KONCEPCJA MOBILNEGO, MIKROPROCESOROWEGO SYSTEMU DO PODSTAWOWYCH POMIARÓW MASZYN FORMIERSKICH



Podobne dokumenty
Marcin LAZYK 1 Krzysztof SMYKSY 2 Ewa CHROBOT 3 Wydział Odlewnictwa AGH, Kraków

POBÓR MOCY MASZYN I URZDZE ODLEWNICZYCH

Eugeniusz ZIÓŁKOWSKI 1 Wydział Odlewnictwa AGH, Kraków

POMIAR CIŚNIENIA W PRZESTRZENIACH MODELOWEJ FORMIERKI PODCIŚNIENIOWEJ ORAZ WERYFIKACJA METODYKI POMIAROWEJ

Rys1. Schemat blokowy uk adu. Napi cie wyj ciowe czujnika [mv]

Dyskretyzacja sygnałów cigłych.

1. Opis aplikacji. 2. Przeprowadzanie pomiarów. 3. Tworzenie sprawozdania

GNIAZDO FORMIERSKIE Z WIELOZAWOROWĄ GŁOWICĄ IMPULSOWĄ

Laboratorium elektryczne. Falowniki i przekształtniki - I (E 14)

Planowanie adresacji IP dla przedsibiorstwa.

2. Metoda impulsowa pomiaru wilgotności mas formierskich.

System zabezpieczenia i monitorowania maszyn wirujcych

GZT TELKOM-TELMOR SP. Z O.O,

Statyczna próba skrcania

OGNIWO PALIWOWE W UKŁADACH ZASILANIA POTRZEB WŁASNYCH

Katalog techniczny. Softstarty. Typu PSR. Katalog 1SFC C0201_PL

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE STYCZEŃ 2012

ZL25ARM. Płyta bazowa dla modułów diparm z mikrokontrolerami STR912. [rdzeń ARM966E-S]

Mikroprocesorowy panel sterowania wentylatorami

Elementy pneumatyczne

WIZUALIZACJA DANYCH SENSORYCZNYCH MINISTACJA METEOROLOGICZNA

Zastosowanie procesorów AVR firmy ATMEL w cyfrowych pomiarach częstotliwości

ARKUSZ EGZAMINACYJNY ETAP PRAKTYCZNY EGZAMINU POTWIERDZAJ CEGO KWALIFIKACJE ZAWODOWE CZERWIEC 2014

Program SMS4 Monitor

Interfejsy transmisji szeregowej: RS-232, RS-485, I2C, SPI, CAN

Przetwornik temperatury SITRANS T Przetwornik do montau w głowicy czujnka

Tester samochodowych sond lambda

CHARAKTERYSTYKA WYBRANYCH SYSTEMÓW POMIARU PARAMETRÓW SIECI ELEKTRYCZNYCH W ASPEKCIE OCENY ENERGOCHŁONNOŚCI MASZYN I URZĄDZEŃ ODLEWNICZYCH

Mikroprocesorowy regulator temperatury RTSZ-2 Oprogramowanie wersja 1.1. Instrukcja obsługi

Kod produktu: MP01105T

Przegld nowych urzdze Instabus EIB pokazanych na targach L&B 2006 we Frankfurcie. Merten Polska Sp. z o.o. Rozwizania dla Inteligentnych budynków

MODELOWANIE I PROGRAMOWANIE PRACY

I. O FIRMIE. Jeżeli czegoś nie można zmierzyć, to nie można tego ulepszyć... Lord Kelvin (Wiliam Thomas)

Spis treci. 2. WZORCE Wzorce siły elektromotorycznej...15

Programator procesorów rodziny AVR AVR-T910

ZL8AVR. Płyta bazowa dla modułów dipavr

Kod produktu: MP01105

Generator przebiegów pomiarowych Ex-GPP2

ZL11ARM. Uniwersalna płyta bazowa

Kod produktu: MP01611

Rezonans szeregowy (E 4)

ODLEWNICTWO Casting. forma studiów: studia stacjonarne. Liczba godzin/tydzień: 2W, 1L PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

REJESTRACJA WARTOŚCI CHWILOWYCH NAPIĘĆ I PRĄDÓW W UKŁADACH ZASILANIA WYBRANYCH MIESZAREK ODLEWNICZYCH

Wyniki (prawie)końcowe - Elektroniczne warcaby

ZL15AVR. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów ATmega32

LABORATORIUM - ELEKTRONIKA Układy mikroprocesorowe cz.2

E-TRONIX Sterownik Uniwersalny SU 1.2

1. Wprowadzenie Programowanie mikrokontrolerów Sprzęt i oprogramowanie... 33

Ocena kształtu wydziele grafitu w eliwie sferoidalnym metod ATD

Wizualizacja stanu czujników robota mobilnego. Sprawozdanie z wykonania projektu.

