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

9081. Философия французского экзистенциализма 20 века (Ж.-П. Сартр, А. Камю) 16.51 KB
  Философия французского экзистенциализма 20 века (Ж.-П. Сартр, А. Камю) Основная проблема экзистенциальной философии Жана- Поля Сартра (1905- 1980) - проблема выбора. Центральным понятием сартровской философии является для себя бытие. Для се...
9082. Пико Делла Мирандола Джованни Человек - свободный творец самого себя 29.56 KB
  Пико Делла Мирандола Джованни Человек - свободный творец самого себя Я прочитал, уважаемые отцы, в писании арабов, что когда спросили Абдаллу Сарацина, что кажется ему самым удивительным в мире, то он ответил, что ничего нет более...
9083. Предмет и функции философии, Мировоззрение и его структура 30.75 KB
  Предмет и функции философии. Возникновение философии означало появление особой духовной установки - поиска гармонии знаний о мире с жизненным опытом людей, с их верованиями, идеалами надеждами. Универсализм и субстанционализм характеризу...
9084. Особенности мифологического мировоззрения 19.16 KB
  Особенности мифологического мировоззрения Мифология (от греч. mythos - предание, сказание и logos - слово, понятие, учение) - тип сознания, способ понимания мира, характерный для ранних стадий развития общества. Мифы существовали у всех народов мира...
9085. Структура философского знания. Философия и наука - сходство и различие 19.88 KB
  Структура философского знания. Философия и наука - сходство и различие. Сущность и специфика философского знания Основная специфика философского знания заключается в его двойственности, так как оно: имеет очень много общего с научным знанием...
9086. Религиозное мировоззрение и его особенности 18.07 KB
  Религиозное мировоззрение и его особенности. Религия - мировоззрение и мироощущение, а также соответствующее поведение и специфические действия людей, которые основываются на вере в сверхъестественное (богов, высший разум, некий абсолют и т.д..
9087. Мировые религии - причины возникновения и сущность 36.67 KB
  Мировые религии – причины возникновения и сущность. Формирование монотеизма: Монотеизм (от греч. - один) - религиозное представление и учение о едином Боге  Монотеизм противоположен политеизму (многобожию). Характерен прежде всего...
9088. Философское мировоззрение, его особенности. Исторические типы философского мировоззрения 65.95 KB
  Философское мировоззрение, его особенности. Исторические типы философского мировоззрения. философское мировоззрение - это теоретический уровень мировоззрения, это наиболее систематизированное, максимально рационализированное мировоззрение...
9089. Средневековая философия: теоцентризм 121 KB
  Средневековая философия: теоцентризм Если греческая философия выросла на почве античного рабовладельческого общества, то философская мысль средних веков принадлежит к эпохе феодализма (V-XV века). Однако неверно было бы представлять себе дело так, ч...