3. Дәнекерлеуге және балқытуға арналған плазмотрондардың конструкциялары

Жұмыс барысында плазмотрондардың бірнеше түрлері зерттелді, бұл түрлі мақсаттағы плазмотрондардың конструкциялық тораптарын анықтауға мүмкіндік берді.

Е.О.Патон атындағы ИЭС-те ОБ–1115 және ОБ–1160А жобалар мен әзірленді. Бұл плазмотрондардың конструкциялары шамамен бірдей, олардың айырмашылығы салқындатқыш суға арналған каналдардың өлшемдерінде, ток өткізгіш шүмек нысанында, шығу конструкцияларында және кейбір басқа да болмашы бөлшектерінде айырмашылық болады.


8-сурет ОБ-1115 микролазмалық жанарғы [8]


9-сурет Микролазмалық жанарғы ОБ-1160:

1. 
   ұшы; 2– электрод; 3- саптама; 4 - жақтау; 5 - пластикалық ұшы; 6- керамикалық втулка; 7- корпус; 8 - шайба; 9- жоғарғы жақтау; 10 – гайка; 11 – цанга; 12-қақпақ [8]
   
2. 
   
   

Плазмалық бастың IMET-107 сызбасы бойынша біріктірілген каналмен және саптамамен орындалған . Сумен салқындатылатын саптама арнасы қызыл мыс немесе ыстыққа төзімді мыс қорытпасынан жасалған, қалған бас бөлшектері жезден жасалған. Тұтас дәнекерленген саптама-арна басын ең қарапайым, сенімді жұмыс істеуге және дәнекерлеу ваннасын ауа атмосферасынан сапалы қорғауға ыңғайлы етуге мүмкіндік береді.



10-сурет Плазмотрон IMET–10:

а) – жиналған плазмотроның жалпы көрінісі; б)- электр ұстағыш; в) - қорғаныс газын беруге арналған саптама;г) - су салқындатқыш саптама-канал [9]


11- сурет IMET-107 плазмалық бастың дизайны:

1 - электрод ұстағышы; 2 – корпус; 3 - оқшаулағыш втулка;4 - су салқындатқыш саптама арнасы; 5-қорғаныс газын беруге арналған саптама[9]
Келесі плазматрон "Пермь мемлекеттік техникалық университеті" мемлекеттік жоғары кәсіптік білім беру мекемесінде әзірленді. Оны дәнекерлеу үшін де, кесу үшін де пайдалануға болады.

Өнертабыстың техникалық нәтижесі конструкцияны оңайлату және пайдалану процесінде қос доға түзу мүмкіндігін болдырмау кезінде плазмотронның жылу тиелген элементтерін қарқынды салқындатуды қамтамасыз ету болып табылады.

---

12-сурет Салқындатқыш сұйықтықты жеткізу және бұру жүйесі бойынша бойлық кесіндісі бар плазмотронның жалпы түрі [10]
1 Плазмотрон корпусы , онда плазмоторон корпусына бұрандалы қосылыс арқылы қорғаныс саптамасы бекітілген 3, ол 4 бұрандамен бекітіліп, 1 корпусынан 5 втулкамен және 6 және 7 оқшаулағыш тығыздағыштармен электрлік оқшауланған, бұл ретте плазма түзуші саптаманың 3 қорғаныш саптамасынан 2 электрлік оқшаулауы қамтамасыз етіледі. Бұрандаға 4 зығыр орнатылған, мысалы, фторопласттан жасалған 8-оқшаулағыш. 8-оқшаулағышта бұранда автономды салқындату жүйесі бар 9-электродты торап орналасқан (схемада көрсетілмеген), 9-электродты торап контргайкамен белгіленеді 10. 1-корпустың 11 және 12-штуцерлері және плазма түзетін шүмекті салқындату жүйесінің салқындатқыш сұйықтығын жеткізуге және бұруға арналған 13 және 14-радиалды арналары, диаметрі қарама-қарсы және қатар орналасқан 15 және 16-арналары, 1-корпустың шетінен бекітілген, содан кейін бітелген, ал 17-сақиналы арнаны қамтитын жылу тиелген аймаққа жақын жерде плазма түзетін 3 саптама. 5 және 16 арналар төменгі ұштары 17 сақиналы арнаның төменгі бөлігімен қосылатын 1 корпуста жасалған 18 арнаға кіреді. 1-корпустың 19-штуцері және 20, 21-арналары, қорғаныш газын және қорғаныш саптамасы болады 2. 4-бұранда 22 штуцермен және плазма түзетін газды жеткізуге арналған 23-каналмен жабдықталған, 8-оқшаулағыштың сыртқы цилиндр бетінде 24-бұрандалы ағын жасалған, ол оқшаулағышты орнату кезінде 4-бұрандаға плазма түзуші плазма түзетін газды тангенциалды беру үшін бұранда арнасын құрайды 3.
"ПЛАЗМА" жауапкершілігі шектеулі серіктестігі жабындарды бүрку және жабу үшін портативті плазмалық алауды жасап шығарды. Қаптамаларды бүркуге және балқытуға арналған портативті плазмотрон құрамында диспенсерлі қоректендіргіш орнатылғын, бу қабылдауға арналған резервуар сонымен қатар саптамада анод және катод орналасқан, ол анод саптамасымен жанасатын және бу қабылдауға арналған резервуар арқылы өтетін жылу өткізгіш түтіктің ішіне орнатылған контактілі-бекіткіштердің көмегімен электр оқшаулағыш түтікке орналастырылған, ұқсас контактілі бекіткіштерде катодты қолмен жылжыту және оның орнын арнайы механизмнің көмегімен анод саптамасына қатысты автоматты түрде реттеу мүмкіндігі бар, катодтың серво жетегі қозғалтқышының редукторы болып табылады [11].

