Розанов Л.Н. Вакуумная техника 1990, страница 51

Для повышения надежности уплотнения используют покрытие золотом медных прокладок. Это предотвращает коррозию прокладок при частых прогревах до 450 „.500'С. Для компенсации небольших отличий коэффициентов линейного расширения могут использоваться упругие прокладки, тонкие болты, тарельчатые пружины и шайбы, ослабляющие проточки во фланцах и т. д. (рис. 11.21).

Р по. 11.20. Конструкция сосдяпснпя типа «конфлат» Таблица 11.13 Основные размеры соединении типа аконфлвта (рис. 11.20) Уплотнение !медь! и, Ыг Ог !аз Р, Ы! И Ы! Ое З!1 О П11 Л19 Оь От м 16,0~0,2 1б 21,4 34 18,5 13,0 27,0 !8,3 16,0 21,2~0,05 4,4 60" и б 36,8~0,3 13 18,0 40 41,8 48,3 38,5 35,0 58,7 70 48,1 .' 0,05 60' г 23,0 92,! 7?,0 ! '' 59,5 82,6 144 66,5 82,4и':0,05 63,6" 0,3 45 152 104,5 то.оз — О,!9 21 100 115,2 100,4 130,2 120,7 ! 01,7~0,3 16 22'30 |г,ь 152,5 ь 0,5 171 3~.о,оз 160 171,5 202 160,6 22 М8 150,0 181,0 166,0 8,4 18' 20 2211+9 о' 231,8 200 222,3 253 206,0 200,0 203,4~0,5 216,8 24 30,0 272,8+о'оз 273,0 305 256,0 11'15' 282,6 267,5 254,0~0,5 32 250,0 $11.5.

Вакуумные трубопроводы 276 а! б) ) Рис. 11.21. Упругие элементы разборных соедине- ний дли компенсации температурных деформаций: а — упругая прокладка; б — упругяе болты; и — упругие флакпы Элементы вакуумных систем размещаются в машинах н установках в соответствии с требованиями технологического процесса, удобства эксплуатации, ремонта и т.

д. Связь между ними осуществляется с помощью соединительных элементов — трубопроводов. Номинальный диаметр отверстия в трубе называется условн ы м п р ох од н ы м ди а метром и обозначается Ву. Размеры рекомендуемых условных диаметров даны в 9 9.9. Трубопроводы могут быть гибкими или жесткими. Гибкие сложнее жестких и применяются для соединения элементов, не имеющих общей конструкционной базы. Допуск на их установку в этом случае достигает нескольких миллиметров. Конструктивные формы трубопроводов показаны на рис. 11.22. Длина трубопровода обычно назначается из конструктивных соображений, связанных с удобством размещения элементов в каркасе вакуумной установки. Диаметр трубопровода определяют при проектировочном расчете исходя из требований к его проводимости.

Вакуумные трубопроводы должны выдерживать атмосферное давление без разрушения или потери устойчивости. Толщину 5 стенок трубопровода из условия его прочности для тонких стенок 5Д)у<0,05 определяют по формуле (11.10) где р„— атмосферное давление; С вЂ” прибавка на коррозию и технологический допуск; од,п — допускаемое напряжение. Допускаемое напряжение принимается равным наименьшему из ! а аг ааи трех значений: — '; —; — где и,', и,', о!дп — соответственно 2,6 1,5 1,5 предел прочности, условный предел текучести, условный предел длительной прочности материала труб при их рабочей температуре.

277 ура оап 2ргггг а! — — а,= —— 2 2 гг — гг аг=аи= — р»' 27ОППП паапа Р»", аа = ' г — ггг а гоп гаао т, 'С рис, !! 23, Зависимость модули упругости материала трубопрово дов от температуры: à — углерслистан сталь: 2 — легированные стала аустенитиого нласса и) Рггг Ртгг (Р2 Рт)гггг 2 2 2 2 2 2 + 2 2 г, — гг г2 (г! — гг) (11.11) Р2гг — Рггг (Рг Р!) гггг 2 2 2 а 2 2 г 2 2ь Гà — '2 гг (гг — гг) Р и с. ! !.22. Конструктивные формы трубопроводов: с — жестниа трубопровод; б — иаогвутыа трубопровод, а — силь- аон гндроаорно анныа, г — сильфои иеибранныа сварноа Величина прибавки С колеблется в пределах (0,05 ... 0,18) 5.

Если в результате расчета 5 по формуле (11.10) окажется, что 5!г()у= )0,05, то расчет следует уточнить по формулам, справедливым для толстостенных цилиндров. Распределение касательных ат и нормальных о напряжений толстостенной трубе может быть определено по формулам где р! н рг — давления на наружной и внутренней стороне цилиндра; г~ и гг — радиусы наружной и внутренней поверхностей цилиндра; г — текущее значение радиуса цилиндра. Если р2=0, то наиболее опасным является напряженное состоя- 278 ние внешних волокон трубы. Глав- П,яйуиг ные напряжения при г=г,: Применяя четвертую теорию прочности, убеждаемся, что выполняется условие адоп>~) 0,5[(а! — ~2)2+(22 аз)2+( з а:) '.

