МОДЕЛИРОВАНИЕ МИНИАТЮРНОГО ВАКУУМНОГО КЛАПАНА НА НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Авторы
Файлы

Звягин А.В. Ершов В.С. Львов Б.Г. Статья в формате PDF 199 KB Развивающаяся быстрыми темпами миниатюризация приборов и оборудования, использующих вакуум в качестве технологической среды или инструмента, предъявила к вакуумным системам качественно новый уровень требований к массогабаритным параметрам и энергопотрeблению. В частности, необходимо создать совместимые между собой по функциональным параметрам миниатюрные форвакуумные и высоковакуумные насосы, клапаны, фланцевые соединения и другие компоненты, имеющие размеры от единиц до десятков миллиметров, массу от единиц до нескольких сотен грамм, энергопотрeбление порядка нескольких ватт, диапазон диаметров условного прохода 0,1¸2,0 мм.

В работе исследуются высоковакуумные миниатюрные клапаны (миниклапаны). Прямое масштабирование на основе известных структурных схем автоматических вакуумных клапанов не приводит к успеху из-за сложности их структуры, что влечет необходимость поиска новых принципов действия миниклапанов. Принцип действия при герметизации и открытии проходных отверстий разpaбатываемого клапана основан на прохлопывании упругого элемента с уплотнительной прокладкой, при котором происходит потеря его устойчивости [1]. Для автоматизации клапана был выбран привод, использующий эффект возникновения деформаций в упругой биметаллической пластине под действием нагрева. Для исследования работоспособности и влияния параметров материалов, геометрических хаpaктеристик элементов, технологических и эксплуатационных факторов на функциональные параметры миниклапана проведено его компьютерное моделирование.

На рис.1 представлена одна из схем, реализующих новые функционально-структурные модели клапанов, в основе которых лежит принцип совмещения функций элементов.

Рисунок 1. Схема упругого деформируемого привода в закрытом состоянии миниклапана

Упругодеформируемый привод (рис.1) состоит из двух взаимоперпендикулярных и изолировано скрепленных между собой через элемент 3 упругих прямоугольных биметаллических пластин 1 и 2, пересечение которых образуют центральную зону с уплотнительной прокладкой 5, взаимодействующей с седлом 4. Торцы пластин соприкасаются шарнирно с корпусом. При сборке упругие элементы привода заневоливают, при этом создается усилие F_герм, герметизирующее уплотнительную пару "прокладка 5 - седло 4 корпуса".

В процессе проектирования использовалось специализированное программное обеспечение, в основу которого положен метод конечных элементов. Применялся итерационный метод Ньютона-Рафсона и стратегия контроля приращения внешнего воздействия. В качестве тестового примера решалась известная задача устойчивости прямоугольной биметаллической пластины, нагруженной продольно. Погрешность между аналитическим и компьютерным решением составила менее 1%, что подтверждает адекватность процесса моделирования в целом. На рис.2 изображена общая графическая временная зависимость функционирования клапана - перемещение поверхности уплотнительного элемента во времени. Процесс моделирования был разделен на 3 этапа (области 1,2,3 на рис.2).

Рисунок 2. Временная зависимость функционирования клапана

В результате моделирования установлены:

на первом этапе - минимально возможное торцевое перемещение заневоливания упругих элементов привода для различных геометрических размеров: длины и ширины биметаллических пластин, толщины слоев пластин, толщины изолирующего элемента, а также для различных значений модулей упругости и коэффициентов Пуассона слоев;
на втором этапе - для заданной геометрии и значений свойств материалов слоев пластины максимально возможное значение усилия герметизации;
на третьем этапе - минимальная температура, при которой происходит переход привода клапана из одного устойчивого положения в другое.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Звягин А.В., Львов Б.Г., Ветров В.А. Миниатюрный высоковакуумный клапан. // Матер. Х НТК «Вакуум- 2003» в 2-х томах. - Крым. - 2003. - т.2, с.483.

ИЗМЕНЕНИЕ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И РЕПРОДУКТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОДУВАНЧИКА РОГОНОСНОГО (TARAXACUM CERATOPHORUM) В УСЛОВИЯХ ГОРОДСКОЙ СРЕДЫ (НА ПРИМЕРЕ Г. ЯКУТСКА)

Статья в формате PDF 106 KB...

