5. Расчет энергозатрат на производство операций
5.1 Выбор источников постоянного тока
Для питания гальванических ванн постоянным током используют полупроводниковые выпрямители. Выбор источников постоянного тока производится на основании потребляемой силы тока и напряжения на ванне. На каждую ванну устанавливают отдельный выпрямитель; если потребная сила тока превышает мощность выпрямителя, устанавливают и более выпрямителей.
Сила тока рассчитывается исходя из плотности тока и единовременной загрузки деталей в ванну, выраженной в дм2,
I=ikyз. (5.1)
I=15·26=390А
Расчетная сила тока Ip должна быть увеличена на 15-20%.
Для правильного выбора источников постоянного тока необходимо знать напряжение на ванне, которое зависит от состава электролита, режима работы и межэлектродных расстояний. Для хромирования, меднения, никелирования с перемешиванием и нагревом в кислых электролитах, для электрохимического обезжиривания и при снятии покрытий – 9,12В.
Напряжение на ванне можно вычислить по формуле:
U=(1+β)[Ea-Ek+(1+α)IR], (5.2)
где β- коэффициент, учитывающий потери напряжения в контактах и проводниках первого рода; Еа и Ек- анодный и катодный потенциалы, В; α – коэффициент, учитывающий потери напряжения в электролите за счет газонаполнения; I – сила тока, А; R – электролитическое сопротивление электролита (Ом), рассчитываемое по формуле:
R=l(100æ), (5.3)
где l – межэлектродное расстояние, см; æ – удельная электрическая проводимость, Ом-1 см-1.
R=30/(100·0,60)=0,5Ом
При расчете напряжения на ванне вместо силы тока следует подставлять значение плотности тока, а в случае несовпадения анодной и катодной плотностей тока – среднеквадратичную плотность тока
iср=√ikia (5.4)
iср=√27 10=16,43
принимаем iср=16А/дм2.
В табл. № 5.1 приведены основные параметры гальванических процессов для расчета напряжения на ваннах.
Основные параметры гальванических процессов
Табл. № 5.1
Электролит | ik | ia | Ek | Ea | æ | α | β |
А/дм2 | В | Ом-1 ·см-1 | |||||
хромирование | 27,0 | 10,0 | -0,80 | +0,80 | 0,60 | 0,20 | 0,10 |
U=(1+0,10)[+0,80-(-0,80)+(1+0,20) 16,5 0,5]=12,65В
Принимаем U=12B
В гальванических цехах в настоящее время для питания ванн, в которых идут электрохимические процессы, применяют кремниевые выпрямители серий ВАК и ВАКР на теристорах. Агрегаты серии ВАК изготавливаются 24 типов. Они обеспечивают ручное регулирование напряжения. Характеристика выпрямителей типа ВАК представлена в табл № 5.2.
Типовое обозначение агрегатов расшифровывается следующим образом: ВАКР-630-12У4 – выпрямительный агрегат на кремниевых вентилях, реверсивный, номинальный выпрямленный ток 630А, номинальное выпрямленное напряжение 12 или 6В (два режима), климатическое исполнение и категория размещения У4 (умеренный климат, отапливаемое помещение).
Техническая характеристика выпрямительных агрегатов серии ВАК
Табл. № 5.2
Тип агрегата | Номинальное напряжение, В | Номинальная сила тока, А | Габаритные размеры, мм | Мощность, кВт | КПД, % |
ВАК-100-12У4 ВАКР-320-18У4 ВАК-630-24У4 ВАКР-630-24У4 ВАКР-630-12У4 | 12/6 18/9 24/12 24/12 12/6 | 100 320 630 630 630 | 600×360×1000 744×496×1550 900×400×1710 900×400×1710 744×496×1550 | 1,2/0,60 5,76/2,88 15,12/7,56 15,12/7,56 7,56/3,78 | 78/72 79/72 88/85 88/85 82/73 |
ВАК-1600-12У4 ВАКР-1600-24У4 ВАК-3200-12У4 ВАКР-3200-24У4 ВАК-6300-12У4 ВАК-12500-24У4 ВАК-25000-48У4 | 12/6 24/12 12/6 24/12 12/6 24/12 48/24 | 1600 1600 3200 3200 6300 12500 25000 | 1000×600×1600 1000×600×1600 1000×600×1600 1400×800×1600 1555×2038×2090 2800×2575×2610 4625×5100×4735 | 19,2/9,60 38,4/19,2 38,4/19,2 76,8/38,4 75,6/37,8 151,2/75,6 1200/600 | 82/70 87/82 83/81 89/84 82/70 88/76 90/86 |
Примечание: через косую черту указаны два режима работы агрегата. |
Так как при прохождении электрического тока через электролит выделяется теплота, необходимо проверять объемную плотность тока, особенно это касается таких процессов, как хромирование и анодирование, по формуле:
iv=I/V (5.5)
где iv-объемная плотность тока, А/л; V-объем электролита, л.
iv=390/550=0,7А/л
принимаем iv=1 А/л.
Все данные записываем в табл. № 5.4
Табл. № 5.4
Наименование процесса | ik, А/дм2 | І, А | yз, дм2 | Ір, А | V, л | Iv, А/л | U, В | Тип ИПТ |
хромирование | 15 | 390 | 26 | 468 | 550 | 1 | 12 | ВАКР-630-12У4 |
... – 9,0 Повышающие износостойкость пресс-форм, штампов и т.п…………………………9 – 60 Восстанавливающие изношенные размеры……………………………………………до 500 3. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ. Электролитическое хромирование применяется для внешней отделки изделий, повышения износостойкости, для защиты от коррозии и в ряде других случаев. ...
... или большим 30 г/л и уменьшаться менее чем до 8 г/л. Тетрахроматный электролит. Электролит предназначен исключительно для получения защитно-декоративных покрытий. Он обладает высокой рассеивающей способностью. Выход хрома по току составляет >30 %. Основное преимущество электролита — возможность ведения хромирования при комнатной температуре (18—25 °С). Осадки получаются серыми, однако, будучи ...
... затем сушат в сушильном шкафу (t = 200С, = 10 мин). Технологическая карта восстановления гильзы цилиндра двигателя Д-240 представлена 8-ым листом графической части. 6. Охрана труда гильза цилиндр гальваномеханический восстановление 6.1 Меры безопасности при ремонте гильз ДВС Безопасность жизнедеятельности – это комплекс мероприятий по обеспечению по обеспечению безопасности жизненной ...
... , - форму и точность изготовления детали, ее материал, - твердость рабочих поверхностей, условия работы, вид и характер дефекта, - производственная возможность авторемонтного предприятия, - затраты на восстановление. При выборе оптимального способа восстановления первичного вала коробки передач руководствуемся тремя критериями: 1) применимости, 2) ...
0 комментариев