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

18245. ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ РЕЛАКСАЦІЙНИХ КОЛИВАНЬ У НЕОНОВІЙ ЛАМПІ ВІД ОПОРУ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА 64.5 KB
  PAGE 3 ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2 ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАЛЕЖНОСТІ РЕЛАКСАЦІЙНИХ КОЛИВАНЬ У НЕОНОВІЙ ЛАМПІ ВІД ОПОРУ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА Мета роботи: а виміряти великий опір за допомогою електричного розряду у неоновій лампі; б дослідити залежність періоду рела
18246. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА 467 KB
  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА. ОБРАТИМОСТЬ МАШИН. По назначению электрические машины постоянного тока делятся на генераторы и двигатели. Генераторы вырабатывают электрическую энергию поступающую в энергос...
18247. ОПРЕДЕЛЕНИЕ, ПОЛУЧЕНИЕ И ИЗОБРАЖЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 303.5 KB
  ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛУЧЕНИЕ И ИЗОБРАЖЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Переменным называют ток изменение которого по значению и направлению повторяется периодически через равные промежутки времени. Широкое применение переменного тока в различных областях техники объясняется ...
18248. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ. БЕСПРИМЕСНЫЕ И ПРИМЕСНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ 763.5 KB
  ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ. БЕСПРИМЕСНЫЕ И ПРИМЕСНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ Полупроводники занимают по электропроводности промежуточное положение между металлами проводниками электрического тока и диэлектриками. Особенность электро
18249. РАСЧЕТ ЦЕПЕЙ 1.3 MB
  РАСЧЕТ ЦЕПЕЙ ВВЕДЕНИЕ Электротехника область науки и техники которая занимается изучением электрических и магнитных явлений и их использованием в практических целях. Научнотехнический прогресс невозможен без электрификации всех отраслей народного хозяйств...
18250. Словарь электротехника 102.5 KB
  Понятийнотерминологический словарь Абсолютная магнитная проницаемость среды величина являющаяся коэффициентом отражающим магнитные свойства среды. Автотрансформатором называют трансформатор у которого часть витков первичной обмотки используется в кач
18251. ТРАНСФОРМАТОРЫ. НАЗНАЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ 213 KB
  ТРАНСФОРМАТОРЫ НАЗНАЧЕНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ Трансформатор предназначен для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. Увеличение напряжения осуществляется с помощью повышающих трансформаторов уменьшени
18252. ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ 183 KB
  ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПРИНЦИП ПОЛУЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ ЭДС. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ ЦЕПЕЙ Три синусоидальные ЭДС одинаковой частоты и амплитуды сдвинутые по фазе на 120 образуют трехфазную симметричную систему. Аналогично получаются трехфазные...
18253. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 459.5 KB
  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ВРАЩАЮЩЕЕСЯ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ Вращающееся магнитное поле двухфазного тока. Рассмотрим образование вращающегося магнитного поля на примере двухфазного синусоидального тока и двух катушек сдвинутых в пространстве одна относите