Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Механические вакуумные вводы для передачи движения через сплошную стенку имеют разделяющий герметичный элемент (обычно тонхостенный), являющийся продолжением стенки ва. куумиой камеры. Эти вводы харахтериэувтся низким газовыделением, поэтому нх применяютщ статичесннх (иногда прогреваемых) высоко- и сверхвысоко- вакуумных системах. Иэ.за разомниу- Рлс. З.з.
аллен»зов»а елох с ео»биллз»- ел»ем» йторопллстолм» уплотнением тости вала через зтн вводы нельзя передавать большие крутящие момен. ты. Наиболее распространены вводы через сплошную стенку с сильфоннымн и магнитными уплотнениями [!6[ Расчет механических вводов сводится к расчету суммарного потока газавыде. лення н механнчесхих параметраа (расчет на прочность и долговечность) Ниже приведены конструкции наиба.
лее часто применяемых вакуумных вводов. На рнс. 8,1 похавав ввод вращения, в котором в начестве упругих уплотне. иий использованы резиновые манжеты 1 и 10 со спиральными кольцами для прижима манжет и валу б. Манжета 1, обращенная в вакуумную камеру, является рабочей, манжета 10 — защит. ной; последняя предохраняет движущийся контакт рабочей манжеты с валом от загрязнения. Фетровое зальца пропитанное вакуумным местом, обеспечивает постоянное смазывание движущегося контакта. Наружный бортик манжеты ! должен быть вакуумна. плотно прижат и морпусу 2. Усилие прижима, создаваемое гайкой 7, пере.
дается через наружные колы!а подшип. ников 3 и втулку 8 нажимной втулке 5. Компактная конструкция уннфнциро. ванного ввода упрощает хрепление хариуса 2 в растение стенки вакуумной камеры 3. Прн использовании подшипников качения и постоянной циркуляции смазочного материала допускаемая частота вращения вала может достигать 1300 с '.
Уплотнения такого типа могут хои. пенсировать некоторые погрешности изготовления и сборки узла. Их применяют в механичесхих ваяуумных наса. сах, иомлсутирующей вакуумной аппаратуре, технологических вакуумных установках и других устройствах при давлении до !0~ Па. Уплатияющий элемент ввода с хам. бинироваииым уплотнением (рис. 8.2) выполнен из фторопласта в виде тонкостенной втулки 5 тощциной О,б... 1,0 мм с утолщением со стороны, абра. щенной в ваиуумиую камеру. для обеспечения надежной герметизация контакта с поверхностью вращающегося вала 1 служит набор резиновых ио лец 2, поджимаемых в осевом неправ" ленни втулкой 3 через упоримй стакан 4 и фланец. Таким образом, в вакуумную камеру обращена лишь часть торца фтароплвстовой втулки, обладающей малым газовыделением, что допусхзет применение такого уплотнения до давления 10 ' Пз. Ввод вращения с сильфонным уплотнением (рис.
8.3) представляет собой муфту, состоящую из вращающихся в неподвижных опорах ведущего 1 и ведомого 2 энсцентрихавых (или кризошипных) валов. Рабочий момент передается от ведущего вала, находя. щегося в атмосфере, ведомому, находящемуся в вакууме, через промежуточную втулку 3. Последняя имеет перегородку, отделяющую ведомый вал от ведущего, и герметично соединена с неподвижным корпусом авода 4 сильфоном 5. При вращении ведущего вала втулка 3 совершает круговое движение н передает вращение ведомому валу. Корпус 4 соединен с вакуумной камерой.
Из волновых передач наиболее распространены зубчатые волновые передачи (рис. 8.4), которые состоят из генератора (вал 1, корпус 4 подшипника), гибкого 2 и жесткого 3 зубчатых колес. В герметичных (вахуумных) зубчатых волновых передачах гибкое колесо 2 ныполнена за одно целое с гибким стаканом. Стенки последнего представляют собой продолжение стенок вакуумной камеры, тах хан герметично соединены с ними переходными $ ланцамн с вакуумным уплотнением. болыпинстзе констру'кпий гибиое халеса имеет меньше зубьев, чем жест-' хое.
Генератор, установленный внутри гнбкага халеса, упруго деформирует ега тах, что в зоне большой оси гене. Ратара зубья гнбхого и исесткаго колес находятся н зацеплении, а в зоне малой оси зацепление отсутствует (между зершинамн зубьев имеется зазор). При вращении генератора зона зацепления зубьев перемещаетсв в соответствии с волновой деформацией гибкого колеса. Перспехтивны механизмы на основе ~РУбчатых упругадефармируемых вводов. Их выполняют одно. и многацеле. вымя.
Так, конечное звено манипулятора с тремя степенями свободы (Рнс. 8 3) совершает перемещение по хругавай траектории в горизонтальной "а»снасти, по осям х и з н па прямоли- Рес. З.З. Эасиентелеоеыд салье»н»мя ввод еэещеине нейнай траектории в вертикальной плоскости по осям х и у [2). Горизонтальное перемегцение по кру.
гавай траектории, т. е. па осям х и з, формируется элементом ! и рычагам 3 (соединительной трубкой) при подаче во внутреннюю полость элемента сжатого воздуха по несущей трубке 10, герметично введенной н вахутмную камеру, Перемещение в вертикальной плоскости па асн у формируется эле- Рнс. з.е. вол»алли зубчатое передача 182 констлукниоииыБ элементы ВАкуумных УстАиоВОк 183 ментами 4 и Р, имеющими автономную систему подачи сжатого воздуха по трубке 2 с компенсационными витками, а по оси у — двумя упругодеформируемыми пневматическими пружинамнзахватами 7, в которые сжатый воздух поступает по трубке б. Последовательность движений мани. пулятора, предназначенного для захва.
