Принципы и методы проектирования дуговых режущих плазмотронов постоянного тока

Abstract

Обобщены основные факторы, сформулированы обобщенные принципы и методы проектирования, применяемые в процессе конструирования дуговых режущих плазмотронов постоянного тока. Отмечается, что обобщенные принципы проектирования можно классифицировать по 3-м основным группам,среди которых наиболее важны принципы достижения максимальных значений производительности, надежности и качества электроплазменных процессов, а также безопасного применения плазмотронов. Предлагается сделать акцент на газодинамических факторах проектирования, определяющих функциональные параметры и безопасность работы плазмотронов для резки металлов. Определены основные принципы и методы газодинамического проектирования, применительно как ко всему плазмотрону, так и к отдельным участкам его газовоздушного тракта. Сформулированы основные принципы и методы акустического («безопасного») проектирования, направленные достижение минимального уровня аэродинамического шума плазмотрона. Упомянуты плазмотроны, сконструированные на основе разработанных принципов и методов проектирования и имеющие улучшенные показатели эффективности, качества и безопасности работы. К конструкциям, разработанных с применением упомянутых принципов проектирования можно отнести серию одноконтурных дуговых плазмотронов для резки металлов (ПМВР-М, ПМВР-2, ПМВР-2М), а также универсальные (по показателям качества и безопасности) двухконтурные плазмотроны, работающие по принципам узкоструйной плазмы. Principles and methods of designing direct current arc plasmotrons for cutting are generalized. The necessity to account gas-dynamic factors in designing and conditions of safe plasmotrons application are emphasized. Major factors are summarized, generalized principles and design methods used during engineering of direct current arc plasmatrons for cutting are formulated. It is noted, that the generalized design principles can be classified into three basic groups in which the most important principles are the principles of the achievement of maximal productivity values, reliability and quality of electroplasma processes, as well as safe application of plasmatrons. It is offered to emphasize gas-dynamic design factors defining functional parameters and plasmatrons` safety for metal cutting. Main principles and methods of gas-dynamic design applicable to plasmatron as a whole, and to separate parts of gas-air path are defined. Main principles and methods of acoustic (“safe”) designing, directed on the achievement of a minimum level of aerodynamic plasmatron noise are formulated. Plasmatrons, designed on the basis of the developed principles and methods and having improved parameters of efficiency, quality and safety are mentioned. Constructions designed on the basis of the above principles include a series of one-route arc plasmatrons for metal cutting (PMVR-M, PMVR-2, PMVR-2М) and universal (according to parameters of quality and safety) tworoute plasmatrons working according to principles of narrow jet plasma.