Анализ вводов движения различных типов

СРАВНЕНИЯ ВВОДОВ ДВИЖЕНИЯ

Ввод движения является основным конструктивным элементом любого механического устройства, у которого исполнительный орган размещен в герметизированном объеме, а привод вне его. С помощью ввода движения в вакуумной аппаратуре ведомому звену механизма, расположенного в вакуумном объеме, передается от ведущего звена, расположенного в атмосфере, соответствующий вид движения (вращательный, поступательный, качательный или более сложный) и необходимое усилие.

В отличие от механических устройств, работающих в обычных условиях, к вводу движения в вакуум, помимо общих требований по механической прочности, долговечности, габаритным размерам и другим параметрам, предъявляются такие специфические для вакуумной техники требования, как надежность по герметичности, т. е. способность ввода в процессе длительной работы обеспечить или полное отсутствие натекания газов из внешней среды в вакуумный объем, или гарантированный его минимум, обусловленный назначением и конструкцией ввода, а также минимальное влияние на состав остаточной газовой среды в вакуумном объеме вследствие возможных газовыделений конструкционных материалов ввода.

Очевидно, что при конструировании вакуумной аппаратуры с подвижными в вакуумном объеме элементами необходимо выбирать такую конструкцию ввода движения, которая не оказывала бы существенного влияния на ее вакуумные характеристики в целом и обеспечивала бы при этом необходимую работоспособность перемещающегося в вакууме устройства при минимальных габаритных размерах и наименьшем числе кинематических звеньев всего вакуумного привода.



В зависимости от специфических особенностей вводов движения различные типы их находят свое практическое применение в довольно разнообразных условиях. Рациональный выбор вводов движения для применения в конкретных условиях осуществляется по следующим наиболее важным их характеристикам:

1) по величине общего газового потока, который поступает в вакуумный объем со стороны ввода. Этот поток в общем случае состоит из газового потока через уплотнитель ввода и газовыделения с поверхностей его конструктивных элементов, расположенных в вакууме. В ряде случаев при необходимости высокотемпературного прогрева стенок вакуумной камеры с целью их освобождения от газовых молекул необходимо оценивать возможную дополнительную нагрузку на систему откачки в режиме обезгаживания за счет газового потока вследствие газопроницаемости тонких стенок ввода при повышенных температурах;

2) по масс-спектрометрическому составу газового потока, который поступает в вакуумную камеру через ввод и может определяться такими процессами, как испарение жидких смазочных материалов, образование газообразных продуктов в результате механического и термического разрушения окисных и антифрикционных пленок в узлах трения ввода, а также процессами физико-химического взаимодействия газовой среды вакуумной камеры с конструкционными материалами ввода при повышенных температурах, различных облучениях и т. д.;

3) по диапазону рабочих температур, в котором ввод полностью сохраняет свою работоспособность;

4) по степени опасности для вакуумной аппаратуры механических повреждений ввода и главным образом по опасности разгерметизации вакуумного объема;

5) по виду и характеру передаваемого движения (качательное, поступательное, вращательное, сложное, с редукцией);

6) по величине максимально возможной передаваемой вводом нагрузки с учетом его габаритных размеров;

7) по максимально допустимой скорости и величине перемещения ведомого звена в вакууме;

8) по кинематической точности;

9) по конструктивно-технологическим и эксплуатационным особенностям: влиянию на габаритные размеры и конструкцию вакуумного привода в целом, удобству и технологичности периодической регулировки и замены быстро изнашиваемых деталей, возможному действию перепада давления атмосфера — вакуум и т. д.;

10) по стоимости.

КЛАССИФИКАЦИЯ ВВОДОВ И ИХ ВАКУУМНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

Так как вакуумные характеристики ввода в наибольшей степени зависят от способа герметизации его вакуумной части, то естественно принять при классификации вводов в качестве основных признаков способ и тип уплотнения его движущегося звена, подразумевая под этим характер взаимодействия подвижного звена ввода с неподвижной стенкой вакуумной камеры, через которую осуществляется передача движения.

По способу уплотнения все вводы движения можно разделить на три группы:

1) вводы с контактным уплотнением, у которых движущееся звено, передающее нагрузку,. имеет механический контакт с не-подвижным уплотнителем, размещенным в стенке вакуумной камеры;

2) вводы с бесконтактным уплотнением, у которых движущееся звено непосредственно не имеет контакта со стенкой камеры и между ними есть гарантированный зазор;

3) вводы с деформируемым уплотнительным элементом, у которых движущееся звено связано с гибким герметичным уплотнителем, закрепленным в стенке вакуумной камеры и де-формирующимся в процессе работы ввода.

На рис. 1 представлена классификационная схема вакуумных вводов движения, в которой каждая из этих трех групп вводов в зависимости от типа уплотнения разбита на классы, а в зависимости от конструктивно-эксплуатационных особенностей уплотнительного узла — на виды вводов.

Классификация каждого из представленных на схеме видов вводов может быть более детализирована в зависимости от еще целого ряда важных признаков, например типа движения, характера кинематической связи между ведущим и ведомым звеньями, характера трения в вакууме и т. д.

Более подробная классификация наиболее перспективных для широкого применения типов вводов, а именно: контактных с твердым уплотнителем, сильфонных и волновых, будет дана соответственно в гл. 2, 3 и 4, а общие схемы и особенности остальных типов вводов будут описаны ниже.

Вводы с контактным уплотнением На рис. 2 показаны принципиальные схемы двух вводов с контактным уплотнением и жидким уплотнителем 1 для передачи Б вакуум с помощью вала 2 вращательного движения при перепаде давления с обеих сторон жидкости (р>р2).

При уплотнении тонкой пленкой жидкости используется эффект равновесного состояния сил поверхностного натяжения пленки в малом зазоре и перепада давления. Так, при уплотнении вращающегося вала тонкой пленкой специального вакуумного масла можно обеспечить передачу в вакуум до 10-8 мм рт. ст. вращательное движение с частотой вращения до 10 000 об/мин при перепаде давления 10 мм рт. ст., а при использовании легкоплавкого сплава галлий — олово —индий с частотой до 10 об/мин при перепаде давления 6 мм рт. ст.

Очевидно, наиболее подходящим для применения в таких вводах может быть галлий, так как он смачивает почти все материалы, включая стекло и керамику, остается жидким в широком интервале температур (от 30 до 1900°С), не является токсичным. Однако при применении галлия необходимо принимать во внимание его вредное корродирующее воздействие на конструкционные материалы. По отношению к галлию при не-высоких температурах стойкими являются такие материалы, как графит, керамика, стекло, а при высоких — тантал, вольфрам, цирконий.