---

13-сурет Портативті плазмотрон бүрку және қаптау үшін [11]
Жабынды тозаңдандыру және балқыту үшін портативті плазмотронның мұндай конструкциясы тозаңдандыру немесе балқыту процестерін жүзеге асыру кезінде ұнтақтың біркелкі берілуін қамтамасыз етуге, жұмыс басталар алдында қыздыру уақытын айтарлықтай төмендетуге және белгіленген жұмыс режимінің ұзақтығын арттыруға мүмкіндік береді.

М.В.Келдыш атындағы зерттеу орталығында материалдарды өңдеуге арналған плазмалық жанарғы әзірленді.

14-сурет Ұнтақ материалдарын жағуға арналған плазмотронның қимасы [12]

Ұсынылып отырған өнертабыстың міндеті плазмотрон конструкциясын оңайлату және жабындардың пайдалану және физика-механикалық сипаттамаларын, сондай-ақ жабынның негізге ілінісу беріктігін арттыру арқылы жабындардың сапасын жақсарта отырып, қыздыру тиімділігін арттыру және ұнтақты пайдалану коэффициентін арттыру болып табылады [12].

4 . Дәнекерлеуге және доғалы балқытуға арналған плазмотрон конструкциясын әзірлеу

4.1 Әзірленетін плазмаға қойылатын талаптар

Плазмотрон арнайы дәнекерлеу жанарғысы конструкциялық жағынан айтарлықтай күрделі құрылғы болып табылады. Жоғары температуралық жүктемелер жағдайында жұмыс істейтін бөлшектердің мазмұнына байланысты дәнекерлеу / төсеу кезінде қарқынды салқындату, сондай-ақ плазма түзетін қондырғы пішінінің қорғаныс қасиеттеріне әсер етуіне байланысты плазмотрон осындай күрделі конструкцияға ие.

Әзірленіп жатқан оттыққа қойылатын талаптар:

• 
  Термиялық жүктелген элементтер максималды жылу өткізгіштікке ие болуы керек;
  
• 
  Плазма түзуші түйіннің бетінің тұрақты ауданы кезінде барынша мүмкін болатын көлемі болуы тиіс;
  
• 
  Плазма түзуші тораптың есептік жағдайға қатысты орын ауыстыруларының болмауы;
  
• 
  Беттің қатты бөлігінде сынуының болмауы;
  
• 
  Қолданылатын электрод ұстағышы тұтынылмайтын электродты сенімді орталықтандыруды қамтамасыз етуі керек;
  
• 
  Қос доғаның пайда болу құбылысының болмауы;
  
• 
  Белгілі бір габариттік өлшемдерге сәйкестік (120х40х40 артық емес);
  
• 
  Үлкен токтарда қолдану (300А);
  
• 
  Электродты мыс пен вольфрамға ауыстыру мүмкіндігі;
  
• 
  Дәнекерлеу үшін де, балқыту үшін де пайдалану мүмкіндігі;
  
• 
  Плазмотронның конструкциясында әртүрлі екі жақ бөлігінде қос салқындату желілері орналасқан.
  