ZL2AVR. Zestaw uruchomieniowy z mikrokontrolerem ATmega8

POLITECHNIKA GDAOSKA

Międzynarodowe Targi Spawalnicze ExpoWELDING października 2012 NOWOŚCI TARGOWE

UWAGA. Wszystkie wyniki zapisywać na dysku Dane E: Program i przebieg ćwiczenia:

ELEMENTY REGULATORÓW ELEKTRYCZNYCH (A 4)

Sterowanie prac plotera w układach logiki programowalnej

Płytka uruchomieniowa AVR oparta o układ ATMega16/ATMega32. Instrukcja Obsługi. SKN Chip Kacper Cyrocki Page 1

Komputerowe systemy pomiarowe. Dr Zbigniew Kozioł - wykład Mgr Mariusz Woźny - laboratorium

dokument DOK wersja 1.0

Elektronika samochodowa (Kod: TS1C )

Biomonitoring system kontroli jakości wody

PROGRAMOWALNY GENERATOR FUNKCYJNY Z BEZPOREDNI SYNTEZ CYFROW DDS

Program do konwersji obrazu na cig zero-jedynkowy

PARAMATRY TECHNICZNE PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA. Nazwa i adres Wykonawcy: Nazwa i typ (producent) oferowanego urzdzenia:......

LB-471P, panel ciśnieniomierza z pętlą prądową 4..20mA INSTRUKCJA UśYTKOWANIA wersja instrukcji 1.1

PARAMATRY TECHNICZNE PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA. Nazwa i adres Wykonawcy:... Nazwa i typ (producent) oferowanego urzdzenia:..

PRZETWORNIK ADC w mikrokontrolerach Atmega16-32

CHARAKTERYSTYKA MIKROPROCESOROWEGO PRZYRZĄDU DO POMIARU TWARDOŚCI POWIERZCHNIOWEJ FORM ODLEWNICZYCH

AP Automatyka: Sonda do pomiaru wilgotności i temperatury HygroClip2-S

BEVELMASTERTM TM 203C - PRZENONA OBRABIARKA DO RUR W EKRANACH BEVELMASTER TM 204B - PRZENONA OBRABIARKA DO RUR I KOŁNIERZY

Zestaw Startowy EvB. Więcej informacji na stronie:

POMIARY CIEPLNE KARTY ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH V. 2011

HIGROSTAT PRZEMYSŁOWY

STM32Butterfly2. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów STM32F107

MASZYNY ODLEWNICZE Casting machines and mechanisms PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Diagnostyka układów programowalnych, sterowanie prac windy (rodowisko MAX+plus II 10.1 BASELINE)

Politechnika Białostocka

Termometr TKP-202m/302 wersja Android

Analiza parametrów krystalizacji eliwa chromowego w odlewach o rónych modułach krzepnicia

INSTRUKCJA OBS UGI MIKROPROCESOROWY PRZETWORNIK TEMPERATURY. TxRail 4-20 ma. wydanie listopad 2004

ZL9ARM płytka bazowa dla modułów diparm z mikrokontrolerami LPC213x/214x

Laboratorium Komputerowe Systemy Pomiarowe

Politechnika Wrocławska

ZL16AVR. Zestaw uruchomieniowy dla mikrokontrolerów ATmega8/48/88/168

Czujniki podczerwieni do bezkontaktowego pomiaru temperatury. Czujniki stacjonarne.

ZL9AVR. Płyta bazowa dla modułów ZL7AVR (ATmega128) i ZL1ETH (RTL8019)

Parametryzacja przetworników analogowocyfrowych

Przegląd urządzeń pomiarowych do lamp UV

Only for internal use! Interfejs IO-LINK, FDT/DTM, ifm Container

1. Zasilacz mocy AC/ DC programowany 1 sztuka. 2. Oscyloskop cyfrowy z pomiarem - 2 sztuki 3. Oscyloskop cyfrowy profesjonalny 1 sztuka

ZL11ARM. Uniwersalna płytka bazowa dla modułów diparm

AKADEMIA GÓRNICZO HUTNICZA Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Elektroniki Katedra Elektroniki

APPLICATION OF ADUC MICROCONTROLLER MANUFACTURED BY ANALOG DEVICES FOR PRECISION TENSOMETER MEASUREMENT

PARAMATRY TECHNICZNE PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA Nazwa i typ (producent) oferowanego urzdzenia:.....

