автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Восстановление деталей сельскохозяйственной техники железнением периодическим током управляемой формы

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА» СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ 3\ОЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

На правах рукописи

МОХОВА Ольга Павловна

УДК 631.302 : 621.3)4

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ

ЖЕЛЕЗНЕНИЕМ ПЕРИОДИЧЕСКИМ ТОКОМ УПРАВЛЯЕМОЙ ФОРМЫ

Специальность 05.20.03 — эксплуатация, восстановление и

ремонт сельскохозяйственной техники

Специальность 05.20.02 — электрификация сельскохозяйственного производства

.АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Балашиха 1991

Работа выполнена на кафедрах -»Надежность и ремонт машин» и «Электрификация технологических систем» Всесоюзного ордена «Знак Почета» сельскохозяйственною института заочного образования.

Научные руководители: — кандидат технических наук,

профессор БАТИЩЕВ А.Н , кандидат технических наук, доцент ШИЧКОВ Л. П.

Официальные оппоненты: —доктор технических наук,

профессор КОСОВ В. П., кандидат технических наук БОЙКО А. Я.

Ведущая организация: Авторемзавод «Митрофановский» ПО «Воронежагропромремонт». ^ . ^

Защита состоится 1991 г. в ' ^__

часов на заседании Специализированного Совета К-120.30.01 при Всесоюзном ордена «Знак Почета» сельскохозяйственном институте заочного образования.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Отзывы на автореферат в. двух экземплярах, заверенных печатью, просим направить по адресу: 143900 Балашиха-8, ВСХИЗО, Ученый Совет. ЛО /,Г/и>Тл//

Автореферат разослан « » Л^х/^Ьдд | г.

9&е> ¿г ? ¿¿¿л/-¿я с б*есг/^/^с &

Ученый секретарь Специализированного Совета

к. т. н., доцент >!( /к. Д. ПЕТРЕНКО

Ф<

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ускорение научно-технического прогресса в сельскохозяйственном производстве неразрывно связано с постоянным совершенствованием ремонта с.-х. техники. Одним из основных вопросов ремонтного производства является повышение качества ремонта и обслуживания эксплуатируемой техники.

В настоящее время затраты на запасные части составляют более 50% себестоимости ремонта машин, и на их изготовление расходуется 40—45% металлопроката, используемого в ремонтном производстве.

Эффективным способом восстановления изношенных деталей сельскохозяйственной техники является электролитическое железнение.

Вместе с тем дальнейшее использование электролитического железненпя в практике ремонтного производства для восстановления деталей с.-х. техники сдерживается сложностью и недостаточной производительностью существующих электротехнологий железнения. Применяемая в последние годы технология железненпя в «холодных» электролитах обеспечивает минимальные первоначальные затраты, так как из состава технологического оборудования исключается громоздкая и сложная система управляемого обогрева гальванической ванны, но обладает пониженной производительностью и не всегда высоким качеством покрытий но сравнению с технологией железнения в «горячих» электролитах.

Поэтому разработка и создание новой элсктротехнолопш и соответствующих источников технологического тока (ИТ!) для железнения в «горячих» электролитах с управлением температурным режимом ванны железнения путем изменения формы тока вместо громоздкой системы управляемого обогрева ванны, является актуальной задачей.

Цель работы. Разработать новую электротехнологию же-лезнения в «горячих» электролитах с регулированием температуры электролита изменением кривой формы технологического тока. Разработать и изготовить для этой электротехнологии источники технологического тока на основе одно- и многофазных схем преобразования переменного тока сети в регулируемый периодический, изменяемой формы на выходе источника.

Объект исследования. Технология железпения в «горячем» электролите с использованием периодического (асимметричного) тока управляемой формы.

Научная новизна. Предложена новая электротехнология восстановления деталей в «горячем» электролите без использования специального оборудования по подогреву (охлаждению) электролита ванны. Для предложенной элсктротехноло-гии железнения разработаны и созданы соответствующие опытные образцы источников технологического тока, которые представляют собой новые технические решения на уровне изобретений (А. с. № 1341253, СССР, Б. И. № 36, 1987; А. с. № 1097720, СССР, Б. И. № 22, 1984; Л. с. № 1534104, СССР, Б. И. № 1, 1990; А. с. № 1539244, СССР, Б. И. № 4, 1990).

