Способ автоматического регулирования подачи воды в промывные ванны гальванических линий

 

1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ВОДО В ПРОМЫВ- НЫЕ ВАННЫ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЛИНИЙ, включающий измерение показателя злектррпixDBoднocти воды ш в промывной ванне после загрузки ее деталями, подачу воды в промывную ванну при ш ,S (предельно допустимое знаЛенйе) и отключение подачи воды при О т л и ч a ю щ и и с я тем что, с целью повьлиения качества промывки и производительности, перед началом процесса промывки измеряют показатель злектропроводности промывной воды,площадь поверхности деталей, по9тупающих на обработку, определяют категорию их сложности, изменение показателя электропроводности воды при загрузке промывной ванны деталями от первоначального значения и осуществляют.подачу воды в промывную ванну, в случае, когда величина -ч UH-Ato S (ДО) - изменение uJ), - до $ ее загрузки деталями, В случае, kor (О да величина ш + лихл, - после ее загрузки деталями. о 05 СП О1 О ot

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5)) С 25 D 2/1/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, с а

:% 4т,, е еа я с

6 я;к (21) 3475274/22-02 (22) 26.07.82 (46): 07.01 84. Бюл. Ф 1 (72) A.Н. Алексеев, -Е.Ю. Андрианов и Н.Т. Харитонов (53) 621. 357. 77 (088. 8) (56) 1. Дегтярь. Ф.А. Опыт уменыаеиия потерь промывных .вод в гальва-. нических цехах. -. Сб .. Технология производства, научная органйэация труда и управления, вып. 10, М., НИИМАШ, 1974. с. 18.

2. Передовой производственный опыт, ЦНИИНТИ, 1979, М 8, с. 30."31. (54) (57) 1. СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ВОДЫ В ПРОМЫВНЫЕ.ВАННЫ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЛИНИЙ, включающий измерение показателя злектропроводности воды ы в промывной ванне после загрузки ее деталями, пода"

„„SU„„1065506 чу воды в промывную ванну при м vQ (предельно допустимое э начение ) и отключение подачи воды при ю Я, отличающийся тем,что, с целью повьыения качества промывки и производительности, перед началом процесса промывки измеряют показатель злектропроводности проьывной воды, площадь поверхности деталей, поступающих на обработку, определяют категорию их сложности, изменение показателя электропроводности воды при загрузке промывной ванны деталя- ми от первоначального значения и осуществляют подачу воды в промывную ванну, в случае, когда величина со+аоо зй (аЫ вЂ” изменение ш ), - до Е ее загрузки деталями, в случае, когда величина ш + доз(R., — после ее аагруеки деталями.

1065506 ш. = ш+ LLw (где где

2. Способ по п. 1, о тл и ч аюшийся тем, что количество воды (1, необходимое для. подачи в промывную ванну, в случае, когда w+dta Я, определяют по формуле: и, (1 + F о) где и; - постоянная электролита (определяется расчетноэкспериментальным путем); и —

С

С! — допустимая концентрация

1 основного компонента в промывной ванне;

F. (w0) «m,5C@ где rn — удельный унос раствора иэ технологической i-й ванны в промынную;

5 — - площадь поверхности промывных деталей;

С. - концентрация основного комО

1 понента в технологической

)-й ванне, предшествующей промывной; б

Изобретение относится к управлению технологическими процессами гальванического, химического и других производств, требующих значительного расхода воды.

Известен способ управления подачей ноды в промывные наины гальванических линий, включающий предварительную ручную регулировку расхода 51).

Однако такой способ не может га.рантировать требуемого качества промывки, поскольку не предусматривает его активного контроля. Регулируемая подача воды по результатам измерения концентраций примесей н каждой из промывных ванн также не находит широкого применения из-за высокой стоимости концентратомерон.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ автоматического регулирования подачи воды в промывные ванны гальванических линий, включающий измерение показателя электропроводности в промыв-ной ванне после загрузки ее деталями, подачу воды в промывную ванну при ы,Я и отключение подачи воды при мсЯ, где ш - показатель электропроводности, Я - предельно допустимое значение электропроводности 12).

