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

74774. Затухающие колебания и их характеристики. Декремент затухания 35 KB
  Простейшим механизмом уменьшения энергии колебаний является ее превращение в теплоту вследствие трения в механических колебательных системах а также омических потерь и излучения электромагнитной энергии в электрических колебательных системах.
74775. Вынужденные колебания. Уравнение, характеристики. Резонанс. Примеры 58.96 KB
  Колебания, совершающиеся под воздействием внешней периодической силы, Внешняя сила совершает положительную работу и обеспечивает приток энергии к колебательной системе. Она не дает колебаниям затухать, несмотря на действие сил трения.
74776. Сложение одинаково направленных колебаний. Биение. Примеры 54.5 KB
  Колеблющееся тело может участвовать в нескольких колебательных процессах тогда необходимо найти результирующее колебание иными словами колебания необходимо сложить. Сложим гармонические колебания одного направления и одинаковой частоты воспользовавшись методом вращающегося...
74777. Сложение взаимно-перпендикулярных колебаний. Фигуры Лиссажу 70 KB
  Если частоты складываемых взаимно перпендикулярных колебаний различны, то замкнутая траектория результирующего колебания довольно сложна. Замкнутые траектории, прочерчиваемые точкой, совершающей одновременно два взаимно перпендикулярных колебания, называются фигурами Лиссажу.
74778. Скорость света. Опыт Майкельсона. Принцип относительности Эйнштейна. Скорость света 18.63 KB
  Скорость света относится к фундаментальным физическим постоянным которые характеризуют не просто отдельные тела а свойства мира в целом. По современным представлениям скорость света в вакууме предельная скорость движения частиц и распространения взаимодействий.
74779. Преобразования Лоренца. Релятивистское изменение длин и промежутков времени. “Парадокс близнецов” 44.5 KB
  Преобразованиями Лоренца в физике в частности в специальной теории относительности СТО называются преобразования которым подвергаются пространственно-временные координаты xyzt каждого события при переходе от одной инерциальной системы отсчета ИСО к другой.
74780. Релятивистский закон сложения скоростей. Изменение массы со скоростью. Связь массы и энергии 56 KB
  Произведя соответствующие преобразования получаем релятивистский закон сложения скоростей специальной теории относительности: Закон взаимосвязи массы и энергии Найдем кинетическую энергию релятивистской частицы.
74781. Термодинамический и статистический подход к изучению поведения систем. Термодинамические параметры. Статистическое и термодинамическое определение абсолютной температуры 30.5 KB
  Законы поведения огромного числа молекул, являясь статистическими закономерностями, изучаются с помощью статистического метода. Этот метод основан на том, что свойства макроскопической системы в конечном счете определяются свойствами частиц системы...
74782. Понятие идеального газа. Давление. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов 85 KB
  Для вывода основного уравнения молекулярно-кинетической теории рассмотрим одноатомный идеальный газ. Предположим, что молекулы газа движутся хаотически, число взаимных столкновений между молекулами газа пренебрежимо мало по сравнению с числом ударов о стенки сосуда...