2 / 9
механические насосы (ВМН) этого типа имеют существенные пре-
имущества перед целым рядом других аналогичных средств откачки,
отличающих современные конструкции ТМН оптимальными характе-
ристиками и параметрами. Это стало возможным в результате того,
что к настоящему времени создана достаточно стройная теория ра-
бочих процессов, имеющих место в ТМН. [1–11]. Весомый вклад в
это внесли исследования, проводимые в течение многих лет в МГТУ
им. Н.Э. Баумана на кафедре “Вакуумная и компрессорная техника”
[2, 5].
В результате разработаны методы расчета различных конструкций
современных ТМН, созданы и исследованы оригинальные ВМН на
базе схем турбомолекулярных и молекулярных вакуумных насосов,
получены современные рекомендации по проектированию высокова-
куумных механических насосов с улучшенными характеристиками.
Одним из важнейших этапов процесса оптимизации является вы-
бор критериев оптимальности и управляемых параметров [5], что в
значительной мере зависит от цели разработки и конкретных условий
эксплуатации самого объекта проектирования. Одной из наиболее ча-
сто встречающихся задач по оптимизации характеристик ТМН являет-
ся минимизация необходимого числа колес в проточной части насоса
при условии обеспечения заданных параметров откачки.
В МГТУ им. Н.Э. Баумана разработан метод расчета минимального
числа колес, обеспечиващий наибольшие значения степени повыше-
ния давлений на каждом колесе пакета [5].
В результате исследований предложена эмпирическая зависимость
τ
i
=
ae
bK
i
+
c,
(1)
где
τ
i
— максимальная величина рабочего отношения давлений, созда-
ваемое произвольным колесом;
K
i
— коэффициент, характеризующий
полезную быстроту откачки данного колеса;
a, b, c
— эмпирические
коэффициенты.
C учетом вводимых граничных условий [5]:
a
=
τ
max
n
−
1
1
−
e
bK
max 1
,
(2)
c
=
1
−
τ
max
n
e
bK
max 1
1
−
e
bK
max 1
,
(3)
где
K
max 1
— коэффициент, характеризующий максимальное значение
быстроты откачки, создаваемое первым колесом в пакете (на сторо-
не всасывания),
τ
max
n
— максимальное значение степени повышения
давлений, создаваемых рабочим колесом, расположенным на стороне
нагнетания пакета.
Величина
K
max 1
обычно определяется при выборе значения угла
наклона лопаток
α
= 45
◦
и относительной ширины канала
a/b
= 1
,
4
.
122 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 6