Моделирование, оптимальное проектирование и управление процессом нанесения гальванического хромового покрытия
Диссертация
На основании анализа гальванического процесса нанесения хромового покрытия были выявлены основные критерии, влияющие на качество хромовых покрытий. Как наиболее значимый критерий выделена равномерность распределения покрытия на поверхности изделия. Рассмотрены основные методы повышения равномерности хромового покрытия и предложен метод, основанный на варьировании формой анода и напряжением… Читать ещё >
Список литературы
- Беленький, М.А. Электроосаждение металлических покрытий: справ, изд. / М. А. Беленький, А. Ф. Иванов. М.: Металлургия, 1985. — 288 с.
- Богорад, Л.Я. Хромирование / Л.Я. Богорад- под ред. П. М. Вячеславова. -5-е изд., перераб и доп. Л.: Машиностроение, 1984. — 97 с.
- Черкез, М.Б. Хромирование и железнение / М.Б. Черкез- под ред. П. М. Вячеславова. 2-е изд., доп. и перераб. — Л.: Машгиз, 1961. — 130 с.
- А. с. 188 255 СССР кл. 48а, 5/68. Устройство для автоматического регулирования плотности тока в гальванических ваннах / Б. П. Белкин, М.И. Ксено-фонтов. заявл. 19.06.65- опубл. 20.10.66.
- Белкин, Б.П. Автоматическое регулирование температуры и уровня электролита гальванических ванн / Б. П. Белкин // Механизация и автоматизация производства. 1968. — № 4.
- Ксенофонтов, М.И. Автоматическое программное управление процессом электролитического осаждения хромовых покрытий: дис. канд. техн. наук. -М.: МВМИ, 1972.-175с.
- Мельников, Л.С. Справочник по гальванопокрытиям в машиностроении / Л. С. Мельников. М.: Машиностроение, 1991. — 384 с.
- Гнусин, Н.П. Основы теории расчета и моделирования электрических полей в электролитах / Н. П. Гнусин, Н. П. Поддубный, А. И. Маслий. Новосибирск: Наука, 1972. — 276 с.
- Лайнер, В.И. Защитные покрытия металлов / В. И. Лайнер. М.: Металлургия, 1974. — 384 с.
- Аджиев, Б.У. Средние внутренние напряжения электролитического хрома различной структуры / Б. У. Аджиев, З.А. Соловьева- в кн. Твердые износостойкие гальванические покрытия. М.: МДН111,1980. — с. 25−31.
- Федотьев, Н.П. Хромовые электролиты с добавкой борной кислоты и окиси магния / Н. П. Федотьев, П. М. Вячеславов, В. В. Бардин. Л.: ЛДНТП, 1965.
- Кудрявцев, Н.Т. Электрохимические покрытия металлами / Н. Т. Кудрявцев. М.: Химия, 1979. — 352 с.
- Звягинцева, А.В. Проблемы хромирования и альтернативные покрытия никель-бор / А. В. Звягинцева, Р. И. Бурдыкина // Гальванотехника и обработка поверхности: РХТУ им. Менделеева Москва. Т 11. — 2003. — № 2. — с. 24−29.
- Смирнов, Д.Н. Очистка сточных вод в процессах обработки металлов / Д. Н. Смирнов, В. Е. Генкин. М.: Металлургия, 1989. — 224 с.
- Волоцков, Ф.П. Очистка и использование сточных вод гальванических производств / Ф. П. Волоцков. -М.: Стройиздат, 1983. -104 с.
- Запольский, А.К. Комплексная переработка сточных вод гальванических производств /А.К. Запольский, В. В. Образцова. Киев. Тэхника, 1989. -199 с.
- А. с. 199 619. Способ электролитического хромирования / А. И. Фаличева. -1997.
- Михаилов, А.А. Обработка деталей с гальваническими покрытиями / А. А. Михаилов. М.: Машиностроение, 1981. — 143 с.
