Устройство для нагрева изделий в электролите

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ, содержащее ванну и расположенный.в ней анод, выполненный в виде труб со сквознымипазами , от ли ч ающе е ся тем, что, с целью повышения КПД устройства, оно снабжено установленными внутри анода с возможностью перемещения диэлектрическими стержнями . (Л о: о а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3 59 С 21 Р 1/44

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ.И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3378861/22-02 (22 ) 05. 01. 82 (46) 15. 01; 84. Бюл. 9 2 (72) Б.Б. Котлярский (71) Всесоюзный научно-исследовательский конструкторско-технологический институт по машинам для комплексной механизации и автоматизации животноводческих ферм (53) 621.3.035.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 464627, кл. С 21 В 1/44, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2940146/02, кл. С 21 D 1/44, 1981.

„„Яц„„1067061 А (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ИЗДЕЛИЙ В ЭЛЕКТРОЛИТЕ, содержащее ванну и расположенный.в ней анод, выполненный в виде труб со сквоэнымИ. пазами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства, оно снабжено установленными внутри анода с воэможностью перемещения диэлектрическими стержнями.

1067061

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 то же, фрагмент; на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез

Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 — вид В на фиг. 1.

Устройство состоит из ванны 1, гнезд 2 для установки труб 3. Трубы

3 иэ нержавеющей стали, расположенные в горизонтальной плоскости параллельно друг другу с промежутками для свободного прохождения электролита, образуют сборный анод, 65

Изобретение относится к устройствам для нагрева изделий в электролите и может применят.>ся для упрочнения поверхностей деталей при термической обработке на предприятиях машиностроения. S

Известен сборный анод установки для нагрева изделий в электролите, выполненный из цилиндрических прутьев, установленных параллельно друг другу 11;

Однако данное устройство имеет недостаточно активную поверхность анода. Кроме того, в процессе нагрева в электролите увеличивается расстояние от катода — изделия до ано- 15 да в связи с тем, что рабочая поверхность анодов подвергается электрохимическому растворению. Это приводит к увеличению времени нагрева изделия, потерям электроэнергии и снижению КПД процесса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для нагрева изделйя в

Электролите, содержащее ванну и Рас- 75 положенный в ней анод, выполненный в виде труб со сквозными пазами p2).

Подъем трубчатого анода по высоте ванны с целью сохранения оптимального межкатодного расстояния осуществляется при остановке процесса, что сказывается на производительности установки.

Кроме того, в процессе нагрева изделий в электролите анод изнашивается по своей длине неравномерно, в результате чего на отдельных участках ванны межкатодные промежутки разные. Это приводит к неравномерности нагрева иэделия, а следовательно, ухудшению качества нагрева, а 40 также снижению КПД процесса.

Пелью изобретения является повышение КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для нагрева изделий 45 в электролите, содержащее ванну и расположенный в ней анод, выполнен ный в ниде труб со сквозными пазами, снабжено установленными внутри анода с воэможностью перемещения ди- 5р электрическими стержнями.

Трубы 3 установлены в гнездах 2 с помощью диэлектрических втулок 4, предохраняющих концы труб 3 от электрохимического растворения. Это дает возможность сохранить оптимальное расстояние между, анодом и катодом после поворота первого на 180 .

Трубы 3 снабжены сквозными пазами 5, размещенными по длине труб на поверхностях, противолежащих изделию — катоду 6. Ширина пазов равна промежуткам между трубами 3. Число труб прямо пропорционально габаритам изделия — катода 6. В гнезда 2 вкручены по краям шпильки 7, проходящие через отверстия, выполненные в боковых стенках ванны

Затяжка гнезд 2 к боковым стенкам ванны 1 производится гайками 8.

Внутри каждой трубы 3 с обеих сторон через сквозные отверстия в боковых стенках ванны 1 введены диэлектрические левый 9 и правый 10 стержни, равные друг другу по длине, с возможностью перемещения по горизонтали. По наружному диаметру стержни выполнены на 1-2 мм меньше внутреннего диаметра труб 3.

Анод соединен с положительным полюсом источника питания через шпильки 7, а нагреваемое изделие — катод с отрицательным полюсом.

Устройство работает следующим образом.

Электролит из бака постоянного уровня подается в ванну 1, проходит через зазоры между трубами 3 при вдвинутых стержнях.9 и 10 и омывает изделие — катод 6. При выдвинутых стержнях 9 и 10 электролит проходит через зазоры между трубами 3, а также через пазы 5 внутри труб 3.

При вдвинутых стержнях 9 и 10 электролит омывает только наружную поверхность труб 3., вследствие этого активной поверхностью анода является поверхность труб 3, обращенных к катоду — изделию 6.

В процессе работы устройства происходит дастводение анола что пдиволит к надушению оптимального зазода между ним и катодом. Сдвигая стеджни 9 и 10 впдаво, откдывается часть паза 5 тдубы 3 для пдохождения электдолита. Активная поверхность анода резко возрастает, так как она складывается из наружной и внутренней поверхностей труб 3, обращенных к катоду 6 и омываемых электролитом.

Перемещением стержней 9 и 10 в различных направлениях можно открывать или закрывать пазы 5 на любую длину в любой части ванны 1.

Такое выполнение позволяет изменять активную поверхность анода для поддержания оптимального зазора между ним и катодом, что споосбст1067061 вует равномерности нагрева и повышает КЛД.

Решающими факторами получения интенсивного и равномерного нагрева катода является создание высокой плотности тока на катоде, поддерживание постоянного оптимального расстояния между анодом и катодом в процессе работы установки.

Сила тока, проходящего через электролит

I

В где U напряжение источника питания, В;

R — сопротивление электролита

Э между электродами, Ом.

R

Э lH где 2 — расстояние между электродами, Ом;

3 — удельная проводимость электролита при данной температуре в 1/Ом см;

S — площадь электролиra, см, U3

Плотность тока D =- — = — = —, RýS

Установлено, что сила тока I воз растает при увеличении отношения размеров поверхностей анода и катода от

5 S S

1 до -н- = 10, к Бк где S — площадь анода)

S„ - площадь катода. p . Увеличение активной поверхности анода ведет к возрастанию силы тока

Х и к возрастанию плотности тока D °

Полезная мощность Р„ = 12R а электрический КПД установки

Следовательно, с ростом силы тока I растет полезная мощность . Р и КПД устаяовки.

Предлагаемое устройство для нагреа изделий в электролите отличается простотой конструкции и относительно низкой стоимостью. Его применение позволяет повысить качество обрабатываемых изделий, решить вопрос автоматизации технологических операций.

При потребности 30 млн. шт. изделий в год экономический эффект составит 230000 руб.

1067061 (Рие, д

ВиРд

Див.5

Составитель В. Марковский

Редактор М. Бандура Техред В,Далекорей

Корректор В ГирнЯк

Заказ 11156/30 Тираж 540

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4