Politechnika Białostocka. Wydział Elektryczny. Katedra Automatyki i Elektroniki. Kod przedmiotu: TS1C

Miernik przepływu powietrza Model A2G-25

Badanie właściwości multipleksera analogowego

INSTRUKCJE DO ZAJĘĆ LABORATORYJNYCH SILNIKI SPALINOWE I PALIWA

SZSA-21 NAŚCIENNY ZADAJNIK PRĄDU DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA. Wrocław, wrzesień 2002 r.

INSTRUKCJA Regulacja PID, badanie stabilności układów automatyki

Transkrypt:

KONCEPCJA MOBILNEGO, MIKROPROCESOROWEGO SYSTEMU DO PODSTAWOWYCH POMIARÓW MASZYN FORMIERSKICH KONCEPCJA MOBILNEGO, MIKROPROCESOROWEGO SYSTEMU DO PODSTAWOWYCH POMIARÓW MASZYN FORMIERSKICH Tomasz SNOPKIEWICZ 1, Krzysztof SMYKSY 2, Wydział Odlewnictwa AGH, Kraków 1. Wstp. Wytwarzanie odlewów oparte o syntetyczne masy formierskie nadal dominuje w odlewnictwie. We współczesnych odlewniach proces wykonywania form jest zmechanizowany, czsto stosowane s automatyczne linie formierskie. W wikszoci odlewni s jednak równie uytkowane indywidualne maszyny formierskie. W krajowych odlewniach s to najczciej formierki wstrzsowo-prasujce. Ich zalety to: dua niezawodno, ywotno, uniwersalno oraz osiganie zadowalajcych efektów zagszczania. Główne wady tych urzdze to dua emisja hałasu, a w przypadku wikszych jednostek przenoszenie drga na podłoe [4,5]. Zastpienie tych maszyn nowoczesnymi formierkami na przykład impulsowymi z pewnoci bdzie wymagało dłuszego czasu. Prawidłowe działanie maszyny formierskiej decyduje o stanie wykonywanej formy, a tym samym o jakoci produktu kocowego odlewu. Dla okrelenia parametrów pracy formierki oraz energochłonnoci stosuje si róne metody pomiarowe [1,2,3]. Wstpnej oceny poprawnoci działania maszyny mona dokona na podstawie pomiaru gstoci (lub twardoci powierzchniowej) w wykonanych formach. Pomiary te informuj tylko o stanie formy, a jedynie porednio o stanie maszyny. Ich prawidłowa interpretacja wymaga duego dowiadczenia. Trudno okreli: czy zagszczanie odbyło si w warunkach optymalnych, jaki jest stopie zuycia elementów maszyny, jakie były nakłady energetyczne. Podobnie jak kady system techniczny formierka w czasie pracy zuywa si i przy zrónicowanych warunkach technologicznych uzyskujemy róne efekty jej pracy. Stosunkowo proste pomiary formierek mog dostarczy odpowiedzi na wiele z powyej sformułowanych pyta. Problematyka pomiarów maszyn formierskich ma w zwizku z powyszymi uwagami due znaczenie praktyczne. Rozwój w zakresie elektroniki i informatyki umoliwia obecnie przy stosunkowo niewielkich nakładach wykonanie systemów pomiarowych mogcych znale zastosowanie w diagnostyce uytkowanych w krajowych odlewniach maszyn formierskich. W artykule przedstawiono zrealizowan praktycznie koncepcj układu umoliwiajcego przeprowadzenie podstawowych pomiarów formierek indywidualnych. Stosunkowo niewielki koszt systemu umoliwia wykorzystanie go nie tylko w pomiarach diagnostycznych maszyn, ale take po odpowiednich modyfikacjach jako układ stanowicy wyposaenie formierki. 2. Pomiary formierek. Obecnie automaty formierskie wyposaane s w zaawansowane systemy sterowania zawierajce systemy diagnostyczne oraz nadzoru pracy maszyny, układy pomiarowe 1 in., Wydział Odlewnictwa AGH-Kraków 2 dr in., Wydział Odlewnictwa AGH-Kraków 105