Отметим также, что галлий имеет достаточно хорошие антифрикционные свойства и может быть эффективной вакуумной смазкой, что очень важно для обеспечения длительной работоспособности вводов с контактным уплотнением при микро-метровых зазорах.

Во вводах с гидростатическим затвором разность давлений Р1—р2 должна уравновешиваться столбом жидкости Дл.

Для уменьшения необходимого столба жидкости обычно затвор размещают в промежуточной камере с самостоятельной откачкой, что уменьшает перепад давления.

Принцип гидростатического затвора можно использовать при конструировании вводов как для вращательного движения с большими скоростями, так и для небольших линейных перемещений.

В настоящее время уже накоплен опыт конструирования и эксплуатации ряда типов таких устройств, у которых в качестве уплотнительной жидкости используются различные легко-плавкие металлы и сплавы на основе олова, индия, а также ртуть.

В случае применения ртути оказалось возможным передать в вакуум 10-9 мм рт. ст. вращение с частотой до 25000 об/мин. Серьезный эксплуатационный недостаток вводов с жидкостным затвором заключается в том, что они могут работать, как правило, только при вертикальном расположении вала.

В практике конструирования вакуумной аппаратуры вводы с контактным жидким уплотнением встречаются весьма редко вследствие их существенных недостатков: необходимость в про-межуточной откачке, возможность аварийного выброса уплотнительной жидкости в вакуумную камеру в случае повышения давления в камере предварительного разрежения, необходимость в дополнительных нагревательных устройствах при применении легкоплавких металлов,. из-за токсичности ртути, воз-можности быстрой коррозии конструкционных материалов при их взаимодействии с расплавленными металлами и опасности проникновения паров рабочих жидкостей в вакуумный объем при повышении температуры в зоне уплотнения.

В табл. 3 приводятся значения упругости паров металлов, которые применяются в расплавленном состоянии в качестве уплотнительных жидкостей в контактных вводах с жидким уплотнением.

Одним. из новых направлений в конструировании контактных вводов с жидким уплотнителем является использование в качестве рабочей жидкости специальных коллоидных растворов с взвешенными в них магнитными частицами малых размеров (до 100 А), работающих в магнитном поле. При этом обеспечивается высокая надежность уплотнения при небольших габаритных размерах ввода в целом. Так, в одной из конструкций подобного ввода при диаметре вала 4,8 мм габаритные размеры корпуса не превышали 13,4 мм по наружному диаметру и 25,4 мм по длине.

Так как в конструкциях высоковакуумных вводов с жидким уплотнителем используется, как правило, промежуточная откачка, то для уплотнения вала на входе в промежуточный объем обычно применяются наиболее простые по конструкции контактные вводы с твердым уплотнителем.

Принципиальные схемы трех различных конструктивных вариантов контактных вводов с твердым уплотнителем показаны на рис. 3. Их принципиальное отличие друг от друга заключается в том, что в первом случае для обеспечения нормальной работоспособности уплотнителя требуется, как правило, обязательное наличие в зоне трения специальной вакуумной смазки и регулируемого поджима с помощью гайки 2 уплотнителей 1, которые могут быть выполнены или в виде плоских (уплотнение типа Вильсона), или в виде круглых резиновых прокладок. Во втором случае уплотнителем 1 является армированная резиновая манжета с собственным пружинным поджатием рабочей кромки манжеты к поверхности вала (при использовании армированных манжет для повышения надежности уплотнительного узла обычно устанавливают также две или три манжеты и полость между ними заполняют вакуумной смазкой).

В третьем варианте ввода используется уплотнитель 1 в виде тонкостенной трубки из самосмазывающегося материала, например фторопласта, не требующего при своей работе дополнительной вакуумной смазки. Так как самосмазывающиеся материалы, подобные фторопласту, не имеют высоких упругих свойств и им присуща склонность к значительной остаточной деформации, то этот недостаток обычно стремятся на практике скомпенсировать конструктивными мерами, например применением дополнительных резиновых прокладок 3, устанавливаемых на втулках-уплотнителях и поджимаемых гайкой 2 для периодического поджима уплотнителя к поверхности вала по мере износа уплотнителя.

Поскольку в уплотнительном узле подобных контактных вводов имеет место трение движущегося вала с неподвижным твердым уплотнителем, то их работоспособность и вакуумно- технические характеристики зависят от таких механических я физико-химических факторов взаимодействия контактирующих материалов вала и уплотнителя, как температура в зоне трения, скорость движения вала и величина контактного давления, характер трения, состояние поверхности вала, вязкость и испаряемость смазки, характер взаимодействия смазки и продуктов, ее разложения с газовой средой, газопроницаемость и газовыделение материала уплотнителя, его износостойкость и т. д.

Необходимо отметить, что контактные вводы с твердым уплотнителем, как правило, лучше работают при передаче вращательного движения, чем поступательного, что можно объяснить более вероятным образованием в результате износа продольных сквозных рисок при поступательном движении вала на уплотнителе и на валу, а также возможными геометрическими погрешностями формы вала по длине.

Вводы с твердыми уплотнителями получили наиболее широкое распространение в практике конструирования вакуумной аппаратуры, особенно промышленного назначения, с вакуумом до 10~5 —10~6 мм рт. ст. вследствие ряда своих преимуществ. К числу наиболее важных из них следует отнести следующие:

1) простота конструкции и относительная легкость замены уплотнителя;

2) возможность размещения подшипниковых опор вала вне вакуумного объема;

3) возможность создания «сухой» и в том числе безмасляной зоны уплотнения, т. е. возможность применения таких вводов в аппаратуре с безмасляным вакуумом;

4) универсальность с точки зрения возможности передачи в- вакуум любого вида движения и усилия;

5) принципиальная возможность существенного снижения натекания через ввод с помощью применения нескольких уплотнительных зон и промежуточной откачки.

Однако серьезным недостатком контактных вводов с твердыми уплотнителями является ограниченный температурный диапазон (—15-f+200o С) их применения, существенные ограничения по скорости движения и неизбежность натекании в вакуумный объем через зону уплотнения.

Вводы с бесконтактным щелевым уплотнением В отличие от вводов с контактным уплотнением у вводов с бес-контактным уплотнением в принципе отсутствует механическое трение между звеном, передающим движение и усилие в вакуум, и герметизирующей стенкой, что делает их исключительно надежными с точки зрения износостойкости уплотнительного узла.

