Вакуумных электропечей

X Ю~9—---сохраняется в течение 90—100 ч). Такие характеристики получены за счет следующих конструктивных решений аналитической части прибора: вакуумные уплотнения выполнены в виде клиновых уплотнителей с металлическими прокладками; вакуумная полость камеры анализатора имеет трехступенчатую защиту от паров масла диффузи-

поступают на лоток и перемещаются по нему (по мере запыления) с помощью устройства, приводимого в действие вращением вала посредством маховика, находящегося вне вакуумной камеры. Вал проходит через вакуумные уплотнения в стенке рабочей камеры и имеет червячную резьбу, по которой перемещается гайка с поводком. Последний кинематически связан с рамкой, служащей для захвата стекол, подаваемых пружиной из магазинного устройства. Бункер служит для сбора отработанных стекол. В магазинном устройстве размещены 40 плоскопараллельных стекол размером 40x20 мм и толщиной 0,8 мм. i

Для защиты фронтальной линзы объектива от частиц, образующихся при высоких температурах в процессе нагрева образца, служат кварцевые стекла 36. Они поступают на лоток из жаропрочного сплава и перемещаются по нему (по мере запыления) с помощью поворотного рычажного устройства, приводимого в действие рукояткой, находящейся вне вакуумной камеры. В лотке предусмотрено смотровое отверстие размером 20x8 мм. Рабочий ход толкателя, передвигающего стекла по лотку, составляет 40 мм. Вал рычажного устройства проходит через вакуумные уплотнения внутри вала 30 микроскопа. В магазинном устройстве размещены 40 плоскопйраллельных стекол размером 40X20 мм и толщиной 0,8 мм, общая полезная площадь которых (с учетом размера защитной молибденовой рамки для перекрытия зон сопряжения соседних стекол) равна 1200x20 мм.

На рис 1 показана схема прибора для ДТА. В центральной части находятся ячейки с двенадцатью образцами, размещенными вокруг эталона. Простые и дифференциальные термопары подводятся через сверления малого диаметра в стенках ячейки. Хороший тепловой контакт между образцами и стенками ячеек обеспечивается заполнением промежутка одной или двумя каплями жидкости с высокой теплопроводностью (октадекана и диэтилфталата). Ячейки с образцами, находятся на плите-основании, к которой болтами из высокопрочного алюминиевого сплава через вакуумные уплотнения из индиевой проволоки крепится крышка. Камера с образцами крепится на небольшом холодильнике Джоуля — Томпсона (мощностью до 4 Вт при 23 К), в котором имеется подающая трубка из нержавеющей стали, контактирующая с плитой-основанием. С помощью медной струны эта трубка соединена с экраном — так осуществляется контакт этих деталей одной с другой и с резервуаром для жидкого азота.

ловая труба (рис. 35) устанавливалась на двух подшипниковых опорах (рис. 36) и приводилась во вращение с помощью электродвигателя с регулируемым числом оборотов. Испаритель трубы выполнен в виде полого цилиндра из меди с внутренним диаметром 71 мм, внешним 92 мм, длиной 88 мм. На внешней поверхности цилиндра проточена винтовая канавка на глубину 5 мм, в которую укладывался нагреватель из хромелевой проволоки диаметром 0,5 мм, покрытый изоляцией из стекловолокна. Наружная поверхность цилиндра покрывалась слоем стеклоткани толщиной 2 мм. Электропитание к нагревателю подводилось через графитовые щетки от медных колец, размещенных на направляющих центрах. Испаритель устанавливался в канавки, выточенные в направляющих фланцах, в которых располагались вакуумные уплотнения, изготовленные из фторло-на-4.

Вакуумные уплотнения. В динамических уплотнениях вакуумных машин иногда полезно использовать два О-образных кольца, располагаемых в самостоятельных канавках поршня или штока,

Вакуумные уплотнения 172

Вакуумные уплотнения 172

ром технологических параметров сварки, конструкцией и толщиной стенок рабочей камеры. Так как проникающая способность рентгеновского излучения возрастает с энергией электронов в луче, меры по экранированию и защите определяются прежде всего максимальным ускоряющим напряжением. В большинстве технологических сварочных установок при ускоряющем напряжении от 10 до 70 кВ для защиты от рентгеновского излучения достаточно толщины стальных стенок рабочих камер, выбранных из конструктивных соображений. Разъемные соединения и вакуумные уплотнения должны располагаться в местах, не совпадающих по направлению с направлением максимальной интенсивности рентгеновских лучей. В смотровых окнах технологических установок применяют специальные стекла с добавками свинца.

