Материал: Процесс анодного оксидирования алюминия годовой производительностью 65000 м2/год

где  - высота уровня электролита;

 - высота деталей или подвески без подвесного крюка, высота подвески составляет 450 мм;

 - расстояние от дна ванны до нижнего края деталей или подвески; величина  зависит от материала ванны и обычно колеблется в пределах 150-300 мм, принимаем  = 150 мм;

 - высота электролита над верхним краем детали (20-50 мм), принимаем 50 мм;

 - расстояние от поверхности зеркала электролита до верхнего края бортов ванны (100-250 мм), принимаем  = 150 мм.

Итак, внутренние размеры ванны хромирования: 1500×800×800 мм. При расчёте внутренних размеров ванн, нуждающихся в подогреве, необходимо сделать поправки на размеры змеевиков.

Наружные размеры ванн никелирования принимаются с учётом размеров рубашки ванны никелирования.

Объём электролита в ванне никелирования составляет:

При расчёте объёма электролита в ванне уровень электролита принимается на 10-15 см ниже борта ванны, поэтому  = 65 см.

Ширина ванн двух- и трёхкаскадной промывки в 1,4-1,6 и в 2,2-2,4 раза соответственно больше ширины однопозиционной промывной ванны.

Результаты расчетов представлены в таблице 9.

Таблица 9. Размеры ванн линии никелирования

2.6    Расчет количества автооператоров

Расчёт ориентировочного числа автооператоров :

где  - количество автооператоров (округляется до целого числа в большую сторону);

 - коэффициент, учитывающий прямые и обратные ходы автооператора. Для автоматических линий с жёстким циклом  принимается равным 1,5;

 - время работы автооператора за цикл, которое складывается из суммарного времени вертикальных  и горизонтальных  перемещений с учётом времени остановки автооператора у ванны

где  - суммарное время вертикальных перемещений автооператора на подъем и спускание подвески, с;

 - суммарное время горизонтальных перемещений автооператора, с;

 - время остановки автооператоров у ванн, с,

где L - средний шаг между позициями, рассчитывается по компоновочному чертежу, м;- общее количество ванн;

 - скорость горизонтального перемещения автооператора, м/с;- высота подъёма подвесок, м;

 - скорость вертикального перемещения автооператора, м/с;

 - количество ванн, у которых задерживается автооператор;

 - выстой автооператора, принимаем 5 с;

 - время задержки автооператора у ванн, с.

Высоту подъёма подвесок H принимаем 1,1 м.

Принимаем 5 автооператоров.

3.      МАТЕРИАЛЬНЫЕ РАСЧЕТЫ

При расчёте необходимого количества материалов следует учесть расход на первоначальный пуск оборудования и расход материалов на выполнение заданной программы.

3.1    Расчет расхода материалов на первоначальный пуск

Расчёт расхода нерастворимых анодов на первоначальный пуск:

С учётом соотношений между анодной и катодной поверхностями 2:1 масса свинцовых анодов на пуск составит:

где  - расход нерастворимых анодов, кг ;

 - суммарная ширина анодов, которая не должна быть меньше 60 % длины анодных штанг в ванне; внутренняя длина ванны составляет 1,5 м, значит  =1,50,6 = 0,9 м;

 - длина анода, которая соответствует внутренней высоте ванны и составляет 0,8 м;

 - толщина анода, составляет 810−3 м;

 - плотность металла анода, т.е. никеля - 8900 .

Так как аноды завешивают с двух сторон ванны, то

7 - это число основных ванн никелирования.

Данные расчёта представлены в таблице 10.

Расчёт химикатов и материалов на пуск:

Количество химикатов для приготовления электролита хромирования рассчитывается по формуле:

где  - расход каждого компонента, кг;

 - содержание каждого компонента, ;

 - рабочий объём ванны, л ;

 - количество ванн, шт.;

 - коэффициент сменяемости электролита, принимаем равным 1.

Данные расчёта представлены в таблице 11.

3.2    Расчет расхода материалов на выполнение заданной программы

Расчёт расхода нерастворимых анодов.

Расход нерастворимых анодов определяется их химическим и механическим разрушением в процессе работы, вследствие чего их приходится заменять. Аноды при никелировании и электрохимическом обезжиривании рекомендуется менять 2 раза в год.

Расход нерастворимых анодов может быть рассчитан в соответствии с нормативом расхода анодов при покрытии на толщину слоя 1 мкм в г на м2. Так, для никелирования норматив составляет 9,4 г на 1 м2.

В соответствии с нормами расхода нерастворимых анодов расход свинцовых анодов на выполнение программы составит:

где  - норма расхода, приходящаяся на толщину покрытия в 1 мкм, ;

 - площадь поверхности, м2;

 - толщина покрытия, мкм.

Данные по расчёту анодов представлены в ведомости расхода анодов (таблица 10).

Таблица 10. Сводная ведомость расхода анодов ванн никелирования

Расход химикатов на выполнение программы:

Расход химикатов на выполнение годовой программы составит:

где  - расход каждого компонента раствора, кг ;

 - суммарные потери раствора, принимаем 0,32  с учётом наличия ванны улавливания;

 - концентрация каждого компонента, ;

 - годовая покрываемая поверхность с учётом брака, м2.

Данные расчёта представлены в таблице 11.

Таблица 11. Ведомость расхода химикатов ванн хромирования