Новиков А.Е., Даринцева А.Б. Гибкие автоматизированные гальванические линии
Подождите немного. Документ загружается.
Новиков А.Е., Даринцева А.Б. Гибкие автоматизированные гальванические линии
ГОУ ВПО УГТУ - УПИ – 2006
стр. 91 из 221
ТКТ-200/100, ТКТ-200, ТКТ-300/200, ТКТ-300 с тормозными моментами при
ПВ 40 % соответственно: 2000, 4004, 16 000, 24 000, 50 000 Н·см.
Недостатком тормозов с электромагнитным приводом являются:
шумность работы (характерные щелчки при включении); небольшое число
включений в час; невозможность регулировать процесс торможения в
желаемом направлении.
Приводом в электрогидравлических тормозах являются
электрогидравлические толкатели, дающие возможность получить
практически любую степень плавности торможения
, так как они имеют
устройства для регулирования времени хода поршня.
Электрогидравлические толкатели могут работать с частотой до 4000
включений в час в зависимости от величины хода и внешней нагрузки на
шток. Чем больше ход и нагрузка, тем меньшее число включений в час
допускает толкатель.
Тормоза с электрогидравлическими толкателями имеют следующее
обозначение:
ТКГ-160, ТКГ-200, ТКГ-300 с тормозными моментами
соответственно 10 000, 25 000, 80 000 Н·см. Преимущества этих тормозов –
плавность торможения, большое число включений в час, бесшумность
работы, большие тормозные моменты – делает применение
электрогидравлических тормозов в приводах манипуляторов более
предпочтительным.
Оба вида тормозов могут работать только при горизонтальном
положении оси тормозного шкива.
Гибкие тяговые элементы. Из гибких
тяговых элементов для подъема
груза в манипуляторах наибольшее применение нашли цепи.
Они применяются в основном тогда, когда грузоподъемная траверса
манипулятора передвигается по вертикальным направляющим. В этом случае
не исключены перекосы ее на направляющих и прекращение движения вниз
под действием собственного веса. Для предотвращения аварийной ситуации
Новиков А.Е., Даринцева А.Б. Гибкие автоматизированные гальванические линии
ГОУ ВПО УГТУ - УПИ – 2006
стр. 92 из 221
необходимо, чтобы гибкий тяговый элемент имел замкнутый вертикальный
контур — две ветви, одна из них разорвана и концы ее присоединены к
грузоподъемному органу, который в этом случае будет двигаться вниз
принудительно. Для создания тягового усилия применение троса
потребовало бы установки специального барабана с винтовой канавкой для
намотки бесконечного троса, усложнило бы конструкцию
и увеличило ее
габаритные размеры. В этом случае удобнее иметь вертикальную цепную
передачу и ведущую звездочку.
Применение троса в качестве гибкого тягового элемента целесообразно
там, где нет вертикальных направляющих, а положение грузоподъемного
органа в пространстве стабилизируется, например, четырехзвенным
механизмом. Трос во время эксплуатации не требует смазывания. В
механизмах подъема груза
применяются цепи двух видов: грузовые
пластинчатые по ГОСТ 191-82 и приводные роликовые по ГОСТ 13568-75.
Практика эксплуатации этих цепей в условиях гальванического производства
показала, что при ограниченном смазывании (для предотвращения попадания
их в гальванические растворы) грузовые пластинчатые цепи работают
гораздо хуже приводных роликовых цепей, применение которых является
предпочтительным.
В механизмах подъема груза манипуляторов
находят применение и
сварные цепи (типа якорных). Они прочны, надежны, не нуждаются в
смазывании. Такие цепи требуют применения специальных барабанов со
сложной канавкой. Для сигнализации об обрыве цепи в цепных контурах
должны устанавливаться специальные устройства.
Элементы электроавтоматики. Манипуляторы должны иметь с обеих
сторон по ходу движения устройства аварийной остановки. Эти
устройства
отключают привод движения манипулятора в аварийной ситуации, когда
происходит столкновение с другим манипулятором, работающим в линии,
или наезд на упоры, расположенные в концах путей движения.
Новиков А.Е., Даринцева А.Б. Гибкие автоматизированные гальванические линии
ГОУ ВПО УГТУ - УПИ – 2006
стр. 93 из 221
Электроблокировочные устройства (как правило, выключатели
контактного действия) должны также устанавливаться в обоих крайних
положениях поступательно движущихся рабочих органов манипулятора
(грузоподъемной траверсы, грузозахватов, расстояние между которыми
изменяется) и останавливать их приводы в случае несрабатывания основных
выключателей. Эти выключатели должны срабатывать от кулачков,
работающих «на проход», а не «в упор». Основными (рабочими)
выключателями необходимо выбирать бесконтактные конечные
выключатели, которые надежны в работе, так как выдерживают практически
неограниченное число включений и не подвержены коррозии.
