Розробка високоресурсних плазмотронів для обробки дисперсних матеріалів - Автореферат

Приазовський державний технічний університет РОЗРОБКА ВИСОКОРЕСУРСНИХ ПЛАЗМОТРОНІВ ДЛЯ ОБРОБКИ ДИСПЕРСНИХ МАТЕРІАЛІВРобота виконана на кафедрі “Технологія машинобудування” Східноукраїнського національного університету імені Владимира Даля (СНУ ім. Даля) Міністерства освіти і науки України м. Науковий керівник: заслужений діяч науки і техніки України, доктор технічних наук, професор Дзюба Вячеслав Леонідович, завідувач кафедри “Технологія машинобудування” Східноукраїнського національного університету імені Володимира Даля, м. Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Размишляєв Олександр Денисович, професор кафедри “Обладнання та технологія зварювального виробництва” Приазовського державного технічного університету, м. Захист відбудеться ”20” жовтня 2006 р. о 12.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 12052.01 Приазовського державного технічного університету, вул.У практиці плазмової обробки дисперсних матеріалів у якості плазмоутворюючих середовищ традиційно застосовували аргон, аргон з доданням до 25% водню, азоту, суміші азоту й водню, інколи суміші інертних газів, що містять гелій. Тому пошук нових найбільш сприятливих умов роботи й геометричних параметрів електродів плазмотрона з метою створення високоресурсних і високопродуктивних плазмотронів, що працюють на газоповітряній суміші, вимагає додаткових теоретичних й експериментальних досліджень і залишається актуальною проблемою. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити такі завдання: - проаналізувати відомі теоретичні й експериментальні дослідження, спрямовані на підвищення ресурсу роботи плазмотрона й ефективності обробки дисперсних матеріалів у струмені плазми; У дисертаційній роботі наведено комплекс фундаментальних і прикладних досліджень, повязаних з підвищенням ресурсу роботи й ефективності плазмотронів: - уперше знайдено способи підвищення ресурсу роботи й ефективності в плазмотронах для обробки дисперсних матеріалів завдяки примусовому розподілу катодної й анодної привязок дуг, застосування подовженої міжелектродної вставки, а також малоерозійного секціонованого катодного вузла, що дозволило в плазмотроні з порожнім циліндричним катодом при струмі дуги 300 А досягти ресурсу понад 70 год, у плазмотроні з подовженої МЕВ при тому ж струмі - 100 год і в плазмотроні з малоерозійним катодним вузлом при струмі дуги 600 А - понад 800 год. Практичне значення отриманих результатів полягає в наступному: - вирішено комплекс актуальних завдань, повязаних з підвищенням ресурсу роботи й ефективності плазмотронів для обробки дисперсних матеріалів завдяки застосуванню малоерозійного катодного вузла, подовженої МЕВ, методів і засобів розподілу струму й газу по довжині розрядного каналу;Оскільки плазмотрони мають фіксовану довжину дуги, то напруга на дузі визначається із застосовуванням рівняння Розрахунок ресурсу роботи приймаємо рівним меншому значенню ресурсу роботи одного з електродів. Для плазмотронів П-9А и П-11А це буде анод, а для плазмотрона ПЛ-8А - катод. Плазмотрон П-11А складається з вузлів катода, анода й реакторної камери. Плазмотрон ПЛ-8А - однокамерний з газовихровою стабілізацією дуги, що складається з катодного й анодного вузлів, у яких розташовуються мідні циліндричні катод й анод відповідно.У дисертації наведено нові науково-технічні розробки, а також розвиток методів розрахунку й проектування плазмотронів для обробки дисперсних матеріалів, що дозволило створити плазматрони, спрямовані на розширення технологічних можливостей, підвищення ефективності нагрівання, продуктивності й ресурсу роботи. Розроблено вдосконалену методику розрахунку плазмотронів для обробки дисперсних матеріалів з поліпшеними енергетичними характеристиками. Уперше створено електродугові плазмотрони постійного струму лінійної схеми потужністю 36, 60 й 350 КВТ для обробки дисперсних матеріалів з високою ефективністю, продуктивністю й більшим ресурсом роботи електродів. Виявлено підвищення ефективності обробки дисперсних матеріалів і ресурсу роботи розроблених плазмотронів завдяки накладенню на позитивний стовп дуги зовнішніх електричних збурювань. Уперше знайдено способи підвищення ресурсу роботи й ефективності в плазмотронах для обробки дисперсних матеріалів завдяки примусовому розподілу катодної й анодної привязок дуг, застосування подовженої міжелектродної вставки, а також малоерозійного секціонованого катодного вузла, що дозволило в плазмотроні з порожнім циліндричним катодом при струмі дуги 300 А досягти ресурсу понад 70 год, у плазмотроні з подовженої МЕВ за того ж струму - 100 год і в плазмотроні з малоерозійним катодним вузлом при струмі дуги 600 А - понад 800 год.Автором поставлено завдання, умови проведення експериментів, проаналізовано й оброблено отримані результати. Пути совершенствования плазмотронов для поверхностной обработки деталей // Технология ремонта, восстановления, упрочнения и обновления машин, механизмов, оборудования и металлоконструкций: Материалы V Международной практической конференции-выставки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ ОПУБЛІКОВАНО У ТАКИХ РОБОТАХ