Определение съема металла и количества выделившихся газов

Если на электроде происходит одна электрохимическая реакция то массу снятого металла или выделившегося газа m определяют по первому закону Фарадея:

m=к·I·t, (1.2)

где к - электрохимический эквивалент металла, газа; I - сила тока; t - время электролиза.

 

При ЭХО на каждом электроде может протекать две и более реакций. На одну реакцию расходуется только часть общего тока. Поэтому для одной реакции массу снятого металла или выделевшегося газа определяют:

m=η·к·I·t, (1.3)

где η - коэффициент выхода по току металла или газа.

Коэффициент выхода по току в настоящее время определяют экспериментальным путем. При ЭХО конструкционных, инструментальных сталей и сплавов в растворах NaCl η = 0,8...О,95, в растворах NaNO₃ η =0,3...0,9. Для реакции выделения водорода при ЭХО в растворах NaCl η = 1, в растворах NaNO₃, NH₄NO₃ η уменьшается до 0...0,2. Коэффициент выхода по току кислорода η ≤0,1.

Объем выделившегося водорода V при ЭХО в растворе NaCl согласно законам Фарадея и Авогадро можно определить по упрощенной формуле V=К·m, где V - объем водорода, л; m - масса снятого металла, г; К - коэффициент, равный 0,43 - 0,45 л/г при температуре электролита 20 - 40°С.

Порядок выполнения работы

Экспериментальное определение линейного съема металла

В данной работе необходимо определить линейный съем металла

с поверхности электрода-заготовки при ЭХО неподвижным электродом-инструментом за время t (рис.1.4).

Подготовка к эксперименту

I. Изучить установку (с.11-18) дан исследования процесса электрохимической размерной обработки.

2. Изучить правила техники безопасности (приложение 1).

3. Зачистить и протереть контактные поверхности образца и штока,

4. Установить обрабатываемый образец в контейнер и закрепить его на штоке винтом.

5. Закрыть крышку контейнера изакрепить её гайками.

6. Записать в отчет: материал ЭЗ и ЭИ, площадь обрабатываемой поверхности, химический состав электролита.

7. Ареометром измерять плотность электролита, установить соответствующую концентрацию раствора.

8. Термометром измерить температуру электролита.

9. Индикаторной бумагой определить кислотность pH электролита.

10. По суточному отстою электролита оценить степень его загрязнения в % (отношение объема, осадка к объему электролита).

Результаты всех измерений записать в отчет.

 

Проведение эксперимента

1. Заполнить табл.1.1 отчета.

2. Установить начальный межэлектродный зазор а₀=0,5 мм.Отсчет вести по индикатору часового типа.

3. Включить питание пульта управления и станка.

4. Включить подачу электролита и провести прокачку его в течение 1 минуты для установления стационарного режима. Если давления Р_вх и Р_вых отличаются от требуемых значений, подрегулировать их.

 

5. Включить вентиляцию.

6. Включить рабочее напряжение. В начальный момент времени зарегистрировать и записать в отчет (табл.1.2) значения силы тока I₀ и напряжения U₀.

7. В течение 1 минуты провести ЭХО образца. В конце обработки зарегистрировать силу тока I_к и напряжение U_K (табл.1.2).

8. Выключить ток, подачу электролита, вентиляцию.

9. Измерить конечный межэлектродный зазор а_к (табл.1.2).

10. Повторить опыт еще 2 раза.

 

Оформление отчёта.

1. Вычислить средние арифметическое значения и .

2. Вычислить систематическую θ, случайную ε погрешности прямых измерений а₀ и а _к и доверительные интервалы Δа₀ и Δa_К при доверительной вероятности 0,95.

3. Записать окончательный результат прямых измерений*

4. Рассчитать относительные ошибки δа₀ и δа_к,

5. Вычислить линейный съём материала

6. Рассчитать доверительный интервал для значения х по формуле

7. Записать результат эксперимента в окончательном виде.

8. Сделать выводы о средней скорости съёма металла, об изменении силы тока и напряжения при ЭХО.

ОТЧЕТ

По лабораторной работе № I (ЭХО-1)

студентов (Ф.И.О., № группы) ________________________________________

__________________________________________________________________

 

Исходные данные

материал образца: сталь_________________________________________
материал электрода-инструмента_________________________________

площадь обрабатываемой поверхности образца S = 5 см²;
электролит - водный раствор _________, рН =_________, плотность

р =_________г/см³, концентрация _________ %, Т =_________°С;
загрязненность электролита _________ %;

давление электролита: Р_вх = 0,15...0,2 МПа (1,5...2 кгс/см2), Р_вых= 0,02...0,05 МПа (0,2...0,5 кгс/см²);
время обработки t = 1 мин;
начальный МЭЗ а₀= 0,5 мм.

 

 

Т а б л и ц a 1.1

№ п/п	Измеряемая физическая величина	Измерительный прибор	Класс точности, цена деления
	Плотность электролита
	Температура
	Кислотность
	Межэлектродный зазор
	Напряжение
	Сила тока
	Давление

 

Т а б л и ц a 1.2

№ опыта	J, А	U, в	а, мм
I0	IК	U0	Uк	а0	aк
θ
ε
Δ х
δ х

 

 

n=3; p=0,95; t=4,3; =

 

ε_a = t·S_a =

 

=

 

=

 

=

 

=

 

=

 

 

Выводы:_________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________

________________________________________________________________