2.9. Технологічні розрахунки

2.9.1. Визначення фондів робочого часу устаткування

Номінальний річний фонд часу установлюється як різниця загальної кількості доби в році й кількості неробочих днів, що включають, святкові і вихідні дні:

(2.1)

де =365 дн. – кількість днів у році по календарі, =(104+8)- неробочі дні (вихідні).

При 8 годинному робочому дні в одну зміну й п'ятиденному робочому тижню з урахуванням скорочення в передсвяткові дні:

(2.2)

Для визначення дійсного річного фонду часу роботи устаткування необхідно врахувати загальні річні потоки часу на неминучі простої устаткування, які при однозмінній роботі становлять від 3% до 5% номінального:

(2.3)

де - дійсний час роботи устаткування, - коефіцієнт часу на ремонт устаткування внаслідок невиходу робітників по поважних причинах. Для стандартних ванн = 0,06

(годин)

2.9.2. Визначення виробничої програми

Визначення річної виробничої програми ділянки проводять за річним значенням з урахуванням виправлення браку деталей:

(2.4)

де - коефіцієнт, що враховує виправлений брак деталей, залежить від якості роботи устаткування й дорівнює 0,5-3%, приймемо рівним 0,03; - завдання на рік (без браку); =30000 м²/рік – річне завдання.

Добова виробнича програма:

(2.5)

Годинна продуктивність визначається:

(2.6)

2.9.3. Вибір і розрахунок кількості устаткування і його габаритних розмірів

Повний час обробки розраховуємо за рівнянням:

(2.7)

де - технологічний час (час обробки деталей у ванні), -допоміжний час (час, затрачуваний на завантаження й вивантаження деталей на даній операції при безперервному процесі) хв. Час розраховується по формулі:

(2.8)

де - товщина покриття 9 мкм, d – щільність обложеного металу 7130 кг/м³ , і_к - середня катодна густина струму 200 А/м², Вс – вихід за струмом 92%, К_е – електрохімічний еквівалент металу 0,00122 кг/Кл, _доп - приймаємо 2 хв.

При нанесенні гальванічних покриттів у барабанних электролізерах розрахунковий технологічний час ( ) необхідно збільшити на 15…20% у зв'язку з механічним стиранням покриття й нерівномірностю пересипання деталей при электролізі, таким чином буде становити 21 хвилину.

Знаходимо час, необхідний для обробки деталей на даній операції з урахуванням часу на їхнє завантаження

Загальний час обробки всіх завантажень:

(2.9)

де = 1,04; - дійсний час роботи устаткування, рівний 1,04 години.

Величина одночасного завантаження всіх ванн:

(м²) (2.10)

Приймаємо, що = 0,1 , тоді

Розраховуємо річну продуктивність ванни:

(2.11)

Коефіцієнт завантаження устаткування:

(2.12)

Кількість ванн розраховано вірно, оскільки К_загр перебуває в межах 0,75...0…0,85

Приведемо вид деталі з її розмірами (мм).

Площа такої деталі S = 0,70·10^-3 м², масса детали m = 0,003 кг.

Для розрахунку внутрішнього (Д_вн) і зовнішнього(Д_зовн) діаметрів барабану визначимо насипний об'єм деталей V_нас:

V_нас =(3...10) ·V_дет =(3...10) ·G /d_дет, (2.13)

де d_дет – густина металу деталі, 7860(кг/м³⁾; G – маса одноразового зазавантаження деталей, приймаємо 40 кг:

V_нас = 3 ·40 /7860 = 0,015 (м³)

Розраховуємо розмір ширини шестигранника (а):

а = (м) (2.14)

Величину l_б орієнтовно приймаємо рівною 0,864 м.

Розміри барабану пов'язані з величиною сторони шестикутника (а) співвідношеннями:

Д_вн = а· ; Д_внеш = 2а+2m, (2.15)

де m-товщина стінок барабана, її величину приймаємо 5 мм.

У такий спосіб Д_вн= (м), Д_внеш= (м).

Тому що довжину барабану рекомендується приймати в межах (1,5...3,0)Д_вн, а висоту шару деталей в барабані h=(1/6)Д_вн, де l_б= (м), а h= (м).

Розраховуємо внутрішню довжину ванни для барабана l_в, м:

l_в=l_б + 2l₁ = (м), (2.16)

де l_б – довжина барабана, м; l₁ – відстань між торцевими стінками барабана і стінками ванни, приймаємо рівним 0,1 м.

Внутрішня ширина ванни В, м:

В = Д_внеш + 2В₁ + 2В₂ + 2В_А , (2.17)

В= (м)

де В₁ – відстань між анодом і ближнім краєм барабана, приймаємо 0,15 м; В₂ – відстань між анодом і поздовжньою стінкою ванни, приймаємо 0,08 м; В_А – товщина анода, приймаємо 0,01 м.

Внутрішня висота ванни h, м:

h = h₁ + h₂ + h_б + Д_внеш =1,2 (м) , (2.18)

h = 0,2 + 0,15 + 0,2 + 0,410 = 0,96 (м)

де h₁-відстань від дна ванни до нижнього краю барабана, становить 0,2 м; h₂–відстань від дзеркала електроліту до верхньої частини барабана, становить 0,15 м; h_б–відстань від дзеркала електроліту до верхнього краю бортів ванни, приймаємо 0,2 м; Д_внеш–зовнішній діаметр описаної окружності барабана.

Вибираемо ванну для хімічної обробки металів з вентиляцією, без нагрівання, без перемішування 51.000-04 по ОСГ2 П 65-1-80. Корпус ванни з вуглецевої сталі із внутрішньою футеровкою з вініпласту й робочим об'ємом V=1,875 м³, з габаритними розмірами L=1250 мм; B=1000 мм; H=1000 мм.

Кількість ван з барабанами :

n_б = (ванна) (2.19)

де У_с - начення одночасного завантаження усіх ванн

G - величина маси одночасного завантаження