К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 112
Текст из файла (страница 112)
Вероятность Р-перехода молекул через вакуумную систему определяют по формуле Р = Ф' / Ф, где АГ' - число молекул, лопавших в выходное сечение; Ф - обШее число рассматриваемых молекул. Точи оси вычисления зависит от числа Х Проводимость системы определяется умножением проводимости входного сечешш на Р. Существует упрощенный вариант этого метода, назьпюемый методом графоаналитического моделирования на плоскости. Здесь число испытаний уменьшено до 150, так как при этом ошибка не превышает +10%. Моделирование также осуществляется с помо- МЕТОДЫ РАСЧЕТА И ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ ЕАЕУУМНЫХ СИСТЕМ 343 шью ЭВМ, но возможно и применение ручного" счета.
Проводимость вакуумной системы, а таске распределение молекул по поверхности вакуумной системы или на отдельных ее участках можно рассчитьпясь методом угловых коэффициентов, используемым для определения теллообмена излучением. Существование физических аналогий между закономерностями молекулярного течении и лучистого тепло- обмена позволяет использовать в вакуумных расчетах детально разработанный математический аппарат.
Вмбор аспомогателывго насоса. Пароструйные, диффузионные, турбомолекулярные и двухроторные насосы работают со вспомогательными (форвакуумными) насосами, вюпоченными последовательно. Поток опаливаемых сазов (4 иэ камеры 3 (рис. 3.2.40) долхсен быть одинысов как дзя основного насоса 2, так и дзя зспомошмльного насоса 4, соединенного с основным насосом через трубопровод 3, т.е. 0= ~ а1 = 4 ЯЪ, где Ясса, оссса - быстрота действия соответственно основного и вспомогательного насосов. Отсюда определяется быстрота действия вспомогательного насоса о, . Однако давление Р2 на входе во вспомогательный насос должно быль меньше наибольшего выпускного давлениЯ Р„алб основного насоса, котоРое указано в паспорте этого насоса.
Обычно Р2 - (0,7 ... 0,75) Р б. Диаметр трубопровола 3, соединяющего насосы, выбирают равным или несколько большим диаметра патрубка всломоппельного насоса. При расчесе проводимости (7 соединнсжльного трубопровода 3 должно соблюдаться условие (4((7с) + ~всп Рмамв л с всп с Рве. 3.2.46. Схема к амбару ваамеа, рабетаэмаах аеследеаатеаьае Расчет длительности отювчви. В инхсенерных расчетах реальных высуумных систем течение газа принимается квазистапионарным, т.е. таким, лри котором разность давлений на концах трубопровода мала по сравнению со средним давлением в нем, объем трубопровода меньше объема откачиваемой рабочей камеры и в трубопроводе в каждый момент времени существует только один режим течения газа.
При этик условиях время откачки г определюот по формуле Рнэн (4Е / оо ~0 Ртрсб (<Е I ~0 где 1' - объем откачиваемого газа; Р, Р давление соответственно начальное и требуемое. В общем случае в процесое откачки (4г и ,Яс изменяются. Поэтому весь период откачки разбивают на отдельные участки по давлению, внутри каждого из которых суммарный поток газовыделения и натекания Я: и эффоктнвнуго быстроту откачки Яо можно условно принимать постоянными.
Тогда общее время откачки ще л - число участков; фс — длительность откачки на Ьи участке. Иногда пользуются упрощенными формулами. Так, дзя давления р > > 1 Па при оо = сосиг (низкий вахуум) у=й — 1п —, Рнан »0 Рраб где и» 1, 2 - коэффициент запаса; Рраб — Рабочее давление газа. для давления р < 1 па при Яс = соля( (средний и высокий вакуум) (г С ор Р где С- коэффициент, значение которого зависит от состояния поверхностей, обращенных в вакуум. При очень чиотых и предварительно обезгаженных поверхностях С» 1, при неочищенных поверхностях С» 10. При расчетах коэффициент С выбирается из диапазона 1< С< 10.