- Александров, В.М. Оборудование цехов электрохимических покрытий: Справочник / В. М. Александров и др. JL: Машиностроение, 1987. — 309 с.
- Томилов, А.П. Прикладная электрохимия / А. П. Томилов. М.: Химия, 1984.-520 с.
- Зубченко, B.JI. Гибкие автоматизированные гальванические линии: Справочник / B.JI. Зубченко и др. М.: Машиностроение, 1989. — 672 с.
- Алмазов, A.M. Электрооборудование участков гальванопокрытий на предприятиях ВОС / A.M. Алмазов. М.: Изд. ВОС, 1980. — 86 с.
- Каданер, Л.И. Равномерность гальванических покрытий / Л. И. Каданер. -Харьков: Изд-во Харьк. ГУ, 1960.-414 с.
- Вячесловов, П.М. Методы испытаний электрохимических покрытий / П. М. Вячесловов, Н. М. Шмелева. Л.: Машиностроение, 1997. — 88 с.
- Шлугер, М.А. Гальванические покрытия в машиностроении. Справочник. В 2-х томах / под ред. М. А. Шлугера. М.: Машиностроение, 1985. — Т 1. -240 с.
- Богорад, Л.Я. Хромирование на токе переменной полярности / Л.Я. Бого-рад.-Л: ЛДНТП, 1956.
- Гуткин, Б.Г. Системы автоматического контроля и управления для хромирования на токе переменной полярности / Б. Г. Гуткин. Л.: ЛДНТП, 1974.-32 с.
- Богорад, Л.Я. Хромирование при периодическом изменении направления тока / Л. Я. Богорад // Технология транспортного машиностроения. 1957. -№ 2.
- Богорад, Л, Я. Хромирование на токе переменной полярности / Л. Я. Богорад. -Л.: ЛДНТП Информационно-технический листок № 37,1957.
- Литовка, Ю.В. Моделирование и оптимальное управление технологическими процессами гальванотехники: дис.. докт. техн. наук. Тамбов: ТГТУ, 1999.-305 с.
- Елизаров, A.M. Оптимальное управление процессом хромирования / A.M. Елизаров, Ю. В. Литовка // Математические методы в технике и технологиях: Тез. докл. 16 Междунар. конф. Ростов-на-Дону, 2003. — Т 8. — с. 6−8.
- А. с. 1 463 810 СССР, МКИ4 С 25 D 21/12. Устройство для нанесения гальванических покрытий / Н. Д. Кошевой и др. (СССР). № 4 316 493/31−02- за-явл. 31.08.87- опубл. 30.03.83, Бюл. № 9−5 е.: ил.
- Манукян, А.Б. Оптимальное управление объектами одного класса с распределенными параметрами при смешанных краевых условиях: дис.. канд. тезн. наук. -М.: МЭИ, 1983. 145с.
- А. с. 1 033 581 СССР, МКИ С 25 D 21/12. Устройство для электролитического нанесения покрытий / А. Н. Алексеев и др. (СССР). № 3 423 760/2202- заявл. 14.04.82- опубл. 07.08.83, Бюл. № 29. — 3 с.
- А. с. 1 548 275 СССР, МКИ4 С 25 D 21/12. Устройство для нанесения гальванических покрытий / А. Л. Хворостенко, С. А. Стукалов (СССР). -№ 4 472 302/23−02- заявл. 20.06.88- опубл. 07.03.90, Бюл. № 9.-4 е.: ил.
- А. с. 1 048 005 СССР, МКИ3 С 25 D 21/12. Способ автоматического управления процессами электроосаждения / А. Н. Алексеев и др. (СССР). -№ 3 423 910/22−02- заявл. 14.04.82- опубл. 15.10.83, Бюл. № 38. 4 е.: ил.
- А. с. 1 434 004 СССР, МКИ4 С 25 D 21/12. Установка для нанесения гальванических покрытий / А. Н. Алексеев и др. (СССР). № 4 233 524/23−02- заявл. 22.04.87- опубл. 30.10.88, Бюл. № 40. — 6 е.: ил.
