1.5 Расчёт минимально необходимой скорости течения электролита
Для расчёта минимально необходимой скорости течения электролита следует определить скорость Vэ’ электролита, которая могла бы обеспечить полный унос продуктов анодных и катодных реакций из указанного пространства, затем скорость Vэ’', которая исключила бы в нём недопустимый перегрев электролита.
, [2, стр. 20] (1.6)
где ν – кинематическая вязкость электролита в пределах диффузионного слоя, мм2/с (ν = 1,5 мм2/с), [2, стр. 20];
l – длина
обрабатываемой поверхности заготовки
в направлении потока электролита, мм
(
);
ρ – плотность продуктов обработки, кг/м3 (ρ = 2700 кг/м3), [2, стр. 20];
D – коэффициент диффузии, применяется в зависимости от концентрации электролита и его температуры, мм2/с (D = 1,3·10-3 мм2/с) [2, стр. 20];
С – массовая концентрация продуктов обработки (Сa – в зазоре на аноде, Сa =0,95; Cвх – на входе в зазор в электролите Cвх =0,05), [2, стр. 20].
Скорость, исключающая перегрев электролита, определяется следующим образом:
, [2, стр. 21]
(1.7)
где l
– длина обрабатываемой поверхности в
направлении течения электролита, см
ΔT – допустимый нагрев электролит, определяется точностью ЭХО. На практике ΔT = 5-10°С. Для небольших по длине поверхностей принимается меньшее значение ΔT. Примем ΔT = 5°С [2, стр. 21];
ρэ – плотность электролита, г/см3 (ρэ = 1,1 г/см3), [2, стр. 21];
Сэ – теплоёмкость раствора электролита (Сэ = 4,18 Дж/г·°С), [2, стр.21].
Окончательно принимаем большее из двух полученных значений скорости Vэ = Vэ” = 281 м/c.
1.6 Расчёт необходимого перепада давления при перемещении
электролита в зазоре
Необходимый перепад давления при перемещении электролита в зазоре рассчитывается по формуле:
,
[2, стр. 21] (1.8)
где Vэ – средняя скорость потока электролита, м/с;
l – длина межэлектродного пространства, мм;
g – ускорение свободного падения, 9,8 м/c2;
D – гидравлический диаметр, мм, есть отношение учетверённого сечения канала S к его периметру П;
(1.9)
1.7 Расчёт расхода электролита
Напор, создаваемый агрегатом прокачки электролита (например, насосом), должен компенсировать не только перепад давления в межэлектродном пространстве ΔP, но и потери давления в подводящей магистрали и на выходе из рабочей зоны (противодавление электролита).
Расход электролита определяется выражением:
, [2, стр. 21]
(1.10)
где μ – коэффициент расхода (для плоской щели μ=0,7), [2, стр. 21].
.
1.8 Расчёт размеров формообразующей части электрода-инструмента
Электрохимическое формообразование вертикальных поверхностей в большинстве случаев проводят электродом-инструментом с электроизолированной боковой поверхностью, параллельной направлению рабочей подачи. Для предохранения изоляционного покрытия от разрушения потоком электролита на боковой поверхности электрода-инструмента предусматривается буртик шириной b = 0,5…3 мм в зависимости от материала обрабатываемой поверхности.
Эскиз электрод-инструмента приведен на рисунке 1.2.
Рис. 1.2 - Эскиз электрод-инструмента
Высота токопроводящего буртика определяется по формуле:
,
[1, стр. 110]
(1.11)
где
– торцевой межэлектродный
зазор,
.
Боковой зазор находится следующим образом:
,[1,
стр. 110]
(1.12)
Длиновые размеры сечения электрода-инструмента рассчитываются:
Диаметр отверстия для подачи электролита находится из формулы:
,[1,
стр. 110]
(1.13)
Длина рабочей части электрод-инструмента:
,[1,
стр. 110]
(1.14)
где νл – относительный износ электрод-инструмента,% (νл = 5,6 %),
[1, стр. 110].
