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. Такие свойства низкотемпературной плазмы, как высокая температура и концентрация энергии в малом объёме, открывает возможность использовать её в металлургических процессах. Применение плазмы позволяет значительно ослабить проблему создания специальных огнеупоров, повысит чистоту получаемого продукта [1,2]. К плазматронам предъявляются следующие требования:

- большой ресурс работы электродов;

- надежность и устойчивость электродуговой установки;

- большой диапазон используемых мощностей;

- возможность нагрева любых технологически необходимых газов

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--