На рис. 4 показаны две конструктивные схемы вводов с бесконтактным уплотнением, в которых по всей длине уплотнителя между поверхностью подвижного вала и стенкой вакуумной рабочей камеры имеется зазор, образующий сквозной канал с малой проводимостью между промежуточным и рабочим вакуумными объемами. Отличие же этих конструктивных схем заключается в том, что в первом случае зазор а образован между вращающимся или поступательно движущимся валом 1 и неподвижной втулкой 2 на длине I, а во втором зазор образован в виде нескольких последовательно расположенных узких щелей между плоскими дисками 2 быстровращающегося вала 1 и неподвижными дисками 4 втулки 3.

В целом ряде случаев практического применения вводов с щелевым уплотнением оказывается вполне достаточным для обеспечения требуемого в данном объеме вакуума, чтобы скорость натекания S составлял а не бол ее 0,1 от быстроты откачки S0 вакуумного объема, т. е. S0,1 S0.

Проводимость щелевого канала U зависит от режима течения газа в канале, рода газа и его температуры, геометрических размеров и конфигурации щели.

Для наиболее часто применяемых на практике кольцевой и прямоугольной форм поперечного сечения щели формулы для подсчета проводимости воздуха при комнатной температуре приведены в табл. 4.

Для уменьшения натекания через щелевой канал, как это следует из формул табл. 4, необходимо увеличивать длину канала U уменьшать зазор а и снижать давление р за счет уменьшения давления на входе в канал (для вязкостного режима течения газа в канале).

С помощью вводов с щелевым уплотнением можно обеспечить передачу движения в вакуум до 10-7—10-9 мм рт. ст., однако при этом необходимо обеспечить, как правило, очень малые проводимости щелевого канала (не более 0,1 л/с) и большие перепады давления на его концах (не менее двух-трех порядков) при достаточно малом давлении на входе (10-4—116 мм. рт. ст.). При откачке вакуумного объема со значительной скоростью (например, более 1000 л/с) эти требования несколько снижаются.



Так как вводы с щелевым уплотнением позволяют передать в вакуум практически любой вид движения при довольно разнообразной конфигурации щелевого канала, то такие вводы начинают широко применяться в вакуумном машиностроении в конструкциях шлюзовых устройств, а также в сверхвысоковакуумных установках, выполненных по схеме вакуум в вакууме.

При передаче в высоковакуумный объем вращательного движения с большой скоростью может быть использован для уплотнения вала принцип молекулярной откачки газов, применяемый в турбомолекулярных насосах.

Во вводах с молекулярным уплотнением создается направленный поток молекул газа в зону с большим давлением за счет сообщения молекулам направленного импульса скорости при их столкновении с быстровращающимися поверхностями дисков ротора в узких щелях.

Линейная скорость дисков в этом случае должна быть очень высокой, порядка 400 м/с.

Вводы с молекулярным уплотнением могут обеспечить перепад давлений между рабочей и промежуточной камерой до трех-четырех порядков, однако для передачи движения в вакуум широкого практического применения такие конструкции ввиду их специфичности и сложности не получили.

Наиболее серьезными конструктивно-эксплуатационными не-достатками вводов с щелевым и молекулярным уплотнением являются:

1) необходимость применения предварительной откачки;

2) зависимость величины вакуума в рабочем объеме от величины давления в промежуточной камере и возможность аварийной разгерметизации рабочего объема при выходе из строя системы предварительной откачки;

3) постоянное натекание через ввод в рабочий объем;

4) высокие требования к точности изготовления;

5) необходимость в дополнительном уплотнении в зоне атмосфера — промежуточная камера.

Вводы с бесконтактной магнитной связью В отличие от вводов с щелевым уплотнением бесконтактные вводы с магнитной связью между ведущим звеном в атмосфере и ведомым звеном в вакууме практически не оказывают заметного влияния на вакуумные условия в рабочем объеме и отличаются наибольшей вакуумной надежностью по сравнению с другими типами вводов.

Отсутствие контактного взаимодействия подвижных элементов магнитного ввода со стенкой вакуумной камеры и герметичное разделение ведущей и ведомой его частей с помощью перегородки, которая, помимо действия перепада давления атмосфера — вакуум, не испытывает в процессе работы ввода никаких нагружений, обеспечивают высокую надежность магнитных вводов по герметичности.

Герметичные перегородки в магнитных вводах обычно выполняются или в виде плоских диафрагм, или в виде цилиндри-ческих оболочек из немагнитных материалов (нержавеющая сталь, латунь или медь, стекло, тефлон и др.).

«Загрязнения» вакуумного объема со стороны магнитного ввода могут быть обусловлены только газовыделениями его кон-струкционных элементов и особенно узлов трения, а также га-зопроницаемостью тонкой перегородки.

В зависимости от способа создания магнитной связи между ведущим и ведомым звеньями наиболее часто применяемые на практике магнитные вводы можно разделить на три основных типа:

1) вводы с экранированным электродвигателем или с элек-тромагнитной муфтой для передачи вращательного движения;

2) вводы с постоянными магнитами для передачи вращательных и поступательных движений;

Вакуум 3) вводы с соленоидным приводом для обеспечения в вакууме периодических вращательных, поступательных и качательных движений.

На рис. 5 показаны принципиальные схемы вводов с магнитной связью, которые применяются при конструировании вакуумной аппаратуры.

На рис. 5, а представлена схема ввода с экранированным электродвигателем, у которого между ротором У, расположенным в вакууме, и статором 2, находящимся вне вакуумного объема, имеется герметичный экран 3 в виде тонкостенной оболочки из немагнитного материала. Такая схема передачи вращения в вакуум эффективно использована, например, в конструкциях турбомолекулярных насосов.

Основным фактором, ограничивающим работоспособность вводов с экранированным электродвигателем или электромагнитной муфтой, является долговечность вакуумных подшипников ротора ввода.

Необходимо отметить, что при использовании металлических герметичных перегородок вводы подобных конструкций могут применяться в прогреваемой высоковакуумной аппаратуре. В этом случае необходимо обеспечить возможность удобного и быстрого съема внешнего индуктора вместе с приводным электродвигателем.

Так, в одной из примененной на практике конструкции про-греваемого ввода с электромагнитной муфтой скольжения с ис-пользованием электромагнитного поля постоянного тока герме-тичная оболочка была изготовлена из нержавеющей стали Х18Н9Т толщиной 0,2 мм при общем зазоре между индуктором и ротором, равным 0,5 мм.