Odlewnictwo XXI wieku technologie, maszyny i urzdzenia odlewnicze umoliwiaj równie rejestracj podstawowych wielkoci charakteryzujcych prac maszyny. W przypadku maszyn stosujcych nowsze techniki formowania (odmiany zagszczania strumieniem powietrza z ewentualnym doprasowaniem) ich kompleksowe pomiary wymagaj zastosowania wielokanałowej aparatury o odpowiednich parametrach metrologicznych [1,2,6,7,8]. Koszt tych systemów pomiarowych jest oczywicie wysoki. W przypadku wstrzsowo-prasujcych maszyn formierskich podstawow metod stosowan do oceny ich działania były pomiary indykatorowe [2,3,5]. Mog by one przeprowadzone przy pomocy indykatora mechanicznego. Obsługa indykatora jest stosunkowo prosta. W typowych rozwizaniach przyrzdu wynikiem pomiaru jest wykres indykatorowy przedstawiajcy graficzn zaleno pomidzy przemieszczeniem tłoka badanego zespołu formierki (wstrzsowego lub prasujcego) a cinieniem powietrza w przestrzeni pod tłokiem. Niedogodnoci tej metody jest czasochłonne opracowywanie wyników. Pomimo prostej budowy indykatora mechanicznego stosowanie tego przyrzdu w warunkach przemysłowych byłoby bardzo uciliwe. W przypadku pomiarów maszyn amortyzowanych wystpuj dodatkowe trudnoci i ograniczenia w zakresie stosowania przyrzdu. Odpowiednie opracowanie serii pomiarów indykatorowych uzupełnionych pomiarami czstotliwoci uderze umoliwiaj uzyskanie szeregu wskaników charakteryzujcych prac maszyny [5]. Przykładowe wyniki opracowanej serii pomiarów indykatorowych zespołu wstrzsowego formierki nieamortyzowanej przedstawiono na rysunku 1. Pomiary maszyn formierskich z wykorzystaniem aparatury elektronicznej [1,2,6,7,8] stwarzaj o wiele wicej moliwoci, dostarczajc dodatkowych informacji. Pomiar sprowadza si do pomiarów cinienia i przemieszczenia w dwóch lub wicej punktach pomiarowych w zalenoci od konstrukcji zespołów formierki. Uzyskujemy wówczas czasowe przebiegi danej wielkoci. Przykładowo, w przypadku formierki nieamortyzowanej wtórne złoenie przebiegów cinienia i przemieszczenia prowadzi do uzyskania klasycznego wykresu indykatorowego charakteryzujcego prac zespołu wstrzsowego (rys. 4 c). Prowadzone dotychczas metodami elektrycznymi pomiary maszyn formierskich miały na celu optymalizacj ich konstrukcji, a stosowane systemy pomiarowe były złoone i przeznaczone do bada w warunkach laboratoryjnych. Aktualny stan techniki umoliwia efektywne przeprowadzenie pomiarów maszyn formierskich w warunkach ruchowych. Rozwój elektroniki ułatwia wykorzystanie techniki cyfrowego zapisu sygnałów analogowych. Moemy do tego celu wykorzysta rejestratory pracujce samodzielnie, zapisujce dane do pamici wewntrznej systemu lub rejestratory współpracujce z komputerem nadrzdnym i przesyłajce na bieco dane do jednostki centralnej. Szerok grup produktów stanowi specjalistyczne karty rozszerzajce, instalowane w zalenoci od modelu wprost na szynie EISA, ISA, PCI czy innych zmieniajce komputer w specjalizowany system pomiarowy i sterujcy z rozbudowanymi funkcjami kontroli. Dan wielko fizyczn mona zmierzy na wiele sposobów czsto zdalnie. Katalogi automatyki przemysłowej ELFA, FARNELL, RS, OMRON, czy innych, oferuj gotowe podzespoły. Systemy te charakteryzuj si wysok cen, rosnc z graniczn czstotliwoci mierzonych sygnałów. 106 Nowa Sól 08-09.06.2006 r.

KONCEPCJA MOBILNEGO, MIKROPROCESOROWEGO SYSTEMU DO PODSTAWOWYCH POMIARÓW MASZYN FORMIERSKICH 4,7 7 Czstotliwo uderze ν ; Hz 4,6 4,5 4,4 4,3 4,2 4,1 4,0 h c czstotliwo uderze ν skok całkowity 6 5 4 3 2 1 Skok całkowity h c ; cm 3,9 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 Obcienie całkowite G c ; kn 0 0,40 Cinienie maksymalne Pmaks. rednie cinienie w suwie podnoszenia Pp,r rednie cinienie w suwie opadania Po,r rednia siła tarcia Rt 400 0,35 p maks. 350 Cinienie ; MPa 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 p p,r R t 300 250 200 150 100 rednia siła tarcia R t ; N 0,05 0,00 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 Obcienie całkowite G c ; kn p o,r 50 0 50 45 40 L in Praca, J 35 30 25 20 L u 15 10 Praca indykowana Lin Praca uderzenia Lu 5 0 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9 Obcienie całkowite G c ; kn Rys.1. Wybrane charakterystyki nieamortyzowanego zespołu wstrzsowego opracowane na podstawie pomiarów indykatorowych 3. Opis systemu. Opracowanie koncepcji i wykonanie wersji prototypowej funkcjonalnego systemu do pomiarów maszyn formierskich prowadzonych w warunkach ruchowych - charakteryzujcego si stosunkowo niewielkim kosztem wykonania przy zapewnieniu wystarczajcej dokładnoci pomiarów było podstawowym celem podjtych działa. 107

