К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 98

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 98)

Герметизация экрана в месте соединения с вакуумной камерой достигается резиновым угпотнением. Заменив резиновое уплотнение меплпическим, можно прогревать ввод для обезгаживания, что сделает его пригодным для использования в сверхвысоковакуумных системах. Толщина герметизирующей стенки Ь долина быль значительно меньше глубины проникновения магнитного ТИПЫ ПРИВОДОВ ИСПОННИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ ОБОРУДОВАНИЯ 291 Рве. 3.1.4б.

Эвеатуешвватвыя введ вуааЗевзы ва базе всвахревяеге хввзатзлвз 1- глухой гзрзытячиый стахан; 2- ваз двзгзтзла; 3- шарлкепсдвлшник; 4- корпус стзтсрз; 5- рубанка двя принудвтзльиаго ехважденив стзтсра; 6- ротор; 7- гериегвчнае лемзгввтлая стенка; 8- обмотка ставора; У - уплотнение лрлсоедвлвтевьиегс фланца псла Л в материале стенки (т.е.

()з / Ь) « Ц, так как от соотношения этих величин зависит количество энергии, теряемой на образование вредных вихревых токов. В магнитных вводах, так же, как и в эгюкзромагюпных, ротор, вращающийся в вакуумном обьеме, отделяется от атмосферы герметичной немвгнитной стенкой. Вал приводится во вращение силами притяжения магнитов разноименных полюсов, один из которых закреплен на ведущем валу, находящемся в атмосфере, а другой - на ведомом, находящемся в вакууме.

Внешняя кольцевая система 1 постоянных магнитов (рис. 3.1.41) обычно вращается с помощью приводного электродшпателя и увлекает за собой мвгнитопровод 2 ведомого вала, который приводит в двюкение исполнительный механизм. Этн магнитные системы разделены герметичной стенкой 3 из стали аустеннтного класса, имеющей большое элекгрическое сопротивление. В большинстве случаев )з - 0,5 ... 1,5 мм, л = 0 ... 3000 мин г, 1з / Л = 0 ... 0,075. Тогда КПД магнитной муфты-ввода составлжт около 0,98. При правильном выборе материалов и параметров заметное снижение КПД будет происходить при частоте вращения свыше 104 мин г. Электромагнитные и магнитные вводы используются для быстровращающихся устройств, работающих в ввхууме, например в турбомолекулярных насосах.

Рве. 3.1.41. Мыватвый введ вуыяеюзю а - разрез ло аси; б — развертка лс схрувиестя Вводы движения через сплошную стенку позволяют резко уменьшить газовый поток из ввода внутрь вакуумной камеры по сравнению с потоками, характерными для движения через отверстие. Поток газа из вводов с шрметичной немвгннтной стенкой определяется лишь проинпаемостью тонкого участка стенки авода, через который осущестюзяегся передача движения, поэтому они пригодны дчя использования в статических вакуумных системах или при высоком вакууме 10 З - 10'е Па.

Механические характеристики таких передач хуже, чем передач через отверстие вследствие разомкнутости вала и опредшгяются суммой харю пер испгк промежуточных элементов. Вследствие малого шзовыделения такие вводы в большинстве случаев яшшются единственно прзподными Юи комплектоваюи сверхвысоко-вакуумного оборудования.

Наиболее эффективное нсполыование вводов через сплошную стенку достигается тогда, когда кроме пассивной функции герметнзирующего устройства (вводы-муфты) последнее испсльзуегся дчя трансформации движения (зубчатая волновая передача); в этом случае обеспечиваются высокая точносп, исполизпельного органа и передача больших усилий. В последнее время появилась тенденция применения привода, целиком размещаемого внутри вакуумной камеры, - автономного вакуумного привода.

В таком приводе не используются вакуумные вводы двюкення, что позволяет сделать конструкцию более жеспсой, точной, но требует использования определенного набора конструктивных материалов, обладающих малым газовыдсяением и не теряющих при обезгаживании своих функциональных, свойств (например, свойств изоляции обмоток электродвигателей, свойств магнитов, подвшхных контактов и т.п.). Гидроцилиндры (рнс. 3.1.38) для первмещения стола в установке электронной литографии (см. рис, 3.1.26) можно считать вариантом автономного привода.

