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
107 KB...
10 10 2026 21:10:24
Статья в формате PDF
111 KB...
09 10 2026 2:15:28
Статья в формате PDF
134 KB...
08 10 2026 10:47:36
Статья в формате PDF
278 KB...
07 10 2026 7:33:54
Статья в формате PDF
127 KB...
05 10 2026 18:46:19
Статья в формате PDF
124 KB...
04 10 2026 7:13:59
Статья в формате PDF
348 KB...
03 10 2026 17:41:18
По результатам измерений ширины годичных слоев на рабочей части керна и определения радиального роста дерева, и последующей идентификации по ним статистической закономерности, выполняют прогнозирование на ретроспективу на число лет с начала рабочей зоны керна до момента начала жизни измеряемого учетного дерева.
...
02 10 2026 23:17:31
Статья в формате PDF
127 KB...
30 09 2026 13:45:43
Статья в формате PDF
240 KB...
29 09 2026 1:13:26
Статья в формате PDF
104 KB...
28 09 2026 6:53:35
Статья в формате PDF
120 KB...
27 09 2026 0:53:30
Статья в формате PDF
163 KB...
26 09 2026 21:13:58
Статья в формате PDF
114 KB...
25 09 2026 8:29:31
Статья в формате PDF
156 KB...
24 09 2026 5:33:29
Статья в формате PDF
107 KB...
23 09 2026 11:36:29
Статья в формате PDF
107 KB...
22 09 2026 0:39:34
Статья в формате PDF
171 KB...
21 09 2026 0:20:14
Статья в формате PDF
110 KB...
20 09 2026 12:28:53
Статья в формате PDF
137 KB...
19 09 2026 17:45:19
Статья в формате PDF
136 KB...
18 09 2026 13:37:18
Статья в формате PDF
101 KB...
16 09 2026 9:17:31
Статья в формате PDF 112 KB...
15 09 2026 20:42:31
Статья в формате PDF
166 KB...
14 09 2026 10:43:48
Статья в формате PDF
338 KB...
13 09 2026 0:24:55
Статья в формате PDF
124 KB...
12 09 2026 17:58:35
Статья в формате PDF
102 KB...
11 09 2026 13:44:30
Статья в формате PDF 139 KB...
08 09 2026 0:36:55
Статья в формате PDF
317 KB...
07 09 2026 4:18:54
Статья в формате PDF
122 KB...
06 09 2026 0:17:29
Статья в формате PDF
236 KB...
04 09 2026 5:24:26
В статье рассматривается взаимодействие тел при различных скоростях и делается вывод о несправедливости постулата о постоянстве скорости света относительно любой системы отсчета. Дается также понятное с точки зрения классической механики объяснение зависимости длины и времени от скорости.
...
03 09 2026 21:35:55
Статья в формате PDF
137 KB...
02 09 2026 17:54:49
Статья в формате PDF
148 KB...
01 09 2026 22:59:48
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 ::