![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Расчет размеров ванны основного покрытия
Расчет основных параметров оборудования начинается с определения габаритных размеров ванны основного покрытия. Длина ванны определяется по формуле: Lвн = n1L1 + (n1 – 1) L2+ 2L3, мм (12) где L1 – размер подвески по длине ванны, мм; L2 – расстояние между подвесками, мм; L3 – расстояние между торцевой стенкой и краем подвески, мм; n1 - число загружаемых на одну штангу подвесок, шт. Lвн = 1 * 1300 + (1 - 1) * 100 + 2 * 100 =1600мм. Внутренняя ширина ванн для нанесения электрохимических покрытий определяется по формуле: Bвн=n2B1+2n2B2+2B3+n3d, (13) где В1 – максимальный размер детали по ширине ванны, мм; В2 – расстояние между анодом и ближайшим краем детали, мм; В3 – расстояние между внутренней стенкой продольного борта ванны и анодом, мм; n2 – число катодных штанг; n3 – число анодных штанг; d – толщина анода, мм. Расстояние между анодом и деталями принимается равным 100-150 мм для плоских деталей и 150-200 мм для деталей сложной конфигурации. Расстояние между внутренней стенкой ванны и анодом при наличии на стенке змеевика берется равным 80-100 мм, в остальных случаях – 50 мм. При толщине анодов 10-15 мм они в расчет не принимаются. Ввн= 1*6+2*200+2*100 =606 мм Внутренняя высота ванны определяется по формуле: Нв.н. = Н1 + Н2 + Н3 + Н4, (14) где Н1 - высота подвески (без подвесного крючка), мм; Н2 – расстояние от дна ванны до нижнего края детали, мм; Н3 – высота электролита над верхнем краем подвески, обычно 50 мм; Н4 – расстояние от поверхности зеркала электролита до верхнего края бортов ванны, мм. Нв.н. = 800 + 200 + 50 + 100 = 1150 мм. Определив внутренние размеры ванны, следует откорректировать их в соответствии с размерами нормализованных ванн. В соответствии с ГОСТ 23.738-79 «Ванны автооператорных линий для химической и электрохимической обработки поверхности и получения покрытий. Основные параметры и размеры.», выбираются стандартные размеры ванны: по длине – 1600 мм.; по ширине – 630мм.; по высоте – 1250 мм. Объём электролита определяется по формуле: V = Lвн * Вв.н. (Нв.н. - Н4), (15) где все размеры берутся в дм, а объём в литрах. V = 16* 6.3* (12.5– 1) = 1159.2л После определения числа ванн необходимо определить последовательность расположения технологических операций. В однорядных автооператорных линиях могут быть использованы следующие варианты компоновок: 1. Загрузка- выгрузка, сушка, заключительные операции, основные операции, подготовительные операции; 2. Загрузка- выгрузка, сушка, заключительные операции, подготовительные операции, основные операции; 3. Загрузка, подготовительные операции, основные операции, заключительные операции, сушка, выгрузка и т.п. Данным курсовым проектом предлагается первый вариант компоновки автооператорной линии.
По предложенному технологическому процессу, количеству позиций составляется предварительная схема компоновки линии. Компоновка ванн представлена на рисунке 1.
Технологическая схема автооператорной линии никелирования показана на рисунке 2
2 2 1 2 3 2 2 3 2 2 2 1 2 4
Рисунок 1.Компоновка ванн линии никелирования
Рисунок 2 Технологическая схема автооператорной линии никелирования Расстояние между ваннами зависит от типа сопряжения: I – без вентиляционного отсоса; II – с односторонним вентиляционным отсосом; III – с двусторонним вентиляционным отсосом; IV – вентиляционный отсос у последней ванны. Определив компоновку ванн требующих вентиляцию необходимо установить бортовые отсосы, которые необходимы в ваннах с вредными выделениями и нагревом воды свыше 60 0С. Длина линии определяется по формуле: Lл =nLвн + Lс + Lз.с + ∆ lз.с. + n0 ∆ l0 + n1 ∆ l1 + n2 ∆ l2 + ∆ lб, мм. (16) где n – число ванн одного типа размера, шт; Lвн – внутренняя ширина ванны, мм; Lс – внутренняя ширина сушильной камеры, мм; Lз – ширина загрузочно-разгрузочной стойки, мм; ∆ lз.