Odlewnictwo XXI wieku technologie, maszyny i urzdzenia odlewnicze Po wstpnym rozeznaniu rynku elektronicznego zdecydowano si na wykorzystanie mikrokontrolera firmy ATMEL AT90S8535 [11] o duej elastycznoci programowej, z wbudowanym przetwornikiem A/C oraz układem UART. Na podstawie opracowanego schematu ideowego, zaprojektowano i wykonano płytk drukowan, a nastpnie zlutowano i zmontowano całe urzdzenie. Wykonano koncentrator i połczono go z rejestratorem za pomoc ekranowanych przewodów. Program obsługi systemu napisano w jzyku MS Bascom [10], nastpnie skompilowano i zaprogramowano przy pomocy programatora szeregowego mikrokontroler. Urzdzenie zostało wyposaone w gniazdo programatora szeregowego umoliwiajce szybk zmian oprogramowania na inne (bez wyjmowania układu z podstawki). Skorzystano z tego gniazda kilkakrotnie modyfikujc program. Po pierwszym projekcie zaszła konieczno przeprojektowania czci układu została wykonana druga płytka drukowana i zmodyfikowany program. a) b) c) Rys.2. System pomiarowy i jego elementy: a) widok urzdzenia w obudowie, b) płytka, c) schemat przetwornika przemieszczenia Sygnał wielkoci fizycznej po przetworzeniu na napicie elektryczne jest kierowany do urzdzenia poprzez koncentrator. Tam trafia na blok dzielników napicia a nastpnie na 10 bitowy przetwornik, analogowo cyfrowy, wbudowany w mikrokontroler (8 kanałowy przetwornik składa si z bloku multipleksera i pojedynczego, rzeczywistego przetwornika A/C). Układ zasilania przetwornika A/C i układ napicia odniesienia s zbudowane wspólnie. W układzie zasilania przetwornika A/C zastosowano układ filtrujcy (o lepszych parametrach w stosunku do zalece producenta) oraz kompensowane termicznie ródło napicia odniesienia. Sygnał po przetworzeniu jest chwilowo zapamitywany, a nastpnie transmitowany poprzez UART do komputera. Poziomy napi standardu TTL dopasowuje do standardu RS232C interfejs MAX232 [11]. W komputerze wyniki zostaj zapisane w pliku danych przeznaczonych do dalszej analizy. Producent gwarantuje poprawn prac mikrokontrolera do czstotliwoci taktowania 10 MHz - rzeczywista granica pracy tego układu jest wysza. W urzdzeniu zastosowano czstotliwo taktowania 11059200Hz, co zapewnia poprawn prac układu i du pewno przesyłanych danych. Do zmiany parametrów układu słuy zadajnik. Moemy nim ustali liczb przetwarzanych kanałów (w zalenoci od oprogramowania) 2, 3, 4 lub 6, nastpne pozycje zadajnika okrelaj szybko transmisji do PC. Stan poprawnoci zasilania wskazuj dwie diody LED koloru zielonego, dwie nastpne pokazuj stan pracy. Rejestrator wyposaono dodatkowo w przewód i przycisk sterujcy włczajcy zapis, oraz posiadajcy dodatkowy styk znacznika. Sygnał ten moe zosta wykorzystany do 108 Nowa Sól 08-09.06.2006 r.