Электрические контакты вводятся в камеру через специальные вакуумные уплотнения. Подвижный захват 3 вводится в камеру 1 через сильфон 5, неподвижный 4 — с помощью резинового уплотнения 6. Предусмотрено также охлаждение корпуса камеры водой, пропускаемой по трубкам, зачеканенным в местах вакуумных вводов и соединений. Вакуумные уплотнения выполнены на вакуумной резине. Конструкция камеры позволяет также проводить испытания в среде инертных газов при избыточном давлении 0,1—0,2 ат.

Диафрагму обычно устанавливают над формуемым собранным пакетом листов с выпускными отверстиями и поверхностными слоями с отверстиями. На этот пакет кладут разделительную пленку, после чего устанавливают диафрагму из силоксанового каучука и вакуумом подтягивают всю сборку как можно плотнее к форме. Вакуум поддерживают все время, пока крепят диафрагму. По периметру форму обкладывают полосками парафина для образования зубцов, между которыми будут уложены вакуумные уплотнения. Затем форму по периметру обматывают также экструдированными полосками мягкой резины.

Основные характеристики отечественных вакуумных электропечей сопротивления для испытательных машин даны в табл. 8 и зарубежных в табл. 9.

Возникновение скачков объясняется схватыванием, происходящим между металлом и графитом, о чем свидетельствуют многочисленные белые пятна металла на дорожке трения. При температурах ниже 800° С явления схватывания не наблюдалось. Исходя из условий работы механизмов вакуумных электропечей, определение коэффициента трения производилось для скоростей 0,2 и 0,6 м/мин.

Подшипник скольжения — один из наиболее распространенных узлов трения, применяемых в конструкциях вакуумных электропечей. Обычно подшипники скольжения-располагаются за пределами нагревательной камеры, вследствие чего температура в зоне трения, как правило, не превышает 500° С. Рабочее давление в большинстве изготавливаемых в настоящее время промышленных вакуумных печей не ниже 1 -10~5 мм рт. ст.

Отличительной особенностью работы подшипников скольжения в условиях вакуумных электропечей является весьма малая скорость скольжения при значительной нагрузке. Кроме того, ряд технологических процессов требует продолжительной выдержки изделия при максимальной температуре, вследствие чего вращение вала происходит периодически с частыми и иногда длительными остановками. Как известно, длительное воздействие разрежения и высокой температуры на поверхности трения хорошо очищает их от адсорбированных газов и влаги. В этих условиях высокие удельные нагрузки могут привести к диффузионному схватыванию вала и втулки.

До настоящего времени для таких условий работы применяли втулки из антифрикционных графитовых материалов в паре с валами из жароупорной стали (обычно 1Х18Н10Т). И хотя графитовые материалы для определенных условий отвечают предъявляемым требованиям, эта традиционная пара перестает удовлетворять конструкторов вакуумных электропечей по следующим причинам:

Одним из сложных вопросов, связанных с испытаниями подшипников скольжения для вакуумных электропечей, является длительность этих испытаний, что вызвано, как было сказано ранее, малыми скоростями вращения в реальных механизмах. Предлагается методика ускоренных испытаний на описанном выше стенде, основывающаяся на предположении, что при сохранении состава среды и температуры поверхности образцов механизм износа не изменяется и можно получить сопоставимые результаты в цщ-роком диапазоне скоростей скольжения.

Вакуумные зап оры и вентили. Вакуумные затворы (табл. 24) предназначены для разделения коммуникаций сверхвысоковакуумных электропечей с давлением до 1,8-10~3 МПа при температурах прогрева до 200 °С. Используют также затворы в устройствах шлюзования вакуумных электропечей,

Для высокотемпературных вакуумных электропечей (рабочая

11. Технические характеристики индукционных вакуумных электропечей

Таблица 93. Основные характеристики вакуумных электропечей сопротивления

Разработанные конструкции вакуумных электропечей обеспечивают рабочее давление порядка 10"1—10~^ мм рт. ст. В печах с экранной теплоизоляцией из молибденовой или вольфрамовой фольги не разрешается во время работы печи снижать вакуум в рабочем пространстве ниже 5-10~4 мм. рт. ст. При теплоизоляции из керамики рабочий вакуум не превышает 10~s мм рт. ст.

Основные характеристики отечественных вакуумных электропечей сопротивления для испытательных машин даны в табл. 8 и зарубежных в табл. 9.