В настоящее время накоплен значительный опыт по методам расчета и рационального конструирования герметичных приводов с экранированными электродвигателями и электромагнитными муфтами.

Рассмотрим схемы вводов с постоянными магнитами. На рис. 5,6 представлена схема радиального ввода с ведущим наружным магнитом 1 и внутренним магнитом 2 для передачи в вакуум вращательного и поступательного движения ведомому валу 3, на котором закреплен внутренний магнит. На рис. 5, в показана схема аксиального ввода для передачи вращательного движения ведомому валу 3 с внутренним магнитом 2 от внешнего аналогичного магнита 1.

В отличие от радиальной конструкции ввода, которая имеет наименьшие радиальные габаритные размеры и позволяет при-менить герметичную оболочку цилиндрической формы как наи-более эффективную, аксиальная конструкция магнитного ввода обеспечивает минимальные осевые габаритные размеры ввода, но наличие в этом случае тонкой плоской диафрагмы 4 (рис. 5, в), испытывающей действие перепада давления атмосфера — вакуум, может существенно ограничивать габаритные размеры магнитной системы и в связи с этим величину передаваемой вводом нагрузки.

Во вводах с постоянными магнитами применяются в качестве магнитных материалов сплавы на Fe—А1—Ni—Со основе (типа магнико) и магнитно-твердые ферриты.

В случае необходимости применения магнитов сложной формы может быть использован сплав типа 10НДК24, из которого можно получать литые заготовки магнитов специальной конфигурации.

Конструктивно магнитные системы вводов с постоянными магнитами могут выполняться самыми различными способами.

Так, в одной из конструкций аксиального магнитного ввода были применены шести-полюсные магниты в виде цилиндрических стержней из сплава альнико диаметром 38 мм, с помощью которых была обеспечена передача в вакуум 10~7 мм рт. ст. через герметичную перегородку в виде кварцевого диска диаметром 60 мм и толщиной 2 мм вращательного движения с частотой до 10 000 об/мин.

Для передачи в вакуум вращения через цилиндрическую ме-таллическую оболочку толщиной 0,3—0,5 мм может быть при-менена радиальная двухполюсная магнитная система из никель-кобальтового сплава с направленной кристаллизацией.

Для повышения передаваемого вводом вращающего момента без увеличения его радиальных габаритных размеров может быть использована сдвоенная радиальная магнитная система, состоящая из двух последовательно расположенных внешних ведущих кольцевых магнитов, вращаемых электродвигателем, и двух внутренних кольцевых магнитов, установленных на ведомом валу в вакууме [18].

С помощью комбинированных магнитных вводов можно обеспечить передачу в сверхвысокий вакуум одновременно по-ступательного и вращательного движений. Одна из испытанных на практике конструкций подобного комбинированного ввода обеспечила передачу в вакуум 10-9 мм рт. ст. вращающего момента до 1,0 кгс-м ведомому звену, смонтированному в подшипниках качения на сильфонном штоке с рабочим ходом до 5 мм.

Особенность конструкции данного комбинированного ввода заключается в том, что внутренний магнитный блок, расположенный в вакууме, является по существу магнитной опорой для внешнего магнитного блока, расположенного в атмосфере; поэтому при поступательном перемещении внутреннего магнита вместе с сильфонным штоком перемещается также и наружный магнит, посаженный свободно на корпус из нержавеющей стали.

Сравнительные испытания трех различных магнитных систем этого ввода с магнитами из разных материалов и конфигураций показали, что наилучшие свойства при одинаковых габаритных размерах «имеют кольцевые металлокерамические магниты. При этом высота этого ввода не превышает 300 мм, а наибольший радиальный размер по блоку внешних магнитов составляет 89 мм. В ходе испытаний было выявлено, что для уменьшения газовыделений внутренний магнит следует поместить в герметичную тонкостенную оболочку из нержавеющей стали.

В результате проведенных испытаний ряда конструкций маг-нитных приводов были получены следующие результаты, харак-теризующие технические возможности магнитных вводов ради-ального типа с внешними ведущими постоянными магнитами: привод обеспечивал передачу вращающего момента до 270 кгс-см через экранирующую оболочку из стали Х18Н10Т толщиной 1,5 мм и наружным диаметром 204,6 мм с помощью десяти-полюсных магнитов, длина которых в осевом направлении составляла 76 мм, высота 18 мм, ширина у основания — 18 мм и ширина по вершине полюса 15 мм. Внешние и внутренние магниты «мели чередующиеся полярности и были изготовлены из сплава магнико.

К числу недостатков вводов с постоянными магнитами, которые ограничивают область их применения, относятся следующие:

1) нежесткая связь между ведущим и ведомым звеньями и возможность при увеличении нагрузки «расцепления» магнитов;

2) наличие магнитных полей, что в некоторых случаях делает магнитные вводы непригодными для применения, особенно в вакуумной аппаратуре с электронными и ионными пучками;

3) значительный вес и габаритные размеры магнитной системы при передаче больших нагрузок;

4) конструктивные трудности фиксации положения ведомого звена в вакууме;

5) ограничения по температуре прогрева в связи с термическими свойствами магнитных материалов.

Если в высоком вакууме требуется обеспечить небольшие периодические поступательные или качательные движения с от-носительно невысокими усилиями, а также прерывистые враща-тельные движения с использованием дополнительных кинемати-ческих устройств, как правило, находят применение магнитные вводы с соленоидным приводом.

На рис. 5, г показана принципиальная схема ввода с соленоидным приводом 1 и храповым механизмом в вакууме для обеспечения периодических поворотов ведомого колеса 2, расположенного в вакууме, а на рис. 5, — схема соленоидного ввода для периодических качательных движений в вакууме. В обоих случаях электромагнитная катушка соленоида располагается в атмосфере.

В отличие от конструктивной схемы первого ввода, у которого поступательно перемещающийся якорь 3 расположен в вакууме и герметизируется с помощью тонкостенной цилиндрической оболочки 4 из немагнитного материала, во втором случае якорь 3 расположен в атмосфере, а магнитная связь с исполнительным звеном 2 осуществляется через тонкую» немагнитную диафрагму 4.

В некоторых случаях возникает необходимость размещения электромагнита непосредственно в вакууме. В этом случае це-лесообразно разместить электромагнитную катушку в герметичной оболочке. Так, описана конструкция соленоида для работы в сверхвысоком вакууме, у которого электромагнитная катушка помещена в вакуумно-плотный разъемный корпус, заполняемы» гелием с целью последующего контроля герметичности корпуса и улучшения отвода тепла от катушки к корпусу.