Газовые свстемм для дозиреваивэ потека в аааууэвув юэмеру. При проведении такнк технолопсческих процессов, как нанесение в вакууме оксидных, нитридных и подобных пленок, а также при испьпзниях вакуумной Глава 3.2 ВАКУУМНЫЕ И ГАЗОВЫЕ СИСТЕМЫ аппаратуры необходимо дозировать лоток рабочего газа. Наиболее чвсто применяются три метода: 1. Дозирование потока газа менее 10 3 мз Па.с г осуществляется методом калиброванного сопротивления (рис. 3.2.47).
Требуемый поток 14 ' регулируется шпекателем 3. Пршюдимость Г/д диафрагмы 1 выбирается такой, чтобы давление за диафрагмой понизилось на два - три порядка по сравнению с давлением перед диафрагмой р, измеряемым датчиком 2. Тогда поток газа Д' =Рбд. Точносп дозирования определяется погрешностью измерения давления р. Диафрагмы о проводимостью 10-3 10-з дмз/с могут быль изготовлены на базе пористых стекол или из тонкой медной фольги с отверстием, образованным лучом лазера. 2.
Для дозирования потока газа 104 - 2 мзПас-г используется метод бюреткн (рис. 3.2.48). Напуск газа в вакуумную сигему осуществляется натекателем 5, соединенным шлангом 4 с верхним концом бюретки 2 К верхнему концу бюретки присоединен трехходовой кран 3, соединяющий бюрегку с атмосферой. Через кран 3 в систему может подаваться любой рабочий газ. Нижний конец бюретки погружается в сосуд 1 с вакуумным маслом.
Рве. 3.2.47. Схема вэзврэаавяэ вэтева гюа мегехэм аааэррэаамэеге сеарегмааеэвэ Рва. 3.2А8. Схема аэзврэмаюя вэгэва газа мегэдем Емрепш С помощью натекателя 5 устанавливают требуемое давление р в вакуумной системе, и при закрытии крана 3 масло в бюрепи начинает подниматься. По скорости подъема масла в бюретке определяют поток М', вытесненный нз бюретки: /г 14' = /гб —. Здесь Рб - коэффициент, характеризующий способносп бюретки дозировать поток шза, Па ма; /сб = АГОРЕ+ Рбггб Ь ГдЕ Ргэ - ООЬЕМ ГрадунрОВаННОй ЧаСтИ бЮРЕПГИ, мз; р — плотность масла, кг/мз; д - ускорение СВОВОДНОГО ПаДЕНИЯ, М/Сз; рб - барометрическое давление, Па; 1'б - начальный обьем бюреткн 2 и соединитглъного шлажа 4, мз; /г— высота поднятия масла в бюрепге, и; 1- время поднятия столба масла, с.
3. Дозирование потока более 0,2 мз Па с' производится с помошью ротаметров, в которых используется сопротивление движению потока газа, создаваемого поплавком, находящимся в вертикальной конической трубе. 3.3.6. МАТЕРИАЯМ, НРИМЕИЯЕЬГЫЕ В ЭЛЕЕТРОННОМ МАШИНОСТРОЕНИИ В электронном машиностроении в зависимости от назначения использувпся следующие конструкционные материалы: чугун, углеродистые и легированные стали и сплавы, жаропрочные, жаростойкие и коррозионностойкие стали и сплавы, цветные мешллы и сплавы, тугоплавкие металаллы и др. Кроме того, благодаря специфике осушесгвлкемых на оборудовании в электронном машиностроении технологических процессов ассортимент используемых материалов значительно шире.