В аварийной ситуации – при сходе колес манипулятора с
направляющих путей движения – кроме механических кронштейнов
безопасности необходимо предусматривать и электрические блокировочные
устройства, отключающие привод горизонтального движения.
Рабочие выключатели и блокировочные устройства
должны
располагаться так, чтобы к ним был обеспечен свободный доступ.
Разводка проводов внутри манипулятора от распределительной
коробки, расположенной на плите, к приемникам тока должна производиться
в гибких металлических рукавах.
На манипуляторе необходим пульт наладочного (ручного) управления
для работы манипулятора в период пуско-наладочных работ, работ по
обслуживанию анодов и др.
Пульт наладочного управления во избежание
использования его при нанесении покрытий в ручном режиме работы,
разрушающем технологический процесс, должен быть механически и
электрически быстросъемным.
Прочие конструктивные элементы. Плита основания или рама –
базовая деталь, на которой крепятся все остальные узлы и устройства
манипулятора, – может выполняться сварной из стандартных профилей,
Новиков А.Е., Даринцева А.Б. Гибкие автоматизированные гальванические линии
ГОУ ВПО УГТУ - УПИ – 2006
стр. 94 из 221
литой из алюминиевого сплава АЛЗ или из прокатанного листа из
алюминиевых сплавов.
Выполнение плиты из алюминиевых сплавов считается более
предпочтительным, так как такие плиты, как правило, легче сварных рам, не
подвергаются коррозии, легко обрабатываются, сборка механизмов
манипулятора на таких плитах облегчается тем, что базовой поверхностью
после обработки является вся поверхность плиты
.
Колеса манипулятора имеют одну или две реборды в зависимости от
того, по каким направляющим они катятся. Для бесшумного хода они могут
выполняться из двух частей с залитым резиновым слоем между ободом и
ступицей. Для плавности при трогании с места и остановке колеса могут
быть оснащены пружинными компенсаторами.
При удаленности выходных
концов редукторов от валов
исполнительных механизмов, особенно при применении сварных рам,
необходимо шире применять для передачи крутящего момента карданные
передачи, облегчающие сборку и компенсирующие возможные деформации
рамы от нагрузки.
Защита гальванических манипуляторов от коррозии должна
осуществляться путем применения коррозионно-стойких материалов
(алюминий и его сплавы, коррозионно-стойкая сталь, пластмассы) и
окраски
его частей, подверженных коррозии, химически стойкими эмалями ХВ-785
по ГОСТ 7313-75.
Новиков А.Е., Даринцева А.Б. Гибкие автоматизированные гальванические линии
ГОУ ВПО УГТУ - УПИ – 2006
стр. 95 из 221
ГЛАВА 3
ВАННЫ И СУШИЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Набор различных по назначению ванн, установленных в определенном
порядке, – основная составляющая часть любой автоматической
гальванической линии.
Ванны представляют собой емкости прямоугольной формы, которые
являются «держателями» гальванических растворов. Они предназначены для
проведения процессов нанесения покрытий, а также для подготовительных и
окончательных операций. Ванны проектируются по принципу
агрегатирования и компонуются из унифицированных узлов (корпус,
нагреватель, барботер и др.).
Подготовительные операции выполняются в ваннах химического или
электрохимического обезжиривания, травления, декапирования, холодной и
горячей промывки.
В основных ваннах осуществляется нанесение на подготовленную
поверхность деталей защитной, декоративной или защитно-декоративной
пленки того или иного металла.
Заключительные (финишные) операции выполняются в ваннах
горячей
промывки перед сушкой, а также в ваннах сушки. Кроме того, для улучшения
внешнего вида покрытий защитную пленку при анодировании алюминия
насыщают красителем.
Несмотря на огромное разнообразие применяемых ванн, к ним
предъявляется ряд общих требований: герметичность, отсутствие
химического взаимодействия раствора с корпусом ванны, поддержание
теплового режима, удобство и безопасность обслуживания
и др.
Внутренние размеры ванн зависят от размеров покрываемых деталей,
требуемой производительности гальванической линии, установки внутри
ванн тех или иных модулей.
Новиков А.Е., Даринцева А.Б. Гибкие автоматизированные гальванические линии
ГОУ ВПО УГТУ - УПИ – 2006
стр. 96 из 221
На выбор внутренних размеров ванн для нанесения покрытий
оказывает влияние также число электродных рядов и расстояние между
ними. На практике наибольшее распространение получили
электролитические ванны с тремя или пятью электродными рядами,
имеющие соответственно две анодные и одну катодную или три анодные и
две катодные штанги. Расстояние между лежащими рядом анодной и
катодной штангами принимается в пределах 150 – 300 мм и зависит от
размеров покрываемых деталей. Чем меньше расстояние между электродами
разной полярности, тем хуже первичное распределение тока для объемных
деталей. От расстояния покрываемой детали до анода зависит качество и
толщина покрытия.
1. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ И РАЗМЕРЫ ВАНН
Внутренние размеры ванн определяются ГОСТ 23738—85 «Ванны
автооператорных линий для химической, электрохимической обработки
поверхности и получения покрытий. Основные параметры и размеры». В нем
не регламентируются конструкция и внутреннее устройство ванн, а
приводятся схемы четырех типов корпусов ванн и указываются их
внутренние размеры – длина, ширина, высота.
На рис. 1 – 4 показаны различные типы корпусов, каждый из которых
имеет несколько исполнений в
зависимости от наличия карманов, сливных
патрубков и направления их выхода. Диапазон внутренних размеров ванн,
приведенных в ГОСТ 23738–85, от 320X320X320 до 8000X2000X2500 мм.
Наиболее часто встречающиеся в гибком гальваническом производстве
внутренние размеры ванн следующие: длина L = 1000 ÷ 4000 мм, ширина
В = 500 ÷ 1400 мм, глубина Н = 800 ÷ 2000 мм.
Новиков А.Е., Даринцева А.Б. Гибкие автоматизированные гальванические линии
ГОУ ВПО УГТУ - УПИ – 2006
стр. 97 из 221
2. УСТРОЙСТВО КОРПУСОВ ВАНН
Назначение корпусов ванн. В зависимости от назначения ванн
применяются различные типы корпусов. Показанный на рис. 1 корпус ванны
без кармана применяется для следующих технологических операций:
электролитического нанесения покрытий, травления, улавливания,
декапирования, пассивирования, осветления, оксидирования, окрашивания
алюминия, нейтрализации, химического и электрохимического полирования,
Рис.1. Корпус ванны без кармана
Новиков А.Е., Даринцева А.Б. Гибкие автоматизированные гальванические линии
ГОУ ВПО УГТУ - УПИ – 2006
стр. 98 из 221
редукции, удаления некачественных покрытий, сатинирования, снятия
шлама.
Корпус ванны с карманом, показанный на рис. 2, применяется в
основном для ванн холодной и горячей промывки, химического и
электрохимического обезжиривания и травления алюминия.
Корпуса ванн, показанных на рис. 3 и 4, предназначены для ванн двух-
и трехступенчатой противоточной промывки. Расположение карманов в
корпусах ванн, показанных на
рис. 2 – 4, ГОСТ 23738–85 допускается как с
правой, так и с левой стороны секции.
В гальваническом производстве встречаются ванны, имеющие более
трех ступеней промывки. Эти ванны применяют при покрытии деталей
драгоценными металлами. Объясняется это тем, что при большем числе
ступеней промывки в канализацию выносится, т. е. теряется, меньше ионов
соответственного металла.
Рис. 2. Корпус ванны с карманом
Новиков А.Е., Даринцева А.Б. Гибкие автоматизированные гальванические линии
ГОУ ВПО УГТУ - УПИ – 2006
стр. 99 из 221
Рис. 3. Корпус ванны двухступенчатой промывки
Рис. 4. Корпус ванны трехступенчатой промывки
Новиков А.Е., Даринцева А.Б. Гибкие автоматизированные гальванические линии
ГОУ ВПО УГТУ - УПИ – 2006
стр. 100 из 221
В ваннах многоступенчатой противоточной промывки чистая вода
поступает сначала в секцию, наиболее удаленную от кармана, переливается в
следующую секцию и так до тех пор, пока не попадает в карман, а из него –
на очистку. Промываемые детали движутся навстречу потоку воды, т. е.
сначала попадают в наиболее «грязную» секцию с карманом, потом
– в
следующую и так до тех пор, пока не попадут в последнюю «чистую»
секцию. Применение противоточной каскадной промывки сокращает расход
воды, регламентируется ГОСТ 9.305—84 «Покрытия металлические и
неметаллические неорганические».
Конструкция корпусов. Кроме корпусов ванн, представленных на
рис. 1 – 4, на практике встречается целый ряд корпусов ванн другой
конструкции, предназначенных в основном для промывки
.
На рис. 5 показан корпус трехсекционной ванны двухступенчатой
противоточной каскадной промывки, позволяющий разместить в одном
корпусе две ванны двухступенчатой противоточной каскадной промывки в
Рис. 5. Корпус ванны
двухступенчатой противоточной
промывки холодной водой:
1, 2 – карманы для перелива чистой
воды; 3, 4 – карманы для слива в
канализацию грязной воды;
5 – разделительные планки (стрелками
показано направление движения
чистой воды
)