39395

Расчет автооператорной линии для нанесения двухслойного покрытия медь-никель стальных деталей на подвеске

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Рассчитать и скомпоновать автооператорную линию для нанесения двухслойного покрытия медь-никель стальных деталей на подвеске.

Русский

2013-10-04

44.62 KB

6 чел.

11

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное общеобразовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

Ярославский государственный технический университет

Кафедра «Общая химическая технология

и электрохимическое производство»

Расчетная графическая работа

защищена с оценкой

________________

Преподаватель

Е.С. Соболева

________________

Расчет автооператорной линии для нанесения двухслойного покрытия медь-никель стальных деталей на подвеске. 

Кафедра «Общая химическая технология и электрохимическое производство»

ЯГТУ 240203.65 – 002РГР

Выполнил

студент гр. ХТЭ-48

Д.А. Закурин

________________

2013


Рассчитать и скомпоновать автооператорную линию для нанесения двухслойного покрытия медь-никель стальных деталей на подвеске.

Производительность 8 м2

толщина никелирового покрытия 9-12 мкм.

Толщина медного покрытия 3мкм

Габариты подвески 1400 х 850 мм.

Загрузка в барабан по массе 20 кг.

Характер медного электролита - цианистый

Характер никелевого электролита – сульфатный электролит.

Расчет.

Годовая производительность

Ргод = 3700 * П = 3700 * 8 = 29600 м2

С учетом брака 3% получаем

РIгод = Ргод + (Ргод * 0,03) = 29600 +29600 * 0,01 = 29996 м2

Загрузка на подвеску

f=Snд=1,19*0,8=0,952 м2

Sn=l*h=1,4*0,85=1,19 м2

Расчетный ритм автомата

Rрасч =

n – число катодных рядов

 - загрузка в барабан

- годовая программа с учетом брака

Rрасч =  = 7,05 мин

Время обработки

τобр = *Ки

- плотность осажденного металла [г/см3]

- толщина наносимого покрытия [мкм]

Ки – коэффициент истирания, равен 1,15

τобрCu = *1,15 = 4,7 мин

τобрNi = *1,15 = 29,9 мин

Расчет числа ванн

nв =  = n'в

- технологическое время, продолжительность процесса [мин]

- время вспомогательных операций, берется 2-3 мин и учитывает холостые ходы оператора

nвCu =  = 0,95 = 1

nвNi =  = 4,52 = 5

Рабочий ритм автомата, определяем по самой медленной операции - Ni

Rраб =  

Rраб =  = 6,38 мин

Количество автоматов

nавт  =  = n'авт

nавт  =  = 0,905 = 1

Коэффициент загрузки автомата

Кз =

Кз = = 0,905

Часовая производительность автомата

Пчас =

Пчас =  = 8,51 м2

Годовая производительность автомата

Пгод = Пчасэф

Пгод = 8,511*3700 = 31489,4 м2/год

 

Расчет длинны линии

Для подвески 1400×850 габариты электрохимических ванн : 1600×800×1250

Химических ванн : 1600×630×1250

Ширина стоек : 600мм

Ширина сушки : 630мм

L=lз-в+lсушки+∆lз-с+∑N*l+m1l1+ m2l2+ m3l3+ m4l4+ m5l5+ ∆lб

L=0,6+0,63+0,475+8*0,8+11*630+3*0,16+2*0,29+5*0,235+5*0,425+4*0,39+0,212=6944,237м

 

Расчет ширины линии

B=B1+B2+Lвн

B=0,65+1.6+1,165=3,415м

Источники постоянного тока

Для Cu

Падение напряжения

ΔUэл-та = iпр*ρ*L

ΔUв = [(EaEk)+ ΔUэл-та+ ΔUпор]*К1

iпр =

I = f*i

I = 500*0,952 = 476 A

a =2* ik

iпр = А/м2

ΔUэл-та = 350*6,5*10-2*0,25 = 5,74 В

ΔUв = [(0,36-0,21)+5,74]*1,1 = 12,6 В

ΔUист = Uв2 = 12,6*1,1 = 13,9 В

Выпрямитель:

ВАК – 630-24У4

Для Ni

Падение напряжения

ΔUэл-та = iпр*ρ*L

ΔUв = [(EaEk)+ ΔUэл-та+ ΔUпор]*К1

iпр =

I = f*i

I = 350*0,952 = 333,2 A

a =2* ik

iпр = А/м2

ΔUэл-та = 247*14*10-2*0,25 = 8,66 В

ΔUв = [(0,2-(-0,7))+8,66]*1,1 = 10,5 В

ΔUист = Uв2 = 10,5*1,1 = 11,57 В

Выпрямитель:

