УДК 62-752.2; 532.525.2; 533.6.01.7
Е. В. Ш е в ц о в а
ГАЗОВОЕ ДЕМПФИРОВАНИЕ
В МИКРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРИБОРАХ
Рассмотрена методика расчета аэродинамических параметров
микромеханических приборов с плоским газовым демпфером с уче-
том вязкости, сжимаемости и теплопроводности газа. Исследова-
но влияние сжимаемости газа на вибрационные погрешности та-
ких приборов.
В последнее десятилетие ведутся активные разработки и исследо-
вания микромеханических приборов. Особый интерес при проекти-
ровании таких приборов представляет вопрос расчета газового демп-
фирования. Как правило, аэродинамические параметры микромехани-
ческих приборов рассчитывают, используя формулы, полученные для
вязкой несжимаемой среды. В случае больших скоростей перемещения
чувствительного элемента приборов требуются уточнения, ввиду воз-
никновения нелинейных эффектов, связанных со сжимаемостью газа.
Попытки уточнить существующие на сегодняшний день аналитиче-
ские зависимости предпринимаются рядом авторов. В большинстве
случаев они сводятся к получению зависимостей для изотермическо-
го сжатия пленки газа в линейной постановке задачи. Использование
численных методов не позволяет получать инженерные формулы для
расчета аэродинамических параметров микромеханических приборов.
В настоящей работе рассматривается методика расчета газодинами-
ческих сил в плоском газовом демпфере с учетом сжимаемости газа,
а также влияние сжимаемости на вибрационные погрешности таких
приборов.
Математическая модельтечения газа в плоском газовом демп-
фере.
Рассмотрим приборы с плоским газовым демпфером
Рис. 1. Модельплоского газового
демпфера:
1, 2
— неподвижные пластины;
3
—
подвижная пластина
с плоскопараллельным перемещением
чувствительного элемента. Модель та-
кого демпфера показана на рис. 1.
Работа плоского газового демпфера
моделируется движением двух плоских
параллельных пластин. Нижняя пласти-
на
2
— неподвижна, а пластина
3
дви-
жется с постоянной скоростью. Учиты-
вая, что расстояние между пластинами
мало, длина плоского газового демпфе-
ра в 5 раз больше толщины воздушного
100 ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2006. № 2