Недостатком известного способа является. то, что он не исключает вешо — значение показателя злектропронодности воды после загрузки деталей в.промывную ванну, 3. Способпоп. 1, о тли чаю шийся тем, что время подачи воды в промывную ванну, в случае, когда w +ашЪР, определяют из условия время подачи воды в i-ю промывную ванну;

4д, - время от начала процесса обработки деталей до их погружения в 1-ю промывную Ванну, Фь, = — (2

1 с).; — производительность подающе го трубопровода для i.— é ванны.

2 роятность получения некачественной промывки, так как условие ы т, 6 может быть достигнуто непосредственно после загрузки очередной подвески с деталями в промывную ванну, что может привести к плохому качеству промывки, и, как следствие, .к получению некачественных покрытий при последующей обработке деталей или к необходимости увеличения времени

10 промывки, что приводит к снижению производительности гальванической линии в целой. Так, например, при промынке в ванне подвески площадью

5 = 1 м г и выполнения условия ш с 5?

15 после ее загрузки, с учетом того, . что на подвеске обрабатываются детали 3-й группы сложности (таблица)

С при критерии промывки К - 500, в

С„ промывную ванну необходимо подать

100 л воды.

При сечении подающего трубопровода 5О=20 мм и скорости движения воды н нем V= 2 м/с расход воды через него (q) определяется по формуле: с =, 5,ЯТ Н, (1) где p,=0,61 - коэффициент расхода (для воды в трубопроводе)Н - располагаемый напор;

„.„v =* г (2) 1065506

Ъ Н1 H2tt где Н„ — давление перед отверстием;

H2 — давление за отверстием .

Для трубопровода, приняв Н„=Н получают

5 (3) h--Í вЂ” Н = 0

Подставив выражение (3) в (2), получим !О / 2

H =—

Подставив выражение. (4) в чим

)=,з ч (4) (1), полу.35 (5) Подставив в выражение (5} числовые значения, выбранные из реальных соображений,.получим

<(=0 (61 Ti ° 10 4 2=3,83 -10 (— ) с 20

23 мин т.е. время, необходимое для подачи . необходимого количества воды (100 л} при такой производительности (без. учета длины подающего трубопровода), составит величину t=100:23=4,34 мйн которая превышает величину времени 30 непосредственно процесса промывки (0,5-1 мин), что и приводит к,снижению производительности гальваничес- . ких,пиний в целом.

По условиям работы системы, реа- 35 лизующей известный способ, промывка деталей в последующей промывной ванне возможна лишь после окончания процесса промывки (и его контроля) в предыдущей ванне,что также ограни- 40 чивает производительность, на) ример, многопроцессных гальванических ли-. ний, подвески с деталями, в которых могут одновременно находиться сразу . в нескольких прсмывных ваннах. .

Цель изобретения — повышение качестна промывки и производительности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автомати ;ческого регулирования подачи воды в промывные ванны гальванических линий, включающему измерение пока зателя электропровсднссти воды с4 в промывной ванне после загрузки ее деталями, подачу воды и промывную ванну при ш Я (предельно допусти,мое значение) и отключение .подачи . воды при и(Я, перед началом процесса промывки измеряют показатель электропроводности промывной воды, 60 площадь поверхности деталей, поступающих на обработку, определяют категорию их сложности, изменение .показателя электропроводности воды при загрузке промывной ванны деталя- 65 ми от первоначального значения и осуществляют подачу воды в промывную ванну, в случае, когда величина ш+ьшрЯ (лсо - изменение и ), - до ее загрузки деталями, в случае, когда величина ы+лимЯ, — после ее загрузкии деталями.

Причем количество воды Q,íåoáõîдимое для подачи в промывную ванну, в случае, когда и+в ш Я, определяют по Формуле

8-- F;(MO,), где и; - постоянная электролита (определяется расчетно-экспериментальным путем)1

n,. = l

С, С,. — допустимая концентрация основного компонента в промывной ванне;

F. ((dо) 2 гп S Cî Г где rn — удельный унос раствора иэ технологической i-й ванны в промывную;

5 - площадь поверхности промываемых деталей1

С, — концентрация основного компонента в технологической (i-й) ванне, предшествующей промывной;

cu; - значение показателя элЕкто» .ропрсводности воды после загрузки деталей в промывную ванну, и3 0 = и) + Л Ш

Время подачи воды в промывную ванну, в случае, когда и +Ли з.Я, определяют из условия:

tg с Д где, В, — время подачи воды в i--ю промывную ванну;

, — время от начала процесса обработки деталей до их погружения в i-þ промывную ванну1, 6 (В

91 где ); - производительность подающе«

ro трубопровода для i-й ванны.