та изделия, переноса его в горизонталь. ной плоскости на заданный угол, перемещения в вертикальной плоскости вдоль осей х и у, определяется циклограммой работы, которая является основой для программного управления системой питания энергоносителя. Фик. сация относительно изделия двух крайних положеанй главного исполиитель- Рвс. з.е.
Свльйевиые увлы с увелвееявыи еезл чвм хедвм Рвс, З. $. Ксвсерултиевев слеие манипулятора с туева стеиевяив велявмвесеи ного органа захвата достигается уста. нонкой упоров б и б в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Применяют разные конструктивные схемы вводов движения в вакуум с сильфонным уплотнением, обеспечн.
веющие большие перемещения. На рнс. 8.6, а показан ввод, в кото. ром для увеличения рабочего хода гибкого звена использованы последова. тельно соединенные сильфоны. Под. вижный шток 4 имеет на своем конце утолщение. К этой части штока приварен сильфон 5, другим концом приваренный к втулке 2. Второй снльфои 2 ' одним концом приварен к втулке 5, а другим — к ограничившощей втулке 1.
При перемещении штока в направле. ннн, указанном стрелкой, сильфоны сжимаются, при этом нх деформации Устройство работает следующим образом. В первый момент вал 1 переме. шается в. сторону вакуумного объема на ход снлырона 2 вместе с гильзой б. В это время втулка б находится в верхнем положении на валу и удерживается байонетным зажимом. При этом шарики 4 под действием пружин 5 даклннены между конической поверх.
постыл вала н внутренней поверхно. стью гильзы, а пружина фиксатора б сжимается под действием приложенного усялия. Затем ввз перемещается от вакуумного объема в обратную сторону; при этом гильза, удерживаемая фиксатором, неподвижна; связь с валом через шарики нарушается. Затем все повторяется 818 раз, где 1. — длина рабочей части снльфоиа; Л вЂ” ход сильфона. В результате гильза оказывается выдвинутой в вакуумный объем на расстояние, равное длине й. После разгерметизации вакуумного объема втулку специальным ключом поворачивают на валу и опускают иа шайбу 7; при этом пружины разжимаются и шарики 4 расклииивают вал и гильзу.
Затем гильза занимает первоначальное положение, а втулка уста. навливается в верхнем положении. Вакуумный ввод с постоянным маг. витом (рис. 8.8) включает следующие основные части, Во втулке 10 на под. шипниках установлен ведомый вал 1 с закрепленным иа его конце якорем 4. В качестве герметиэирующего элемента использован стакан 5 из коррозионно. стойкой стали. Толщина стенки ста. нана, расположенного в магнитном промежутке, составляет 0,6 мм. Вакуумная полость стакана герметязнрована прокладкой 2.
На конце ведущего зала б закреплены башмаки постоянного магнита 5. Через мягкую муфту 7 ведомый вал ! соединен с ротором электродвигателя Б Корпус 9 ввода прикреплен к стенке !! вакуумной камеры гайкой 12. При вращении магнитов 5 (от электродвигателя) под воздействием магВатного потока якорь н, соответствеи. "о ведомый вал следуют за вращением аагнита о, обеспечивая крутящий рабочий зва и» момент на ведомом валу 1.
Такой вод может передавать сравнительно "ебольшой крутящий момент с частотой вращения порядка 3000 об/мин. Ряс. Ь.т. 'Свльхюввыа ееел с шаговым перев Шеввем Ряс. Ь.а. Васууыиыа иеед с иястеяииыи магнитам 185 Э««нтрн«сенна висуувн«и щсдм 184 кон струкиноннып элпмкнты плкууыных устлнопак Рве. а.!1. Кевбвнврс- ° анима всннвузнмр 8.2. Прецизионные маннпуляторы И 11 16 12 11 1О 8.3. Электрические вакуумные вводы Прн проведении научно-экспернм витальных работ часто возникает необходимость точно устанавливать и перемещать исследуемые образцы в вакуум. ном пространстве, Для этих целей разработан ряд прецизионных манипуляторов.
Манипулятор, реализующий возвратно-поступательные линейные перемещения, показан на рис. 8.9. На флаице б винтами 4 закреплена скоба 2. В скобе имеется отверстие, в которое проходит шток 1 с микрометрнческой резьбой. Под скобой на подшипнике б расположен маховичок 3 с резьбой длв штока, рифленой насечкой (в верхней части) и шкалой (в няжней части). Вращением маховичка можно переме- Рнс. а.е. манн пуан«ар дан реьсваспнв нссзратнс-нестуватсльвма вввсйвмх нс- рсвсщсвна Рнс. а.са. Мсннпуантср Хнн рс»вн»ацнн ° рсщсннн абр«зца щать шток, причем перемещение контролируют по шкале.
Для герметизации манипулятора предназначен силь. фон О, приваренный одним концом к неподвижной втулке 7, другим — к подвнж пой втулке О. Максимальное перемещение определяется допускае. мым ходом сильфона. Манипулятор, позволякяцнй вращать образец на угол до 360' (рис. 8,10), состоит нз маховичка 16 с насечкой я шкалой, соединенного с фигурной шайбой !2 штифтом !4 и винтом !б. Махо.
вичок вращается на подшипнике 1О укрепленном в корпусе Р манипулятора рззжимиым кольцом 11. На фигурной шайбе через подшипник 1 укреплена втулка 2, в которую входит ведушп" 'валик 3 шарнира. Ведомый валик 4 размещен во втулках 7 и 3, жестко соединенных с фланцем 5 манипулято. ра. Уплотнение обеспечивает сильфоа 4. При повороте маховичка движение через ведущий валик передается вело: мому валику.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
