Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 57
Текст из файла (страница 57)
0,95) 5,„определяют наружяый диаметр рабочего колеса Р-;. 5- /''+" ~„ яд ']ут7Ь]~ Ь Н / 1 х '1 хКдбд — )г — — х й, 1 — йф Н, х ~ Кя йх ] , (9.67) где 5ш,„— максимальная быстрота откачки ТМН, мэ/с; а,/Ьт — отношение ширины межлопаточного канала н длины лопатки у корневого сечения (обычно а,/Ь, = 0,7 ... 1,!); д — атно.
сительиый текущий радиус колеса (д =- х//7э); Кд — результирующая вероятность перехода молекул газа через межлапаточный канал, имеющий геометрические параметры и скорость движения соответствующие сечению иа радиусе д ]определяют по табл. 9.16 или по формулам (9.53)— (9.58]], Для определения Кх по табл. 9,16 вы ч и ел я ют 'Нт Гд а, ад э]па ~ ]с (1 — )гф] (х — ),) 1 + Н ) (! ) ~', (9.68) ( ) а 1 — д /х х (в — !) + (1 — вд) х аг Ь, (1 — ),ф](» .
ц| ° ~ — — + —— 5 Ь,+Н, й(1 Отношение опружной скорости ко. леса з сеченн« на радитсе х к наиболее вероятной скорости теплового движения маленул газа ся =. хис/о и. Для обеспечения максимальной быстроты откачки угол наклона лопатки задают в предела« а = 35 ... 40'. Толщина лопаток и колеса яа пернфе. Рн: Ь,=фй,; Не= Внр Число лопаток колеса пР1 Хз]п а х = — „' „. (9.70) Трраолоаскз»армм» насос» МЕХАНИЧЕСКИЕ ВАКУУМНЫЕ НАСОСЫ Прн определении Рт т,» и Зят» необходимо вычислить интегралы Максимальное отношение давлений рабочего колеса 1 ! 1 7 ах Ь» 1 — Лф'1 Г йх 1 — Лф 1' „=~7 — + — — ) Г „— Л вЂ” — ГКИб Х =~~Ь, И, ! — Л)~ Н,1 1 -1 /а, Ьс 1 — Лф'1 Г ' Л, ! — ЛРГ Ус ~ — '+ — — ) ЕКВ «с(« — Л вЂ” — ) К!12 1И (9.71) (ь, и, 1-л)~ ! 1 1 ! ! ! л ~ «КдсИ1 ) К«А«: ) «К1«и«; ) «К „»И; ) К »12 ~ К л« ко!орые для упрощении расчетов можно заменить суммами: 1 с= а 1 — Л ( ! — 1+ "1) (Кя!1-0+К«1) х 1 — — ! ро» 1 1 т 1 — Л Кз »Ион ~Ь (К;., +К„!) х 1 1 дог аэ дв хв 42 Рс/Эс р) с, = 0,5 (1 + Л) (из/ом)' (9.72) (1 ).
Х) а»/Ь, + (1-фхуйс/Ос. х(1+ е) (9.73) эзр Зта» = 36,4)/Т)АУКта» срр' (9 74) Ри! Х ~лз 2Ь»/Н» (3+ р) (1 — Л) (1 — Л)' '~ (л(а„ь, 1. Ь,///,) /Лз Лз) " 4Х + Лз (' — Р! (' — ')' (9,76) д 4Х ээ с,э !2 вв а,/д Ю/ где ограничена значениями сл'или о Если 1 — Ла х=:(е — П(ф 1)+ 4 1 — Ла г? 3 ('" «(' Лф) + ал = !О) =- аа.з/и н от та» ( (а)„= а,л/лд, (9.?7) + (4 П (1 — хе))+ 1 — Лз + — (1 — 8Л) (1 — фл); цО!.18,2 )л»Т/Ы ,/ь, + ь,/и, (9.79) и манснмальное отношение давлений по уравнению (9.71). ' где К12 и К!12 — вероятности перехода молекул газа через межлопаточный канал, соотаесствуюшпй сечению на радиусе 2, со стороны пониженного давлении на сторону повышен. ного давления и в обратном направлении.
В прикидочных расчетах максимальную быстроту откачки и максималь. ное отношение давлений приблилкенно определяют по параметрам межлопа. точного канала на среднем радиусе. В этом сл»чае = 0,5 (1+ Л) = /сер/Х'л. Оптимизация рабочего колеса, обеспечиваюшая его мини»сальный диаметр О, прн неизменном Вт,», достигается в результате исследования совместного влияния пзраметроа Л, а,/Ь, (рис. 9.65), ф, 8 на диаметр Оз, В зависимости от параметров лр и 8 оптимальные значении Л = 0,5 .
0,7, а,/Ь, = 0,8 ... 1,2. Рне. В.аа. Зааосммость О, от откат»ям» ас/эс квн а о,з; в 1,з !а! в»ь= с,з! в = с,зо !а! После опоеделеиия всех геометри. ческих параметров рабочего ко. еса уточняют максимальную быстротУ откачки где т — число участков, на которое разбивают область интегрирования; 2; — рздиус !-го участка. Наиболее распространены рабочие колеса постоянной тшщнны с лопат. ками постоянной толшины.