- А. с. 1 344 822 СССР, МКИ4 С 25 D 21/12. Устройство для нанесения гальванических покрытий / А. А. Капустин, Н. Д. Кошевой (СССР). -№ 4 080 447/31−02- заявл. 20.06.86- опубл. 15.10.87, Бюл. № 38. 4 е.: ил.
- Дьяков, И.А. Управление выпрямительными агрегатами электрохимических ванн / И. А. Дьяков // Тез. док. конференции «Ресурсосберегающие технологии в гальванотехнике». Севастополь, 1992. — с. 34.
- Литовка, Ю.В. Алгоритм оптимального управления процессом гальванопокрытия по векторному критерию / Ю. В. Литовка, И. А. Дьяков // Тез. док. IX всеросиийской конф. «Математические методы в химии и химической технологии» (ММХ 9). — Тверь, 1995. — с. 63−64.
- Литовка, Ю.В. Метод расчета потенциалов анодов в многоанодной гальванической ванне / Ю. В. Литовка, И. А. Дьяков // Теор. основы хим. технол. -1997.-Т. 31, № 2.-с. 218−221.
- Дьяков, И.А. Автоматизация управления технологическими параметрами электрохимических процессов: дисс.. канд. техн. наук. Тамбов: ТГТУ, 1995.-150 с.
- Литовка, Ю.В. Оптимизация гальванической ванны с подвижными анодами / Ю. В. Литовка, В. А. Тарураев // Известия ТулГУ. Серия: Вычислительная техника. Автоматика. Управление. -1997. Т.1, вып. 2. — с. 41−48,
- Литовка, Ю.В. Моделирование и оптимизация процесса нанесения гальванических покрытий в условиях реверсирования тока / Ю. В. Литовка, А. В. Романенко, А. В. Афанасьев // Теор. основы хим. технол. 1998. — Т.32, № 3.-с. 301−304.
- Романенко, А.В. Регрессионная математическая модель влияния реверсирования тока на микротвердость гальванических покрытий / А. В. Романенко // Математические методы в химии и технологиях: Тез. докл. 11 Между-нар. конф. Владимир, 1998. — Т. III. — с. 92.
- Романенко, А.В. Моделирование и оптимизация электрохимических процессов нанесения гальванопокрытий с реверсом тока: дисс. канд. техн. наук. Тамбов: ТГТУ, 2000. — 157 с.
- Гусовский, С.В. Система «Гальваник» для автоматизации гальванического производства / С. В. Гусовский и др. // Вопросы оборонной техники. -Сер. XVII, 1969. Вып. 7. — с. 3 — 20.
- А. с. 378 540 Способ контроля токовых параметров в процессе хромирования на токе переменной полярности / Б. Г. Гуткин. № 1 699 212/22−1- заявл. 20.09.71.
- Трофимова, Т.И. Курс физики / Т. И. Трофимова. М.: Высшая школа, 1990.-478 с.
- Тихонов, А.Н. Уравнения математической физики / А. Н. Тихонов, А. А. Самарский. М.: Наука, 1972. — 735 с.
- Самарский, А.А. Теория разностных схем / А. А. Самарский. М.: Наука, 1989.-626 с.
- Самарский, А.А. Введение в теорию разностных схем / А. А. Самарский. -М.: Наука, 1971.-552 с.
- Самарский, А.А. Методы решения сеточных уравнений / А. А. Самарский, Е. С. Николаев. -М.: Наука, 1978.-591 с.
- Самарский, А.А. Введение в численные методы / А. А. Самарский. -М.: Наука, 1982.-272 с.
- Самарский, А.А. Численные методы / А. А. Самарский, А. В. Гулин. -М.: Наука. Гл. ред. физ-мат. лит., 1989. 432 с.