Разработана методика расчета регулирующего дросселя источников технологического тока для обеспечения непрерывности тока нагрузки и его заданного действующего (греющею) значения.

Получены формулы определения коэффициента формы кривой тока для обеспечения нужной температуры электролита. Предложены обобщенные формулы коэффициенту формы тока для практических расчетов.

Предложена методика определения рациональных значений продолжительностей катодного и анодного импульсов, а также паузы между импульсами.

Разработаны принципы автоматизации релейного и непрерывного управления температурным режимом ванн железнения путем изменения формы кривой технологического тока с использованием регулирующего дросселя и соответствующих регуляторов температуры.

Проведен расчет надежности источников технологического тока с учетом данных начального периода их эксплуатации.

Практическая ценность. Разработанная новая электротехнология железнения в «горячем» электролите на периодическом токе управляемой формы позволяет использовать ее для

восстановления деталей с.-х. техники как методом местного, так и ванного железнения. При этом за счет изменения токового режима ванны железнения микротвердость покрытия может изменяться от 3500 до 8000 МПа, скорость наращивания покрытия достигает 0,6 мм/ч при плотности тока до 60 А/дм2, выход железа по току в оптимальных режимах железнения составляет 90—95%. По сравнению с железнением на постоянном токе достигается более высокая прочность сцепления покрытия с металлом восстанавливаемой детали. Основные результаты работы внедрены: Митрофановский авторемзавод Кантемировского ПО «Промавторемонт» Воронежского областного объединения «Сельхозтехника»; ВНПО «Релиз»; Автодормехбаза Перовского р-на г. Москвы; ХФК «Акрихин»; НПО «Мосрентген»; в учебный процесс ВСХИЗО.

Тиристорный ИТТ представлялся в 1984 г. на Международную выставку «Советские изобретения за рубежом» (г. Берлин), а в 1986 г. на ВДНХ СССР, где был отмечен дипломом Ш-ей степени и бронзовой медалью.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследований доложены и обсуждены на научно-технических конференциях ВСХИЗО, ЧИМЭСХ, ВИЭСХ, ПО «Воронеж-агропромремонт» в 1983—1990 гг.

Публикации. Основное содержание диссертации оаублико-вано в 15 работах, в том числе в 4 авторских свидетельствах.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на с. машинописного текста. Состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы (94 наименований) и при-

ложений, содержит 6 таблиц и 39 иллюстраций.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе проведен анализ существующих электротехнологий железнения. Рассмотрены технологические токи, используемые при восстановлении изношенных деталей железнением и способы их формирования и регулирования.

Согласно исследованиям, проведенным М. П. Мелковым, Ю. Н. Петровым, В. П. Ревякиным, В П. Косовым, А. Н. Ба-тнщевым, П- П. Белонучкиным и др., электролитическое же-лезнение целесообразно вести на периодическом токе и в «горячем» электролите, так как это дает возможность интенсифицировать процесс и получать широкий спектр различных по физико-химическим свойствам микроструктур.

Для обеспечения температуры электролита 70—9(ГС применяются различные способы дополнительного косвенного обогрева гальванической ванны, которые достаточно громоздки и требуют дорогостоящих коррозийно-стойких материалов. Поэтому разработка способа железнения с использованием периодического тока изменяемой формы, позволяющего регулировать температуру электролита без использования отдельной системы обогрева путем изменения действующего значения тока при сохранении его среднего значения, является актуальной задачей.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Провести теоретические исследования влияния периодического тока на железнение.

2. Разработать новую технологию железнения в «горячих» электролитах периодическим током изменяемой формы.

3. Разработать, изготовить и исследовать источники технологического тока управляемой формы для восстановления деталей сельскохозяйственной техники железнением с управлением температурного режима гальванической ванны изменением кривой формы технологического тока.

4. Исследовать влияние разработанных ИТТ с управляемой кривой формы тока на свойства железных покрытий.

5. Осуществить опытное внедрение в производство ИТТ управляемой формы.

6. Оценить надежность разработанных ИТТ с управляемой кривой формы тока и экономическую эффективность предлагаемой технологии восстановления деталей сельскохозяйственной техники железнением.

Во второй главе представлена технология и методика экспериментальных исследований предлагаемой электротехнологии восстановления деталей для местного и ванного железнения с использованием разработанных источников технологического тока изменяемой формы.

