Способ гашения вибраций в вакуумных установках

 

Изобретение относится к области вакуумной техники и может быть использовано в лабораторных условиях для гашения вибраций в вакуумных установках при использовании различных ротационных откачивающих устройств. Сущность: способ гашения вибраций в вакуумных установках основан на применении сильфона, размещаемого между камерой вакуумной установки и ротационным откачивающим устройством. Ротационное откачивающее устройство размещают непосредственно под рабочей камерой и подключают к ней снизу через виброгасящий сильфон. При этом откачку газов из камеры в интервале рабочих давлений ведут при условиях зависания ротационного откачивающего устройства и перемещении его вдоль вертикальной оси в пределах, ограниченных режимами упругой деформации сильфона. Сила разрежения, действующая при этом на нижнюю часть сильфона, компенсируется силой тяжести ротационного откачивающего устройства и прикладываемой к нему дополнительной уравновешивающей нагрузкой. Технический результат: повышение эффективности гашения вибраций, передаваемых рабочей камере ротационным откачивающим устройством. 1 ил.

Изобретение относится к области вакуумной техники и может быть использовано в лабораторных условиях для гашения вибраций в вакуумных установках при использовании различных ротационных откачивающих устройств.

Одним из важных условий, обеспечивающих успешное проведение эксперимента в вакууме, является устранение влияния вибраций, возбуждаемых откачивающими устройствами.

Гашение колебаний производится, как правило, с использованием специальных виброизоляторов, в качестве которых применяются амортизаторы из упругих материалов, различные пружинные и динамические гасители, рессоры, торсионы, резиновые элементы, а также различные жидкости и газы (Политехнический словарь. Ред. А.Ю.Ишлинский. - М.: Советская энциклопедия, 1989, с.26 и 80).

Однако в ряде случаев указанные методы оказываются недостаточно эффективными. Вибрации, даже при использовании гасителей, передаются к рабочей камере через пол, стены, оснастку.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является способ гашения вибраций, передаваемых к вакуумной камере ротационными откачивающими устройствами с применением виброгасящих сильфонов (Эшбах Г.Л. Практические сведения по вакуумной технике. Перевод с нем. Б.И.Королева. - М.: 1966, с.131-133, прототип).

При реализации известного способа сильфон размещают между откачивающим устройством предварительного разрежения и основным откачивающим устройством. Данный способ гашения является эффективным только для установок глубокого вакуума, поскольку при достижении предварительного разрежения первое откачивающее устройство, которое является источником вибраций, отключается, и включается основной насос, который, как правило, не создает вибраций. В системах же среднего вакуума, где используются размещенные на бетонном основании ротационные откачивающие устройства, применение сильфона в качестве подвижного соединения эффекта не даст. Вибрации все равно будут передаваться к рабочей камере через бетонное основание, стены и другие коммуникационные соединения и во многих случаях будут серьезно искажать условия эксперимента.

Техническим результатом от использования заявленного способа является повышение эффективности гашения вибраций, передаваемых к рабочей камере ротационным откачивающим устройством.

Технический результат достигается тем, что в известном способе гашения вибраций в вакуумных установках с применением виброгасящего сильфона ротационный насос размещают на виброгасящем основании и подключают к рабочей камере через виброгасящий сильфон снизу, а откачку газов из камеры в интервале рабочих давлений ведут при условиях зависании насоса и перемещении его вдоль вертикальной оси в пределах, ограниченных режимами упругой деформации сильфона, при этом подъемную силу разряжения, действующую на нижнюю часть сильфона, компенсируют силой тяжести откачивающего устройства и прикладываемой к нему дополнительной нагрузкой.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит рабочую камеру 1, размещенную на столике 2. Столик 2 укреплен на бетонированном основании 3. Под столиком 2 размещено ротационное откачивающее устройство 4, которое установлено на платформе 5. Между ротационным откачивающим устройством 4 и платформой 5 размещена виброгасящая резиновая прокладка 6.

Ротационное откачивающее устройство 4 подключено к рабочей камере 1 с помощью сильфона 7. Герметичность соединений обеспечивается с помощью резиновых или фторопластовых прокладок, установленных в соединительных фланцах 8 и 9 (прокладки на чертеже не показаны). Сечение сильфона 7 подбирается таким образом, чтобы в интервале рабочих давлений в камере 1 происходило зависание откачивающего устройства 4 и перемещение его вдоль вертикальной оси в пределах, ограниченных режимами упругой деформации сильфона 7. Для обеспечения данных условий подъемную силу разряжения, действующую на нижнюю часть сильфона 7, компенсируют силой тяжести откачивающего устройства 4 и прикладываемой к нему дополнительной нагрузкой, направленной вниз. В данном случае данная нагрузка обеспечивается с помощью грузиков 10 и 11, размещенных по бокам откачивающего устройства 4.

Предлагаемый способ с помощью данного устройства реализуется следующим образом.

В исходном состоянии, т.е. когда давление в камере 1 равно атмосферному, откачивающее устройство 4 опирается на платформу 5 через виброгасящую резиновую прокладку 6. При этом сильфон 7 растянут в пределах ограниченных режимами упругой деформации. При работе ротационного откачивающего устройства 4 давление внутри рабочей камеры 1 падает. При этом возникает сила разрежения, под действием которой откачивающее устройство 4 отрывается от платформы 5 и зависает над платформой 5. Поскольку в исходном состоянии сильфон 7 растянут и находится в напряженном состоянии, то вместе с силой разрежения на откачивающее устройство 4 действует и подъемная сила от сильфона 7. Данная сила от сильфона 7 по мере подъема откачивающего устройства 4 уменьшается, поскольку, сжимаясь, приходит к своему нейтральному состоянию, и в момент достижения рабочего давления в камере 1 нужного уровня соответствует нулю. При создании вакуума может получится так, что подъемная сила разряжения будет превышать силу тяжести откачивающего устройства 4. В этом случае сильфон 7 может быть деформирован либо разрушен силами сжатия. Чтобы исключить это, используется дополнительная нагрузка от грузиков 10 и 11, которая обеспечивает работу сильфона в режиме упругой деформации, т.е. при режиме, обеспечивающем полное восстановление размеров его составляющих элементов после снятия нагрузки.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет существенно повысить эффективность гашения вибраций в вакуумных установках через коммуникационные соединения, а также опорные и стеновые конструкции.

Способ позволяет также поддерживать в автоматическом режиме уровень рабочего давления в камере, поскольку работа откачивающего устройства осуществляется в режиме зависания, и любое отклонение давления от номинального в этих условиях будет компенсироваться силой тяжести откачивающего устройства, действующей вниз.

Формула изобретения

Способ гашения вибраций в вакуумных установках, основанный на применении виброгасящего сильфона, размещаемого между камерой вакуумной установки и ротационным откачивающим устройством, отличающийся тем, что ротационное откачивающее устройство размещают на виброгасящем основании и подключают к рабочей камере через виброгасящий сильфон снизу, а откачку газов из камеры в интервале рабочих давлений ведут при условиях зависания ротационного откачивающего устройства и перемещении его вдоль вертикальной оси в пределах, ограниченных режимами упругой деформации сильфона, при этом подъемную силу разрежения, действующую на нижнюю часть сильфона, компенсируют силой тяжести ротационного откачивающего устройства и прикладываемой к нему дополнительной уравновешивающей нагрузкой.

РИСУНКИРисунок 1