利用压缩空气吹送物料的应用研究

沈磊跃

（天津津亚电子有限公司， 天津 300457）

0 引言

对于利用压缩空气[1]在柔性管道内吹送小规格螺栓的应用，多适用于节拍要求较快，吹送物料质量较小的场合。但由于该种应用模型中的关联因素较多，其建模及估算较为复杂， 实践中均根据实际应用需求调节流量及总气量以满足使用要求。分析在物料吹送过程中，可通过理想气体的绝热膨胀[2]对外做功方式计算，因在此绝热膨胀过程中气体不断泄漏[3]，膨胀过程即泄漏过程，且为动态变化过程， 依此方式推导出的计算公式得到的结果与实际测试的参数相差较大。本文拟通过建模分析该种压缩空气管道吹送物料的相关影响因素，根据物体位移、速度、加速度之间的微分关系式，利用理想气体的状态方程[4]及流体力学[5]等方程式，在最大泄漏量[6]稳定的情况下，结合实践中测得的相关数据， 推导并修正出口处吹送螺栓速度的计算公式。

1 管道吹送螺栓的建模

为确保柔性吹送管道可在一定的弯曲半径[7]内折弯，螺栓可在管道内顺畅吹送， 要求物料与吹送管道内壁存有间隙。 通过一定量的压缩空气膨胀，实现将管道内的物料吹出管道至设定的位置。 在此过程中为了便于计算公式推导，设定物料与管道之间的缝隙是周向均匀分布的，忽略管道的微小弯曲对吹送物料速度影响， 忽略物料与吹送管道内壁之间的摩擦影响。

1.1 吹送模型

压缩空气吹送模型见图1。左侧A 端为压缩空气入口，右侧B 端为出口端，吹送使用的压缩空气总量V0，其中用于物料吹送部分的气量V1，通过间隙泄漏的气量V2。……