Московский Государственный Технический Университет им. Н.Э. Баумана Разработка быстродействующего высоковакуумного натекателя с блоком управления и исследование динамических характеристик вакуумной системы Научный руководитель: к.т.н., доцент Невшупа Р.А. Научный консультант: аспирант Савранский В.В.

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Актуальность работы - Проведение анализа быстропротекающих процессов газовыделения в вакууме (газовыделение при трении, система диагностики, технологические процессы, и др.) - Учет влияния динамики вакуумной системы - Проверка математических моделей

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Цель работы Разработка быстродействующего высоковакуумного натекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Задачи: 1.Разработать натекатель, способный напускать газ в вакуумную камеру в виде коротких импульсов прямоугольной формы. 2. Провести серию экспериментов с напуском газа в вакуумную камеру для проверки модели. 3.Провести анализ полученных экспериментальных данных и сравненить их с созданной ранее математической моделью.

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Виды натекателей На данных чертежах представлены схемы наиболее распространённых натекателей: слева – тарельчатый натекатель, в середине – игольчатый натекатель, справа - пьезонатекатель.

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Экспериментальные исследования Исследование динамики вакуумной системы. Оборудование (Пьезонатекатель). 1-корпус; 2-пьезостолбец; 3-шток; 4-крышка; 5-клеммы; 6-уплотнительное кольцо; 7-стопорный винт; 8-тарельчатая пружина; Использована конструкция натекателя, разработанного д.т.н. Авдиенко А.А. компания ОАО «МЭТИС».

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Экспериментальные исследования Исследование динамики вакуумной системы. Оборудование (Блок управления).

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Расчёт времени импульса и времени паузы.

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Экспериментальные исследования Измерение быстроты откачки методом постоянного давления Схема установки для измерения быстроты откачки методом постоянного давления: 1- откачиваемая камера; 2-бюретка; 3-вентиль(натекатель); 4-вакууметр; 5-магниторазрядный насос;

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Экспериментальные исследования Исследование динамики вакуумной системы. Измерение быстроты откачки. S=K б. n t /(p. t) Где S-быстрота откачки; n t -количество делений, на который поднялся уровень масла за время t; p-давление в вакуумной камере; К б - коэффициент бюретки, который измеряется по следующей формуле: K б =p атм. V 1 где p атм -атмосферное давление; V 1 -объём одного давления.

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Экспериментальные исследования Исследование динамики вакуумной системы. Измерение быстроты откачки. Давление в вакуумной системе, Па 1,331,5961,7291,9952,1282,3942,663,99 Быстрота откачки, л/с76,16756,26661,873,869,979,1 Постоянная времени, с0,530,600,720,610,650,550,580,51

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Экспериментальные исследования Исследование динамики вакуумной системы. Схема вакуумной системы.

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Экспериментальные исследования Напуск сухого воздуха. Изменение давления при регулируемом напуске сухого воздуха как функции длительности импульса b для значений b=0,5; 4; 8; 15 с, при постоянном периоде Т=16 с. а) б) Изменение давления в вакуумной системе при напуске импульсов газа Управляющие импульсы пьезонатекателя, соответствующие импульсам газовыделения

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Математическая модель А-амплитуда; - безразмерный аналог b (длительность импульса); Т- безразмерный аналог Т t (период между пиками).

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы Выводы Разработан пьезонатекатель с системой управления для импульсной подачи газа в вакуумную камеру, который показал хорошую работоспособность. Экспериментально методом постоянного давления была определена быстрота откачки в диапазоне давлений от 1 до 3*10 -5 Па, которая составила 71 л/с. Проведены экспериментальные исследования, которые в целом подтверждают выдвинутые ранее теоретические предположения о поведении давления при импульсном газовыделении в зависимости от изменения длительности импульса.

Разработка быстродействующего высоковакуумного пьезонатекателя и исследование динамических характеристик вакуумной системы СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!