В третьей главе представлены теоретические основы железнения на периодическом токе управляемой формы. Теоретически обосновано использование при железнении периодического тока и ведение железнения в «горячем» электролите.

Предложена методика расчета рациональных значений продолжительностей прямого (катодного) и обратного (анодного) импульсов источника питания, а также паузы между импульсами. Длительность прямого (катодного) импульса напряжения на гальванической нагрузке для обеспечения

требуемого переходного процесса заряда емкости двойного слоя должна иметь значение:

г.,-г у

/В<4---Сд.с. (1)

где гя —• активное сопротивление электролита переменному току, Ом.

Полное сопротивление электрической цепи переменному току

•2у —231+252="

--1---1

где г31, — активная составляющая и полное сопротивление концентрационной поляризации, Ом;

Л>2. 2з2 — активная составляющая и полное сопротивление, связанные с поляризацией активации, Ом;

Сд.с=(е— емкость двойного слоя, равная произведению удельной емкости Сдс(уд) на площадь 5 поверхности железнения, Ф; е — диэлектрическая проницаемость, Ф/м; й — толщина двойного слоя, м; 5 — площадь поверхности железнения, м2.

Продолжительность отключения нагрузки /о соответственно должна составлять:

/0^42,,-Сд.с. (2)

При импульсном режиме железнения продолжительность паузы ¿о должна быть минимальная и ее можно сократить путем подачи обратного (анодного) импульса напряжения.

Для разнополярных импульсов одинаковой амплитуды продолжительность обратного (анодного) импульса напряжения, достаточная для разряда емкости двойного слоя, равна:

1 = х- 1п2 = 0,7- т, (3)

Г:, - 2 V

где т= --—Сд.с — постоянная времени электрической

Гг + г у

цепи с гальванической нагрузкой, с.

Наиболее доступно способ регулирования температуры электролита реализуется при использовании регулируемых источников электропитания гальванических ванн, содержащих в цепи нагрузки дроссель изменяемой индуктивности, значение которой определяет форму н действующее (греющее) значение тока при неизменном среднем значении тока. Максимальная индуктивность дросселя Ьй, включаемого в общий провод цепи нагрузки, должна быть достаточной для создания режима непрерывности тока гальванической нагрузки.

При индуктивности регулирующего дросселя Ь& = () форма тока нагрузки повторяет форму выходного напряжения источника питания, значение коэффициента формы тока ванны Кф1—///а (/ — действующее значение тока, и — среднее значение тока) максимально и нагрев электролита максимален.

Для идеального случая = оо значение Кф1 = 1 и соответствует постоянному току без пульсации. Но случай ¿с1 = °о практически недостижим, поэтому достаточно ограничиться значением Ьл = Ьтах, при котором форма кривой тока нагрузки близка к синусоидальной и Кф1 =1,11-

При аппроксимации импульсов напряжения источника прямоугольником для гранично-непрерывного токового режима Ьй = Ь&г среднее значение тока гальванической нагрузки определяется выражением:

тк tя ^ t0

I и = —Гш= —Г Г/у (1-е -*/'г)Л+Г/у(1_е-1в/*г) .е—{!"< м

Тк Л Тк ,)

оо о (4)

где тг = £аг/^нг — постоянная времени цепи нагрузки, с;

— продолжительность подключения нагрузки, с;

¿э — продолжительность отключения нагрузки, с.

И окончательно имеем:

I

КII г

(5)

где ип — среднее значение напряжения питания па выходе ИТТ, В; /?нг — активное сопротивление цепи нагрузки, Ом;

T¡l = tn-\-t — период коммутации нагрузки, с;

е~—-—— — относительная продолжитель-

но Тк

ность включения нагрузки. Максимальное значение индуктивности Ьл? имеет место при обеспечении гранично-непрерывного режима тока нагрузки в случае е->0.

Тогда, согласно (5), имеем:

г ип Тг 1> п-[ц- 1*Лг(0)

/0(0) = —•—=-—2-• ' '

•^нг 'к к нг

Откуда максимальное значение индуктивности для обеспечения непрерывности тока нагрузки

ьаг(о)— —• (')

*-> п • /к

Действующее I и среднее Ус! значение тока нагрузки определяются по формулам

7 К "1

/= 1/ , = ^ ["(Л. (8)

о о

Для ¿а = 0 и аппроксимации тока нагрузки прямоугольником согласно (8) соответственно имеем:

Гн Г----

"1/ ;1(/2/+()20=/у1^вДк = Тк ' У к ~

О

Ун

я V®" . (9)

нг

где /у — установившееся значение тока, А.