с. – зазор между сушильной камерой и загрузочно-разгрузочной стойкой, мм; n0– число сопряжений ванн без бортовых отсосов; ∆ l0 – зазор между стенками ванн без бортовых отсосов, мм; n1 – число односторонних бортовых отсосов; ∆ l1 – зазор между стенками ванн с односторонним бортовым отсосом, мм; n2 – число двусторонних бортовых отсосов; ∆ l2 – зазор между стенками ванн с двусторонними бортовыми отсосами, мм; ∆ lб – расстояние от наружной поверхности бортового отсоса до стенки ванны, мм. Lл = 13*630+ 800 + 2415 + 600. + 2*160+9* 290 + 2* 390 +212=15927мм. Ширина линии равна: Вл = Lвн + В1 + В2, (17) где Lвн – внутренняя длина ванны, мм; В1 – расстояние от внутренней стенки ванны до наружной плоскости опорной стойки для подвесных автооператоров, равное 655 мм; В2 – расстояние от внутренней стенки ванны до наружной плоскости площадки обслуживания, равное 1165 мм. Вл = 1600 + 655 + 1165 = 3420 мм. Высота линии Нл зависит от внутренней высота ванны, способа обработки деталей (подвеска или барабан) и типа автооператора. Если внутренняя высота ванны 1120 мм и линию обслуживает подвесной автооператор, высота равна 4700 мм. Габариты линии: 15927*3420*4700 мм Для питания гальванических ванн постоянным током используют полупроводниковые выпрямители, а в отдельных случаях электрические машинные генераторы. Выбор источников постоянного тока производится на основании потребляемой силы тока и напряжения на ванне. На каждую ванну устанавливают отдельный выпрямитель; если потребляемая сила тока превышает мощность выпрямителя, устанавливают два и более выпрямителей. Сила тока рассчитывается исходя из плотности тока и единовременной загрузки деталей в ванну, выраженной в дм2. I=ir*уз (18) Для ванн обезжиривания: I=10*120=1200А Для ванны меднения: I=10*120=1200А Для ванны травления: I=10*120=1200А Для ванн никелирования: I=8*120=960А Расчетная сила тока IР должна быть увеличена на 15-20% IР=I*1, 2 (19) Для ванн обезжиривания: Iр=1200*1, 2=1440А Для ванны меднения: Iр=1200*1, 2 =1440А Для ванны травления: Iр=1200*1, 2 =1440А Для ванн никелирования: Iр=960*1, 2 =1152А
Для правильного выбора источников тока необходимо знать напряжение на ванне, которое зависит от состава элемента, режима работы и межэлектродного расстояния. Для большинства электрохимических процессов рекомендуемое номинальное напряжение выпрямителя составляет 6-12 В. Напряжение на ванне можно вычислить по формуле: U= где α – коэффициент, учитывающий потери напряжения в электричестве за счет газонапряжения; β – коэффициент, учитывающий потери напряжения в контактах и проводниках первого рода; Ea, Ek – анодный и катодный потенциал, В; I – сила тока, А; R – электрическое сопротивление элемента, Ом. Электрическое сопротивление электролита рассчитывается по формуле:
где l – межэлектродное расстояние, см;
Rмедн=45/(100*0, 5)=0, 9 Ом Rникел.=45/(100*0, 4)=1, 1 Ом Rобез=45/(100*0, 5)=0.9 Ом Rтравл=45/(100*0, 5)=0.9 Ом При расчете напряжения на ванне вместо силы тока подставляем значение плотности тока, а в случае несовпадения анодной и катодной плотностей тока - среднеквадратичную плотность тока iср.= √ iaik Для ванн обезжиривания: U = (1+0, 02) [0, 35-0, 25+(1+0, 00) *1.41*0, 9] =1.14 В Для ванн меднения: U= (1+0, 02)*[0, 35-0, 25+ (1+0, 00)*3.16 *0, 9]=3.19 В Для ванн никелирования: U= (1+0, 05)*[0, 3+0, 68+ (1+0, 01)*2, 82 *1, 1]=4.31 В Для ванн травления: U= (1+0, 02)*[0, 35-0, 25+ (1+0, 00)*3.87 *0, 9]=3.65 В
Для питания гальванических ванн разработана серия преобразователей типа Т (ТЕ, ТВ, ТЕР, ВР, ТВИ) с улучшенными характеристиками. Исходя из данных расчетов, выбираем тиристорные преобразователи для ванн обезжиривания и травления ТВР1-1600/12Т-О, для ванн меднения и никелирования ТВР1-1600/12Т-О.Типовое обозначение данного агрегата рассматривается следующим образом: Т – вид выпрямителя; Е - естественное охлаждение; Р – реверс. Первая цифра указывает класс перегрузочной характеристики, вторая – номинальную силу тока, третья – номинальное постоянное напряжение; Т-О – тропическое исполнение. Таблица 7 – Техническая характеристика тиристорных преобразователей
Так как при прохождении электрического тока через электролит выделяется теплота, необходимо проверять объемную плотность тока. Объемная сила тока рассчитывается по формуле:
где iV- объемная плотность тока, А/л; V – объем электролита, л. для ванн обезжиривания iv = 1440/1159.2=1.24А/л для ванны медненияiv= 1440/1159.2=1.24А/л для ванны никелированияiv= 1152/1159.2=0, 98 А/л для ванны травленияiv =1440 /1159.2=1.24А/л Все данные для выбора источников постоянного тока сводятся в форму 1.
|