Автоматические системы управления химико-технологическими процессами (стр. 7 из 24)

Определение времени обработки одной операции с учётом времени на загрузку и выгрузку в минутах:

(мин),

где τ₁ – продолжительность технологического процесса, мин;

τ₂ – время, затрачиваемое на загрузку и выгрузку деталей, принимается от

1 до 10 мин. [9, с. 91].

(мин),

где d – толщина покрытия, м;

γ – плотность осаждаемого металла, кг/м³;

i_k – катодная плотность тока, А/м²;

g – электрохимический эквивалент, кг/А·ч;

Вт – выход по току, доли единицы;

60 – коэффициент перевода часов в минуты.

Расчёт продолжительности процесса электролитического нанесения покрытий в насыпном виде проводим по средней плотности тока. Продолжительность процесса в барабанах будет увеличена по сравнению с расчётной на 20-40% для твёрдых и на 40-60% для мягких металлов в следствие истирания покрытия в процессе вращения [4, c. 91].

Для цинковых покрытий:

(мин),

Для цинковых покрытий с учётом пересыпания:

(мин),

Для цинковых покрытий:

(мин),

Для хромовых покрытий:

(мин),

Для хромовых покрытий:

(мин).

2.4 Определение количества и производительности основных ванн

(шт), [9, c. 90]

где Р_год,шт - количество загрузок, год штук;

Т – действительный фонд времени, час;

60 – коэффициент пересчета из минут в часы;

К – коэффициент, учитывающий время на подготовительно-заключительные операции при трехсменной работе принимаю 1,03;

τ – время электролитического осаждения металла с учетом загрузки и выгрузки деталей, мин.

Для цинковых покрытий:

(шт) принимаю 5 ванн,

Для хромовых покрытий:

(шт) принимаю 4 ванны.

Годовая производительность линии составляет:

(м²/год), [10, c. 547]

где Р΄_год – годовая расчётная производительность, м²;

ƒ – единовременная загрузка ванны, м²;

N – число устанавливаемых основных ванн.

Для цинковых покрытий:

(м²/год)

Для хромовых покрытий:

(м²/год)

Коэффициент загрузки по площади:

Для цинковых покрытий:

Для хромовых покрытий:

2.5 Расчёт автоматической линии

Расчет ритма выдачи загрузочных приспособлений рассчитывается по формуле:

(сек), [11, с. 13]

где Р_год,шт-количество загрузочных приспособлений на годовую программу, шт;

К_загр -коэффициент загрузки оборудования

Для цинковых покрытий:

(сек)

Для хромовых покрытий:

(сек)

Рассчитываем оптимальное количество основных ванн:

[11, с. 14]

где

-общее время, сек;

- время на завершение операции, сек;

-ритм загрузочных приспособлений;

-высота подъема (подвески) барабана, м (принимаю 1 м);

-скорость вертикального подъема автооператора (принимаю 0,16 м/с);

-выстой, автооператора для стекания раствора, (принимаю 5сек) [11, с.15].

Для цинковых покрытий:

(сек)

Для хромовых покрытий:

(сек)

Для цинковых покрытий:

(сек)

Для хромовых покрытий:

(сек)

Для цинковых покрытий:

(ванн)

Для хромовых покрытий:

(ванн)

Количество вспомогательных ванн определим по формуле:

[11, с. 14]

где N – количества основных ванн;

τ_всп – время пребывания деталей в каждой вспомогательной ванне, сек;

τ_ц – длительность цикла работы автоматической линии, сек;

τ_ц = (1,1 ÷ 1,2) · τ₁ [11, с. 14]

Для цинковых покрытий: τ_ц = 1,1 · 45 · 60 = 2970 (сек.)

Для хромовых покрытий: τ_ц = 1,1 · 29 · 60 = 1914 (сек.)

Для цинковых покрытий:

N_{эл.хим.обезжир.} =

→ принимаем одну ванну;

N_{хроматирование.} =

→ принимаем одну ванну;

N_{травлен.} =

→ принимаем одну ванну;

N_{улавливан} =

→ принимаем одну ванну;

N _{промывки.} =

→ принимаем одну ванну.

Общее количество промывочных ванн на линию N = 6 штук (2 ванны теплой промывки, 1 ванны холодной промывки и 3 ванны двухкаскадной промывки в холодной воде). Всего ванн в линии цинкования – 15.

Для хромовых покрытий:

N_{эл.хим.обезжир.} =

→ принимаем одну ванну;

N_{травлен.} =

→ принимаем одну ванну;

N_{улавливан} =

→ принимаем одну ванну;

N _{промывки.} =

→ принимаем одну ванну

Общее количество промывочных ванн на линию N = 5 штук (2 ванны теплой промывки и 3 ванны двухкаскадной промывки в холодной воде). Всего ванн в линии хромирования – 12.

2.6 Расчет габаритов барабанов и размеров ванн линии цинкования

С целью уменьшения потерь электрической энергии, обрастания подходящих контактных шайб, шестигранные барабаны погружаются на 1/3 – 2/5 диаметра описанной окружности.

Согласно автоматической линии АЛГ – 128 принимаем:

Диаметр описанной окружности барабана D = 340 мм.