KONCEPCJA MOBILNEGO, MIKROPROCESOROWEGO SYSTEMU DO PODSTAWOWYCH POMIARÓW MASZYN FORMIERSKICH zaznaczenia interesujcej nas chwili procesu. Przewidziano take wejcie znacznika jako sygnał elektryczny poprzez transoptor. Wykonane urzdzenie przedstawia rysunek 2. Czujniki przemieszczenia oparto na potencjometrach wieloobrotowych rys. 2c. Zdecydowano si na samodzieln budow przetwornika ze wzgldu wysokie ceny gotowych wyrobów. Głównym elementem zbudowanego przetwornika jest precyzyjny potencjometr wieloobrotowy o charakterystyce liniowej, błdzie nieliniowoci do 1% i tolerancji rezystancji do 5%. Sygnał przemieszczenia liniowego po zamianie na sygnał kta obrotu jest przenoszony na o potencjometru i zmienia rezystancj proporcjonalnie do kta obrotu. Potencjometr jest zasilany z regulowanego i kompensowanego termicznie ródła napicia odniesienia zbudowanego na układzie LM336/5V dajcego precyzyjne napicie 5 V. Napicie odpowiedzi na przesunicie mechaniczne zmienia si w granicach od 0 do 5V. Rys.3. Schemat stanowiska pomiarowego formierki nieamortyzowanej Zakres pomiarowy przetwornika A/C ma warto do 2,56 V. Podwyszone napicie wzorcowe na przetworniku połoenia daje wiksz odporno na zakłócenia elektryczne. Sygnał odpowiedzi przetwornika połoenia trafia na dzielnik napicia zbudowany na wieloobrotowych nastawnych potencjometrach montaowych. Dziki temu zabiegowi moliwe, niepodane napicie zakłócenia zostaje zmniejszone (jak i sygnał) o 50%. W systemie zastosowano przetwornik cinienia DG015BSPE firmy Honneywell [7]. Czujnik tez został wybrany z duego grona innych przetworników z powodu małej zwartej konstrukcji, łatwoci zasilania (5V tolerancja ± 0,25V), wzmocnionego sygnału wyjciowego, kompensacji termicznej, duemu zakresowi temperatur pracy ( 40 o C +125 o C), krótkiemu czasowi odpowiedzi (mniejszemu ni 1ms), oraz do duej dokładnoci odwzorowania linowego cinienia napiciem (błd BFSL /Best Fit Straight Line / 1% pełnego zakresu) a zwłaszcza korzystnej cenie. Sygnał z obydwu przetworników poprzez panel przyłczeniowy (koncentrator) trafia do dzielników napicia. Przeprowadzono wstpn kalibracj przetwornika uzyskujc liniow charakterystyk o bardzo dobrych parametrach. 4. Pomiary testowe. Podstawowym obiektem bada testowych wykonanego sytemu pomiarowego były formierki wstrzsowo - prasujce. Maszyny te wykorzystywane s w dydaktyce - ich charakterystyki s wic okresowo aktualizowane. Po sprawdzeniu poprawnoci przesyłania danych do komputera PC, wykonano pomiary testowe zespołu wstrzsowego formierki nieamortyzowanej (rys. 3), oraz zespołu prasowania amortyzowanej formierki FKT 54 (rys. 5). Po pierwszych pomiarach zmodyfikowano oprogramowanie. 109

Odlewnictwo XXI wieku technologie, maszyny i urzdzenia odlewnicze a) b) c) 3 3 2,5 2,5 2 2 Skok h; cm 1,5 1 Skok h; cm 1,5 1 0,5 0,5 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 Cinienie p; MPa 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 Cinienie p; MPa Rys.4. Wyniki pomiarów testowych zespołu wstrzsowego formierki nieamortyzowanej: a - przebiegi czasowe cinienia i skoku, b wykresy indykatorowe zespołu wstrzsowego: b) pomiary indykatorem mechanicznym, c) pomiary systemem elektronicznym (wykres opracowany z wykorzystaniem przebiegów czasowych) Prowadzono równoczesne pomiary indykatorem mechanicznym i wykonanym system pomiarowym. W celach porównawczych wykonywano równie rejestracj przebiegów przemieszczenia i cinienia dwukanałowym cyfrowym rejestratorem typ 261 (prod. UNIPAN) oraz wielokanałowym systemem pomiarowym z wykorzystaniem indukcyjnociowych przetworników przemieszczenia oraz przetworników cinienia rónych producentów [7]. Przykładowe wyniki rejestracji przy uyciu wykonanego prototypowego systemu pomiarowego charakteryzujce prac nieamortyzowanego zespołu wstrzsowego formierki przedstawiono na rysunku 4. Porównanie wykresów indykatorowych (rys.4 b,c) uzyskanych w wyniku pomiarów indykatorem mechanicznym oraz elektronicznym ma jedynie charakter jakociowy. Uzyskanie jednoznacznego przyporzdkowania wykresu zarejestrowanego indykatorem mechanicznym do okrelonego cyklu przebiegu czasowego wymagałoby wyposaenia układu w dodatkowy system wyzwalania (zwizany z rysikiem indykatora). Po stwierdzeniu tej potrzeby wyposaono system w kanał znacznika. Styki wyzwalania w indykatorze mechanicznym zostan wykonane w ramach dalszych prac. Widoczna jest jednak przewaga rejestracji elektronicznej- pomiar ten pozwala wyeliminowa zaburzenie wykresu spowodowane drganiami rysika indykatora podczas uderzenia stołu formierki o korpus (dolna cz przebiegu na wykresie sporzdzonym indykatorem mechanicznym). 110 Nowa Sól 08-09.06.2006 r.