Как показывает анализ компонентов шзовыделення, из такого привода только шзовыдечение резины ТРО и прилеппоших к ней непрогреваемых Глава 3. 1 ВАКУУМНОЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ 292 зм) З~ Рве. 3.1.42. Схевм ерввохое во освеае увроеаооиоа уаругеа Хофериоява атарвтого таво металлических поверхностей определяет суммарный поток газовыделения (для данного примера Дг 10 т мзПа с г).

Прогреваемый автономный вакуумный привод позволяет реализовать конструкции, в которых газовыделение будет ограничиваться лишь двумя состаВляюшнмн Ъ=0 +Яв. зл.б. кОнстРтвщии приводОВ иа ОсиОВВ управлявыой Упругой дханзрыапии Применение приводов на основе управляемой упругой деформации для формирования перемещений и снл в высоком вакууме позволяет создать герметичные механизмы различного назначения с полным исюпочением пар трения движения, отсутствием привносимой дефекпюсти в виде часпщ износа и быстродействием на уровне 0,1 — 0,2 с.

Основой механизмов этого типа являвпся тонкостенные герметичные пневматические пружины с различным законом изменения радиуса кривизны центральной оси, имеющие некруг- лую форму нормального поперечного сечения. Давление, подаваемое во внутреннюю полость привода, вызьпает его деформирование, которое не должно выходить за пределы упругой области. В зависимости от перемещении и вида траектории исполнительного движения применяют три вида приводов: с незамкнутым контуром, очерченным по постоянному нли переменному радиусу кривизны; с замкнутым контуром, образованным герметично соединенными между собой д)тами улрутодеформируезаах элементов, создающих единую полость; с прямолинейной осью пылкого нли спиралевидного типа.

Приводы открытого типа (рис. 3.1.42) харюсгеризуются возможностью моделированияня конфигурации центральной оси по определенному закону югя получения требуемого направления траектории перемещения свободного конца и последовательно соединенных с ннм элементов механизма. В ряде случаев эта характеристика очень ваи:на.

конструкции приводов нл основв унрлвлявмой унрутой двформлнии 233 Ряс. 3.1.43. Эараввруюаяю усгуевспа Рве. 3.1А5. Схвати Наиболес распространенным и технолопнным является привод с постоянным радиусом кривизны центральной оси (рис. 3.1.42, а), от которого зависит перемещение Х, которое в случае необходимости при подсоединении к елз свободному концу прямодинейного элемента в виде трубки или стрелаи позволяет увеличзпь перемещение до Х1 (рис.3.1.42, О).

На рис. 3.1.42, в - е показаны приводы, центральная ось которых изменяется по различным законам: соответственно по архимедовой спирали, параболе, синусоиде, Пшерболе. На рис. 3.1.42, лс приведена схема многовнткового привода, позволвющего получить угловое перемещение при четном числе витков с траекторией, близкой к окружности. На рис.

3.1.42, з показана схема поворотного устройства, в котором через центральный коллектор 1 давление подается одновременно в три привода 2 с идентичными параметрами, которые передают движение на обойму 3. Возможно формирование с помощью незамкнутых контуров прямолинейного леремешензи (рис. 3.1.42, и). На рис. 3.1.42, х приведены наиболее распространеннме и достаточно технологичные формы нормального поперечного сеченик улругодеформируемого элемента.

При одном и том же отношении полуосей а/в форма сечения оказывает юпщннс на чувствительность привода. На рио. 3.1.42, л, и изображены варианты замкнупах контуров приводов, формирующих линейное перемещение. На рис. 3.1.42, н, о приведенм схемы приводов с прямолинейной осью. Перемещение ю (от нескольких мкм до единиц мм) возникает за счет доформирования сечения. Привод этого типа используется в микроманипулвторах и юстнровочиых устройствах. Привод на рис.

3.1.42, о при спиральной деформации исходного линейного привода позволяет получить угловое перемещение до 10 — 12'. При расчете приводов управляемой упругой деформации используют энермтический метод (метод Ритца), но для каждого привода мегоды расчеш имеют свою специфику. Существуют таблицы параметрических рядов. Эти таблицы содержат следующие све- денна: исходный диаметр трубки-заготовки, и; толщину стенки, мм; радиус кривизны центральной оси, мм; форму нормального поперечного сечения; соотношение осей сечения а / (г, угловое перемещение, '; линейное перемещение, мм; силу, Н; допустимое давление, МПа.

Характеристики

Список файлов книги