ОПТИМАЛЬНОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ КАТОДОВ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ВАННОЙ
Ключевые слова:
гальваническое покрытие, критерий, неравномерность, метод, деталь, катод, анодАннотация
Важнейшим показателем качества гальванического покрытия является равномерность распределения толщины наносимого металла по поверхности детали. Детали небольшого размера целесообразно обрабатывать совместно, так как обычно в промышленных условиях используются гальванические ванны большого объёма. Соответственно, нерентабельно обрабатывать по одной детали за один цикл работы гальванической ванны. В связи с тем, что форма обрабатываемых деталей может быть разной и количество деталей может варьироваться, то или иное размещение множества деталей на специальном подвесочном устройстве может приводить к различным значениям суммарной неравномерности, причём при неудачном размещении могут быть существенны потери металла покрытия и перерасход электрической энергии. Соответственно, возникает задача оптимального управления такой многокатодной системой. Рассмотрена система оптимального управления процессом нанесения гальванического покрытия с применением нескольких катодов различной формы и веса. Система управления решает задачу поиска оптимального расположения нескольких катодов различной формы и веса в гальванической ванне для получения покрытий с минимальной неравномерностью. В результате применения рассмотренной системы оптимального управления на гальваническом производстве увеличивается скорость обработки деталей, уменьшается количество брака в процессе производства, уменьшается нагрузка на оператора гальванической линии. Также стоит отметить снижение потребления электроэнергии гальванической линией при внедрении системы оптимального управления процессом нанесения гальванического покрытия с применением нескольких катодов различной формы и веса. Предложенная модификация метода Гомори повышает эффективность работы системы управления и снижает количество времени, необходимого для расчёта оптимального расположения деталей на подвесе.
Библиографические ссылки
Кудрявцев Н.Т. Электролитические покрытия металлами. Москва: Химия, 1979. 351 с. / Kudryavtsev N.T. Electrolytic coatings with metals. Moscow: Chemistry, 1979. 351 p.
Шлугер М.А. Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник. В 2-х т. Т.1. Москва: Машиностроение, 1985. 240 с. / Shluger M.A. Galvanic coatings in mechanical engineering. Guide. In 2 vols. Vol.1. Moscow: Mashinostroenie, 1985. 240 p.
Мельников Л.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении. Москва: Машиностроение, 1991. 384с. / Melnikov L.S. Handbook of electroplating in mechanical engineering. Moscow: Mashinostroenie, 1991. 384 p.
Васильев А.С., Литовка Ю.В. Постановка задачи оптимального нанесения гальванических покрытий на множество деталей // Тезисы докладов XVIII международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях». 2005. Т. 10. С. 101–102. / Vasiliev A.S., Litovka Yu.V. The problem of optimal application of electroplating coatings on a variety of parts. Abstracts of the XVIII International scientific Conference "Mathematical methods in engineering and technology". 2005. Vol. 10. P. 101–102.
Каданер Л.И. Равномерность гальванических покрытий. Харьков: Харьк.ГУ, 1960. 414 с. / Kadaner L.I. Uniformity of volcanic coatings. Kharkiv: Kharkiv.GU, 1960. 414 p.
Ю.В.Литовка, И.А.Дьяков. Метод расчета потенциалов анодов в многоанодной гальванической ванне // Теоретические основы химической технологии. 1997. Т. 31, №2. С. 218–221. / Yu.V.Litovka, I.A.Dyakov. Method for calculating the potentials of anodes in a multi-anode galvanic bath. Theoretical foundations of chemical technology. 1997. Vol. 31. № 2, P. 218–221.
Литовка Ю.В., Као В.З., Соловьев Д.С. Оптимальное управление технологическим процессом нанесения гальванического покрытия в ванне с дополнительными катодами и биполярными электродами // Мехатроника, автоматизация, управление. 2016. Т.17. №8. С. 547–552. / Litovka Yu.V., Kao V.Z., Soloviev D.S. Optimal control of the technological process of electroplating in a bath with additional cathodes and bipolar electrodes. Mechatronics, automation, management. 2016. Vol. 17. № 8. P. 547–552.
Литовка Ю.В., Банников А.А. Оптимизация размещения многокатодной системы с целью минимизации суммарной неравномерности гальванического покрытия // Сборник трудов XXVIII международной научно-технической конференции «Современные технологии в задачах управления автоматики и обработки информации». 2019. С. 66–67. / Litovka Yu.V., Bannikov A.A. Optimization of the placement of a multi-cathode system in order to minimize the total unevenness of the galvanic coating. Proceedings of the XXVIII International scientific and technical conference "Modern technologies in the tasks of automation control and information processing". 2019. P. 66–67.
Гнусин Н.П., Поддубный Н.П., Маслий А.И. Основы теории расчета и моделирования электрических полей в электролитах. Новосибирск: Наука, 1972. 276 с. / Gnusin N.P., Poddubny N.P., Maslii A.I. Fundamentals of the theory of calculation and modeling of electric fields in electrolytes. Novosibirsk: Nauka, 1972. 276 p.
Иванов В.Т. Численные расчеты электрических полей в электролитах на основе метода квазилинеаризации // Электрохимия. 1972. Т. VIII. вып.11. С.1654–1657. / Ivanov V.T. Numerical calculations of electric fields in electrolytes based on the quasilinearization method. Electrochemistry. 1972. Vol. VIII. № 11. P. 1654–1657.
Литовка Ю.В., Романенко А.В., Афанасьев А.В. Моделирование и оптимизация процесса нанесения гальванических покрытий в условиях реверсирования тока // Теоретические основы химической технологии. 1998. Т. 32. №3. С. 301–304. / Litovka Yu.V., Romanenko A.V., Afanasyev A.V. Modeling and optimization of the electroplating process under current reversal conditions. Theoretical foundations of chemical technology. 1998. Vol. 32. № 3. P. 301–304.
Ю.В.Литовка, Р.С.Кондрашин. Моделирование и оптимизация импульсных токовых режимов нанесения гальванических покрытий // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 1999. Т.5. № 1. С.26–33. / Litovka Yu.V., Kondrashin R.S. Modeling and optimization of pulsed current modes of electroplating. Bulletin of the Tambov State Technical University. 1999. Vol. 5. № 1. P. 26–33.
Литовка Ю.В., Као В.З. Моделирование и оптимизация гальванической ванны с дополнительными катодами // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2016. Т. 22. № 1. С. 68–74. / Litovka Yu.V., Kao V.Z. Modeling and optimization of a galvanic bath with additional cathodes. Bulletin of the Tambov State Technical University. 2016. Vol. 22. № 1. P. 68–74.
Веременко Т.В. Высшая математика: учеб.-метод. пособие. В 4 ч. Ч. 4. Математическое программирование. 2-е изд., испр. Минск. 2010. 158 с. / Veremenko T.V. Higher Mathematics: textbook-method. stipend. At 4 p.m. 4. Mathematical programming. 2nd ed., ispr. Minsk. 2010. 158 p.
Набатова Д.С. Математические и инструментальные методы поддержки принятия. Москва. 2017. 292 с. / Nabatova D.S. Mathematical and instrumental methods of acceptance support. Moscow. 2017. 292 p.
