SU500812A1

SU500812A1 - Preparative Ultracentrifuge

Info

Publication number: SU500812A1
Application number: SU1276065A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Волков; Владилен Михайлович Денисов; Анатолий Ефимович Ермишин; Юрий Петрович Заозерский; Владимир Вениаминович Зозин; Виктор Павлович Капитонов; Исаак Константинович Кикоин; Владимир Александрович Лебедев; Николай Маркович Лысцов; Леонид Иванович Матвеев; Сергей Петрович Мартынов; Тимофей Васильевич Попов; Василий Андреевич Рябов; Альберт Григорьевич Сухов; Виталий Михайлович Сысоев; Александр Алексеевич Шишин; Николай Михайлович Шаталин
Original assignee: Горьковский Автомобильныйй Завод
Priority date: 1968-10-19
Filing date: 1968-10-19
Publication date: 1976-01-30

Description

1one

Р1зобретение иредиазначеио дл проведени современных исследований в области молекул рной биологии, биохимии, вирусологии, медицины, высокополимерной химии п в других смежных науках.Introduction of pioneer studies for modern research in the field of molecular biology, biochemistry, virology, medicine, high polymer chemistry, and other related sciences.

Предлагаема ультрацентрифуга может быть использована дл проведени исследований белков, нуклеиновых кислот и других биополимеров, контрол биопрепаратов, выделени и очистки внутриклеточных частиц вирусов и макромолекул.The proposed ultracentrifuge can be used to conduct research on proteins, nucleic acids and other biopolymers, control biological products, isolate and purify intracellular particles of viruses and macromolecules.

Известны препаративные ультрацентрифуги дл разделени жидких смесей, содержащие установленный в вакуумной камере ротор с магнитной подвеской и электроприводом .Preparative ultracentrifuges for separating liquid mixtures are known that contain a rotor with a magnetic suspension and an electric drive mounted in a vacuum chamber.

С целью увеличени ресурса работы электропривода и повышени надежности при работе в предлагаемой ультрацентрифуге корь электропривода жестко св зан с ротором и представл ет собой биметаллическую цилиндрическую втулку, наружный слой которой выполнен из металла с малым омическим сопротивлением (например, меди), а внутренний - из высокопрочного ферромагнитного металла, при этом ротор установлен на гибком стержне, опирающемс на подп тник, расположенный в камере ультрацентрифуги. Магнитна подвеска содержит посто нный магнит цилиндрической формы с центральноIn order to increase the life of the drive and increase the reliability of the proposed ultracentrifuge, the drive of the drive is rigidly connected to the rotor and is a bimetallic cylindrical sleeve, the outer layer of which is made of metal with low ohmic resistance (for example, copper), and the inner one is made of high strength a ferromagnetic metal, with the rotor mounted on a flexible rod resting on a baffle located in the ultracentrifuge chamber. Magnetic suspension contains a permanent cylindrical magnet with a central

установленным сердечником, магнитно св занным с полюсами магнита и взаимодействующим с ротором. Подп тник снабжен демнфирующим устройством гидравлического типа . Якорь электропривода св зан с ротором через тепловой изол тор.an installed core magnetically coupled to the poles of the magnet and interacting with the rotor. The cap is equipped with a hydraulic-type demultiplier. The armature of the electric drive is connected to the rotor via a thermal insulator.

На фиг. 1 схематично изображена рабоча камера нредлагаемой препаративной ультрацентрифуги , разрез; на фиг. 2 - ультрацентрифуга , снабженна холодильным агрегатом, откачной станцией и другими необходимыми элементами.FIG. 1 schematically shows a working chamber of the proposed preparative ultracentrifuge, section; in fig. 2 - ultracentrifuge equipped with a refrigeration unit, pumping station and other necessary elements.

Предлагаема препаративна зльтрацентрифуга содержит установленный в вакуумнойThe proposed preparative cereal centrifuge contains installed in a vacuum

камере ротор 2 с электроприводом. Якорь 3 последнего через тепловой изол тор 4 св зан с ротором. Ротор имеет две опоры - нижнюю механическую и верхнюю магнитную; механической опорой служит гибкий стержень 5,camera rotor 2 with electric drive. The anchor 3 of the latter is connected via a thermal insulator 4 to the rotor. The rotor has two supports - lower mechanical and upper magnetic; the mechanical support is a flexible rod 5,

который опираетс на подп тник 6 из износоустойчивого материала, закрепленный в вибраторе демпфирующего устройства.which rests on a binder 6 of a wear-resistant material, mounted in a vibrator damping device.

Якорь 3 представл ет собой двухслойную биметаллическую цилиндрическую втулку,Anchor 3 is a two-layer bimetallic cylindrical sleeve,

наружный слой которой выполнен из металла с малым омическим сопротивлением (например , меди), а внутренний - из высокопрочного ферромагнитного металла.The outer layer of which is made of metal with low ohmic resistance (for example, copper), and the inner layer is made of high-strength ferromagnetic metal.

Магнитна опора выполнена в виде подвески , состо щей из посто нного магнита 7Magnetic support is made in the form of a suspension consisting of a permanent magnet 7

цилиндрической формы (возможно использование электромагнита), смонтированного на верхней крышке 8 вакуумной камеры, и центрально установленного сердечника 9.a cylindrical shape (it is possible to use an electromagnet) mounted on the top cover 8 of the vacuum chamber, and a centrally mounted core 9.

