.

Где:

δ – толщина покрытия, мкм;

ρ – плотность осаждаемого металла, г/см3;

iк – плотность катодного тока, А/дм2;

Кэ – электрохимический эквивалент осаждаемого металла, г/Ач;

Вт – выход по току, %.

Рассчитаем время осаждения слоя меди толщиной 12 мкм;

.

Рассчитаем продолжительность осаждения слоя никеля толщиной 9 мкм:

Процессом, определяющим технологическое время является меднение, т.к. он самый продолжительный. Вспомогательное время принимаем равным 7 минутам. Поэтому время обработки деталей:

τ = 38 + 7 = 45 мин.

В час получается 1,33 загрузки.

2.4 РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ УЧАСТКА.

Расчет производится по формуле:

Где:

Ргод – годовая программа цеха, кг/год;

Тд – действительный годовой фонд времени час/год;

Р – производительность участка кг/час.

Введем загрузочный коэффициент Кз, который учитывает затраты времени на организацию и проведение первоначальной загрузки и выгрузки деталей, незапланированные простои. Принимаем Кз = 0,8.

Реальная часовая программа с учетом коэффициента загрузки:

Т.к. в данном проекте 1 загрузка происходит в 45 мин., то рассчитаем реальную программу загрузки:

2.5 РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ БАРАБАНА.

Рассчитаем количество деталей в 1 загрузку:

=

Где:

Рзагр – реальная программа загрузки;

m 1дет – масса 1 детали.

m 1дет = V1дет * ρ = 0.002 *7.85=0.017 кг. = 17 гр.

Т.к. в час производится 1,33 загрузки, то загрузка в час:

Размеры барабана определяются исходя из насыпного объема Vнас загружаемых деталей. Насыпной объем принимается равным 25 – 35% от геометрического объема барабана V. Насыпной объем больше, чем объем загружаемых деталей в Vдет 3 – 10 раз.

;

Насыпная масса mнас: 9,8 кг/л.

Насыпная площадь Sнас: 65 дм2.

Объем шестигранного барабана рассчитывается по формуле:

Где:

r – радиус описанной окружности, дм;

l – длина барабана, дм.

Длину барабана принимают равной 1,5 – 3 внутреннего диаметра барабана.

Получаем размеры барабана:

Длина l = 726 мм;

Диаметр d = 242 мм.

Принимаем стандартный барабан:

Длина l = 730 мм;

Диаметр d = 270 мм.

2.6 РАСЧЕТ ГАБАРИТОВ ВАННЫ.

Размеры ванны, в которую погружается барабан, рассчитываются, исходя из габаритов барабана и конструкции крепления барабана на ванне.

Длина ванны для барабана:

Lвн = l + 2*l1

Где:

l – длина барабана, 0,73 м;

l1 – расстояние от торцевой стенки ванны до барабана, 0,12 м.

Lвн = 0,73 + 2*0,12 = 0,97 м

Ширина ванны для одного барабана:

Wвн = d + 2*w1 + 2*w2+ 2*D

Где:

d – диаметр барабана, 0,27 м;

w1 – расстояние между анодом и ближайшим краем барабана, 0,1 м;

w2 – расстояние между анодом и продольной стенкой ванны, 0,05 м;

D – толщина анода, 0,01 м.

Wвн = 0,27 + 2*0,1 + 2*0,05+ 2*0,01 = 0,58 м

Высота ванны:

Нвн = h1 + h2 + hб

Где:

h1 – глубина погружения барабана в электролит, 0,27 м;

h2 – расстояние от дна ванны до нижнего края барабана, 0,2 м;

hб – расстояние от зеркала электролита до края ванны, 0,3 м;

Нвн = 0,27 + 0,2 + 0,3 = 0,77

Принимаем существующие размеры:

L – 970 мм;

W – 550 мм;

H – 800 мм.

Рабочий объем ванны составляет 250 л.

2.7 ЭНЕРГЕТИКА ЦЕХА.

2.7.1 ПОВЕРХНОСТЬ ЗАГРУЗКИ И СИЛЫ ТОКА.

Суммарная поверхность загрузки одной ванны S:

S = (S1 + S2)y

Где :

S1 – рабочая поверхность покрываемых деталей, Sнас = 65 дм2;

S1 – нерабочая поверхность, 0,03 S1 = 1,95 дм2;

у – количество барабанов, 1 шт.

S = (65 + 1,95) * 1 = 67 дм2

Сила тока, проходящая через ванну: I = S iк

Для ванны меднения:

ICu = 67 * 1.5 = 101 А

Для ванны меднения:

INi = 67 * 3 = 201 А

2.7.2 БАЛАНС НАПРЯЖЕНИЯ ВАННЫ.

Напряжение, подаваемое на штанги ванны, равно алгебраической сумме отдельных падений напряжения:

Ев=Еа-Ек+Еэл+Екон

Где:

Ев – напряжение на ванне, В;

Еа – анодный потенциал, В;

Ек – катодный потенциал, В;

Еэл – омическое падение напряжения в электролите, В;

Екон – падение напряжения в контактах и металлических проводниках, В;

Для ванны меднения:

iср*L

1,22

*

20

Еэл

=

c

*

100

=

0,15

*

100

=

1,63

В