2018-03-09
109
Длина самоустанавливающейся дуги (длина столба разряда) (рис. 4а и5а)
(7)
А) С торцевым катодом:
Длины зоны шунтирования и канала принимаются
(8)
(9)
Длина анода принимается равной:
, (10)
где 
- резерв длины анода.
Средняя плотность тока на поверхности анода принимается
(11)
Проверяется условие на предельно допустимую плотность тока на аноде
(12)
Для схемы с торцевым внутренним электродом (табл. 1.1, схема 1), для выбранного варианта конструкции катода, по рекомендованному в табл. 4 
, определяется диаметр внутреннего электрода - термоэмиссионной вставки катода 
:
|
|
|
(13)
Б) С трубчатым катодом:
Длина зоны шунтирования принимается
(14)
Длина анода принимается равной: , (15)
где - резерв длины анода.
Для схемы с внутренним трубчатым электродом (рис. 5а, табл. 1.2, и 1.3, схемы 2 и 3), диаметр внутреннего электрода (катода) d К принимается обычно (табл. 4):
d К = (1,0…1,5) d. (16)
Для схемы с двумя трубчатыми электродами (табл. 1.2 и 1.3, схемы 2 и 3) можно принять длины зон шунтирования в выходном и внутреннем электродах равными 
.
Длина катода определяется как 
, где - резерв длины катода.
Как показано на рис. 5а 
. (17)
Обычно зазор между электродами 
мм. Из формулы (17) определяется суммарная длина каналов 
. Длины каналов в катоде 
и аноде 
могут быть в пределах 
и выбираются из конструктивных соображений. Чаще всего канал катода более короткий и иногда имеет нулевую длину.
Место привязки разряда в катоде для схемы 2 неопределённо и не поддается расчёту. Во внутреннем электроде зона шунтирования может быть зафиксирована подачей части расхода газа через вторую камеру, как в схеме 3, или с помощью магнитной системы внутреннего электрода.
3.3. Определение основных параметров и размеров разрядной камеры для плазмотрона с фиксированной длиной дуги
|
|
|
Сначала выполняются расчеты для определения основных рабочих параметров плазмотрона в соответствии с подразделом 3.1.
Затеи, при использовании имеющихся зависимостей для СУД при расчете плазмотрона с фиксированной (уступом или МЭВ) длиной дуги расчеты ведутся по эквивалентному напряжению 
которое вычисляется как 
, (18)
Как правило, при стабилизации уступом К у = 0,5…1,0, а при использовании межэлектродной вставки (МЭВ) 
. Для плазмотрона с СУД К у = 1,0 по определению.
Для найденного эквивалентного значения U СУД определяется, аналогично (5), диаметр канала d при найденном токе I разряда (3) и расходе G газа (1), используя зависимости таблиц 1.1, если в проектируемом плазмотроне внутренний электрод торцевой, или табл. 1.2 и 1.3 – если внутренний электрод трубчатый (в указанных таблицах U = U СУД, эквивалентное соответствующей выбранной схеме.)
Длина столба разряда с фиксированной длиной дуги определяется аналогично длине дуги с СУД (7):
(19)
При фиксации уступом 
, а при фиксации МЭВ 
.
Длину зоны шунтирования определяем по зависимости (8):
(20)
Для схемы с двумя трубчатыми электродами (табл. 1.2 и 1.3, схемы 2 и 3) можно принять длины зон шунтирования в выходном и внутреннем электродах равными .
Длину выходного электрода определяем по зависимости (10).
, (21)
где - резерв длины анода.
Для схемы с двумя трубчатыми электродами (схемы 2, 3) можно принять
. (22)