К ним относяюя стекла, керамика, пьезотехнические материалы, ферромагнитнъю материалы, композиционные плаотмассьь Резины, полиуретагговью хлучугггъ фгорОплвсты, легкоплавкие сплавы с низкой улрупютью пара и др. Механические свойства материалов хар актер изуютоя следующими показателями: ПРЕДЕЛОМ тЕКУЧЕСтИ Ог; ВРЕМЕННЫМ СОПРОтнзлением Оз; пРепелом пРочности пРИ изгибе О„; относительным удлинением б; относительным сужением гу; твердостью по Бринглпю НВ; условным пределом текучести 002. Физические свойства характеризуются теплопроводностью Х, плотностью у, температурным коэффициентом линейного расширения и, удгльнмм злекгрическим сопротивлением р, диэлекгрической проницаемостью е, тангенсом упш диэлектрических потерь Г85.
МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЗЛЕКТРОННОМ МАШИНОСТРОЕНИИ 345 Чугуны. В электронном машиностроении чугуны используют дпя изготовления станин и корпусных деталей оборудования, не контактирующих с высоким вакуумом, а, кроме того, литых корпусов, работающих при низком и среднем вахууме (р < 10 г Па). Их получают обычно литьем под давлением для обеспечения вакуумной плотности. Малонагруженные корпусные детали отливают из чугунов СЧ15 и СЧ18, нагруженные детали - нз чугунов СЧ20, СЧ25 и СЧЗО. Из чугуна СЧ35 отливают сложные детали повышенной гшотности.
Детвли пар трения изготоюшют из антифрикционных чугунов; дешли, работавшие в паре с закаленными или нормализованными стальными валами, - из чугунов АЧС-1 и АЧС-2; детали, работающие в паре с термически не обработанными валами, - из чугуна АЧС-З. Высокопрочные чугуны ВЧ 45; ВЧ 50 и ВЧ 60 по механическим свойствам не уступают литой углеродистой стали: имеют хорошие литейные свойства, обрабатьшаемость резанием, высокую износостойкоап, способны гасить вибрации.
Из отливок высокопрочиого чугуна изготовляют корпуса насосов, вентилей, переходников, издешгй, подвергаемых вибрации, и др. Механические авойства чугунов приведены в т. П-2 энцивлопедии "Машиностроение". Углеродистые стали. Углеродистые стали широко использукпая дпя изготовления элементов и узлов оборудования электронной техники различного назначения, работающих при Т 293 К и давлении не нихе 10 з— 10 4 Па.
В последнем случае для исключеюш коррозии поверхности стальных деталей, соприкасающихся с разреженным газом, хромируют, никелируют или плазменным способом наносят коррозионно стойкую пленку. Из углеродистых сталей обыкновенного качества нашли применение СгЗсп, Сг4сп, Ст5сп, Сгбсп (ГОСТ 380-88). Механические свойства и химический состав этих сталей приведены в т. П-2 энциклопедии "Машиностроение".
Качественные низко углеродистые стзли 08, 10, 15, 20, 25 применяют лля малонагружениых деталей в том случае, когда их повышенная пластичность необходима ши формообразования. Среднеуглеродистые стали 30, 35, 40, 45, 50 (ГОСТ 1050-88) используют, как правило, в нормализованном состоянии, првмеюш поверхностную закалку. Легироваввые стали. Легированные стыл обеспечивают повышенную прочность по сравнению с углеродистыми и имеют лучшие технологические свойства при термической обработке.
Благодаря легиро в виню уменьшаются критические акорости охлвгдения и термическое улучшение обеспечивается для толстостенных деталей (толщина стенок до 20 мм). Закалка в масло, а не в воду уменьшает короб- ление, снихает уровень остаточных напряжений и повышает надежность. Из этого класса сталей наиболее частр примеюпот цемеитуемые стали 12ХНЗА, 15Х, 18ХГТ, а тавхе улучшаемые стали 40ХФА, 40ХН, 40ХГТР, 40ХН2МА, 36Х2Н2МФА, 38ХНЗМФА. Механические свойства цементуемых сталей после закалки и низкого отпуска харакгеризуютая следующими показателями: ов = 700 ... 1200 МПа; 002 = 500 ... 1000 МПа; Ь = 10 ...
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