Возможность высокотемпературного обезгаживания или прогрева вводов с соленоидным приводом определяется главным образом вакуумно-термическими свойствами материалов электроизоляции катушки и якоря.

Ввиду простоты конструкции и высокой надежности по гер-метичности соленоидные вводы нашли широкое применение в различных типах малогабаритных электромагнитных быстро-действующих вакуумных клапанов, в частности в системах аварийной блокировки и импульсного напуска газов.

Для предотвращения заедания якоря соленоидные вводы рекомендуется устанавливать, как правило, в вертикальном положении.

Вводы с неметаллическим деформируемым уплотнителем Так как обычно в качестве материала деформируемого уплотнительного элемента во вводах этого типа используются раз-личные вакуумные резины, то такие вводы находят свое применение при конструировании не прогреваемой аппаратуры с вакуумом до 10~6 мм рт. ст. без особых требований к масс спектрометрическому составу остаточной газовой среды в вакуумном объеме.

В случае использования специальных температуростойких резин конструкции таких вводов могут допускать прогрев да температуры 150° С.

С помощью вводов с резиновым деформируемым уплотнительным элементом можно передать в вакуум поступательное, качательное и вращательное движения.

Принципиальные конструктивные схемы вводов с резиновыми деформируемыми уплотнительными элементами показаны на рис. 6.

Ввод, схема которого представлена на рис. 6, а, обеспечивает поступательное перемещение штока 1 в вакууме с герметизацией с помощью резиновой цилиндрической диафрагмы 2 внешний край которой закреплен в корпусе вакуумной камеры, а внутренний на штоке. Цилиндрические резиновые диафрагмы допускают перегиб 180°, поэтому при их использовании можно обеспечить значительные перемещения в вакууме. При применении плоских резиновых диафрагм, которые наиболее часто используются в конструкциях пневматических вакуумных клапанов и вентилей для систем низкого и среднего вакуума, а также в диафрагменных вакуумных приводах, рабочий ход штока не превышает 10% от величины наружного диаметра свободной части диафрагмы. При применении куполообразных резиновых диафрагм, у которых высота купола обычно не превышает 74 диаметра диафрагмы, величина хода может достигать высоты диафрагмы.

Качательное движение в вакууме с углом качания а=10ч-4-20° можно осуществить с помощью ввода, схема которого приведена на рис. 6,6. Рычаг 1 с помощью шарнира качается относительно оси А, закрепленной в корпусе вакуумной камеры, и герметизируется с помощью плоской резиновой диафрагмы 2, которая при этом испытывает сложные изгибные деформации.

Схемы вводов с резиновым деформируемым уплотнителем для передачи в вакуум вращательного движения по своей конструкции являются наиболее сложными.

У ввода, приведенного на рис. 6, в, передача вращения от ведущего вала 1, расположенного в атмосфере, к ведомому валу 5, находящемуся в вакууме, осуществляется с помощью двух скошенных дисков 2, взаимодействующих друг с другом через шарики 3, размещенные в сепараторах 4, и шайбу 6, которая при вращении ведущего вала совершает качательные движения относительно его оси и через шарики начинает приводить во вращение ведомый вал. Гибкая диафрагма, герметизирующая ввод, может быть выполнена в виде резинового кольца, внешний край которого закреплен в корпусе ввода, а внутренний на качающейся шайбе, как это показано на рис. 6, б, или в виде сплошной по диаметру, но составной по толщине гибкой мембраны с внутренней тонкостенной металлической и двумя внешними резиновыми прокладками.

Во втором случае общая надежность ввода по герметичности, естественно, повышается, но при этом одновременно увеличиваются и усилия, необходимые для деформирования уплотнительной мембраны.

У ввода, показанного на рис. 6, г, при вращении ведомого диска 3 со скошенным торцом сообщается прецессионное движение коническому колесу 2, по которому при этом обкатывается ведомое коническое колесо 1.

Герметизация ввода обеспечивается гибкой диафрагмой 4,. закрепленной между торцами ведущего диска и конического колеса и в корпусе ввода Во вводах такой конструкции в качестве герметизирующего деформируемого элемента могут быть применены и другие типы уплотнителей, например гофрированные мембраны или сильфоны. Однако необходимо отметить, что если в конструкциях такого типа вводов не предусмотрены специальные устройства, разгружающие уплотнительный деформируемый элемент от скручивающих усилий, которые возникают в процессе работы ввода, то в этом случае, как правило, существенно ограничены или долговечность уплотнителя, или величина передаваемой в вакуум нагрузки.

Для передачи в вакуум значительных по величине вращающих моментов А. И. Пипко и В. Я. Плисковский применили вакуумный привод с вводом вращения с качающимся коническим колесом и резиновой диафрагмой в качестве уплотнителя.

В этой конструкции для предотвращения качающегося конического колеса от вращения вокруг собственной оси и, следовательно, предохранения резиновой диафрагмы от скручивания, коническое колесо закрепляют на пространственном шарнире, полностью разгружающем диафрагму от действия передаваемого вращающего момента.

Компактная конструкция герметического редуктора с качающимся зубчатым колесом и его диафрагменным уплотнением предложена С. В. Куликовым и Л. Я. Уквольбергом. Для снижения осевых нагрузок на качающееся колесо и предохранения его от проворота вокруг собственной оси при передаче значительных по величине вращающих моментов, в этой конструкции предусмотрено шарнирное закрепление качающегося колеса на неподвижной оси, а качание колеса осуществляется с помощью поводкового ролика, установленного в подшипниковых опорах на этой же оси и приводимого во вращение от ведомого вала через зубчатую передачу. Компактность редуктора достигается за счет того, что шарнирное соединение размещено в атмосферной части ввода внутри качающегося колеса.

Во вводах с качающимся коническим колесом передача вращения в вакуум осуществляется с редукцией, величина которой зависит от соотношения чисел зубьев и геометрических параметров зацепления конической пары.

Большое передаточное число при передаче вращения в вакуум можно обеспечить в конструкции ввода, выполненного по схеме, приведенной на рис. 6.

У этого ввода в герметичную гибкую диафрагму 1 встроено зубчатое колесо 3 с внутренними зубьями, расположенными в изолированной перегородкой части колеса. На ведущем валу 4 закреплен эксцентрик 5, между наружной поверхностью которого и внутренней поверхностью зубчатого колеса установлены ролики 6.



