Термоэлектрическое устройство для крепления деталей методом примораживания при их механической обработке

Цель. Целью исследования является разработка конструкции термоэлектрического устройства для крепления деталей методом примораживания при их механической обработке, анализ его параметров и характеристик.
Метод. Описана конструкция ТЭУ для крепления деталей методом примораживания при их механической обработке. В состав устройства входит сильноточная ТЭБ, выполненная на основе слоистых термоэлементов с улучшенными термомеханическими характеристиками. ТЭБ сопрягается с тепловыравнивающей керамической пластиной со стороны холодных спаев, а со стороны горячих спаев через подобную же керамическую пластину контактирует с системой теплосброса.
Результат. Для обеспечения требуемого режима работы устройства в его составе может быть использована слоистая термоэлектрическая батарея, разработанная в НИИ «Полупроводниковые термоэлектрические приборы и устройства им. Т.А. Исмаилова», Дагестанский государственный технический университет.
Вывод. Рабочий диапазон мощностей использованной ТЭБ находится в пределах 20-50 Вт при среднем перепаде температур между спаями 50 К, ток питания - 50-80 А при потребляемой мощности 50-160 Вт. Холодильный коэффициент изменяется в пределах от 0,1 до 0,45.

1. Аверьянов И.Н., Болотеин А.Н., Прокофьев М.А. Проектирование и расчет станочных и контрольноизмерительных приспособлений в курсовых и дипломных проектах. Рыбинск: РГАТА, 2010. 220 с.

2. Гузеев В.И., Буторин Г.И., Шамин В.Ю. Теоретические основы базирования деталей и расчета размерных цепей при механической обработке. Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013. 82 c.

3. Галкин М.Г., Коновалова И.В., Смагин А.С. Проектирование процесса механической обработки корпусных деталей. Екатеринбург: УрГУ, 2018. 200 с.

4. Зубарев Ю.М. Расчет и проектирование приспособлений в машиностроении: СПб.: Изд.Лань, 2015, 320 с.

5. Исмаилов Т.А., Вердиев М.Г., Евдулов О.В. Применение полупроводниковых термоэлектрических устройств для крепления деталей методом примораживания//Холодильная техника. 2006. № 10. С. 22-24.

6. Абоуеллаиль А.А., Чан Ц., Солдатов А.И., Солдатов А.А., Костина М.А., Борталевич С.И., Солдатов Д.А. Лабораторное обоснование термоэлектрического метода контроля переходного сопротивления контактов // Дефектоскопия. 2022. № 12. С. 70-78.

7. Васильев Е.Н. Моделирование теплопередачи в устройстве подвода теплоты термоэлектрического блока охлаждения // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2023. т. 16, № 1. С. 82-91.

8. Евдулов О.В., Магомедова С.Г., Миспахов И.Ш., Набиев Н.А., Насрулаев А.М. Термоэлектрическая система для извлечения инородных объектов из тела человека // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2019. т. 46, № 1. С. 32-41.

9. Goldsmid H.J. Thermoelectric refrigeration, New York: Springer, 2013. 240 p.

10. Finn P.-A., Asker C., Wan K., Bilotti E., Fenwick O., Nielsen C.-B. Thermoelectric materials: current status and future challenges // Frontiers in electronic materials. 2021. Vol. 1. P.1-13.

11. Shi X.-L. J., Zou J., Chen Z.-G. Advanced thermoelectric design: from materials and structures to devices // Chemical reviews. 2020. Vol. 15. P.7399-515.

12. Snyder G.J., LeBlanc S., Crane D. Distributed and localized cooling with thermoelectrics, [et al.] // Future energy. 2021. Vol. 5. P. 748-51.

13. Vasil'ev E.N. The effect of thermal resistances on the coefficient of performance of a thermoelectric cooling system // Technical Physics. 2021. Vol. 66. P. 720-724.

14. Kuzichkin O.R., Vasilyev G.S., Surzhik D.I. Method for modeling dynamic modes of nonlinear control system for thermoelectric modules. Advances in Dynamical Systems and Applications. 2020. т. 15, № 2. - P. 187-197.

15. Исмаилов Т.А., Евдулов О.В., Евдулов Д.В., Вердиев М.Г. Проектирование сильноточных термоэлектрических батарей для холодильных установок средней мощности // Холодильная техника. 2009, №1.С.26-28.

16. Евдулов О.В., Евдулов Д.В. Теоретические исследования термоэлектрического элемента слоистых конструкций // Термоэлектричество. 2015. № 2. С. 62-71.

17. Исамилов Т.А., Евдулов О.В., Евдулов Д.В. Математическая модель холодильной установки на базе слоистых термоэлектрических батарей с тепловыми термосифонами //Ползуновский вестник. 2010. №2. С. 15-20.

18. Исмаилов Т.А., Евдулов О.В., Магомадов Р.А.-М. Охлаждающие системы на базе сильноточных термоэлектрических полупроводниковых преобразователей. СПб.: Политехника, 2020. 285 с.

19. Исмаилов Т.А., Евдулов Д.В., Евдулов О.В. Системы отвода теплоты от элементов РЭА на базе плавящихся тепловых аккумуляторов // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2015. № 1 (36). С. 38-44.

20. Васильев Е.Н. Расчет и оптимизация теплообменников термоэлектрического блока охлаждения // Теплофизика и аэромеханика. 2022. т. 29, № 3. С.419-430.