ВАКР – 630-12У4

Расход электродов

Для Cu

Gперв = f**n*δ*ƴ*k

Gраб = H*δ* РIгод/1000

Gгод = Gперв + Gраб

Gперв = 0,952**8920*15*10-3*1*1,15 = 293 кг

Gраб =   = 881,9 кг

Gгод = 293 + 881,9 = 1174,9 кг

Для Ni

Gперв = f**n*δ*ƴ*k

Gраб = H*δ* РIгод/1000

Gгод = Gперв + Gраб

Gперв = 0,952**8920*12*10-3*5*1,15 = 1169,2 кг

Gраб =   = 3491,5 кг

Gгод = 1169,2 + 3491,5 = 4660,78 кг

Расчет нерастворимых анодов

Gперв = 0,952*2*3*10-3*7860*1,15 = 51,6 кг

Gраб = H* РIгод/1000

Gраб = 1,15*29996/1000 = 34,5 кг

Gгод = 51,6 + 34,5 = 86,1 кг

Расход химикатов

Никелирование

V=1,4м3

Gперв =

Vраб = 0,9

Gраб =

Gгод = Gперв + Gраб

Состав:

с(NaCl) =7-20г/л

с(NiSO4)=80-320г/л

с(H3BO3) = 25-40г/л

Расход NaCl

Gперв =  = 28 кг

Gраб =  = 69 кг

Gгод = 28+69 = 97 кг

Расход NiSO4

Gперв =  = 448 кг

Gраб =  = 1103,8 кг

Gгод = 1103,8 + 448 = 1551,8 кг

Расход H3BO3

Gперв =  = 56 кг

Gраб =  = 138 кг

Gгод = 56 + 138= 194 кг

Меднение

Gперв =

Vраб = 1,4м3

Gраб =  +

Gгод = Gперв + Gраб

Состав:

с(CuCN) = 10-25г/л

с(NaCN) = 50-70г/л

Расход NaCN

Gперв =  = 98 кг

Gраб =  + = 435,9 кг

Gгод = 98+435,9=533,9 кг

Расход CuCN

Gперв =  = 35 кг

Gраб =  +  =280,6 кг

Gгод = 35+280,6=315,6 кг

Активация

с(H2SO4)=50-100г/л

V=1,1м3

Gперв =  = 110 кг

Gраб =   = 1440 кг

Gгод = 110+1440=1550 кг

Электрохимическое обезжиривание на катоде и на аноде

с(Na3PO4)=с(Na2CO3)=20-40г/л

V=1,4м3

Gперв =  = 112 кг

Gраб =   = 1152 кг

Gгод = 112+1152=1264 кг

Расход сжатого воздуха

  Gвозд=HVв раб

Vв раб - рабочий объем ванны  

Н – норма расхода сжатого воздуха, приведенная к нормальным условиям, м3/ч, [3,табл.26,с.95]

 Vвозд = (0,2-0,3)* Vв*60

Vвозд = 0,3*1,4*60 = 25,2 л/ч

Расход воды на промывку

Активация

Состав:

с(H2SO4) = 50-100 г/л

К0 =

C0 = Cрабn

Промывка холодная

Промывка холодная

Отмыть до 0,001

К0 =

Gуд = n*q*

Gуд = 2*0,2* л/м2

 

Цианистое меднение

Состав:

с(CuCN)= 10-25г/л

с(NaCN) = 50-70г/л

Промывка-улавливание

Промывка холодная

Промывка холодная

Никелирование

Так как электролит цинкования содержит 3 компонента, то отмывать будем  от того, где критерий отмывки будет наибольший.

К0 =

C0 = ∑Cрабn

Кn =

Кn =  = 0,6

Кn =  

Кn =  = 0,61

Кn =  

Кn =  = 0,4

C0 [CN-] = 25*0,4+ 70*0,61= 52,7

C0 [Cu+] =25*0,6 = 15

K0[Cu+] = 

K0[CN-] =

Отмываем от Cu+

Gуд = 2*0,3* = 32,9 л/м2

Сернокислое никелирование

Состав:

с(NiSO4) = 80-320г/л

Улавливание

Промывка холодная

Промывка горячая

Отмыть до 0,01

К0 =  = 32000

Gуд = 2*0,2* = 45,25 л/м2

Список литературы

  1. МУ 2439

Л.Б. Бобровский, С.И. Карпов Справочные материалы для курсового проектирования по специальности 240203 – технология электрохимических производств. Раздел Гальваника. Оборудование цехов металлопокрытий: /метод.указ/ ЯГТУ. – Ярославль,2003.-26с.

    2.  МУ 2571

         Л.Б. Бобровский, С.И. Карпов Справочные материалы для курсового проектирования по специальности 240203 – технология электрохимических производств. Раздел Гальваника. Расчеты гальванического производства: / метод.указ/  ЯГТУ. – Ярославль,2003.- 24с.

