Автоматические системы управления химико-технологическими процессами (стр. 9 из 24)
+ 6 · 160 + 5 · 290 + 4 · 390 + 7 · 250 + 212 = 20362 мм.
Для линии хромирования: L = 5 · 630 + 4 · 500+ 3 · 1000 + 1610 + 300 + 190 +
+ 4 · 160 + 5 · 290 + 3 · 390 + 6 · 250 + 212 = 15222 мм.
Ширина линии определяется по формуле:
B = lвн + В1 + В2
где lвн – внутренняя длина ванны, мм;
В1 – расстояние от внутренней части стенки ванны до наружной
плоскости опорной стойки, мм;
В2 – расстояние от внутренней части стенки ванны до наружной
плоскости площадки обслуживания, мм.
Для линии цинкования: B = 1600 + 665 + 1165 = 3430 мм.
Высоту линии выбираем из справочника: Н = 4700 мм.
Для линии хромирования: B = 1400 + 665 + 1165 = 3230 мм.
Высоту линии выбираем из справочника: Н = 4700 мм.
2.9 Расчет количества автооператоров линий
Количество автооператоров, необходимого для обеспечения выбранного технологического режима, определяем по формуле:
[11, с. 14]
где τавт – время работы автооператора за цикл, с.;
τавт = τг + τв + τост [11, с. 15 ]
τг – суммарное время горизонтальных перемещений автооператора, сек;
τв – суммарное время вертикальных перемещений, сек.;
τост – время остановок автооператоров у ванн, сек;
Қ1 – коэффициент, учитывающий обратные и холостые ходы
автооператора, принимаю 1,5 [11, c. 14].
[11, с. 15 ]
L – шаг между ваннами м, (для линий: цинкования 1,033 м.
хромирования 0,909 м.)
N – общее количество ванн;
υг – скорость горизонтального перемещения, принимаем 0,3 м/с.
Для линии цинкования: 
(сек)
Для линии хромирования: 
(сек)
[11, с. 15 ]
Н – высота подъема барабана, принимаем 1 м.;
υв – скорость вертикального перемещения автооператора – 0,22 м/с.
Для линии цинкования: 
(сек)
Для линии хромирования: 
(сек)
τост = Z1 · τ1 [11, с. 14]
τ1 – время задержки автооператора у ванн, принимаю 20 сек.;
Z1 – количество ванн у которых останавливается автооператор.
Для линии цинкования: τост = 15 · 20 = 300 (сек)
Для линии хромирования: τост = 12 · 20 = 240 (сек)
Время работы автооператора:
Для линии цинкования: τавт = 55 + 146 + 300 = 501 (сек)
Для линии хромирования: τавт = 40 + 118 + 240 = 398 (сек)
Количество автооператоров:
Для линии цинкования: 
→ принимаем 2 автооператора
Для линии хромирования: 
→ принимаем 2 автооператора
3 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ
3.1 Расчет поверхности загрузки и силы тока на ванну
Суммарную поверхность загрузки для одной ванны одинакового типа определяем по формуле:
, [10, с. 553]
где S1 – рабочая поверхность деталей в ванне, м2;
S2 – нерабочая поверхность металла подвески или приспособлений, м2.
Для цинковых покрытий: 
(м2)
Для хромовых покрытий: 
(м2)
Силу тока на одну ванну составит:
, [10, с. 553]
Для цинковых покрытий: 
(А)
Для хромовых покрытий: 
(А)
3. 2 Расчёт напряжения на ванне
Расчёт напряжения на ванне производим применительно к столбу электролита заключённого между катодом и анодом:
, [13, с. 19]
где R – сопротивление электролита, Ом;
φа, φк – потенциалы анода и катода соответственно, В; [13, с. 20]
α – коэффициент, учитывающий потери напряжения в электролите за счёт
газонаполнения; [13, с. 20]
β – коэффициент, учитывающий потери напряжения на контактах
покрываемых деталей с подвесочным приспособлением; [13, с. 20]
Iср – средняя сила тока на одну ванну, А;
, [13, с. 19]
Ik,Ia – сила тока на катоде и аноде, зависят от соотношения поверхностей
катода к аноду;
Так как при цинковании соотношение поверхности катода к аноду 1:1, то средняя сила тока составит 573 А. При хромировании соотношение поверхности катода к аноду 2:1 и средняя его сила тока составит:
(А)
R – сопротивление электролита, Ом.
, [13, с. 19]
где l – расстояние катод-анод, см;
χ – удельная электропроводность, Ом –1·см –1;
Для цинковых покрытий: 
(Ом)
Для хромовых покрытий: 
(Ом)
Для цинковых покрытий: 
(В)
Для хромовых покрытий: 
(В)
Необходимое напряжение на источнике тока складывается из напряжения на ванне и падения напряжения в шинопроводе:
Падение напряжения в шинах от источника тока до ванны в обе стороны принимаю 10% от напряжения на ванне:
Для цинковых покрытий: 
(В)
Для хромовых покрытий: 
(В)
Основываясь на расчётные данные выбираем по справочнику [14] выпрямительный агрегат:
- для процесса цинкования ВАКГ–12/6–630У4 с максимальной нагрузкой 630 А и напряжением на клеммах 3–6 В. Коэффициент полезного действия η = 73%.
- для процесса хромирования ВАК–6300–24У с максимальной нагрузкой 630 А и напряжением на клеммах 12–18 В. Коэффициент полезного действия η = 73%.
Выпрямительный агрегат ВАК обеспечивает ручное регулирование напряжения, автоматическую стабилизацию напряжения, силы и плотности тока. Точность стабилизации напряжения и силы тока ± 5 %, плотности тока ± 10 % при изменении тока нагрузки от 0,1 до номинального значения.
3.3 Выбор и расчёт шин
Шины собираются из отдельных полос длинной 3,5м или 5,5м соединенных внахлёст, или при помощи болтов. Сечение шин рассчитываю по допускаемому падению напряжения:
, (мм2) [15, с. 208]
где I – нагрузка на ванну, А;
ρ – удельное сопротивление меди, Ом·мм2/м;
L – длина шинопровода в одну сторону, м;
ΔU – максимально допустимое падение напряжения в шинах, В.
Для цинковых покрытий: 
(мм2)
Для линии цинкования выбираю медный шинопровод сечением 105 мм2. Размер шин 35´3 мм, допустимая токовая нагрузка 600 А. [10, с. 482]
Для хромовых покрытий: 
(мм2)
Для линии хромирования выбираю двойной медный шинопровод сечением 800 мм2. Размер шин 80´10 мм, допустимая токовая нагрузка 2460 А.
3.4 Суточный расход электроэнергии на электролиз
Суточный расход электроэнергии на электролиз составляет:
,(кВт/сутки) [10. с.622]
где I∑ – суммарная сила тока ванн, А;
U – среднее рабочее напряжение ванн, В;
k΄1 – коэффициент загрузки оборудования;
k2 – коэффициент загрузки источника тока;
ηa – КПД выпрямителя;
h – число часов работы в сутки.
Для цинковых покрытий: 
(кВт/сутки)
Для хромовых покрытий: 
(кВт/сутки)