02 05 2026 15:31:12

ОЦЕНКА ГИПОЛИПИДЕМИЧЕСОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТАТИНОВ И ФИБРАТОВ У БОЛЬНЫХ ИБС С ПОМОЩЬЮ НЕЙРОСЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Статья в формате PDF 110 KB...

01 05 2026 13:35:32

ПРИМЕНЕНИЕ ПАРААМИНОБЕНЗОЙНОЙ КИСЛОТЫ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ВНУТРИВИДОВЫХ ГИБРИДОВ ЯРОВОГО РАПСА В УСЛОВИЯХ СЕВЕРНОЙ ЛЕСОСТЕПИ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 70 KB...

30 04 2026 23:13:55

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГАЗИФИКАЦИИ ЧАСТИЦ УГЛЕРОДА В ПАРАХ ВОДЫ

Статья в формате PDF 114 KB...

29 04 2026 8:54:42

ПЕРЕВОЗКА ПРОДУКЦИИ ОАО «АМУРМЕТАЛЛ» В СТРАНЫ АЗИАТСКО-ТИХООКЕАНСКОГО РЕГИОНА

Статья в формате PDF 267 KB...

28 04 2026 2:43:25

ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СИСТЕМЕ ВЫСШЕГО СЕСТРИНСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Статья в формате PDF 284 KB...

27 04 2026 5:18:54

ИЗМЕНЕНИЯ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ У БОЛЬНЫХ С ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ И ОРГАНИЧЕСКОЙ КАРДИАЛЬНОЙ ПАТОЛОГИЕЙ

Статья в формате PDF 112 KB...

26 04 2026 21:14:57

ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ХИТОЗАНА НА ВЫРАЖЕННОСТЬ АДАПТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ В ОРГАНИЗМЕ КОРОВ СИММЕНТАЛЬСКОЙ ПОРОДЫ АВСТРИЙСКОЙ СЕЛЕКЦИИ В НОВЫХ ЭКОЛОГО-ХОЗЯЙСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО УРАЛА

Статья в формате PDF 329 KB...

25 04 2026 5:15:26

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ТРАНСПЕДИКУЛЯР¬НОЙ ФИКСАЦИИ ПРИ ТРАВМАХ ПОЗВОНОЧНИКА (ПЕРВЫЙ ОПЫТ В ЗАБАЙКАЛЬЕ)

В статье представлен результат первого в Забайкалье опыта использования в травматологической пpaктике систем трaнcпедикулярной фиксации позвоночника. Проанализировано 12 случаев успешного применения метода. ...

24 04 2026 18:47:45

ФРАКТАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА

Статья в формате PDF 108 KB...

23 04 2026 0:32:40

СТРУКТУРА ПОДЧЕЛЮСТНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ЧЕЛОВЕКА И ЕЕ ПОЛОВЫЕ ОСОБЕННОСТИ В ПЕРВЫЙ ПЕРИОД ЗРЕЛОГО ВОЗРАСТА

Статья в формате PDF 190 KB...

22 04 2026 14:30:48

ВЛИЯНИЕ ХОЛМОВ НА ДИНАМИКУ ЛЕСНОГО ПОЖАРА

Статья в формате PDF 255 KB...

21 04 2026 2:31:27

ПРИЕМЫ АКТИВАЦИИ УЧЕБНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ МЕДИЦИНСКОГО КОЛЛЕДЖА

Статья в формате PDF 848 KB...

20 04 2026 10:29:27

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА МАГНИЯ НА РОССИЙСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Статья в формате PDF 109 KB...

19 04 2026 1:51:42

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СБОРНЫХ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ

Статья в формате PDF 103 KB...

18 04 2026 12:15:33

РАЗРАБОТКА ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВЫПЛАВКИ СТАЛИ В СТАЛЕПЛАВИЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ КОЛЕСОПРОКАТНОГО КОМПЛЕКСА ОАО «ВМЗ»

Статья в формате PDF 274 KB...

17 04 2026 20:17:22

ДИСКОЛЕТ И ЕГО АВТОМОДЕЛЬНОСТЬ

Измерена подъемная сила, создаваемая скошенным экранированным кольцевым крылом. Показано, что экспериментальные результаты удовлетворяют свойству автомодельности. ...

16 04 2026 2:22:51

ЭФФЕКТИВНА ЛИ ИНТЕГРАЦИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ В РОССИИ?