На ведомом валу 8 закреплено зубчатое колесо 7, которое находится в зацеплении с колесом 3. Таким образом, при эксцентричном колебательном движении колеса 3 относительно оси ввода при вращении ведущего вала будет происходить планетарная обкатка колеса 3 относительно колеса 7 и последнее начнет вращаться. Для предотвращения проворота колеса 3 относительно своей оси и скручивания диафрагмы установлены два кривошипных механизма 2 под углом 90° (на схеме условно показан один).

Надежность вводов вращения с герметизацией резиновыми диафрагмами во многом зависит от способа закрепления диафрагмы на подвижном узле. Наиболее эффективно это достигается при применении дополнительных крепежных деталей со специальной конфигурацией их уплотнительной части; при этом становится возможным использование самых простых по форме и изготовлению плоских резиновых диафрагм. Предложен также ряд конструкций вводов с диафрагмами специальной формы и более сложными способами их закрепления на подвижных элементах.

В качестве герметизирующих гибких элементов в конструкции вводов вращения могут быть применены также резиновые трубки или сильфоны. На рис. 6, е показана одна из конструкций ввода с гибкой трубкой в качестве герметизирующего элемента. При вращении ведущего вала 1 сообщается круговое качательное движение промежуточному пустотелому валику 3, один конец которого в виде цилиндрической цапфы расположен в пазу ведомого вала 5, а другой, имеющий форму шестигранника, вставлен с зазором в шестигранное отверстие неподвижного корпуса 2.

Благодаря такому сочленению промежуточный валик 3 не может в процессе колебательных движений поворачиваться вокруг своей оси; поэтому и резиновая трубка 4, одним концом закрепленная на корпусе 2, а другим на промежуточном валике 3, также не испытывает при работе ввода дополнительных скручивающих деформаций. Ведущий вал 1 в этой конструкции имеет изогнутую часть, которая размещена в подшипниковой опоре внутри промежуточного валика Известна более простая конструкция ввода с изогнутым ведомым валом и эксцентриковым ведущим валом, но без предохранения герметизирующей резиновой трубки от скручивания. Для повышения надежности уплотнительного узла в этой конструкции между внутренней поверхностью трубки и наружной: поверхностью изогнутой части ведомого вала вставлена проволочная спираль, а сама трубка имеет спиральную форму в виде резинового мешка.

На рис. 6, ж представлена конструкция эксцентрикового ввода с быстросъемным резиновым сильфоном, который можно легко заменить в случае его разгерметизации. В этой конструкции ведущий эксцентриковый вал 5 сообщает круговое колебательное плоскопараллельное движение промежуточной муфте 4, в которой имеются соосные отверстия, разделенные герметичной перегородкой; в них вставлены кривошип 1 ведущего и кривошип 2 ведомого вала 5.

При круговом колебательном движении муфты 4 под действием вращения ведущего эксцентрикового вала вращение передается ведомому валу, а его герметизация осуществляется с помощью сильфона 6, закрепленного в корпусе и на промежуточной муфте. В этой конструкции ввода, предназначенной для передачи небольших вращающих моментов, герметизирующий: гибкий сильфон не защищен от действия скручивающих усилий. В другой аналогичной конструкции ввода предложена защита резинового сильфона от скручивания с помощью цилиндрического штифта, закрепленного в промежуточной муфте и располагаемого в специальном пазу корпуса ввода.

При конструировании вводов с деформируемым резиновым уплотнительным элементом целесообразно принимать во внимание следующие соображения.

1 Долговечность ввода по герметичности существенно зависит от характера и величины рабочей деформации уплотнительного элемента, причем выбор его геометрических размеров существенно ограничен действием перепада давления атмосфера — вакуум. Во многих случаях, особенно при передаче вращающих моментов, резиновый уплотнитель находится в сложном напряженном состоянии, испытывает знакопеременные деформации и имеет ограниченный ресурс работы. Прочностной расчет таких уплотнителей сопряжен со значительными трудностями, и поэтому работоспособность подобных вводов должна проверяться с учетом реальных условий эксплуатации эксперимен-тально.

2 В случае необходимости применения таких вводов в аппаратуре с вакуумом порядка 10_6 мм рт. ст. и выше следует оценить величину возможного общего газовыделения в вакуумный объем с резинового уплотнительного элемента вследствие газоотделения с поверхности и газопроницаемости через его стенку, которое может составить весьма ощутимую дополнительную нагрузку на систему откачки, особенно при повышенных температурах уплотнителя. Для значительного уменьшения газовыделений резин (в 5— 10 раз) рекомендуется проводить предварительное обезгаживание резин в вакууме не ниже Ю-2 мм рт. ст. при максимально допустимых рабочих температурах в течение 10—15 ч с последующим их хранением в атмосфере сухого азота.

3 Для повышения долговечности резинового уплотнительного элемента рекомендуется его предохранять от возможного скручивания в процессе работы.

Физико-механические и вакуумные свойства некоторых марок резин, применяемых в качестве уплотнителей в вакуумной аппаратуре, приведены в табл. 7 и 8.

Вводы с металлическим деформируемым уплотнителем В отличие от вводов с резиновым деформируемым уплотнителем вводы с металлическим деформируемым уплотнительным элементом позволяют обеспечить передачу движения в вакуум до 10-10 мм рт. ст. и выше, поскольку их цельнометаллическая конструкция допускает проведение высокотемпературного обезгаживания вместе с другими конструктивными элементами высоковакуумной аппаратуры и сводит к минимуму влияние ввода на остаточную газовую среду в вакуумном объеме.

По принципу работы и конструкции уплотнительного элемента все вводы с металлическим деформируемым уплотнительным элементом можно разделить на две группы:

1) вводы, у которых уплотнительный гибкий элемент выполняет только функцию герметизации, « поэтому его деформации целиком определяются характером движения ведущего кинематического звена ввода, на котором закреплена подвижная часть уплотнительного элемента. В зависимости от типа гибкого уплотнителя такие вводы могут быть сильфонными или мембранными, а их принципиальные схемы по существу аналогичны соответствующим схемам вводов с резиновыми деформируемыми уплотнителями, причем наиболее работоспособными, а поэтому и наиболее часто применяемыми на практике, являются вводы с сильфонной герметизацией;

2) вводы, у которых все основные параметры передаваемого движения (кинематика, усилия) полностью определяются деформацией гибкого герметичного элемента, который в этом случае сам является одним из основных кинематических звеньев ввода. Такие вводы получили в нашей стране название волновых ввиду волнового характера перемещения рабочей деформации в гибком элементе.

