Министерство образования и науки Украины
Донбасский государственный технический университет
Кафедра радиофизики
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: «Проектирование и эксплуатация плазменного технологического оборудования» на тему: «Расчёт плазмотрона и определение его характеристик»
Вариант № 6
Выполнила студентка группы РФ-05 С. В. Мочнёва Проверил канд. техн. наук, доцент С.Н. Сергиенко Алчевск
2008
РЕФЕРАТ
Пояснительная записка к курсовой работе: 31 с., 5 рис., 7 источников.
Объект исследования – электродуговой плазмотрон постоянного тока косвенного действия.
Цель работы – расчет плазмотрона и определение его основных характеристик.
Метод исследования – теоретические расчеты электродугового плазмотрона, его вольт-амперных и тепловых характеристик.
В ходе выполнения курсовой работы разработана расчетная схема плазмотрона, выполнен расчет основных геометрических параметров плазмотрона, исследовано изменение ресурса работы катода плазмотрона при условии замены цилиндрического полого катода на стержневой, определены вольт-амперные и тепловые характеристики, выбран источник питания.
В результате расчетов получены следующие параметры: сила тока - 124 A, напряжение на дуге - 173 B, КПД – 0,552, мощность – 21,45 кВт, ресурс работы катода и анода составляет 250 часов.
Данный плазмотрон можно применять в следующих технологических процессах: напыление, модификация поверхности материалов, упрочнения поверхностей, закалка поверхностей.
ПЛАЗМОТРОН, ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА, РАЗРЯДНЫЙ КАНАЛ, ПОЛЫЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ КАТОД, ГЛАДКИЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЙ АНОД, РЕСУРС РАБОТЫ, ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 1 Составление расчётной схемы плазмотрона 2 Расчёт плазмотрона
2.1 Расчёт рабочих параметров и геометрических размеров плазмотрона
2.2 Расчёт системы охлаждения
2.2.1 Расчёт охлаждения катода
2.2.2 Расчёт охлаждения анода
2.3 Расчёт ресурса работы плазмотрона
2.3.1 Расчёт ресурса работы электродов
3 Определение характеристик плазмотрона
4 Выбор источника питания плазмотрона
5 Технологическое применение плазмотрона
6 Научно-исследовательская работа студента
Выводы
Перечень ссылок
ВВЕДЕНИЕ
Методы применения потока ионизированной плазмы в качестве источника энергии при сварке начали внедряться еще в 50-х годах прошлого столетия, но только в последнее время нашли свое широкое применение. Процесс основан на ионизации плазменного газа с помощью электрической дуги и его фокусировании с помощью специальной конструкции наконечника плазмотрона.
Одной из наиболее перспективных обработок является плазменная технология, интенсивно разрабатываемая как в нашей стране, так и за рубежом. Использование низкотемпературной плазмы эффективно не только для переплава металлов и сплавов; напыления износостойких, жаропрочных и коррозионностойких покрытий резки и сварки различных материалов, но и для поверхностного упрочнения различных изделий. Плазменные процессы охватывают как многотоннажное производство, так и производство небольших количеств специальных веществ и материалов, применяемых в новой технике [1].
Применение низкотемпературной плазмы в промышленности позволит значительно интенсифицировать существующие технологические процессы, создать совершенно новые аппараты и технологию производства. ............