На фиг.1 представлена функциональная схема одного из возможных вариантов устройства, реализующего предлагаемый способ; на Фиг.2,блок-схема алгоритма регулирования подачи воды в промывные ванны галь.ванических линий,устройство, реализующее предлагаемый способ, .состоит иэ прсмывных ванн:1 гальванической линии 2, оснащенных датчиками 3 загрузки, исполнительными механизмами 4 для подачи воды и переливными трубами 5 для слива воды, соединенныйи в общий сток (не показан), в котором установлен

l промывки. Если величина ur + и < Я, УВМ 8 управляющего воздействия не выдает. Далее детали площадью 5, э агружаются н промывную ванну 1, после чего производится процесс промывки .

После окончания процесса промывки и выхода подвески 5 иэ ловителей ванны срабатывает датчик 3 загрузки этой промывной ванны, сигнал с которого через устройство 9 ввода информации поступает с УВМ 8, которая через устройство 10 вывода информации выдает управляющий сигнал на соответствующий исполнительный механизм 4 для подачи воды. Вода, используемая для промывки, поступает в промывную ванну 1, вызывая перелив ее воды через промынные трубы 5 в общий сток (не показан), в котором установлен датчик 6 контроля чистоты промывной, воДы, соединенный с концентратомером 7. Сигнал, характеризующий новое значение электропроводности (ы), поступает через устройство 9 ввода информации и УВМ 8, где записывается в его оперативное запоминающее устройство вместо предыдущего значения.

С приходом на позицию эагрузкивыгрузки (не показано) новой подвески с иэделиями процесс повторяется °

Пооперационное изложение Предла\ гаемого способа.

I В начале процесса нводят в

УВМ 8 данные о величине Я, экспериментальные статистические данные и номограммы зависимости изменения показателя электропроводности от площади и категории сложности обрабатываемых в ваннах промывки деталей (фиг. 2) .

II Измеряют площадь SA поверхности деталей на подвеске любым известным способом, например путем подсчета количества одинаковых деталей с известной площадью для определения суммарной площади. В УВМ 8 вводится категория сложности деталей, III Измеряется и записывается в память ЭВМ значение показателя электропроводности воды ю, используемой для промывки деталей на линии.

IY. Рассчитывают с учетом экспериментальных и статистических данных,йомограмм, площади и категории сложности обрабатываемых .на подвеске деталей 5, величину Всо - увеличение показателя электропроводности ноды н первую очередь в промывной ванне от значения, зафиксированного н noIзиции III Очередь рассчитывается

УВМ с учетом технологического процесса, а также временй до загрузки и номера промывной ванны С23.

V. Вычисляют значение Ш Ш .

% 10655 датчик 6 контроля чистоты промывной воды, концентратомера 7, управляющей вычислительной машины (УВМ) 8, содержащей устройство 9 ввода информации, устройство 10 вывода информации, процессор 11, устройства 12 для определения площади поверхности деталей, пульта 13 управления и индикации, устройства 14 контроля качества воды, используемой при промывке.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

В начале работы УВМ 8 через. Устройство 9 внода информации с пульта

13 управления и индикации вводят 15 данные о величинах предельно допустимых значений электропроводности (Я) по всем промывным ваннам, а также экспериментальные .статистические данные и номограммы зависимости 20 измерения показателя электропроводности от площади и категории сложности (таблица) . Одновременно через устройство 9 ввода информации с .устройства 14 контроля качества воды, используемой при промывке, в УВМ 8 вводят данные о величине электропроводности этой воды.

Твм самым устройство подготовлено к работе. 30 При поступлении подвески S с. деталями на обработку измеряется площадь 5> поверхности деталей путем подсчета количестна деталей и последующего умиожения на известную.площадь каждой.

Данные о площади обрабатываемых деталей и категории их сложности, которые даются н технологической карте сопровождающей аТН детали . Leрез 40 устройство 12 определения площади . деталей и устройство 9 ввода информации вводятся н УВМ 8,которая рассчитывает величину дщ — увеличение показателя электропроводности воды в первой очереди промывной ванны 1 от значения показателя электропровод-. ности воды е, используемой при промывке. Очередь рассчитывается УВМ с учетом хода технологического процесса покрытия, времени до загрузки .. 50 и номера промывной ванны.