IX KONFERENCJA ODLEWNICZA TECHNICAL 2006 a) KONCEPCJA MOBILNEGO, MIKROPROCESOROWEGO SYSTEMU DO PODSTAWOWYCH POMIARÓW MASZYN FORMIERSKICH b) Rys.5. Stanowisko badawcze zespołu prasowania formierki FKT54 amortyzowanej: a) schemat układu pomiarowego, b) widok przetwornika poło enia stołu Stanowisko pomiarowe dla formierki amortyzowanej ró niło si tylko przetwornikiem poło enia; wykorzystano w nim elementy układu mechanicznego skanera (układ przeło enia). Doł czono dodatkowo układ pami ci mechanicznej maksymalnych wychyle stołu. W przypadku indykowania zespołów prasowania formierek wyst puje konieczno pomiarów znacznie wi kszych przemieszcze. Pozostała cz układu elektronicznego była identyczna z systemem pomiarowym wykonanym dla formierki nieamortyzowanej. Na rysunku 5 przedstawiono schemat stanowiska oraz sposób monta u przetworników. Przykładowe wyniki pomiarów wykonanych podczas pracy zespołu prasuj cego tej formierki przedstawia rysunek 6. Rys.6. Przykładowe pomiary amortyzowanej formierki FKT54 testowanie układu prasowania Uzyskane dane posłu yły do analizy procesu formowania podci nieniowego [9]. Po stwierdzeniu liniowo ci pracy przetworników w zakresie podci nienia dokonano rejestracji procesu formowania podci nieniowego. Na rysunku 7 przedstawiono przykładowe wykresy przedstawiaj ce przebiegi ci nienia przy formowaniu podci nieniowym. 111

Odlewnictwo XXI wieku technologie, maszyny i urzdzenia odlewnicze a) 0,11 0,10 3 Cinienie absolutne - P; MPa 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 2 1 1 2 3 0,03 b) 0,02 0 1 2 3 4 5 6 Czas - t ; s 0,11 0,10 0,09 Cinienie absolutne - P ; MPa 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 3 2 1 1 2 3 0,03 0,02 0 1 2 3 4 5 6 Czas - t ; s Rys.7. Przebiegi czasowe cinienia absolutnego - P w przestrzeni pod płyt modelow a) i w zbiorniku próniowym- b) w trakcie realizacji rónych wariantów procesu [9]; 1 - zagszczanie podcinieniowe z równoczesnym prasowaniem, 2- zagszczanie podcinieniowe, 3- proces przepływu powietrza przy pustej przestrzeni technologicznej 5. Ocena pracy systemu i wnioski kocowe. Zaprojektowany i wykonany mikroprocesorowy system do pomiarów maszyn formierskich działał poprawnie, nie stwarzajc wikszych problemów podczas obsługi. System łczy zalety rejestracji sygnałów szybkozmiennych z moliwoci rejestracji w dłuszym okresie czasu przebiegów okresowych. Stwarza to korzystne warunki pomiarów podczas badania formierek. Jedynym ograniczeniem długoci zapisu jest pojemno dysku twardego komputera współpracujcego z systemem. Zapis wielu cykli pracy maszyny moe by przydatny w wykrywaniu nieprawidłowej pracy formierki przy usterkach wystpujcych losowo w wikszych odstpach czasu. Naley podkreli, e analiza wyników pomiarów testowych umoliwiła wykrycie usterek badanych maszyn formierskich: nieszczelnoci zaworu odcinajcego formierki nieamortyzowanej czy nieszczelnoci komory prasowania formierki amortyzowanej. Usterki te zostały usunite w ramach remontu maszyn. Jedyn niedogodnoci systemu jest konieczno odbierania danych do pliku, a nastpnie umieszczania ich w arkuszu kalkulacyjnym. W ramach dalszych prac zostanie opracowana wersja oprogramowania umoliwiajcej biece tworzenie wykresu przebiegu czasowego, w podanym formacie. Dokładno pomiarów jest wiksza w porównaniu z pomiarami prowadzonymi przy uyciu indykatora mechanicznego. Analiza i opracowanie wyników znacznie łatwiejsze. Zalety systemu 112 Nowa Sól 08-09.06.2006 r.

