К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 96
Текст из файла (страница 96)
ЗЛ.34. Ввод враысввя с наюлчве-ивщосппю уваачнсввмс 1 — корпус; 3- юл; 3- полюсный неконечннк; 4- матнвтопроводы; 5 - постоанный мапаы; 6- уплопютельное кольцо элемента уплотннтсля. Таким образом, из ~ исюпочаетсЯ поток (4н, а поток (4а может быль значительно сокращен, так как манжета 2 и фторопластовая пленка допускают прозрев ввода (и камеры) до +250 'С.
Во вводах с жидкостным уплотнением в качестве терметизатора используется жидкость с малым давлением насыщающих паров (вакуумные масла, ртуть, лепсоплавкие металлические звтектики). По способу удер:канна жидкости в зазоре между корпусом ввода и валом конструкции делятся на квпнллярные, сифонные, импеллерные, струйные. Вводы имеют оураничения по проуреву, вызванные наличием жидкости. На рио. 3.1.34 показан ввод вращения с матннтно-жидкостным уплотнением, в котором используется свойство магнитной суспензии образовывать под действием м визитного поля сетчатую структуру, в которой уплотнлющее зазор вакуумное масло удерживает атмосферное давление за счет явления капюпарности.
Рве. 3.1.35. Ввод с длффузвелво-мелевым улаетвеллме: 1- вел; 1- корпус; 3- вехуумнме харманы, откачюмемые до различных давленай; 4- рабочий вакуумный сбюм; 5- трубопроводы дла отлачкн карманов Достоинспмми ввода явюпотся малые и стабильные моменты трогання и момент сопротивления, позволяющие использовать его в точных приводах. Во вводах с газообразным уплотнением диффузионно-шалевого типа уплотнение достиюется за счет ограничения ппового потока, проходящего (натекающего) сквозь зазор между отверстием в стенке вакуумной хамеры и валом. Поток шзовылеления для такото ввода йУ, = 0н + б1Р1 + юг где д1, пз — удельный поток тазовыделения соответственно вала и корпуса, мз.Пас'ма; Р1, Р2 — плошадь поверхности соответственно вала и корпуса, обращенных в вакуум, мт. На рис.
3.1.35 показана консзрукщш ввода с диффузионно-щелевым уплотнением. Вал 1 проходит через корпус 2 ввода, который имеет один нли несколько вакуумных "карманов" 3, откачиваемых через трубопроводы 5. При этом Рл-1 ~ И ~Р1 ~ Раен где р„1, Рз, р1 - давление соотжтственно в л-1-м, 2-м и 1-м карманах; р - атмосферное давление. Поток газа, натекающий в камеру, где 11- проводимость щелевото зазора между соответспующвмн карманами, му.с 1. Поскольку при молекусырном режиме течения газа (т.е.
в высоком вакууме) проводимость зазора минимальна, то в последнем кармане желательно обеспечить высокий вакуум. ТИПЫ ПРИВОДОВ ИСПОЛНИТЕПЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ ОБОРУДОВАНИЯ 285 (;) =,) ОтргА1, 0„=,ГО,т/Р!, 7=1 ЗЛ.13. Формулы для расчета удельного натела газовыделения с поверхности контакта тругашхсл лар Скорость трения г „, давзе- пва в хаптакге р„ Узел трение Опора скольжения взл - Вт7шга ч~ = (0,04 ... 0,83) м/с; Рк=(5... 150) Мпа лтрг = (10,6 — 02ч „— 4,6Р + 0,6Р„+ Волновая передача с зубчатым зацеп- лением гак = (О ...
0,45) м/с; д г = (0,023р + 53,4Вч „+ 1,07ч р„)10 2 р„= (1 ... 14,2) МПа Резьбовая несоос- ная пара ч „= (0,7 ... 9)10 2 и/с; р = (70 ... 4ОО) Мпа г)зр! = (1170у + 0,026рв + 0,12у рк)10 2 Шариковый под- шипник ч = (О,О1 ... О,О5) м/с; р„= (500 ... 700) МПа Вводы с циркуляцией газообразного уплотнители вне лли внутри зазора представюпот собой эжекторный, диффузионный, ионный, турбомолекулярный насосы, у которых элементы, формирующие струю, подвижны относительно корпуса.
Вводы движения через оплошную стенку бывают двух разновидностей: с эластичной гибкой стенкой, у которых гсрметизация при передаче двюкения внутрь вакуумной камеры осуществляется за счет деформирования эластичного элемента, являющегося продолжением стенки; через жесткую вакуумно-плотную стенку камеры, обладающую проницаемо стью для определенного вида сил (магнитных, электростатических), Для сохранения высокого и сверхвысокого вакуума вводы движения через сплошную стенку яюппотся наиболее перспективными. Оии позволяют полностью герметизировать вакуумную камеру, а достигаемый в ней вакуум при тщательном обезгаживании лимитируется лишь газопроницаемостью тонкостенных участков ввода, шзовыделением кинематических пар и остаточным газовыделением элементов конструкции Дзв, которые могут быль хорошо прогреты и обезгажены. Поток газовыделения из такого ввода где Ц„- поток газовыделения из кинематических пар ввода, работающих в вакууме, мз.Пас г; Дл - поток газа, натекающего через неплотности, допущенные при изготовлении ввода и не определенные течеиакателем, Дп < < 10 гг мз Па.с !.
