Конструкции ВКА, разработанные на основе использования

4.4.3. Конструкции ВКА, разработанные на основе использования

различных физических эффектов.

При создании конструкций ВКА, описываемых в настоящем разделе

использован программный модуль "VP2".

Использование ФЭ в структуре ВКА как правило приводит к ее

усложнению и удорожанию, поэтому их применение целесообразно, в

основном, в сверхвысоковакуумных конструкциях, что объясняется

сложностью и особенностями функционирования подобной ВКА.

Главным недостатком цельнометаллической ВКА является большое

усилие герметизации уплотнительной пары, что приводит к повышенной

требуемой мощности привода, росту массо-габаритных характеристик и

снижению ресурса работы устройств. В связи с этим основной целью

проектирования является уменьшение действующих в ВКА усилий.

Достичь желаемого позволяет ФЭ, получивший название "гистерезис

натеканий" и заключающийся в возможном снижении после герметизации

УП прикладываемых к ней усилий в 2-3 раза, не приводящем к разгер-

метизации стыка [70, 159].

С использованием данного ФЭ разработан способ герметизации

цельнометаллического разъемного вакуумного соединения, который мо-

жет быть реализован как с помощью средств управления [160, 161],

так и с помощью ФЭ, преобразующих немеханическую энергию в механи-

- 134 -

ческую [162]. Уточненная с учетом выявленной вспомогательной функ-

ции - "разгрузить уплотнительную пару" - обобщенная функцио-

нальная структура , представлена на рис. П.13. Причем выполне-

ние функции может быть реализовано соответствующим перемещени-

ем уплотнительного диска.

Конкретная реализация подобной  получена в конструкции

сверхвысоковакуумного клапана, приведенной на рис. П.14, использу-

ющей ФЭ "тепловое расширение" - преобразование тепловой энергии в

механическую (перемещение уплотнительного диска за счет изменения

линейных размеров штока при нагреве). При этом введение в структу-

ру предлагаемого устройства ФМ "нагреватель", включение которого

герметизирует УП, а отключение - разгружает ее (после остывания

штока), позволяет уменьшить усилия в элементах клапана в положении

"закрыто", избавиться от перегрузок на уплотнительную пару в мо-

мент герметизации и при прогревах; снизить мощность используемого

привода, что существенно повышает надежность и ресурс работы

конструкций [163].

Анализ дерева целей проектирования, представленного на рис.

2.8, позволяет сформировать косвенные пути решения поставленной

задачи. В частности, как отмечалось в п. 2.4 уменьшение усилия

герметизации, связанно с изменением свойств материала уплотнителя,

например, предела его текучести. Более подробное изучение данной

проблемы показало, что существенное влияние на этот параметр ока-

зывает образующаяся на поверхности уплотнителя оксидная пленка

[67]. Таким образом, сформировалась дополнительная функция ВКА

- "удалить оксидную пленку с поверхности уплотнителя". Уточненная

, учитывающая данную функцию представлена на рис. П.15. Для ре-

ализации выявленной дополнительной функции был использован ФЭ

диссоциации окислов под воздействием потока электронов [164].

Конструкция сверхвысоковакуумного затвора, позволяющая воплотить

- 135 -

данный ФЭ, приведена на рис. П.16, П.16А,Б, из которых видно, что

дополнительная функция ВКА повлекла за собой изменение структуры

ВКА за счет появления нового ФМ "катодный узел".

Подобное выполнение устройства позволяет уменьшить усилие

герметизации вследствие устранения промежуточного слоя окисла и

повышения пластичности уплотнителя путем уничножения оксидной

пленки на его поверхности, что существенно повышает надежность и

ресурс работы затвора и уменьшает массо-габаритные характеристики

привода [165].

Выводы.

1. Создан комплекс программных средств, реализущий разрабо-

танные методики и позволяющий автоматизировать основные этапы

функционального и схемотехнического проектирования ВКА. Использо-

вание программных средств, предоставляя возможность рассмотрения

всех вариантов генерируемых технических решений ВКА, в 3-4 раза

уменьшает трудоемкость конструкторских разработок по сравнению с

нормами традиционного проектирования.

2. Разработанное программное обеспечение параметрического

анализа конструкций ВКА инвариантно и может быть использовано для

анализа ТО любой предметной области при создании соответствующего

информационного обеспечения.

3. На базе предложенного алгоритма схемотехнического и функ-

ционального проектирования ВКА, а также созданных программных

средств, разработана структурно-функциональная модель САПР ВКА,

реализующая этапы синтеза, анализа и моделирования ВКА, использо-

вание которой позволит конструктору получать принципиально новые

технические решения.

Похожие работы

Вакуумная коммутационная аппаратура

Скачать

42765

0

0

... модели функционирования ВКА и критерии оптимальности конструкций ВКА. 6. Новый класс ВКА переменной структуры и конструкции ВКА. I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ РАБОТ ПО СОЗДАНИЮ ВАКУУМНОЙ КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ I.I. Анализ связей ВКА с оборудованием электронной техники. Основные требования, предъявляемые к ВКА. Вакуум как рабочая среда технологических процессов и научных исследований находит ...

Блок обмена сообщениями коммутационной станции

Скачать

148336

19

1

... сборки и маршрутные карты приведены в приложении. 9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ   9.1 Краткая экономическая характеристика проектируемого устройства Разрабатываемое в дипломном проекте устройство представляет собой блок обмена сообщениями аналоговой ЭАТС. В развитых зарубежных странах широкое применение нашли аналоговые ЭАТС типа IBM 1750 (США), DST1 (Италия), ЕК-50 (Япония), АТС 501 ...

Разработка конструкции и технологии изготовления модуля управления временными параметрами

Скачать

138399

23

10

... УЛПМ-901. 11 Визуальный контроль качества сборки при увеличении 2,5. ГГ6366У/012. Маршрутная карта на техпроцесс изготовления печатной платы приведена в приложении. 8 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА 8.1 Характеристика изделия «Модуль управления временными параметрами». Обоснование объема производства и расчетного периода Модуль управления временными параметрами – ...

Блок интерфейсных адаптеров

Скачать

183285

12

5

... : ¾   температура, °С +25±10; ¾   относительная влажность воздуха, % 45...80; ¾   атмосферное давление, мм рт. ст. 630...800. Так как блок интерфейсных адаптеров предназначен для работы в нормальных условиях, в качестве номинальных значений климатических факторов указанные выше принимают нормальные значения ...