2 / 7
К.Е. Демихов, А.А. Очков
90
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 6
ве вакуумной системы откачки. В некоторых условиях это могло привести к
снижению удельного веса высоковакуумных насосов и к ухудшению параметров
откачки.
В МГТУ им. Н.Э. Баумана авторами настоящей статьи выполнены исследо-
вания влияния параметров ФН на откачные характеристики ТМН в целях оп-
тимизации структуры вакуумной системы при условии обеспечения заданных
параметров откачки.
Была разработана программа расчета оптимальных значений основных па-
раметров проточной части ТМН и оптимальных характеристик ФН, позволяю-
щих обеспечить заданные параметры откачки на стороне всасывания ТМН, ра-
ботающих в широком диапазоне давлений всасывания. Критерием оптимально-
сти при этом выбрано минимальное значение требуемой быстроты откачки ФН.
Блок-схема программы расчета приведена на рис. 1.
На начальном этапе вводятся исходные данные: диапазон рабочих давлений
ТМН (
p
1
, …,
p
2
)
,
начальные значения давления
p
ф0
и быстроты откачки
S
ф0
ФН,
принимаемого при расчете
,
быстрота действия
S
н
ТМН. На следующем шаге
выполняется расчет оптимальных параметров проточной части ТМН на задан-
ные параметры, а также ввод шагов изменения быстроты откачки и давления
ФН (
dS
ф
, dp
ф
). Основным этапом разработанной программы расчета является
определение оптимальных параметров ФН для заданного диапазона рабочих
давлений ТМН. Начиная с исходных значений быстроты откачки и давления
ФН, выполняется расчет давления всасывания
р
ТМН. Если
p < p
1
,
расчет оста-
навливается, в противном же случае проводится увеличение быстроты откачки
ФН на заданный шаг ее изменения, если по-прежнему
p > p
1
,
то давление ФН
уменьшается на значение заданного шага во всем диапазоне его изменения,
определенном ранее. При этом значение быстроты откачки ФН остается неиз-
менным до тех пор, пока давление ФН не выйдет за границы диапазона его из-
менения, заданного в начале программы. Параметры ФН для давления
p
2
на
стороне всасывания ТМН рассчитываются аналогичным образом.
Результаты расчетов основных параметров ФН, необходимых для обеспече-
ния заданных откачных характеристик ТМН с оптимальными параметрами,
представлены в таблице. В качестве критерия оптимальности в данных расчетах
был выбран условный объем проточной части ТМН [3]:
2
,
4
A D N
где
D
— наружный диаметр рабочих колес;
N —
число колес в пакете проточной
части.
В процессе расчета обеспечивалась минимизация значения
A
для заданных
параметров откачки.
Как показали результаты исследований [3], наиболее приемлемым диапазо-
ном давлений всасывания для современных ТМН является
p =
10
–6
…10
–1
Па.