МОДЕЛИРОВАНИЕ МИНИАТЮРНОГО ВАКУУМНОГО КЛАПАНА НА НАЧАЛЬНЫХ СТАДИЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

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 Fгерм, 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.
Статья в формате PDF
116 KB...
15 07 2026 7:29:18
Статья в формате PDF
115 KB...
13 07 2026 18:49:48
Статья в формате PDF
164 KB...
12 07 2026 1:23:31
Статья в формате PDF
100 KB...
11 07 2026 9:16:31
Статья в формате PDF
114 KB...
10 07 2026 9:15:52
Статья в формате PDF
242 KB...
09 07 2026 21:26:42
Статья в формате PDF
100 KB...
08 07 2026 10:34:16
Статья в формате PDF
259 KB...
06 07 2026 16:25:38
Статья в формате PDF
245 KB...
05 07 2026 14:12:47
03 07 2026 6:30:30
Статья в формате PDF
163 KB...
02 07 2026 16:27:15
Статья в формате PDF
124 KB...
01 07 2026 7:17:45
Статья в формате PDF
113 KB...
29 06 2026 5:31:59
Образование и здоровье: сочетание этих понятий наполнено нравственным, социальным, политическим и экономическим смыслом. Здоровье для России должно стать зеркалом жизни, воспитания и образования, быть высшей ценностью государства ...
28 06 2026 7:49:16
Статья в формате PDF
163 KB...
26 06 2026 14:31:25
Статья в формате PDF
119 KB...
25 06 2026 10:40:55
Статья в формате PDF
154 KB...
24 06 2026 5:14:21
Статья в формате PDF
107 KB...
23 06 2026 9:45:11
Статья в формате PDF
102 KB...
22 06 2026 5:13:54
Статья в формате PDF
121 KB...
21 06 2026 9:52:53
Статья в формате PDF
241 KB...
20 06 2026 19:48:20
Одним из главных факторов, определяющих межлабораторную воспроизводимость газохроматографических индексов удерживания, является редко принимаемая во внимание их зависимость от соотношения хаpaктеризуемых и реперных компонентов. Показано, что данная зависимость в разной степени проявляется не только в распределительном, но и в адсорбционном варианте хроматографического разделения. Следовательно, ее необходимо учитывать для повышения воспроизводимости измерения хроматографических индексов в газо-адсорбционной хроматографии, в том числе с использованием капиллярных колонок.
...
19 06 2026 10:30:23
Статья в формате PDF
158 KB...
18 06 2026 0:53:26
Статья в формате PDF
131 KB...
17 06 2026 4:31:49
Статья в формате PDF
120 KB...
16 06 2026 16:39:51
Статья в формате PDF
272 KB...
15 06 2026 10:18:24
Статья в формате PDF
281 KB...
14 06 2026 21:19:53
Статья в формате PDF
114 KB...
13 06 2026 17:53:57
Статья в формате PDF
241 KB...
12 06 2026 22:55:31
Статья в формате PDF 256 KB...
11 06 2026 1:21:21
Статья в формате PDF
264 KB...
10 06 2026 21:50:19
Представлены результаты двухлетних опытных работ с целью разработки эффективных способов биологической рекультивации без нанесения плодородного слоя на отвалах Айхальского ГОКа.
...
09 06 2026 14:51:41
Статья в формате PDF
126 KB...
08 06 2026 0:30:10
Статья в формате PDF
106 KB...
07 06 2026 5:50:39
Статья в формате PDF
130 KB...
06 06 2026 19:19:38
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::