Добрый день!

задача заключается в следующем, расположить поворотное устройство на основе шагового двигателя внутри камеры в которой поддерживается вакуум до -6 -7 порядка.

на первый взгляд сразу же возникает две трудности:
а) замена/отказ от смазки
б) отвод тепла от двигателя

какие стандартные/оптимальные подходы к решению данных проблем ?

спасибо!

Магнитная муфта. Других вариантов практически нет. Еще вариант с сильфонной передачей, но будет люфт и ресурс ограничен.

Сечас проще камеру вращать.

Температура дегазации какая? А так- обычный двигатель, обмотки залиты силиконом или эпоксидкой ( вакуумная пропитка). Подшипники скольжения обычно, хотя и шарики работают, только смазку надо менять на высоковакумную (это уже вам решать, допустимо ли органику иметь в этом вакууме). Стабилизация тока в обмотках с режимом удержания на минимальных токах. Контроль температуры- обмотки перегреть-раз плюнуть. Иногда -водяное охлаждение статора.

Ну да, как раз года на 3 работы и десяток испорченных двигателей. Почти на 100% уверен, что даже после простой разборки и сборки "на коленках" точного шаговика от его исходных параметров почти ничего не останется.
Не говоря уж про то, что машинное масло будет год из всех щелей парить и при каждом импульсе давление в камере - подскакивать.

Если это в мм., то не супер высокий ваккуум. Можно вплоть до мех. передачи сквозь стенку камеры с уплотнением. Если в Па, то однозначно сильфон или что то в этом роде.

Какое машинное масло???? Силикон высоковакуумный с нормированным остаточным давлением паров. Но и нормированной температурой перегрева (важно при дегазации). Про точку кюри магнитных материалов ротора-статора тоже помнить нужно. Обмоки перематывали, даже микропроводом в стеклянной изоляции (Траб 250С). А собрать-разобрать шаговик- есть такая вешь, как тонкая немагнитная прокладка между ротором-статором в момент сборки (с последующим удалением конечно). Если надо научится- то три-четыре испорченных шаговика от дисковводов и рука набита. Народ даже издевался- менял стандартным шаговикам сердечник на самарий-кобальт- работало.

Для вакуума предлагается шаговик с редукторами использовать, чтобы можно было полным шагом оперировать и снимать с него питание после поворота.

Нет никаких проблем ввести вал при таких давлениях (надеюсь в мм рт столба). Если в Паскалях, то с двигателем внутри оочень долго откачивать потребуется :-).
Можно стандартный Вильсон, но лучше тот вариант, что на рисунке 5.12.

http://www.2ka.mipt.ru/~gr056/web/studies/vaki/gl5/gl5.htm

Если денег много, можно и уплотнение на основе магнитной жидкости.
Удачи.

Ну правильно, Вы предлагаете сделать фактически заново специальный двигатель под вакуум. Потому что придется перематывать обмотки, мыть и отогревать детальки, иначе все это будет газить в камере. Добавьте еще многократную разборку - сборку камеры после неудачных экспериментов. Для человека без опыта это занятие в пару лет скорее всего не уложится.

Занимался масс-спектрометрией, у меня давление было 10-6...-8 торр.

Вакуумную часть изредка протирали спиртом, работали в белых матерчатых перчатках, чтобы не оставлять следы жира с пальцев. Все это я расказываю к тому, что смазка шаговика и прочая грязь будет "парить" под вакуумом практически вечно, есть специальные силиконовые вакуумные смазки, но они достаточно вязкие для двигателя.

Если нет варианта разместить двигатель снаружи, мне кажется разумным поместить его в коробочку в которой обеспечить хотя-бы форвакуум, а вал двигателя вывести через фторопластовое уплотнение в область высокого вакуума.

К стати, еще добавлю обычные винтики являются сильным источником фона через каналы в резьбе лезет всякая дрянь (см. ячейки Кнудсена и молекулярные течения), поэтому в вакуумной технике винтики имеют продольный надрез.

Мне непонятна цель установки ШД в камере.
Стоимость двигателей в исполнении для работы в вакууме в разы выше, их заказывать нужно отдельно, т. е. реальный обдолбизм.
Про точность ШД без ОС по положению, про выделяемое тепло (охлаждать азотом?) и пр. уже сказали.
Бредовая идея.

А нельзя передавать крутящий момент по принципу магнитной мешалки? Т.е. берутся 2 мощных магнита, раделяются немагнитной стенкой камеры. Вращая один снаружи, внутри вращается следом другой.

всем спасибо, буду думать, что предпринять ..

[offtop]to evgeny_ch, спокойнее гражданин, не вам судить, система уже реализована на базе шаговика, с ней есть ряд проблем, и задача стоит переделать, для стороннего свежего взгляда и создана эта тема. [/offtop]

Момент шаговика какой?

Спасибо и вам на добром слове.
Техтребования к системе не забывайте докладывать, если хотите услышать что-либо "свежее".

Вот, решив не открывать новую тему, спрошу здесь...
Нужно ли и можно ли смазывать шаговые двигатели? Если да, то как и чем?
А по поводу темы... Присоединяюсь к вводу через тефлоновое уплотнение. Работает надежно (долго уже). Только еще лучше дополнительную форвакуумную откачку в середине уплотнения...

Пока ни на одной выпущенной установке не потребовалось (за 10 лет). А вообще, наверное, от конретного двигателя зависит.

Приличные производители используют подшипники закрытого типа, с заранее заложенной смазкой.
Поскольку режимы эксплуатации бывают разные, смазка может изменять консистенцию.
В паспорте ДШИ200 допускалась температура корпуса около 100°С.

Слышал про пьезо двигатели, имхо для таких целей - самое оно.

Фирма Phytron (http://www.phytron.com/) выпускает специальные шаговые двигатели для работы в высоком вакууме. У них есть шаговые двигатели работающие в диапазоне температур -270С-+40С и вакууме до 10-7

Да не только они. Вот у Ньюпорта готовые актуаторы, но стоят....

По поводу фторопласта - при температуре выше 150 С регистрировал на МС фон в виде фрагментов CF3+. Даже статью хотел написать, по этому поводу, да так и не собрался, а фторопластовые изделия (установленные производителем), которые возможно, заменил на стекло, фон практически исчез.

для вакуума лучше всего подходят пьезоелектрические моторы/актуаторы. цена сильно зависит от параметров
врядли подойдёт в данном случае, да и топику уже год, но... может кому пригодится.
у этих товарищей http://www.pcbmotor.com/ есть пьезо елементы, можно самому мотор собрать