Курсовая работа: Оборудование для зонной плавки
Размеры слитка, мм:
диаметр...................................... 32
длина...................................... 600
Напрев зоны.................................... Индукционный
Частота, МГц.......................... 5,28
Мощность колебательного контура, кВА 16
Мощность, потребляемая из сети, кВЛ 40
Статическая точность регулирования
мощности, %'...................... ±0,2
Скорость перемещения зоны, мм/мин:
рабочая.................................. 0,5—10
холостого хода...................... 72—360
Скорость вращения слитка, об/мнн . . До 50
Рабочая среда в камере:
вакуум, мм рт. ст. ....... (1-—5) • 10 6
избыточное давление инертного газа,
ат............................................. 0,2
Расход охлаждающей воды, м3 /ч ... 0,6
Рис. -6. Установка «Зона-1»
Установка состоит из печного агрегата, пульта управления и высокочастотного генератора. Печной агрегат (рис. -7) состоит из станины 1, на которой крепятся все основные узлы печного блока, нижняя и верхняя каретки 2, 3, привод перемещения штоков 4, привод регулирования зоны 5, камера 6, вакуумная система 7, регуляторы диаметра слитка 8, 9 и система охлаждения.
Массивная литая станина состоит из трех частей: основания, нижнего и верхнего корпусов. Нижний и верхний корпусы имеют направляющие типа «ласточкин хвост», по которым перемещаются верхняя и нижняя каретки, несущие соответственно верхний и нижний штоки. В станине расположены механизмы перемещения нижней каретки, механизм перемещения верхней и нижней кареток, а также ряд предаточных механизмов.
Механизм перемещения нижней каретки состоит из ходового винта, установленного в двух подшипниках, и гайки плавающего типа. Корпус гайки соединен с подушкой, к которой крепится нижняя каретка.
Механизм перемещения верхнего штока состоит из ходового винта, гайки, колонки и двух подшипниковых узлов. Гайка своим шпоночным выступом входит в паз колонки, соединенной в верхней части с приводом регулирования ширины зоны. Внутри колонки размещен ходовой винт. Колонка и ходовой винт установлены в подшипниковых узлах. При вращении колонки вместе с ней вращается гайка ходового винта; этим создается дифференциальное движение верхней каретки, т.е. ускоренное или замедленное перемещение верхнего штока, необходимое для регулирования ширины расплавленной зоны.
Колонка соединена с конической шестерней, находящейся в зацеплении с шестерней коробки передач ручного механизма регулирования ширины расплавленной зоны.
Верхняя и нижняя каретки штоков конструктивно выполнены одинаково. Каждая из них состоит из литого корпуса, в котором крепится электродвигатель, червячный редуктор и переходной вал со штоком. Шток вставляется в цилиндрическую расточку шпинделя и закрепляется зажимной цангой. Вращение штоку сообщается электродвигателем через ременную и червячную передачи. Шток — водоохлаждаемый. Привод перемещения кареток штоков служит для верхнего и нижнего штоков; этим обеспечивается синхронность их движения. Привод состоит из электродвигателя, редуктора и электромагнита, закрепленных на общей плите. Рабочее и ускоренное перемещение кареток штоков осуществляется от электродвигателя через электромагнит зубчатой полумуфты, расположенной внутри редуктора.
Привод регулирования ширины зоны состоит из электродвигателя, редуктора и электромагнита, закрепленных на общей плите. В нижней части редуктора имеется муфта, переключаемая электромагнитом, что позволяет работать в автоматическом цикле. При отключении привода редуктор может работать от ручного механизма.
Рис. –7 Печной агрегат установки «Зона-1»
При отключении привода редуктор может работать от ручного механизма. Привод крепится к верхней части станины так, что выходной вал редуктора через муфту может быть соединен с колонкой механизма каретки перемещения верхнего штока.
Рабочая камера состоит из корпуса и прямоугольной двери, корпус и дверь камеры снабжены рубашками для водяного охлаждения. Герметичность двери обеспечивается прокладкой из вакуумной резины и шестью зажимами. Сверху и снизу камеры сносно крепятся стаканы с вакуумными уплотнениями штоков. Вакуумные уплотнения снабжены принудительной системой смазки. К задней части камеры крепится высокочастотный ввод со съемным индуктором. На камере укреплены устройства датчика, предназначенного для работы в схеме контроля и автоматического регулирования диаметра кристалла.
Сбоку камеры имеется фланец для присоединения к вакуумной системе. Дверь камеры снабжена смотровым окном со светофильтром. В камере имеются устройства для подвода газа и лигатуры, при легировании ее компонентами из газовой фазы и устройства для крепления датчиков вакуума. На корпусе камеры крепится блокировочное устройство, фиксирующее закрытое положение двери.
Вакуумная система состоит из вакуумного затвора, отсекающего паромасляный диффузионный насос от камеры; сорбционной ловушки, предназначенной для получения «чистого» вакуума; диффузионного насоса и системы вентилей. Ловушка представляет собой металлический корпус, внутри которого расположены сменные поглотительные элементы. По мере необходимости поглотительные элементы ловушки могут быть подвергнуты регенерации без демонтажа. Вакуумную систему можно присоединить к централизованной форвакуумной системе. Кроме того, она может работать от отдельного форвакуумного насоса.