В случае, когда величина ш+ды=Р

УВМ 8 через устройстйо 10 вывода ин,формации ныдает управляющие воздействия на соответствующий исполнитель- 55 ный механизм 4 для подачи воды, причем длительность этого управляющего воздействия (или его величина) определяется УВМ 8 в зависимости от измеренной для данной подвески 5 60 площади поверхности и категории сложности деталей, времени до их загрузки н данную промывную ванну 1 и показателя электропронодности промывной ванны (Й)., используемой для

1065506

30!

У1. Управляют по результатам позиции V процессом подачи воды в промывные ванны до их загрузки деталями 5 путем подачи управляющих сигналов на соответствующие исполнительные устройства, причем количество воды, необходимое для подачи в промывную ванну, в случае, когда w+au»Q, определяют в зависимости от площади поверхности, категории сложности деталей, времени до их загрузки в данную промывную ванну и показателя электропроводности промывной воды, использующейся для промывки, по формуле:

9= — F; (w j с учетом условия з; 1, где ы - показатель электропроводносТи воды; 20

hw» изменение показателя электропроводности воды в промывной ванне;

Я - предельно допустимое значение показателя электро- 25 проводности воды в промывной ванне;

Я вЂ” количество воды, необходимое для подачи в промывную ванну; л(— постоянная электролита (определяется расчетно-экспериментальным путем);

n;=, ! С! где С! - допустимая концентрация ос- З5

1 новиого компонента в промывной ванне;

F $WО)- !!!. 5C9 где n!; — удельный унос раствора иэ 40 технологической !-й ванны в промывную;

S — площадь поверхности промываемых деталей,"

С - концентрация основного ком- 45

4 понента в технологической ((-й) ванне, предшествующей промыв ной; но- значение показателя электро-! проводнасти воды после загрузки-деталей в промыв-. ную ванну; время подачи воды в i-ю

8! ванну, t - время от начала процесса

А1 обрабоТки деталей до их по- 55 гружения в i-ю промывную . ванну, Я

В! " с ; — производительность подающе- 60

ro трубопровода для -й ванны.

211. Производится процесс загрузки деталей площадью sä в промывную ванну. имесь

Максимально допусти мое зна чение концент рации приме се и |

1-я (простые) 0,14

Хромовый ангидрид

40-50

2-я (средней сложности

3-я (сложные) NaCN

100-150

0,1

0,5.

HzSOy и .НСФ

150-200

После ванн травления

0,36

У111.. измеряется показатель электропроводности воды в этой- ванне датчиком контроля чистоты промывных вод и производится запись его основного значения ш в оперативную память ЭВМ.

Предлагаемый способ автоматического регулирования подачи воды в промывные ванны гальванических линий по сравнению с известным снижает вероятность получения некачественной промывки за счет того, что подача воды в промывные ванны начинается при достижении показателем ее электропроводности (!!) определенного планируемого уровня (а+а! !), при котором загрузка очередной подвески с деталямй не.влечет эа собой превышения критического значения (а) эагрязненностн воды (показателя ее электропроводности), реализация известного способа влечет за собой снижение производительности гальванических линий, в состав которых входят промывные ванны, так как при превышении в проьивной ванне критического значения электропроводности при загрузке очередной подвески потребуется дополннтельное время, в течение которого показатель электропроводности этой ванны войдет. в норму. Предлагаемый способ позволяет повысить .качество гальванического покрытия обрабатываемйх на линии деталей путем снижения вероятности получения некачественной промывки.

В качестве информации, применяе- . мой для расчетов значений ьш - увеличение показателя электропроводности воды, могут использоваться экспериментальные и статистические данные, иреиставленнне в таблиие.

1065506 лщЬрж овмс

Составитель С . Пономарев

Редактор A. Козориз Техреду С. Мигунова Корректор А; Повх

Заказ 11014/32 - Тираж б34 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким-образом, предлагаемый способ автоматического регулирования подачи воды в промывные ванны гальванических линий позволяет, в конечном счете, оптимизировать водоиспользование в гальваническом производстве, что особенно важно, так как не нужды гальванических цехов приходится 25 — 50% от общего потребления воды приборостроительными заводами.

Предложенный способ позволяет снизить расход воды, необходимый для использования в промывных ваннах, в 1,5 раза.