力,Pav1,v2----截面A1,A2处相应的流速,m/sρ----空气的密度,kg/m2由上式可知,流速增大,压力降低,当v2>>v1时,P1>>P2.当v2增加到一定值,P2将小于一个大气压务,即产生负压.故可用增大流速来获得负压,产生吸力.按喷管出口马赫数M1(出口流速与当地声速之比)分类,真空发生器可分为亚声速器管型(M1<1),声速喷管型(M1=1)和超声速喷管型(M1>1).亚声速喷管和声速喷管都是收缩喷管,而超声速喷管型必须是先收缩后扩张形喷管(即Laval喷嘴).为了得到最大吸入流量或最高吸入口处压力,真空发生器都设计成超声速喷管型.真空发生装置即文丘里管的原理文氏管是文丘里管的简称，文丘里效应的原理则是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动。

文氏管的原理其实很简单，它就是把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。

当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用。

如图所示压缩空气从文丘里管的入口A进入，少部分通过截面很小的喷管B排出。

随之截面逐渐减小，压缩空气的压强增大，流速也随之变大。

`这时就在D吸附腔的进口内产生一个真空度，致使周围空气被吸入文氏管内，随着压缩空气一起流进扩散腔内增加气体的流速，之后通过消音装置减少气流震荡。

真空发⽣器的⼯作原理真空发⽣器就是利⽤正压⽓源产⽣负压的⼀种新型，⾼效，清洁，经济，⼩型的真空元器件，这使得在有压缩空⽓的地⽅，或在⼀个⽓动系统中同时需要正负压的地⽅获得负压变得⼗分容易和⽅便。

真空发⽣器⼴泛应⽤在⼯业⾃动化中机械，电⼦，包装，印刷，塑料及机器⼈等领域. 真空发⽣器的传统⽤途是真空吸盘配合，进⾏各种物料的吸附，搬运，尤其适合于吸附易碎，柔软，薄的⾮铁，⾮⾦属材料或球型物体. 在这类应⽤中，⼀个共同特点是所需的抽⽓量⼩，真空度要求不⾼且为间歇⼯作。

笔者认为对真空发⽣器的抽吸机理和影响其⼯作性能因素的分析研究，对正负压⽓路的设计和选⽤有着不可忽视的实际意义。

1 、真空发⽣器的⼯作原理真空发⽣器的⼯作原理是利⽤喷管⾼速喷射压缩空⽓，在喷管出⼝形成射流，产⽣卷吸流动.在卷吸作⽤下，使得喷管出⼝周围的空⽓不断地被抽吸⾛，使吸附腔内的压⼒降⾄⼤⽓压以下，形成⼀定真空度。

如图1 所⽰。

由流体⼒学可知，对于不可压缩空⽓⽓体（⽓体在低速进，可近似认为是不可压缩空⽓）的连续性⽅程A1v1= A2v2式中A1 ，A2 管道的截⾯⾯积，m 2v1 ，v2 ⽓流流速，m/s由上式可知，截⾯增⼤，流速减⼩；截⾯减⼩，流速增⼤。

对于⽔平管路，按不可压缩空⽓的伯努⾥理想能量⽅程为P1+1/2 ρv12 =P2+1/2 ρv22式中P1 ，P2 --- 截⾯A1，A2 处相应的压⼒，Pav1 ，v2 截⾯A1，A2 处相应的流速，m/sρ空⽓的密度，kg/m 2由上式可知，流速增⼤，压⼒降低，当v2>>v1 时，P1>>P2 。

当v2 增加到⼀定值，P2 将⼩于⼀个⼤⽓压务，即产⽣负压. 故可⽤增⼤流速来获得负压，产⽣吸⼒。

按喷管出⼝马赫数M1( 出⼝流速与当地声速之⽐) 分类，真空发⽣器可分为亚声速器管型(M1<1) ，声速喷管型(M1=1) 和超声速喷管型(M1>1). 亚声速喷管和声速喷管都是收缩喷管，⽽超声速喷管型必须是先收缩后扩张形喷管(即Laval 喷嘴). 为了得到最⼤吸⼊流量或最⾼吸⼊⼝处压⼒，真空发⽣器都设计成超声速喷管型。