---

4.2 Прототип конструкциясын әзірлеу

Бастапқы кезде конструкцияны әзірленіп жатқан плазмаға қатысуы тиіс маңызды құрамдас бөліктерге бөлу қажет. Негізгі 3 торап шықты: плазма түзуші торап, электр ұстағыш торабы, қосымша су салқындату торабы.



15-сурет Әзірленетін плазматоронның эскизі, негізгі тораптар: 1. Плазма түзуші торап; 2. Электр ұстағыштың торабы; 3. Қосымша сумен салқындату торабы.

Барлық сызбалар, 3D конструкция элементтері және дайын бөліктерді құрастыру «KOMPAS 3D» бағдарламасының көмегімен орындалды. Бұл бағдарлама көптеген жоғары оқу орындары мен кәсіпорындарда қолданылады. Оның көмегімен 3D объектілерді қатты денелі және беткі модельдеуді игеру мүмкіндігі пайда болады.



16-сурет «Компас 3D» бағдарламасынан алынған скриншот

Плазмотронды жобалау нәтижесінде әзірленетін оттыққа сәйкес келуі тиіс талаптарға қол жеткізілді.



17-сурет Конструкцияның негізгі тораптары бар габариттік сызбасы: 1. Плазма түзуші торап; 2. Электр ұстағыштың торабы; 3. Қосымша сумен салқындату торабы.

4.3 Құрылымдық элементтер

Бұл конструкция 19 құрастыру элементінен тұрады. Плазмотронның барлық элементтері «KOMPAS 3D» бағдарламасында әзірленді және изометриялық проекциясы ұсынылған.



18-сурет Суытылатын шүмек каналының 3D үлгісі



19-сурет Ұштыққа арналған сақинаның 3D үлгісі



20-сурет Қорғаныш газын беруге арналған ауа шүмегінің 3D үлгісі



21-сурет Жұмыс газына арналған ағынды бөліктің 3D үлгісі



22-сурет С-тәрізді электродты теңестіруге арналған сақинаның (2х) 3D үлгісі

---

23-сурет Электродты туралау үшін конустың 3D үлгісі



24-сурет Электродты туралауға арналған шардың 3D үлгісі



25-сурет Диффузордың 3D үлгісі



26 -сурет Шар қысқышының 3D үлгісі



27- сурет Шарға арналған бұранда гайкасының 3D үлгісі



28-сурет Шарлардың ішкі қуысының 3D үлгісі



29-сурет Қосымша су салқындату корпусының 3D үлгісі



30- сурет Сумен салқындатылатын каналдың 3D үлгісі



31-сурет Мыс электродының ішкі жағының 3D үлгісі



32-сурет Мыс электродының 3D үлгісі

су



33-сурет Қосымша суды салқындату корпусының қысқышының 3D үлгісі



34-сурет Артқы корпусты бекіту бекіткішінің 3D үлгісі

Плазмотрон дизайнының жұмыс газы шығатын саптамасы ерекше мәнге ие. Бұрын мақалада саптама ұшының диаметрі дәнекерлеу және балқыту процесіне үлкен әсер ететіндігі баяндалған. Осы плазмотрон үшін диаметрі 1.2, 2, 3 және 4.2 мм төрт ұштық жобаланған.

Плазматронның 3D моделі тиісті ұштармен салыстырылды және «ANSYS» ортасында газдың өтуін модельдеу жүргізілді. Плазма түзуші газ ретінде аргон пайдаланылды. Жоғарыда аталған ұштар үшін аргонның жүріс-тұрысын модельдеу нәтижесінде жанарғыда 4.2 мм диаметрі кезінде плазма құраушы газ өзін барынша тұрақты ұстайды, балқытуды орындау үшін қажетті ең жақсы көрсеткіштері бар плазмалық доғаны түзуге мүмкіндік беретін біркелкі өзгеріс қалыптастырады деген қорытынды жасалды.

---

Смотрите также файлы

• Тема общие положения налогового права.docx

• Разработка типовой формы индивидуального образовательного.docx

• Ожившая графика. Работа с переменными.docx

• Теории.docx

• Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения.docx