KONCEPCJA MOBILNEGO, MIKROPROCESOROWEGO SYSTEMU DO PODSTAWOWYCH POMIARÓW MASZYN FORMIERSKICH uwidaczniaj si zwłaszcza podczas pomiarów amortyzowanych zespołów wstrzsowych o wikszej czstotliwoci uderze indykator mechaniczny wykorzystywany jest wówczas na granicy zakresu (ze wzgldu na czstotliwo drga własnych). Wykorzystanie przetwornika 10 bitowego zapewnia odpowiedni dokładno pomiarów. System moe zarejestrowa sygnały o wikszych czstotliwociach ni rejestratory mechaniczne. Dotyczy to nie tylko czstotliwoci pracy urzdzenia, lecz take dynamiki narastania mierzonego sygnału. Szybko t limituje czas odpowiedzi danego przetwornika, czas przetwarzania i głównie czas transmisji do komputera. Działanie systemu mona przyspieszy przez zmian oprogramowania z jzyka wyszego rzdu, jakim jest BascomAVR na asembler np. AVR Studio i przesyła dane binarnie. Elektroniczna posta danych bardzo ułatwia ich archiwizowanie i przetwarzanie. System moe by wykorzystany do biecego monitorowania pracy maszyn formierskich - pomiary mog by take dokonywane okresowo. W odpowiednio przystosowanej maszynie pomiar zajmuje tylko kilka minut. Zarchiwizowane dane mog ułatwi decyzje dotyczce podjcia napraw biecych czy remontów. System jest elastyczny. Moliwe jest wykorzystanie go w badaniach nowszych maszyn formierskich, których praca oparta jest o inne metody zagszczania. Oczywicie przy zastosowaniu odpowiednich przetworników pomiarowych. Potwierdzaj to przykładowe pomiary procesu formowania podcinieniowego. Planowane jest wyposaenie systemu w kart pamici oraz wywietlacz LCD co zapewni samodzieln prac urzdzenia. Celowa jest równie wymiana portu RS232 na szybszy port USB. Powysze zmiany zwiksz funkcjonalno systemu i ułatwi jego stosowanie w warunkach przemysłowych. 6. Literatura. 1. Bast, J.; Malaschkin, A.; Albert, W.; Hasse, S.: Nowa methoda automatycznej kontroli jakosci form i procesu formowania maszynowego Przegld Odlewnictwa nr. 7-8, 2004, s. 670-673 2. Dako J., Sobieraj R.: Podstawy teorii maszyn odlewniczych. AGH, skrypt uczelniany 605. Kraków, 1997 3. Fedoryszyn A., Gregoraszczuk M., Smyksy K. Ziółkowski E.: Maszynoznawstwo odlewnicze laboratorium. http://mech.wo.agh.edu.pl/ 4. Giergiel J. i in.: Hałas i wibracje w przemyle odlewniczym. Wydawnictwo AGH, Kraków 1992 5. Gregoraszczuk M.: Maszynoznawstwo odlewnicze. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo Dydaktyczne AGH. Kraków, 2002 6. Mikulczyski T., Naplocha K., Nowak D.; Modelowanie procesu dynamicznego zagszczania mas formierskich. Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, vol. 24, nr 3 spec.,2004,,s. 109-113 7. Smyksy K.; Problematyka doboru parametrów impulsowych maszyn formierskich. Przegld Odlewnictwa. 2001 t. 51 nr 7-8 113

Odlewnictwo XXI wieku technologie, maszyny i urzdzenia odlewnicze 8. Szmigielski T.: Formierka impulsowa z zaworem otwieranym siłownikiem sprynowo-pneumatycznym Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji, vol. 24 nr 3 spec., 2004, s. 153 162 9. lazyk M., Smyksy K.: Badania wybranych metod formowania podcinieniowego. XXIX Konferencja Naukowa z okazji wita Odlewnika 2005, Kraków 2005. 10. Kompilator firmy MCS Electronics: http://www.mcselec.com/ 11. Materiały prospektowe firm: Atmel. http://www.atmel.com/, Honeywell. http://content.honeywell.com/sensing/, Maxim. http://www.maxim-ic.com/ 114 Nowa Sól 08-09.06.2006 r.