Сравнение аналогичных по назначению сильфонных и волновых вводов показывает, что сильфонные вводы, как правило, более просты по конструкции, но имеют меньшую нагрузочную способность, особенно при повышенных температурах, а волновые вводы во многих случаях их применения обеспечивают технико-эксплуатационные преимущества, несмотря на определенные трудности изготовления и возможную значительную стоимость их гибких элементов.

Гибкие герметичные элементы волновых вводов по сравнению с сильфонами могут «иметь более толстые стенки, меньшую поверхность и лучшую структуру за счет мало стадийной техно-логии изготовления; это может способствовать уменьшению га-зопроницаемости гибкого герметичного элемента при высоких температурах и повышению его долговечности.

В узлах трения (подшипниковые опоры, зубчатое зацепление) в волновых вводах при аналогичных с сильфонными вводами передаваемых моментах возникают меньшие контактные давления (ввиду уравновешенности нагрузок на валах и много парности волнового зубчатого зацепления), что может способствовать общему повышению работоспособности узлов трения в вакууме и менее интенсивному образованию газообразных продуктов разложения вакуумных смазок и их выделению в вакуумный объем.

В волновых вводах без применения дополнительных кинема-тических звеньев можно обеспечить в вакууме винтовое и зна-чительное по величине поступательное перемещение ведомого звена.

Они позволяют получить большую редукцию при малых га-баритных размерах и небольшом числе кинематических звеньев, а также обеспечивают повышенную кинематическую точность передачи движения.

Волновые вводы имеют соосное расположение ведущего и ведомого валов и дают возможность использовать внутреннее пространство волнового ввода для встраивания дополнительных механических и электрофизических герметичных устройств.

Сильфонные вводы, как правило, при своем изготовлении не требуют специальной технологической оснастки, в их конструкции используются серийно выпускаемые металлические сильфоны, а в случае замены вышедших из строя сильфонов не требуются повышенные точности при их установке.

Цельнометаллические вводы движения могут оказывать влияние на величину давления и состав остаточной газовой среды в рабочем вакуумном объеме за счет газопроницаемости при повышенных температурах через тонкие стенки гибких герметичных элементов; газоотделения с их поверхности, которая, например у сильфонных поступательных вводов с последовательно приваренными несколькими сильфонами, может быть значительной, и образования газообразных продуктов в узлах трения в вакууме в результате термического разложения твердых смазок, разрушения окисных. пленок на поверхностях трения и их взаимодействия с остаточной газовой средой вакуумного объема.

Газовый поток, обусловленный газопроницаемостью тонкой металлической стенки вследствие диффузии газов через материал стенки, можно оценить по формуле где k — коэффициент проницаемости для данной системы газ — металл, определяемый как количество газа при нормальных условиях, диффундирующее через 1 см2 поверхности металла в секунду при толщине стенки 1 мм и перепаде давления по обе стороны стенки 760 мм рт. ст. (при данной температуре); F — эффективная площадь стенки; р—давление газа над стенкой; б — толщина стенки.

Расчеты показывают, что при высоких температурах для малых толщин и при значительной площади гибких герметичных элементов. скорость натекания водорода через ввод вследствие газопроницаемости его стенки в вакууме 10~7 мм рт. ст. и выше может составить значительную величину, соизмеримую и даже превышающую эффективную скорость откачки вакуумного объема. При этом необходимо учитывать, что данные табл. 9 получены для образцов в статических условиях, а в реальных условиях работы гибких металлических элементов вводов под действием циклических знакопеременных деформаций и периодических прогревов в атмосфере при обезгаживании в металлической стенке происходит образование структурных дефектов, способствующих значительному повышению ее газо-проницаемости.

Кроме того, общее увеличение газового натекания через цельнометаллический ввод движения может быть обусловлено такими дополнительными факторами, как наличие не плотностей в сварных и паяных швах и образование трещин, пор, расслоений и посторонних включений в кристаллической структуре стенки в процессе многооперационного изготовления гибких элементов. Например, в процессе производства сильфонов выполняются до 13—18 последовательных операций: вытяжки, термической обработки и химического травления.

При сравнении по газопроницаемости образцов из листового материала и круглого проката после его механической обработки необходимо учитывать, что газопроницаемость точеных образцов, как правило, в несколько раз выше.

Существенное снижение (в 5—10 раз) газопроницаемости металлических гибких элементов по водороду может быть до-стигнуто при гальваническом покрытии их медью или серебром.

Газовый поток, возникающий в результате газопроницаемости тонкой металлической стенки, является постоянным для данной температуры стенки, а поток, обусловленный газоотделением с внутренней поверхности стенки, уменьшается в процессе обезгаживания.

В реальных условиях обезгаживания, поскольку толщина гибкой стенки цельнометаллического ввода значительно меньше толщины стенки вакуумной камеры, конструкция цельнометаллического ввода на время обезгаживания высоковакуумной аппаратуры существенного влияния не оказывает.

Возможное «загрязнение» вакуумного объема за счет газо-образных продуктов разложения твердых смазок в узлах трения вводов пока изучено мало, хотя и очевидно, что степень такого «загрязнения» должна существенно зависеть от динамических и тепловых режимов работы узлов сухого трения в вакууме й от состава твердой смазки и остаточной газовой среды в вакуумном объеме.

ВЛИЯНИЕ ТИПА ВВОДА ДВИЖЕНИЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ВАКУУМНОГО ПРИВОДА

При конструировании вакуумного привода, включающего в себя ввод движения и привод, расположенный вне вакуумного объема, необходимо иметь в виду, что конкретный тип ввода движения может оказывать существенное влияние на вакуумно технические характеристики привода в целом: его кинематическую структуру, габаритные размеры, надежность, стоимость и т. д. При этом подразумевается, что при использовании любого из возможных для конструирования типов вводов выходные параметры вакуумного привода сохраняются неизменными.

Это соображение проиллюстрируем сравнением четырех кон-структивных схем вакуумных приводов, представленных на рис. 7 и имеющих в своем составе разные вводы движения: сильфонный ввод поступательного движения, контактный ввод вращения с твердым самосмазывающимся уплотнителем, сильфонный ввод вращения и волновой зубчатый ввод.