т _ в + О'/о г ^п ¿-'и

и----=1У ---ь (10)

1 к 'к Лиг

Таким образом, коэффициент формы тока нагрузки для данного случая равен:

С)

I л у е

Т ■

где ц= —-— скважность импульсов токами

В случае аппроксимации импульсов тока нагрузки треугольником, основание которого равно длительности включения нагрузки, а высота — амплитуде 1т импульсов тока нагрузки, имеем соответственно следующие соотношения:

среднее значение тока

1 — (12)

2ТК 2д У '

действующее значение тока

= тт=-. (13)

ЗГк Г 3<?

откуда коэффициент формы тока нагрузки

•Кф| —

и уз

^£- = 1,156^- (Ы)

Для упрощения расчетов во всем диапазоне регулирования токов нагрузки целесообразно брать среднее значение коэффициентов формы тока нагрузки, вычисленных по (11) и (14), то есть вести расчет коэффициента формы кривой тока по обобщающей формуле:

/Сф1 =1,081ЛТГ (15)

Функциональные зависимости значений коэффициентов формы тока нагрузки для различны:-, схем фазно-управля-емого выпрямления переменного гока в постоянный при Ьй=0 в функции угла включения «а» силовых ключей приведены на рис. 1.

В практике коэффициент формы тока определяется путем деления показаний амперметра электромагнитной системы на показания амперметра магнито-электрической системы, включенных последовательно в цепь гальванической нагрузки.

Превышение температуры электролита ванны при неизменном среднем значении тока определяется в зависимости от коэффициента формы тока по формуле:

У(1)=У(0)(/Сф(1)/Кф(о))2, (16)

где У(о) — исходное превышение температуры электролита над температурой окружающей среды при исходном /Сф(0>, град;

1/(1) — превышение температуры электролита при новом (1) значении коэффициента формы тока ванны Кф(\), град,

К<Р I

Рис. 1. Зависимости значения коэффициента формы тока от угла включения тиристоров для различных схем ИТТ: 1 — однофазная однополу-периодная схема выпрямления; 2 — однофазная двухполуиериодная схема выпрямления; 3 — двухфазная однополупериодная (нулевая) схема-выпрямления с питанием от трехфазной сети, расчет по точным формулам; расчет при аппроксимации прямоугольником; ...... расчет при аппроксимации треугольником

Из этого соотношения определяется необходимое значение коэффициента формы тока ванны для заданного измене-

ния температурного режима электролита и неизменном среднем значении (плотности) тока ванны:

(17)

В главе четвертой в соответствии с требованиями к же-лезнениго и для обеспечения новой электротехнологии нанесения покрытий в «горячем» электролите без специальных средств подогрева (охлаждения) электролита осуществлена разработка и исследование источников технологического тока ванн железнения. Разрабатываемые ИТТ должны удовлетворять следующим условиям:

— обеспечение возможности плавного регулирования прямого и обратного токов, исключение бестоковой паузы при переходе от режима анодного травления к асимметричному и режиму постоянного тока;

— осуществление возможности регулирования составляющих тока от 0 до 100% по заданной программе в зависимости от технологического режима;

— разработанный ИТТ должен быть универсальным, надежным в работе, простым в эксплуатации и устойчивым к агрессивной среде гальванических участков;

— ИТТ должен быть реализован на высоком техническом уровне с использованием современной элементной базы с возможностью автоматизации его работы.

Учитывая все эти требования, была разработана обобщенная функциональная схема ИТТ (рис. 2).

Схема предусматривает использование двух силовых ключей VI и У2 с питанием от двуполярного источника электрической энергии (ИЭЭ). Силовые ключи осуществляют основную функцию преобразования и управления всем потоком электрической энергии. В качестве силовых ключей могут использоваться как силовые тиристоры, гак и силовые транзисторы.

Для получения необходимой кривой формы тока ванны железнения и соответственно температуры электролита предусмотрен дроссель изменяемой индуктивности.