Статья в формате PDF 223 KB...

15 04 2026 21:54:54

Лимфоидное русло отделов пищеварительного тpaкта на этапах онтогенеза

Статья в формате PDF 114 KB...

14 04 2026 6:33:57

Цитологическая оценка эффективности применения препарата «Литовит» в комплексной терапии хронического катарального гингивита

Статья в формате PDF 134 KB...

13 04 2026 8:57:47

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ НЕФОРМАЛЬНОЙ ЗАНЯТОСТИ НАСЕЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 280 KB...

12 04 2026 13:54:29

ОЦЕНКА ГОРМОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ОПУХОЛЕЙ КОРЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ ПО ДАННЫМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Статья в формате PDF 111 KB...

11 04 2026 14:57:10

ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕТЕРОТРОФНОГО БАКТЕРИОБЕНТОСА И ЕГО ОСНОВНЫХ МОРФОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ГРУПП

Статья в формате PDF 257 KB...

10 04 2026 20:13:24

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ПРОКСИМАЛЬНЫХ И ДИСТАЛЬНЫХ ОТДЕЛОВ ТОЛСТОЙ КИШКИ

Статья в формате PDF 137 KB...

09 04 2026 18:28:51

ИНФОРМАЦИОННЫЙ ПОДХОД В УПРАВЛЕНИИ

Статья в формате PDF 119 KB...

08 04 2026 6:45:21

УСЛОВНО-ПАТОГЕННЫЕ МИКРОБЫ И «НЕИНФЕКЦИОННЫЕ» БОЛЕЗНИ

Статья в формате PDF 120 KB...

07 04 2026 21:38:47

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГОНАГРУЗКАМИ

Статья в формате PDF 122 KB...

06 04 2026 0:40:30

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ АНОМАЛИЙ КЛИМАТА ПО ДАННЫМ ХРОНОЛОГИЙ

Статья в формате PDF 361 KB...

05 04 2026 3:14:23

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ СПЕРМАТОЗОИДОВ ПРИ ТРИХОМОНИАЗЕ

Статья в формате PDF 113 KB...

04 04 2026 20:55:10

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ И СМЕРТНОСТИ ОТ ТУБЕРКУЛЕЗА В УЧРЕЖДЕНИЯХ ПЕНЕТЕНЦИАРНОЙ СИСТЕМЫ РЯЗАНСКОЙ ОБЛАСТИ И СРЕДИ ЕЁ НАСЕЛЕНИЯ

Статья в формате PDF 91 KB...

03 04 2026 20:23:12

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ЗАКАЛКИ НА КОЛИЧЕСТВО ОСТАТОЧНОГО АУСТЕНИТА В СТАЛИ 09Х16Н4БЛ

Статья в формате PDF 298 KB...

02 04 2026 9:42:13

СПЕКТР ЖИРНЫХ КИСЛОТ ЭРИТРОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ С ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА ПРИ ЛЕЧЕНИИ СИМВАСАТИНОМ

Статья в формате PDF 253 KB...

01 04 2026 13:29:13

ВАМПИРОМАНИЯ СОВРЕМЕННОЙ КУЛЬТУРЫ

Статья в формате PDF 301 KB...

31 03 2026 23:28:15

ОСОБЕННОСТИ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ СПОРТСМЕНОК ДЛЯ ДАЛЬНЕЙШЕЙ СПЕЦИАЛИЗАЦИИ НА ОЛИМПИЙСКОЙ ДИСТАНЦИИ

В статье отражены результаты комплексного исследования подготовленности спортсменок, специализирующихся в беге на 300-400 м с барьерами. Дан анализ статистически достоверных различий по педагогическим, физиологическим и биометрическим показателям в ответственейший момент спортивной карьеры - момент перехода с «детской» дистанции (бега на 300 м с барьерами) на олимпийскую дисциплину (400 м с барьерами). Выявлены взаимосвязи между различными сторонами подготовленности: физической, функциональной и технической. Представленный материал можно использовать в виде модельных хаpaктеристик для дeвyшек в возрасте 15-16 лет и закономерностей становления спортивного мастерства при уточнении Учебной программы для детско-юношеских спортивных школ, специализированных детско-юношеских школ олимпийского резерва и школ высшего спортивного мастерства по разделу «Барьерный бег». ...