- Бахвалов, Н.С. Численные методы / Н. С. Бахвалов, Н. П. Жидков, Г. М. Кобельков. М.: Наука, 1987. — 630 с.
- Форсайт, Дж.Е. Разностные методы решения дифференциальных уравнений в частных производных / Дж.Е. Форсайт, В. Р. Вазов. М.: ИЛ, 1963. -534 с.
- Годунов, С.К. Разностные схемы. Введение в теорию / С. К. Годунов, B.C. Рябенький. Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Наука, 1977. — 439 с.
- Годунов, С.К. Введение в теорию разностных схем / С. К. Годунов, B.C. Рябенький. М.: Физматгиз, 1962. — 340 с.
- Самарский, А.А. Разностные уравнения / А. А. Самарский, Ю. М. Карамзин. М.: Знание, 1978. — 62 с.
- Рябенький, B.C. Введение в вычислительную математику / B.C. Рябенький. М.: Физматлит, 1994. — 336 с.
- Каханер, Д. Численные методы и математическое обеспечение / Д. Каха-нер, К. Моулер, С. Нэш. М.: Мир, 1998. — 575 с.
- Иванов, В.Т. Численные расчеты электрических полей в электролитах на основе метода квазилинеаризации / В. Т. Иванов // Электрохимия. 1972. -Т. VIII, вып. 11.-с. 1654−1657.
- Литовка, Ю.В. Об одном подходе к численному расчету электрических полей в электролитах / Ю. В. Литовка, А. В. Афанасьев // Вестник ТГТУ. -2001. -Т.7, № 1. — с. 94−99.
- Андреев, И.Н. К расчету рассеивающей способности при нестационарном электролизе в электролитах с N-образной поляризационной кривой / И. Н. Андреев, Н. Н. Валеев // Прикладная электрохимия: Сб. науч. ст. Казань, 1974.-Вып. 3−4.-с. 61.
- Бочкарева, И.В. Метод расчета электрических полей в электрохимических системах с немонотонными поляризационными кривыми / И. В. Бочкарева, В. Т. Иванов, В. А. Макаров // Прикладная электрохимия: Межвуз. сб. Казань, 1986.-с. 55.
- Литовка, Ю.В. Метод расчета толщины покрытия на электродах сложной формы / Ю. В. Литовка, A.M. Елизаров // Теоретические основы химической технологии. 2003. — Том 37, № 1. — с. 45 — 48.
- Амосов, А.А. Вычислительные методы для инженеров / А. А. Амосов, Ю. А. Дубинский, Н. В. Копченова. М.: Высшая школа, 1994. — 544 с.
- Литовка, Ю.В. К расчету распределения толщины покрытия на катоде для электролита хромирования с немонотонной кривой катодной поляризации / Ю. В. Литовка, А. М. Елизаров // Вестник ТГТУ, 2005. Том 11, № 2. с. 389 -396.
- Химмельблау, Д. Прикладное нелинейное программирование / Д. Хим-мельблау. М.: Мир, 1975. — 534 с.
- Банди, Б. Методы оптимизации. Вводный курс: Пер. с англ. / Б. Банди. -М.: Радио и связь, 1988. 128 с.
- Бодров, В.И. Математические методы принятия решений: Учеб. пособие / В. И. Бодров, Т. Я. Лазарева, Ю. Ф. Мартемьянов. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. тех. ун-та, 2004. — 124 с.
- Бояринов, А.И. Методы оптимизации в химической технологии / А. И. Бояринов, В. В. Кафаров. М.: Химия, 1975. — 576 с.
- Калиткин, Н.Н. Численные методы / Н. Н. Калиткин. М.: Наука, 1978. -512 с.
- Han, S.P. Superlinearly convergent variable metric algorithms for general nonlinear programming problems / S.P. Han // Mathematical Programming. -1976. -№ 11. -p. 263 277.
- Han, S.P. A globally convergent method for nonlinear programming / S.P. Han // Journal of Optimization Theory and Applications. 1977. — № 22. — p. 297−315.