Для экспериментальных исследований был разработан л создан транзисторный ИТТ. Он позволяет чередовать токи прямого и обратного направлений и их длительности, отличные от чередования токов в тиристорных преобразователях с естественной коммутацией и питанием , от сети переменною тока. Диапазон изменения частоты коммутации данного ИТТ

от 0,6 Гц до 200 Гц. Минимальная длительность протекания тока /тт = 2,5 тс, а максимальная —»'шах =1.5 с. Техническое решение выполнено на уровне изобретения [5].

Рис. 2. Обобщенная функциональная схема ИТТ для установок желез-нения периодическим током управляемой формы

Рис. 3. Принципиальная электрическая схима унифицированного блока управления ИТТ

Для производительного и качественного восстановления деталей с.-х. техники железнением в «горячем» электролите с использованием периодического тока управляемой формы были разработаны и изготовлены опытные образцы тиристор-ных и тиристорно-транзисторных источников на токи 20— 30 А для местного и до 500 А — для ванного железпсния. В них предусмотрена электронная защита от аварийных сверхтоков. Принципиальная электрическая схема системы управления трехфазно-однофазного тиристормо-транзисторного И Г'Г представлена на рис. 3.

Техническое решение по данным ИТТ выполнено па уровне изобретений [4, 6, 7].

Для полной автоматизации управления процессом желез-нения предложено использование встраиваемых микроЭВМ на основе БИС типа КМ5ИК1907 или КМ5ИК1908. Стоимость встраиваемой микроЭВМ при этом не превышает 59 руб./шт.

Для автоматического поддержания заданной температуры электролита изменением формы кривой тока предложены принципы релейной и непрерывной автоматизации с использованием в качестве регулирующего элемента-дросселя и соответствующие типовые регуляторы температуры.

В пятой главе приведены результаты экспериментальных исследований, расчет надежности и экономической эффективности разработанных и созданных ИТТ.

Исследования влияния периодического тока изменяемой формы на железнение проводилось по следующим техноло гическим показателям:

— выход металла по току;

—• скорость осаждения покрытия;

— микротвердость покрытия;

— сцепляемость покрытия с основой.

В качестве электролита при исследовании применялся раствор хлористого железа концентрацией 530—550 г/л с добавлением соляной кислоты. Результаты экспериментальных исследований влияния параметров периодического тока изменяемой формы на технологические показатели представлены на рис. 4—6.

Покрытия наносятся по следующей технологии:

1. Обезжиривание венской известью;

2. Промывка холодной водой;

3. Выдержка без тока в течение 1 мин;

4. Анодное травление в электролите железнения при /4 = = 60 А/дм2-,

5. Разгонный режим — постоянное уменьшение анодной составляющей тока до /А = 3,5 А/дм' и увеличение катодного тока до заданного значения в течение 8 мин;

6. Нанесение покрытия при заданных режимах;

7. Промывка горячей водой;

8. Сушка в древесных опилках.

На выход железа по току основное влияние оказывает температура электролита, устанавливаемая кривой формы тока, и плотность тока в катодном и анодном направлениях. Наибольший выход железа по току соответствует температуре электролита 60—80°С, устанавливаемой формой тока, прп

скважности катодных импульсов q \ \\ плотности тока / = = 60 А/дм2. Мнкротвердость изменялась в достаточно широких пределах — от 3000 до 8000 МП а в зависимости от токового режима-

НуИ 1 МПа • (§ мгл/Н г

Рис. 5. Зависимости микротвердости и скорости осаждения железа от плотности тока (угла проводимости тиристоров) при катодно-анодном показателе 6/1 и однофазном ИТТ

Методом железнения восстанавливались посадочные места под подшипники качения коробок передач и раздаточных коробок, шкворни, валы распределительные и передаточных коробок, толкатели автомобилей ГАЗ-69, УАЗ-469, УАЗ-452.

Эксплуатационные испытания указанных деталей подтвердили, что разработанная технология с использованием опыт-

ных образцов ИТТ обеспечивает хорошую сцепляемость полученного покрытия с основой. Ресурс восстановленных же-лезнением деталей не уступал, а порой и превосходил ресурс новых деталей, о чем также свидетельствует акт, полученный на авторемонтном заводе «Митрофановский». Воронежской области.