Каждый из четырех типов вакуумного привода имеет одно и то же назначение: обеспечить в вакуумной камере 1 периодический поворот на заданный угол вала 2, при котором происходит перемещение карусели 3, подшипниковые опоры которой движутся по винтовой поверхности неподвижной направляющей 4, закрепленной на опорном фланце 5. При этом для обеспечения фиксированного вертикального перемещения карусели относи-тельно вращающегося вала 2 на последнем имеются продольные грани, по которым перемещаются роликовые опоры карусели, а для предотвращения проворота карусели относительно вала предусмотрено специальное шпоночное устройство. Таким образом, при повороте вала 2 на заданный угол происходит винтовое перемещение карусели и установленных на ней дер-жателей 6 с обрабатываемыми изделиями 7, последовательно занимающими рабочее положение относительно входного патрубка вакуумной камеры, через который может осуществляться различная обработка изделий в вакууме: напыление, обработка электронным и лазерным лучом, ионное легирование и т. д.

Таким образом, во всех четырех случаях конструкция верхней части вакуумного механизма с карусельным устройством одинакова, а конструкция нижней части, связанная с вакуумным приводом, может быть различной и зависимой от типа примененного ввода движения.

Для всех вариантов конструкции вакуумного механизма режим смены изделий на рабочей позиции должен быть таким: время обработки и время поворота — регулируемое, вращение вала должно быть реверсивным для обеспечения возможности многократной обработки изделий за один вакуумный цикл без вскрытия камеры на атмосферу. Рабочий вакуум в камере в про-цессе обработки изделий должен быть не меньше 10-6 мм рт. ст.

Особенностью конструкции вакуумного привода с сильфонным вводом поступательного перемещения является то, что в этом случае для обеспечения периодического поворота вала на заданный угол с возможностью изменения направления вращения могут оказаться необходимыми три механических устройства.

1) Привод П с электродвигателем М, электромагнитной муфтой переключения Эм (при непрерывном режиме работы электродвигателя) и редуктором Р с кривошипным валом на выходе: это устройство в целом обеспечивает периодическое возвратно-поступательное перемещение штока сильфонного ввода.

2) Механизм для преобразования поступательного движения сильфонного штока в периодическое вращение вала 2, который расположен в вакууме и может иметь в своем составе следующие устройства: а) пружинный фиксатор угла поворота; б) основной механизм на сильфонном штоке с ведущим зубчатым сектором и с ведомым зубчатым колесом, кинематически соединенным с валом 2, например через храповик, для прямого его поворота; в) дополнительный аналогичный механизм для реверсирования вращения вала 2 после перемещения сильфонного штока в другое крайнее положение с одновременным перемещением при этом всего привода П.

3) Привод с электромеханизмом М2 для перемещения привода и сильфонного штока в одно из двух рабочих положений для прямого или обратного вращения вала 2.

Для обеспечения механической блокировки и последователь-ного включения всех устройств в этом случае необходима также установка нескольких конечных выключателей и достаточно сложная система электроблокировки.

Важнейшим преимуществом данной схемы вакуумного привода является то, что при цельнометаллической конструкции ввода движения и абсолютной его герметизации обеспечивается максимальная его надежность по герметичности за счет исполь-зования сильфона только с осевой деформацией, величина которой конструктивно может быть выбрана в допустимых пределах. Однако серьезными недостатками этой конструкции являются необходимость дополнительных кинематических узлов с парами трения в вакууме, отсутствие жесткой кинематической связи между сильфонным штоком и валом карусели, что может снижать общую надежность фиксированного поворота карусели, и необходимость дополнительного привода для обеспечения реверса. Это существенно усложняет конструкцию и увеличивает габаритные размеры атмосферной части привода.

В случае применения контактного ввода с фторопластовым уплотнителем, т. е. при выводе вала 2 в атмосферу, существенно упрощается конструкция привода в целом, так как в этом случае при жесткой кинематической связи вала с выходным звеном привода периодическое вращение вала с возможным реверсом обеспечивается только одним приводом Я, включающим в себя электродвигатель М, электромагнитную муфту переключения Эм и редуктор Р, например с мальтийским механизмом на выходе.

В случае небольших нагрузок на валу карусели в качестве привода П в этой конструкции можно использовать редуктор- двигатель типа РД-09, что еще более упрощает конструкцию и уменьшает габаритные размеры вакуумного привода.

Однако существенными недостатками этого варианта конст-рукции являются значительные ограничения по температуре прогрева вакуумной части механизма (не выше 150° С на валу карусели), возможные натекания в вакуумную камеру через уплотнение по мере износа уплотнителя, необходимость в перио-дической проверке уплотнительного узла и его регулировке, ограничение величины рабочего вакуума в камере, вызванное указанными выше причинами.

Применение в качестве ввода движения наиболее простого по конструкции сильфонного эксцентрикового ввода вращения позволяет обеспечить сочетание цельнометаллической конструкции вакуумной части привода с наиболее простой конструкцией внешнего привода, полностью аналогичного предыдущему варианту. Однако ввиду того, что такая конструкция сильфонного ввода может не обеспечить надежной жесткой связи между ведущим валом сильфонного ввода и валом карусели, для повышения точности фиксированного поворота, так же как и в варианте, приведенном на рис. 7, а, может оказаться необходимой установка в вакууме дополнительного фиксатора.

Использование в вакуумном приводе карусельного механизма волнового зубчатого ввода также обеспечивает цельнометаллическую конструкцию вакуумной камеры и, следовательно, возможность ее высокотемпературного обезгаживания, но при этом достигается еще и существенное упрощение компоновки как вакуумной, так и атмосферной части привода за счет уменьшения числа кинематических звеньев и пар трения в вакууме, повышение точности поворота и уменьшение габаритных размеров привода (на схеме волновой привод условно из соображений большей наглядности представлен в более крупном масштабе по сравнению с другими приводами).

В этом случае вакуумный волновой привод может состоять т электродвигателя Af, который вращает ведущий генератор 19 деформирующий закрепленную на фланце ввода тонкостенную герметичную оболочку 2 с наружным зубчатым венцом, находящимся в волновом зацеплении с ведомым жестким колесом 3, посаженным на вал карусели.

В табл. 10 приведено сравнение рассмотренных четырех вариантов вакуумных приводов по вакуумно-техническим пара-метрам: данные взяты из опыта конструирования и изготовления приводов в условиях единичного производства.

При оценке трудоемкости изготовления волнового зубчатого ввода принято, что гибкая герметичная оболочка с зубчатым венцом, как наиболее трудоемкая деталь волнового ввода, тре-бующая при своем изготовлении специальной технологической оснастки, изготовляется, как и сильфоны, централизованным путем.

Сравнение сильфонного ввода вращения эксцентрикового типа и волнового зубчатого ввода проведено при одинаковых наружных диаметрах их гибких оболочек, равных 80 мм.