В сверхвысоковакуумных передачах движеюи через сплошную стенку при использовании больших частот вращения (например, в электромынитных вводах), когда все источники газовыделения сокращены до минимума, поток шзовыделенил из хинематических пар может оказаться доминируювсим. для практического расчета компонентов потоков газовыделения используют зависимо- сти Ше 41РГ - УДельный поток газовьшелениа с поверхности конпиав трущихся пар, мзПас 'м 2, (табл.
3.1.13); г = 1, ..., л — число кинематических пар в вакууме; дат/ - удельный поток изовыделения со стационарной поверхности (неконтакгирующей поверхности механизмов, оснастки и т.п.), обращенной в вакуум, мзПас !.мз; / = 1, ..., и - число поверхностей, обращенных в вакуум; Аь Р/ - площади соответственно коптюгтирующих (табл. 3.1.14) и стационарных поверхностей, обращенных в мз В табл. 3.1.14 приведены формулы для расчета скорости скольжения ч и нагрузки Р„для кинематических пар, наиболее часто встречающихся в вакуумный вводах, а в табл.
3.1.!3 - расчетные зависимости дчя определении Уд~льного ~отака Огрг с повеРх»остей контакта площадью Аь Вводы движения через эластичную стенку характеризуются наличием гибкой упругой перегородки. В колебательных вводах оиа может выполюпь роль только деформируемого разделительного элемента на границе раздела двух сред "вакуум - атмосфера" и не участвовать в формировании движения. Здесь в качестве разделительных элементов используют сильфоны и мембраны.
Формула Лля расчета удазьнага патака а поверх- ности контакта груювзаа пар дарг, иэ Па а-Г м 2 о,; = (4-5В2,2у, — 0,007рх + 1,27ч р„) 10-2 Глав 3.1. ВАКУУМНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 3.1.14. Формулы для расчета скорости скольжения чае, удегыиой нагрузки Ра и влошади коигаата А1 Узел трения Рх, Нм.г А1, мг ч м/е Опора скольжения "вал - вгулка" А1 = 2 Яг ! вш <рс кЯ2л чех = 30 .)У 2Я11аш Фс ЭДЕСЬ аПСР0 = Ф ха, где а= —; (Е1а ' а = Я1 - Яг, Ч' = Ег Волновая передача с зубчатым зацеплени- ем Аг = 0,35хиМ~~ С лВЭ~ сова,„ Я где В=в лг Резьбовая несносная пара Р = 0,564Р ~(~ Вхх хг семах ч ч,„=— соз а р втс( —, г 0,= Е1 +(1- Вг)/Ег дар = —, г)~ ег а и ар / 2 Шарикоподшнпник (.О+ е() 6023 гг' ГЯ Вега'р где ар е)ш ри и 0,54Юш О б о з н а ч е н и я: Я1 - радиус втулки, и; Яг - радиус вала, и; л - частота вращения, мин-1; гУ- ншрузка на опору, Н; 1- длина контакта, и; Е1, Ег - модули упругости материалов соответсгвенно втулки, вала, Па; рг, рг - козффициенты Пуассона соответственно втулки, вала; И"0 - максимальная деформация зубчатого колеса, м; лг - частота вращения, с-1; <р - угол зоны зацепления волновой передачи; а,„- угол зацепления зубчатой пары; М - выходной (нагруиагоший) момент, Н.м; Сл - доля зубьев, находящихся в зацеплении, ст числа зубьев жесткого колеса; Ь - относительная глубина захода зубьев, м; щ - модуль зубьев, м; Я'- полная ге,е и ек сема и где )Рсо2щ = (3...4)х х10 е м; ер=20...
30 ', аи =20 А1 2Ьех, где В = 1,2В ~8еех 1У(,' ))~~ = Реесов() / Гк Аг= рг где Р = 0,003,~В, прю; 2(1- рг) Ве= Е ТИПЫ ПРИВОДОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ ОБОРУДОВАНИЯ 287 3.1.15. Поток (мз Па с-') атмосферного водорода, лиффупвмруюпмго через слльфовм при различных температурах В волновых вводах движения разделительная оболочка одновременно гпрает роль акпгвного элемента, принимающего участие в формировании исполнительного двихения. В вих чаще используют специальные гибкие металлические оболочки, шзо проницаемость которых, кюс правило, меньше газопрольпыемости сильфонов.
Поток газов Яэ ли ффунднрую шах внутрь ввода из атмосферы, опредепжтся потоком юмосферного водорода, проникающего через металлические герметизирующие сизьфоны и оболочки, или потоком атмосферного юлия в случае применения резиновых герметизаторов (см. табл.
3.1.12). Значения потока юмосферно го водорода (Гл, проникающего чеРез сильфоны на коррозионно-стойкой стали, рекомендуемые для использования во вводах, лапы в табл. 3.1.15. Во вводах колебательных имеются промежуточный жесткий элемент (герметичная втулка, стахан и т.п.), герметично соединенный со стенкой вакуумной камеры с помощью гибкого элемента (сильфона, тонкостенной трубки, гибкой оболочки) и совершающий колебательное движение при передаче двихения внутрь вакуумного объема.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
