отношения
S
н
/S
max
уменьшается, это связано с ростом объемов вну-
тренних газовыделений, что, в свою очередь, приводит к уменьшению
результирующей быстроты откачки насоса
S
н
.
При увеличении давления более
p
= 10
−
5
Па значения коэффици-
ента
K
s
также снижаются, что связано уже со все более возрастающим
влиянием нарушения молекулярного режима течения газа в проточ-
ной части ТМН, вызывающего снижение значений параметров откач-
ки межлопаточными каналами колеса насоса. При давлении
p >
1
Па
нарушение молекулярного режима течения имеет место практически
во всех колесах ТМН.
Отметим и тот факт, что при необходимости обеспечения насосом
заданной быстроты откачки
S
н
при определенном давлении газа на
стороне всасывания отношение
S
н
/S
max
при использовании в проточ-
ной части ТМН лопаточных колес меньше, чем в случае применения
дисковых колес. Это связано с учетом особенностей откачных харак-
теристик лопаточных и дисковых колес – достижение требуемого от-
ношения давлений пакетом колес в случае дисковых рабочих колес
возможно при более высоких значениях быстроты откачки в каждом
колесе пакета, в том числе и первом колесе, расположенном на стороне
всасывания ТМН. Именно это и определяет значение коэффициента
K
s
=
S
н
/S
max
.
Таким образом, при такой постановке проблемы предпочтитель-
ным является использование дисковых колес.
При проектировании современных ТМН необходимо оптимизиро-
вать основные параметры. Одним из возможных критериев оптималь-
ности может быть значение условного объема проточной части ТМН:
A
=
π
4
D
2
2
N,
где
D
2
— наружный диаметр колес,
N
— число колес в пакете проточ-
ной части. Результатом оптимизации является минимальное значение
условного объема
А
[1].
С использованием разработанных в МГТУ им. Н.Э. Баумана про-
грамм были рассчитаны оптимальные значения условного объема
А
min
для различных насосов [1]. Результаты представлены на рис. 3. Расче-
ты проводились для насосов с быстротой откачки
S
н
= 0
,
05
. . .
0
,
5
м
3
/с
по азоту для значений давления газа на стороне всасывания
p
= 2
,
67
×
×
10
−
6
Па и
p
= 6
,
67
·
10
−
6
Па.
Как следуетиз графиков, в рассмотренном диапазоне
S
н
оптималь-
ные значения условного объема проточной части насоса
А
min
в случае
применения лопаточных колес меньше, чем для вариантов использова-
ния дисковых рабочих колес. Это связано, прежде всего, с меньшими
значениями наружного диаметра колес
D
2min
для лопаточного варианта
конструкции.
Таким образом, выбор конструкции рабочих колес в проточной
части турбомолекулярного вакуумного насоса должен осуществлять-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2013. № 4 57