Их пассии. тывают по формулам 19.66) — (9.75) при лрт( и 8= Как показывает практика конструирования и испытания рабочих колес ТМН, в зависимости от значений геометрических параметров 8, ф. Ь,/Н,, о,/Ь„х, Лд (где Лд =- Рд/1), —. отношение внутреннего диаметра Рд р — коэффициент Пуассона (дли алюиин иниеиых и титановых сплавов р в» Следовательно, окружная око. ~ос»~ и на периферии рабочего колеьа диска кочеса к его наружному диа метру О,! допускаемое напряжение, обегоечиваюшее работоспособность 1со. леса может возиихать тибо и корневом сечении под действием центробежной силы, т. е.
при ол = (о! == оал/л, либо иа внутреннем диаметре диска колеса под действием таигеициального напряжеьия. т, е. при от о~а» .=' (и )д = =- оал/лд (где лд — коэФфициент запаса по предслу текучести для материала диска колеса) Тангеициальиое напряжение в дигкс колеса то из определиют по уравнению (9.66) Если ал ( (а! = ао,з/л н а» т໠— — — (а)д — — аол/лд, (9.78) то из уравнения (9.66) с учетом вырв- женин (9.?61 рассчитываю? Гэра згкэ ря»е е» млханнчяскнв ллкрзгмныд насосы 2ВВ 2оз, з )/ р (! — й') Х где Рне. Э.аа.
Схе»а »е»лееатечнеге эаеааа с непараллельны»е ете»каме 2йг/Н (я!/Ь! + А2/Н!) (д — )гк) 2 —,и 2 — гт йх Таким образом, если от»з,лк > оя, то и, определяют по формуле (9.79), а если от „«кс,, ол, — по формуле (9.60) В общем виде ,-1;;;";з:1гз»х,ь где л прн )г ( я/ад, х = лд при )' > л/пк. Равенство У = л/лд выражает уело. вне, когда в корневом сечении лопатки и ыз внутреннем диаметре диска колеса донугкземые напряжения Равны, т, е.
а„ = оел Прн В ф= 1О: Х = 0,5 (1 — )гэ) (1 — й)з; ол 0,5рн1 (1 — )гз) У; 'гес. э.аг. схема строе»а тмн 2йг/Н, (о2/Ь, + 61/Н!) (аэ — )гэ) о+)ь +,2 1 — Р 2 (1 — )гэ) ) а 2 (1 — йз) ' Теоретически и аксперимечтально исследована воаможность улучшение откачиой характеристики колеса ТМВ применением межлопаточных каналов с непараллельными стенками (диско. вые колеса) илн лопаток, установлен. ных под разными угламн сг (лопаточ. ные колеса) — рнс.
9.66. В диапазоне относительных скоро, стев сх = иэ/он —— 0,2 ... 1,2 макси. мальиые быстрота откачки и отноше. ние давлений для отдельного канала с плоскими непараллельными (сужмо щимися) стенками можно увеличить иа 50% по сравнению с их зиачеинякн для межлопаточиого канала с парал. лельными стенками. Однако макси. мально возможное увеличение быср роты откачки колеса не превышает 10% В,зияние осевых и радиальных зааоров на откачную характеристику ступенн ТМН. Зазоры между колесамз бо, (осевые), между колесом и корпу.
сом насоса бр , между колесом к валом бр т (радиачьиые) (рнс. 9.6!) существенно влияют на откачную хз. рактеристику колеса, ступени и на. соса в целом. Статорное колесо работает в оптн »альных условиях, если оно располо жено в рабочем пакете между рогор' ными колесами, обеспечиваюшнна перенос молекул газа через его меж. лопаточные каналы илн пазы в на' правлении откачки. Зффективиосгь этого процесса зависит от расстояния между горновыми повярхиостямн: пра увеличении зазора б г влияние рабе' чего колеса, отражающего молекулн газа в сторону статориого колеса уменьшается, так как возрастает зе роятность столкновения молекул с не' подвижной поверхностью корпуса кз' соса, вследствие чего уменьшаеоз2 вероятность перехода их через канали нли пазы статориого колеса. Таким образом, прн увеличении взора бох ослабевает воздействие, оканэземое на статорное колесо роториым колесом, расположенным перед инм на стороне всасываиия, что, в свою очередь, приводит к уменьшению т „,.
При изменеини осевого зазора бох максимальная быстрота откачки остае;ся практически постоянной, поскольку значение Ятгг первого ро. ,орчого колеса ие меняется. Практически осевой зазор между рабочими колесами выбирают нз условий монтажа. Для ТМН с рабочимн колесами диаметром Вэ = 100 .„ 200 мм принимают бш = 1,0 ... 1,2 мм. Для часосов с рабочимя колесами днанетром 02 = 500 ... 700 мм зазор б„, ж ш 2,0 ... 2.5 мм.
Большие зиачейия осевого зазора при увеличении наружного диаметра колес определяются возможным возникновением внбоацин лопаток, Для увеличения эффективности работы колес ТМН целесообразно назначать минимальные радиальные зазоры, учитывая при этом конструктивные особенности насоса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