Магнит 7 носредством магнитного нол св зан с наконечником 10 ротора 2. Магнитна подвеска обеспечивает частичное подвешивание ротора, уменьша при этом нагрузку на подп тник 6, а также создает определенную поперечную жесткость магнитной св зи ротора с корпусом, необходимую дл его статической и динамической устойчивости.The magnet 7 is connected with the tip 10 of the rotor 2 by means of a magnetic zero. The magnetic suspension provides a partial suspension of the rotor, reducing the load on the support 6, and also creates a certain lateral rigidity of the magnetic coupling of the rotor with the body, necessary for its static and dynamic stability.

Посто нство давлени на подп тник дл препаративных роторов различного веса достигаетс конструкцией наконечника дл каждого типа ротора. Кроме того, имеетс магнитопровод И, установленный с возможностью его перемеш,ени в вертикальной плоскости, дл изменени магнитного потока в зазоре между наконечником 10 ротора и сердечником 9.The pressure on the bushing for preparative rotors of different weights is achieved by a tip design for each type of rotor. In addition, there is a magnetic circuit And, installed with the possibility of its mixing, in a vertical plane, to change the magnetic flux in the gap between the tip 10 of the rotor and the core 9.

Геометри опорного гибкого стержн выбираетс из услови обеспечени достаточной св зи ротора с демпфируюш,им устройством, а также возможности самобалансировки ротора при вращении.The geometry of the supporting flexible rod is selected from the condition of providing sufficient connection between the rotor and the damping device, as well as the possibility of self-balancing the rotor during rotation.

Демпфируюш;ее устройство необходимо дл достижени динамической устойчивости враш,аюш;егос ротора в процессе разгона и торможени , а также при работе на номинальных оборотах. Оно состоит из вибратора, ножка 12 которого св зана с корпусом упругим элементом 13. Между стенками вибратора и корпусом устройства имеетс демпфируюш;а жидкость. В нижней части устройства встроен индукторный датчик, сердечник которого св зан с ножкой вибратора.Damping; its device is necessary to achieve dynamic stability of vrash, ayush; its rotor during acceleration and deceleration, as well as when operating at nominal speeds. It consists of a vibrator, the leg 12 of which is connected to the body by an elastic element 13. There is damping between the walls of the vibrator and the device body, and the liquid. An inductor sensor is integrated in the lower part of the device, the core of which is connected to the vibrator leg.

Действующие на ротор 2 возмущени через гибкий стержень 5 передаютс вибратору демпфера, движени которого вызывают перемещение демпфирующей жидкости.The disturbances acting on the rotor 2 through the flexible rod 5 are transmitted to a damper vibrator, the movements of which cause the damping fluid to move.

Рабоча камера препаративной ультрацентрифуги св зана с холодильным агрегатом 14 и станцией откачки 15, смонтированными в каркасе 16. На верхней панели ультрацентрифуги смонтирован пульт управлени 17. В каркасе установлены также электронные блоки 18.A preparative ultracentrifuge working chamber is connected to a refrigeration unit 14 and a pumping station 15 mounted in a frame 16. A control panel 17 is mounted on the upper panel of an ultracentrifuge. Electronic blocks 18 are also installed in the frame.

При работе ультрацентрифуги включают холодильный агрегат и настраивают на необходимую температуру. Ротор 2 с пробирками устанавливают в камеру 1 на верхний торецWhen operating ultracentrifuges include the cooling unit and adjust to the desired temperature. The rotor 2 with test tubes installed in the chamber 1 on the upper end

статора электродвигател . Закрывают камеру . Включают вакуумную систему. По мере разрежени воздуха в камере корпус демпфирующего устройства под давлением внещней атмосферы перемещаетс вверх, подп тник 6 входит в соприкосновение с гибким стержнем 5. Затем, продолжа перемещатьс вверх, корпус демпфирующего устройства снимает ротор с арретирующего кольца. Приstator motor. Close the camera. Include a vacuum system. As the air in the chamber is diluted, the casing of the damping device moves upward under pressure from the outside atmosphere, the follower 6 comes into contact with the flexible rod 5. Then, continuing to move upwards, the casing of the damping device removes the rotor from the arresting ring. With

этом между наконечником ротора п магнитом устанавливаетс необходимый зазор, обеспечива допустимое остаточное давление гибкого стержн 5 па подп тник 6. Таким образом ротор 2 устанавливаетс на нижней механической опоре и удерживаетс в вертикальном положении магнитной нодвеской.In this way, the required clearance is established between the tip of the rotor and the magnet, ensuring the admissible residual pressure of the flexible rod 5 is parallel to the support 6. Thus, the rotor 2 is mounted on the lower mechanical support and held vertically by the magnetic suspension.

Системой управлени ротор 2 разгон етс до установленной рабочей скорости. По истечении заданного времени опыта электродвигатель переключаетс на режим частотного торможени до полной остановки ротора.The control rotor 2 accelerates to the set operating speed. After the specified expiration time, the motor switches to frequency braking until the rotor stops completely.

Claims

1. A preparative ultracentrifuge for separating liquid mixtures, including a rotor with a magnetic suspension and an electric drive installed in a vacuum chamber, that, in order to increase the service life of the electric drive and increase the reliability of the ultracentrifuge in operation, the electric drive gear is rigidly connected to the rotor and is a bimetallic

a cylindrical sleeve, the outer layer of which is made of metal with low ohmic resistance, for example copper, and the inner one is made of a high-strength ferromagnetic metal, while the rotor is mounted on

a flexible rod supported by a suture located in an ultracentrifuge chamber, and the magnetic suspension includes a permanent magnet of a cylindrical shape with a centrally mounted core magnetically connected with the poles of the magnet and interacting with the rotor.

2. An ultracentrifuge according to claim 1, characterized in that the platform is provided with a hydraulic-type damping device.

3. The ultracentrifuge according to claim 1, characterized in that the measles of the electric actuator are connected to the rotor via a thermal insulator.

FIG.

2