( 2) Толщину стенки цилиндрических трубопроводов (м), особенно в случае больших диаметров, обязательно следует проверять по условию устойчивости (11.13) Гагру ! где Е,— модуль упругости материала трубопровода; (гу и !в диаметр условного прохода и длина трубопровода; С вЂ” допуск на толщину стенки, и. Зависимость модуля упругости от температуры для типовых конструкционных материалов трубопроводов показана на рис.

!1.23. $11.6. Устройства для передачи движения в вакуум Необходимость в устройствах для передачи движения в вакуум появляется в связи с тем, что для улучшения условий работы привод механизмов удобнее размещать вне вакуумной камеры. Устройства для передачи движения в вакуум делятся на три группы: 1) для передачи возвратно-поступательного движения; 2) для передачи качательного движения; 3) для передачи вращательного движения. Внутри каждой группы возможна классификация по предельному давлению, передаваемому усилию, скорости перемещения, величине хода и т.

д. При конструировании любых вводов движения в вакуум следует стремиться к тому, чтобы герметизируюший элемент не воспринимал передаваемых усилий, а направляющие и опоры были бы по возможности расположены вне вакуумной камеры. Для пар трения, размещенных в вакууме, следует принимать специальные меры против схватывания трущихся материалов. С этой целью в качестве смазки можно применить дисульфид молибдена Мо82, 279 сульфидировать поверхности трения или использовать материалы, сильно отличающиеся по своим физическим свойствам, например металл и керамику. Вводы поступательного движения для низкого и среднего вакуума изготавливаются обычно с резиновыми и фторопластовыми уплотннтелями.

Резина и сталь имеет большой коэффициент трения, и резиновые уплотнители подвижных соединений всегда нуждаются в смазке. Фторопласт может работать без смазки, но его износ во время работы должен компенсироваться установкой дополнительных упругих элементов. Уплотнения для ввода поступательного движения в высокий и сверхвысокий вакуум изготавливаются полностью из металла и о могут быть прогреты с целью обезгаживання до 400„.500 С. Вводы вращения в вакуум отличаются большим разнообразием конструктивных решений, кинематические схемы которых представлены на рис.

11.24, а...нс. Ввод вращения в вакуум с пространственным шарниром и уплотнением в виде гибкого элемента, совершающего качательное движение, обеспечивает кинематически жесткую передачу больших моментов с малой частотой вращения. Максимальная частота вращения ограничена усталостной прочностью гибкого элемента, например сильфона или мембраны, и работоспособностью пары трения, находящейся в вакууме.

Ввод может выдерживать нагрев до 450... 500'С, что позволяет применять его в сверхвысоковакуумных установках. Магнитный ввод вращения в вакуум применяется в высоковакуумных системах для передачи вращательного движения с большой частотой вращения и малым крутящим моментом. Он может быть сделан прогреваемым, но не обеспечивает кинематической жесткости передачи. Молекулярный ввод вращения с дополнительной откачкой при. меняется для передачи в высокий вакуум больших крутящих моментов при большой частоте вращения. Уплотнение между атмосферой и промежуточным вакуумом во время прогрева вакуумной системы требует принудительного охлаждения. Давление в промежугочной камере выбирается в пределах !О '...10' Па.

Уплотнение между вакуумной камерой и промежуточным вакуумом обеспечивается сопротивлением зазора между валом н корпусом установки. Ввод вращения в вакуум с помощью волновой передачи обеспечивает кинематически жесткую передачу вращательного движения с небольшой частотой вращения. Его можно использовать в системах высокого вакуума. Конструкции вводов вращения со звеном, совершающим плоскопараллельиое движение, показанные на рис. 11.25, а, б, применяются в прогреваемых высоковакуумных системах для передачи 280 б1 Рис. 1124.

Схемы вводов вращения в вакуум. а-с пространственным шарниром и мембраной; б — магнитный; е — со авеном, совершающим ллоскопараллельное движение, н мембранон; г — со авеном, совершающим плоскопараллельное движение, и сильфоном; д — молекулярное уйлотнение с дополнительной откачкой; е — с пространственным шарниром и сильфоном; ж — с волновой нередачей небольших крутящих моментов при малой частоте вращения. На рис. 11.25, а показана конструкция ввода вращения с притертыми шайбами, используемыми для работы со смазкой во вращательных насосах. Вводы поступательного движения для низкого и среднего вакуума (рис.

11.25, д, б) изготавливаю гся обычно с резиновыми или фторопластовыми уплотнителями. Сальниковое уплотнение (рис. 11,25, д) состоит из штока 1, зажимной гайки 2, металлической шайбы 3, резиновой прокладки 4, фторопластовой втулки Б, корпуса б и шпонки ?. Резиновая прокладка является упругим элемеи- 281 1!»»Н ьв 8$ ...», »3»» о дав,» »о »»«в» в «»2»» ю,н !»Б »ЙФФ Ф ю» ск «81» ° «о м„" ою* З» „ ° !»»» Зь юк . .»2 »,о«Вин » о а" » о» а «а«ив » К,,ою Знаю»« м„ )зй'!йь» а»й й н»™З с. *» Я » »нй .