RESEARCH OF THE PARAMETERS OF THE COOLING SYSTEM OF THE TABLE OF A DEVICE FOR ADDITIVE SHAPING BY A PLASMA ARC IN A DYNAMIC VACUUM ENVIRONMENT
Authors: Куц В.В. , Гречухин А.Н. , Павлов Д.А. , Чернышев И.А. 
Published: September 2023

рассмотрены вопросы проектирования системы охлаждения рабочего стола устройства для аддитивного формообразования изделий плазменной дугой в среде динамического вакуума. Обозначены условия работоспособности системы охлаждения по температуре теплоносителя, температуре рабочего стола и объему теплоносителя в системе охлаждения. Построены математические зависимости температуры теплоносителя и температуры рабочего стола устройства от конструктивных параметров системы охлаждения рабочего стола устройства для аддитивного формообразования плазменной дугой. Проведена серия экспериментов методом компьютерного моделирования при помощи модуля Flow Simulation системы моделирования SolidWorks. Обработка результатов экспериментов, построение уравнений для расчета температуры теплоносителя и температуры рабочего стола были выполнены с применением программы Statistica. На основе полученных данных определены рациональные конструктивные параметры проектируемой системы охлаждения рабочего стола, обеспечивающие работоспособность устройства для аддитивного формообразования изделий плазменной дугой в среде динамического вакуума: количество каналов охлаждения – 4, диаметр одного канала охлаждения – 8 мм. Сочетание таких параметров обеспечит максимальную температуру теплоносителя на уровне 34 °С, максимальную температуру на обратной поверхности рабочего стола на уровне 300 °С, что соответствует условиям работоспособности системы охлаждения рабочего стола устройства

the article is devoted to studying the issues of designing the cooling system of the working table of a device for additive shaping of products by a plasma arc in a dynamic vacuum environment. The design parameters of the desktop cooling system, namely the diameter and number of cooling channels, are determined. The conditions for the operability of the cooling system are determined. To build mathematical dependencies to determine the design parameters of the desktop cooling system, a series of experiments was carried out using the computer simulation method. The study was carried out using the Flow Simulation module of the SolidWorks system. To construct equations for determining the temperature of the coolant, the temperature of the desktop, the initial data were simulated using the Statistica program. Equations are obtained that express the mathematical dependence of the temperature of the coolant and the surface of the working table on the design parameters of the cooling system - the diameter of the cooling channels and the number of channels for cooling the working table. The criterion for optimizing the design parameters of the cooling system of the working table of the device is determined - the minimum volume of coolant in the cooling system. Based on the data obtained, rational design parameters of the designed cooling system of the desktop were determined, which ensure the operability of the device for additive shaping of products by a plasma arc in a dynamic vacuum environment: the number of cooling channels is 4, the diameter of one cooling channel is 8 mm