- Powell, M.JiD. A fast algorithm for nonlinearly constrained optimization calculations / M.J.D. Powell // Numerical Analysis. 1978. — V. 6. — p. 630 — 648.
- Powell, M.J.D. The convergence of variable metric methods for nonlinearly constrained optimization calculations / M.J.D. Powell // Nonlinear Programming. -1978.-№ 3. -p. 75−89.
- Wilson, R.B. A simplicial algorithm for concave programming / R.B. Wilson // Graduate School of Business Administration: Thesis. Boston: Harvard University, 1963.-p. 113−117.
- Schittkowski, K. On the convergence of a sequential quadratic programming method with an augmented Lagrangian line search function / K. Schittkowski // Mathematische Operationsforschung und Statistik, Sep. Optimization 14. 1983. -p. 197−213.
- Гилл, Ф. Практическая оптимизация / Ф. Гилл, У. Мюррей, М. Райт. М.: Мир, 1985.-509 с.
- Реклейтис Г., Рейвиндран А., Рэгсдел К- Оптимизация в технике: в 2-х кн. Кн. 2 / Г. Реклейтис, А. Рейвиндран, К. Рэгсдел. М.: Мир, 1986. — 320 с.
- Zangwill, W.I. The Convex Simplex Method / W.I. Zangwill // Manage, Sci., 15, — 1969.-p 315−320.
- Zangwill, W.I. Nonlinear Programming / W.I. Zangwill. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1969.
- Wilson, R.B. A Simplicial Algorithm for Concave Programming / R.B. Wilson. Ph. D. Dissertation, Harvard University, Campridge, MA, 1963.
- Beale, E.M.L. Numerical Methods / E.M.L. Beale. North-Holland, Amsterdam, 1967.
- Bard, Y. A Modified Newton Method for Optimization with Equality Constrains / Y. Bard, J.L. Greenstadt. Academic Press, N.J., 1969.
- Greenstadt, J. Math. Computation, 21 / J. Greenstadt. 1967. — 360 p.
- Beale, E.M.L. On an Iterative Method of Finding a Local Minimum of a More Than One Variable / E.M.L. Beale. Princeton Univ. Stat. Techn. Res. Group Techn. Rept. 25, Nov. 1958.
- Литовка, Ю.В. Система оптимального управления гальваническим процессом хромирования / Ю. В. Литовка, A.M. Елизаров // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2003. — № 5. — с. 10−13.
- Литовка, Ю.В. Управление технологическими процессами электрохимических ванн линий гальванопокрытий / Ю. В. Литовка, A.M. Елизаров, А. А. Дубинин, В. В. Михеев, Д. А. Ерочин // Гальванотехника и обработка поверхности. 2004. — Том XII, № 3. — с. 14 — 18.
- Ли, К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE) / К. Ли. СПб.: Питер, 2004. -560 с.
- Haznadar, Z. CAD/CAM u sredc§ tu pfomena strukture industrijskog dru§ tva / Z. Haznadar // Elektrotehnika. 1983. — T. 26, № 6. — p. 469 — 473.
- Meister, A.E. The problems of using CAD-generated data for CAM / A.E. Meister // 5-th Auto FACT conference: Doclad. Detroit, Mich., USA, 1983. -p. 38−49.
- Tolman, F. Nederland moet zich zichten op kleinschalige CAD/CAM-systemen / F. Tolman, M. Van Koetsveld // TNO Project. 1983. — Т. 11, № 3. -p. 85−89.
- Arroiabe, J.L. Sistemas flexibles, complemento de CAD/CAM / J.L. Ar-roiabe // Mundo electronico. 1984. — № 13 8. — p. 65 — 71.
- Корнеева, А.И. Программно-технические комплексы, контроллеры и SCADA-системы / А. И. Корнеева, В. Г. Матвейкин, С. В. Фролов. М.: ЦНИИТЭХИМ, 1996.-Вып. 1−4.-219с.