Theo Ramakrishnan, ước tính năng lượng nhiệt của cột hồ quang plasma truyền trên bề mặt phía trước rãnh cắt trung bình khoảng 30% năng lượng điện đầu vào.
Q
Qtn 0,3 (2.13)
Từ các công thức (2.3; 2.4; 2.5 và 3.8), chúng tôi tính toán năng lượng tham gia vào quá trình cắt bằng tia plasma ôxy như bảng 2.7.
Kết quả tính toán cho ta thấy rằng khi tăng tốc độ cắt thì Qtt2 năng lượng mất đi theo rãnh cắt của tia plasma giảm dần. Năng lượng cần thiết để làm tan chảy kim loại, năng lượng truyền bên trong tấm phía trước rãnh cắt tăng lên khi ta tăng cường độ dòngđiện, tăng tốc độ cắt và tăng áp suất khí thổi.
Bảng 2.7.Cân bằng năng lượng điện khi cắt bằng tia plasma ôxy P = 5at I (A) Q (W) Qc(W) Qoxy(W) Qe(W) Qnc(W) Qtn(W) Qtt2(W) v = 0,8m/phút 50A 5000 3500 1600 5100 1500 1400 2200 60A 6240 4368 1600 5968 1800 1800 2368 70A 7560 5292 1600 6892 2200 2200 2492 80A 8960 6272 1600 7872 2600 2500 2772 v = 1m/phút 50A 5000 3500 1600 5100 1700 1700 1700 60A 6240 4368 1600 5968 2200 2100 1668 70A 7560 5292 1600 6892 2600 2500 1792 80A 8960 6272 1600 7872 3100 3000 1772 v = 1,2m/phút 50A 5000 3500 1600 5100 2000 1900 1200 60A 6240 4368 1600 5968 2500 2400 1068 70A 7560 5292 1600 6892 3000 2900 992 80A 8960 6272 1600 7872 3600 3400 872 v = 1,4m/phút 50A 5000 3500 1600 5100 2200 2100 800 60A 6240 4368 1600 5968 2800 2600 568 70A 7560 5292 1600 6892 3400 3200 292 80A 8960 6272 1600 7872 4000 3700 172
Kết quả trong bảng 2.7 cho thấy, khi tăng tốc độ cắt và cường độ dòng điện thì năng lượng cần thiết để làm tan chảy kim loại tăng lên
Quan hệ giữa cường độ dòng điện, vận tốc cắt và bề rộng rãnh cắt: Khi ta tăng dòng điện thì chiều rộng rãnh cắt tăng, nhưng khi tăng tốc độ cắt chiều rộng rãnh cắt giảm. Khi ta thay đổi các thông số chế độ cắt plasma thì mức độ ảnh hưởng của các thông số đến bề rộng rãnh cắt có sự khác nhau:
Hình 2.14. Quan hệ dòngđiện, tốc độ cắt và bề rộng rãnh cắt
Cường độ dòng điện tăng, bề rộng của rãnh cắt và chi phí vận hành tăng theo.
Tăng tốc độ cắt bề rộng rãnh cắt giảm nhưng bề rộng rãnh cắt mặt trên và mặt dưới của tấm thép khác nhau khá lớn, (nếu vận tốc cắt quá lớn thì bề rộng rãnh cắt mặt dưới không hình thành, kim loại nóng chảy không thoát ra khỏi rãnh cắt làm cản trở quá trình cắt, xỉ bám phía dưới và tấm thép sau khi cắt không đứt rời).
Áp suất khí thổi không làm ảnh hưởng đến bề rộng rãnh cắt nhưng trong thực tế, tăng áp suất là làm tăng quá trình phản ứng oxy hóa trong khi cắt và làm cho bề mặt rãnh cắt trơn hơn, đây là yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chi tiết sau khi cắt.
Với kết quả phân tích như trên, trong lu ận văn này chúng tôi tập trung nghiên cứu hai yếu tố của chế độ cắt plasma như: cường độ dòng điện và vận tốc cắt khi cắt với áp suất khí thổi là Pôxy = 5 at. Chiều dày tấm thép cắt: h = 10mm,
với cường độ dòng điện điều chỉnh trong khoảng 50A 80A và vận tốc cắt từ 0,8 m/min 1,4 m/min.