Н*,МПа <5, мм/ч

Рис. 6. Зависимости микротвердости и скорости осаждения железа от коэффициента формы тока (температуры электролита)

По сравнению с ранее используемыми ЙТТ, разработанные обеспечили повышение производительности труда на установках местного железнения в 1,5 раза и в 2 раза на установках ванного железнения при более высоком качестве гальванопокрытий. 18

В этой же главе приведены результаты оценки надежности ИТТ с учетом данных начальной эксплуатации, выполне на технико-экономическая оценка эффективности разработки. Расчет надежности был выполнен на примере 10 единиц источников технологического тока с учетом данных 4-х лет их эксплуатации. Предлагаемый расчет позволил выявить наиболее ненадежные элементы и блоки устройств с целью их доработки и более точно произвести технико-экономическую оценку разработки, правильнее определить объем и вид необходимого резервирования. Оказалось, что наиболее ненадежными элементами оказались переменные резисторы-за-датчики и герконы электронной защиты от сверхтоков. В дальнейших разработках это было учтено путем замены гер-коновых датчиков тока более надежными трансформаторными и шунтовыми и герметизацией резисторных задатчиков тока.

Экономическая эффективность от пнедрения новой технологии и одного источника технологического тока местного же-лезнения на ток 30 А составляет 3,9 тыс. руб./год, а установки ванного железнения на ток до 500 А — 22 тыс. руб./год. Общий экономический эффект от внедренных установок в производство составляет 108,3 тыс. руб./год.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Предложена технология восстановления деталей желез-нением в «горячем» электролите без использования специального оборудования по подогреву (охлаждению) электролига ванны. Превышение температуры электролита при изменении формы технологического тока определяется по формуле:

У(1)=У(о>- (УСф(1)/Дф(0))2-

2. Дано теоретическое обоснование электролитического железнения на периодическом токе, получена математическая модель железнения.

3. Предложена методика расчета регулирующего дросселя для обеспечения непрерывности тока нагрузки, а также необходимого его действующего значения. Даны расчетные формулы и построены зависимости коэффициента формы тока для разных схем выпрямления переменного тока в постоянный и для различных углов включения тиристоров:

Кф1 =

V л (л—Об+Э!"» 2а/2) 1 -Ьсоз а

г. —а4-51п2я/2

1 -(-сое а.

Кф 3

Кл(5д/3 + 0,866—а+БШ 2и/2) 2,732-ьсо5 а

Предложена обобщенная упрощенная формула для практических расчетов: Кф= 1,08 У д.

4. Предложен расчет для определения рациональных значений продолжительностей прямого (катодного) /в, обратного (анодного) импульсов напряжения источника питания I, а также паузы между импульсами:

5. Разработана обобщенная схема двуполярного (двухфазного) источника технологического тока (ИТТ) для электропитания установок железнения, на основе которой:

Разработан широко-функциональный транзисторный ИТТ на ток до 20 А. Диапазон изменения частоты в разработанном ИТТ от 0,6 до 200 Гц. Минимальная длительность протекания /шт = 2,5 тс, а максимальная ¿тах=1,5 с. Длительность протекания токов прямого и обратного направлений гальванической нагрузки МОЖНО плавно изменять в (тах//т!п-= = 600 раз. Разработанный транзисторный ИТТ целесообразно использовать для поисковых и экспериментальных исследований по гальванотехнологии. Техническое решение выполнено на основе авторского свидетельства на изобретение [5].

Проведено обоснование и разработаны тиристорные однс-фазно-двухфазные и тиристорно-транзисторный трехфазпо-однофазный ИТТ для ванного железнения на ток до 500 А и местного — на ток до 30 А. Способ регулирования фазовый и широтный. Диапазон регулирования токов каждого направления от 0 до 1001%. Разработанные ИТТ исключают бестоковую паузу при переходе от режима анодного травления к асимметричному режиму и далее к режиму на постоянном токе. ИТТ позволяют поддерживать необходимый температурный режим электролита ванны изменением действующего значения тока (А. с. № 1534104,№ 1539244).

• Сд с; /=0,7 т; /о=4

Д с-

'о + 2 у

6. Предложены схемы н технические решения автоматизации управления железнением с ИТТ управляемой формы при помощи встраиваемой мпкроЭВМ К145ИК1908.

