Пневматический эжектор — принцип, типы и подбор для вакуумного захвата

Пневматический эжектор (он же вакуумный эжектор или «Вентури») — устройство, создающее разрежение за счёт прохождения сжатого воздуха через сопло. Альтернатива вакуумным насосам: проще, дешевле, без подвижных частей. Используется в роботизированной упаковке, захвате листового материала, дегазации.

Как работает эффект Вентури в эжекторе?

Сжатый воздух (4-7 бар) подаётся в эжектор через сопло сужающегося профиля. На выходе сопла скорость потока резко возрастает, а статическое давление падает ниже атмосферного — возникает разрежение.

Вакуумные схваты на эжекторах — частный случай общей задачи: пневматический захват для робота, подбор и типы.

К зоне разрежения подключается вакуумный шланг с присоской. Воздух из присоски всасывается потоком и уносится с выхлопом эжектора. Создаваемый вакуум — 60-85% от абсолютного (т.е. остаточное давление 15-40 кПа).

Какие типы эжекторов бывают?

1. Одноступенчатый

• Простейшая конструкция: одно сопло Вентури
• Глубина вакуума: у эжекторов формата SMC ZH — до −88 кПа в исполнении S и до −48 кПа в исполнении L (по листу SMC); у наших ZH исполнение S/L в листе завода не указано — вакуум сверяйте по карточке
• Производительность всасывания: по карточке модели
• Расход питающего воздуха: по карточке модели
• Применение: мелкие захваты, лёгкие детали, кратковременные циклы

В каталоге — одноступенчатые эжекторы WAALPC ZH (совместимый аналог SMC ZH, вакуум — по исполнению, уточняется при подборе, от 770 ₽) и компактные встраиваемые ZU (совместимый аналог SMC ZU, сопло Ø0,5/0,7 мм — по коду 05/07, от 290 ₽).

Пример на артикулах WAALPC

• ZH05B-06-06 — одноступенчатый, сопло Ø0,5 мм, 770 ₽.
• ZU05S — встраиваемый, сопло Ø0,5 мм, короткий, 290 ₽.
• PM402B-A-D — многоступенчатый, 15 900 ₽.
• AR2000-02 — регулятор давления питания эжектора, 860 ₽, склад в Москве.
• AW2000-02 — фильтр-регулятор перед эжектором, 1 260 ₽, склад в Москве.

2. Многоступенчатый (каскадный)

• 2-4 сопла последовательно — каждое доразрежает поток
• Глубина вакуума: того же порядка, что у одноступенчатого (у PM402B — до −90 кПа); выигрыш многоступенчатого — во всасываемом расходе, а не в глубине вакуума
• Производительность: по карточке модели (выше, чем у одноступенчатых)
• Применение: захват плотных материалов (металл, стекло), большие площади

Пример артикула — WAALPC PM402B-A-D: вакуум до −90 кПа, всасывание 700 нл/мин при расходе питания 216 нл/мин, встроенные глушитель и манометр, 15 900 ₽.

3. С эжектором + клапаном сдува

• Стандарт для роботизированных линий
• Электромагнитный клапан внутри для сдува (мгновенный сброс вакуума на отпуск)
• Цикл захват/отпуск: быстрый, зависит от модели и объёма линии

Как подобрать эжектор за 4 параметра?

1. Масса захватываемой детали. Лист 1 кг при коэффициенте безопасности 4 → требуемая удерживающая сила 40 Н.
2. Площадь присоски. Сила = (атмосфера − вакуум) × площадь. Для 60 кПа вакуума и присоски Ø 30 мм (площадь ≈ 706 мм²) сила = 60 000 × 0.000706 = 42 Н.
3. Производительность всасывания эжектора. Должна компенсировать неплотности присоски. Для пористого картона — в 5-10× выше, чем для глянцевого пластика.
4. Расход питающего воздуха. Главный показатель экономики. 100 нл/мин × 8 часов работы = 48 м³/смена. Дорогая операция, если эжектор работает постоянно.

Чем эжектор отличается от вакуумного насоса?

Эжектор выгоднее в роботизированной упаковке (цикл захват/отпуск секунды), при коротких сменах, для мелких деталей. Насос выгоднее при постоянной откачке (стеклоформовка, дегазация смол).

Где применяют эжектор в промышленности?

• Роботизированный захват — присоски на манипуляторах ABB, KUKA, Universal Robots
• Упаковочные линии — захват и перенос картонных коробок, гофрокартона
• Стеклообработка — перенос листового стекла
• Электроника — захват и перемещение компонентов на платах
• Полиграфия — захват и подача листов в принтере
• Лаборатория — фильтрация под вакуумом, дегазация жидкостей

Какие разделы и серии подходят к теме?

Разделы каталога и страницы серий по теме статьи: Вакуумная техника.

Какие вопросы чаще всего задают про эжектор?

Какое давление питания нужно для эжектора?

Оптимальное давление питания указано в паспорте эжектора (обычно около 5 бар). При его снижении глубина вакуума падает, при его повышении выше паспортного растёт расход воздуха без выигрыша.

Можно ли использовать эжектор для перекачки воды?

Нет — это не насос. Эжектор создаёт разрежение, но не предназначен для жидкости. Для воды — водоструйный эжектор (на принципе Вентури с водой как рабочим телом).

Шумит ли эжектор при работе?

Да, выхлоп шумный. Его глушат пневмоглушителем PSLB/PST; уровень шума смотрите в паспорте эжектора и глушителя.

Сколько служит эжектор?

Без подвижных частей — практически вечно при работе на чистом сухом воздухе. Главный враг — масло и пыль (забивают сопло). Установите фильтр-влагоотделитель — например, WAALPC QSL (циклонная очистка, G1/4–G1) — перед эжектором.

Можно ли регулировать глубину вакуума?

В стандартном эжекторе — нет (фиксированное сопло). Регулировка через дросселирование питания: дроссель на входе → меньше воздуха → меньше глубина вакуума. Или ставите многоступенчатый эжектор и отключаете часть ступеней.

Подобрать по теме: Вакуумные эжекторы (пневматические).