  1. Нормы технологического проектирования цехов металлопокрытий автомобильной промышленности. – М.:Гипроавтопром,1980. – 137с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

23114. Методи визначення роботи виходу електрона 40.5 KB
  Методи визначення роботи виходу електрона. Енергію яку потрібно прикласти для вибиття електрону з металу або рідини у вакуум називається роботою виходу. Еіон енергія іонізації А – робота виходу електрона за межі поверхні тіла – кін. Величина роботи виходу A в значній мірі залежить від чистоти поверхні емітера.
23115. ОБЩЕСТВО КАК ПРЕДМЕТ ФИЛОСОФСКОГО АНАЛИЗА 81 KB
  Любовь к обществу – естественное чувство человека, развиваемое и культивируемое разумом. Создав человека существом, обладающим способностью чувствовать, природа вдохнула в него любовь к наслаждениям и страх перед страданием. Общество является произведением природы, поскольку именно природа обусловливает жизнь человека в обществе
23116. Енергія електромагнітного поля. Густина потоку енергії ЕМП 98.5 KB
  Густина потоку енергії ЕМП. Енергія ЕМП може перетворюватись в інші види енергії наприклад у кінетичну енергію зарядів. Обчислимо роботу яку виконує ЕМП зміщуючи заряди. Якщо за час dt заряд зміщується на відстань то робота ЕМП буде .
23117. Принцип найменшої дії. Функція Лагранжа 43.5 KB
  Функція Лагранжа Найбільш загальне формулювання закону руху механічних систем дає так званий принцип найменшої дії або принцип Гамільтона. Функція L називається функцією Лагранжа даної системи а інтеграл дією. Функція Лагранжа залежить лише від q и а не від більш високих похідних що пояснюється тим що механічний стан повністю визначається завданням координат та швидкостей. Для спрощення запису формул припустимо спочатку що система має лише одну степінь вільності так що буде визначена лише одна функція qt.
23118. Гамільтонова форма рівнянь 90.5 KB
  Гамільтонова форма рівнянь. Підставляючи отримане в початкове рня маємо: Для переходу до змінних і додаємо і віднімаємо: Звідси Оскільки права частина виражена через диференціали то її можна розглядати як повний диференціал певної функції що залежить від яку позначимо і назвемо функцією Гамільтона: де Залишилося довести що Маємо Враховуючи це запишемо: звідки Ця система рівнянь називається канонічними рівняннями Гамільтона. рівн. рівн.
23119. Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла. Тензор інерції 77 KB
  Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла. Запишемо другий закон Ньютона для матеріальної точки з даної системи: 1 де сумарна зовнішня сила що діє на іту м. Записавши 1 для кожної точки системи та просумувавши всі отриманні рівняння маємо: 2. З урахуванням третього закону Ньютона тобто співвідношення перепишемо 2 як: 3 Нехай Rрадіус вектор даної системи: задає точкуцентр мас системи.
23120. Закони збереження та фундаментальні властивості простору-часу 263 KB
  Рух механічної системи описується 2S величинами де Sкількість ступенів вільності. системи вибір початку відліку часу одна з сталих в диф. рівняннях що описують динаміку може бути обрана сталою 1 При розв’язанні системи 1 2S1 сталих де Отримані величини інтеграли руху визнач. системи явно не залеж.
23121. Рух тіл в інерціальній та неінерціальній системах відліку. Сили інерції. Коріолісівське прискорення 202 KB
  Коріолісівське прискорення. інваріантне 0 де – прискорення в ІСВ швидкість в ІСВ – маса тіла – рівнодійна сил взаємодії які діють на тіло. Характеризуватимемо рух початку координат НеІСВ відносно ІСВ радіусвектором а обертання НеІСВ відносно ІСВ – кутовою частотою х В НеІСВ вимагають аналогічного до 0 запису закону руху тіла відносно радіусвектора : Оскільки прискорення в НеІСВ внаслідок х нерівне та величина не змінюється при переході до НеІСВ необхідно щоб сумарна сила складалась не тільки з теж...
23122. Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла. Тензор інерції 159.5 KB
  Закони руху системи матеріальних точок та твердого тіла.Введемо вектор повної кількості руху систем частинок: Знайдемо його зміну з часом: Для першої суми: ТобтоТаким чином якщо сума всіх зовнішніх сил рівна нулю то має місце закон збереження імпульсу. Ведемо повний момент кількості руху:Знайдемо швидкість його зміни в часі: Другий доданок – повний момент зовнішніх сил .Розглянемо перший доданок врахувавши : За умов виконання має місце закон збереження моменту кількості руху.