真空发生器原理介绍真空发生器的工作原理是利用喷管高速喷射压缩空气,在喷管出口形成射流,产生卷吸流动.在卷吸作用下,使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走,使吸附腔内的压力降至大气压以下,形成一定真空度. 由流体力学可知,对于不可压缩空气气体(气体在低速进,可近似认为是不可压缩空气)的连续性方程A1v1= A2v2式中A1,A2----管道的截面面积,m2v1,v2----气流流速,m/s由上式可知,截面增大,流速减小;截面减小,流速增大.对于水平管路,按不可压缩空气的伯努里理想能量方程为P1+1/2ρv12=P2+1/2ρv22式中P1,P2----截面A1,A2处相应的压力,Pav1,v2----截面A1,A2处相应的流速,m/sρ----空气的密度,kg/m2由上式可知,流速增大,压力降低,当v2>>v1时,P1>>P2.当v2增加到一定值,P2将小于一个大气压务,即产生负压.故可用增大流速来获得负压,产生吸力.按喷管出口马赫数M1(出口流速与当地声速之比)分类,真空发生器可分为亚声速器管型(M1<1),声速喷管型(M1=1)和超声速喷管型(M1>1).亚声速喷管和声速喷管都是收缩喷管,而超声速喷管型必须是先收缩后扩张形喷管(即Laval喷嘴).为了得到最大吸入流量或最高吸入口处压力,真空发生器都设计成超声速喷管型.真空发生装置即文丘里管的原理文氏管是文丘里管的简称，文丘里效应的原理则是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生吸附作用并导致空气的流动。

文氏管的原理其实很简单，它就是把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。

当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用。

如图所示压缩空气从文丘里管的入口A进入，少部分通过截面很小的喷管B排出。

随之截面逐渐减小，压缩空气的压强增大，流速也随之变大。

`这时就在D吸附腔的进口内产生一个真空度，致使周围空气被吸入文氏管内，随着压缩空气一起流进扩散腔内增加气体的流速，之后通过消音装置减少气流震荡。

真空发生器的工作原理真空发生器就是利用正压气源产生负压的一种新型，高效，清洁，经济，小型的真空元器件，这使得在有压缩空气的地方，或在一个气动系统中同时需要正负压的地方获得负压变得十分容易和方便。

真空发生器广泛应用在工业自动化中机械，电子，包装，印刷，塑料及机器人等领域。

真空发生器的传统用途是吸盘配合，进行各种物料的吸附，搬运，尤其适合于吸附易碎，柔软，薄的非铁，非金属材料或球型物体。

在这类应用中，一个共同特点是所需的抽气量小，真空度要求不高且为间歇工作。

笔者认为对真空发生器的抽吸机理和影响其工作性能因素的分析研究，对正负压气路的设计和选用有着不可忽视的实际意义。

1 真空发生器的工作原理真空发生器的工作原理是利用喷管高速喷射压缩空气，在喷管出口形成射流，产生卷吸流动。

在卷吸作用下，使得喷管出口周围的空气不断地被抽吸走，使吸附腔内的压力降至大气压以下，形成一定真空度。

如图1所示：图1 真空发生器工作原理示意图由流体力学可知，对于不可压缩空气气体(气体在低速进，可近似认为是不可压缩空气)的连续性方程A1v1= A2v2式中A1，A2----管道的截面面积，m2v1，v2----气流流速，m/s由上式可知，截面增大，流速减小；截面减小，流速增大。

对于水平管路，按不可压缩空气的伯努里理想能量方程为P1+1/2ρv12=P2+1/2ρv22式中P1，P2----截面A1，A2处相应的压力，Pav1，v2----截面A1，A2处相应的流速，m/sρ----空气的密度，kg/m2由上式可知，流速增大，压力降低，当v2>>v1时，P1>>P2。

当v2增加到一定值，P2将小于一个大气压务，即产生负压。

故可用增大流速来获得负压，产生吸力。

按喷管出口马赫数M1(出口流速与当地声速之比)分类，真空发生器可分为亚声速器管型(M1<1)，声速喷管型(M1=1)和超声速喷管型(M1>1)。

亚声速喷管和声速喷管都是收缩喷管，而超声速喷管型必须是先收缩后扩张形喷管(即Laval喷嘴)。