7. Установлено, что выход по току, скорость железнения, микротвердость, сцсплясмость и внешний вид при железне-нии на периодическом токе в основном предопределяются температурой электролита, регулируемой формой кривой тока и плотностью самого периодическою тока в катодном и анодном направлениях- Наибольший выход по току достигается при температуре электролита СО —£0*С и плотностях тока в катодном направлениях свыше 20 А/дм2, а в анодном менее 5 А/дм'2. Па микротвердость покрытий при одинаковом температурном режиме н плотности тока изменение коэффициента формы тока существенного влияния не оказывает.

8. Эксплуатационные испытания восстановленных детален подтвердили, что практическое исполосование разработанных и изготовленных образцов ИТТ обеспечивают пол учение качественных покрытии, повышают производительность труда в среднем на 50%, что подтверждается актами внедрения, приведенными в Приложении диссертации.

9. Выполнен расчет надежности ИТТ по результатам начальной эксплуатации. Предложенный способ расчета позволяет выявить наиболее ненадежные элементы и блоки устройства. Опытная проверка л производственная эксплуатация ИТТ показали, что самыми иеиплежиыми элементами являются переменные резисторы и герко.чзвыс датчики сверхтока, которые в последующем замене.;ы на более надежные технические решения.

10. Годовой экономический эффект новой технологии 11 расчете на один источник составляет для ИТТ установок местного железнения на ток 30 Л — 3,9 тыс. руб./год уст., для установок ванного железнения па ток до 500 А — 22 тыс. руб./год уст. Общий экономический эффект от внедренных установок составляет 108,3 тыс. руб./год-

Публикации го теме диссертации

1. Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка, исследование и внедрение тиристормсго тыпрямителя-регулятора для гальванического процесса восстановления деталей метопом местного осгалнвапня». ВСХИЗО, Балашиха, 1982. 48 с.

2. Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка, нсследова ние л внедрение тнристорного источника электропитания на ток до 500 А с автоматическим регулированием силы тока по температуре». ВСХИЗО, Балашиха, 1983. ЗЗ'с.

3. Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка источника технологического тока для постов местного железнения». ВСХИЗО, Балашиха, 1989. 61 с.

4. А. С. № 1097720. Устройство для электропитания гальванических ьанн/'Л. П. Шичков, О. П. Мохова, М. М. Свистунов//Опубл. в Б. И. № 22, 1984.

5. А. С. № 1341253 (СССР). Электропреобразователь для гальг.а-нотехнологий/Шичков Л. П., Мохова О. П.//Опубл. н Б. И. № 36. 1987.

6. А. С. № 1534104 (СССР). Источник питания для галызанопокры-тий/Л. П. Шичков, О. П. Мохова//Опубл. в Б. И. 1990, № 4.

7. А. С. № 1539244. Устройство для питания гальванических ванн периодическим током с обратным импульсом/Л. П. Шичков, А. Н. Батищев, О. П. Мохова//Опубл. в Б. II. № 4, 1990.

8. Л. П. Шичков, О. П. Мохова. Тиристорный источник питания. Техника в сельском хозяйстве, 1984, № 3. С. 26—28.

9. Л. П. Шичков, О. П. Мохова. Тиристорный источник электропитания для гальванотехнологий. Москва, 1984, 4 с.

10. Л. П. Шичков, О. П. Мохова. Тиристорный источник электропитания для гальванотехнологии. Москва, 1986, 4 е.

11. О. П. Мохова. Оценка надежности гиэисторных преобразователей ТПН-ВСХИЗО по результатам производственной эксплуатации. М.: Труды ВСХИЗО, 1987. С. 67—76.

12. Л. Г1. Шичков, О. П. Мохова. Транзисторный преобразователь для гальваноустановок. Балашиха, ВСХИЗО, 1983, 2 с.

13. Л. П. Шичков, О. П. Мохова. Транзисторный преобразователь для гальванических установок. М.: Труды ВСХИЗО, 1990. С. 132—140.

14. Л. П. Шичков, А. Н. Батищев, О. П. Мохова. Микроконтроллерное управление железнением. М: Межвузовский сборник научных трудов. 1990. С. 102—109.

15. Л. П. Шичков, О. П. Мохова. Управление тепловым режимом гальванической ванны изменением формы технологического тока. М.: Груды ВСХИЗО (находятся в печати).