2. Metoda impulsowa pomiaru wilgotności mas formierskich.

Podobne dokumenty
POMIAR WILGOTNOŚCI MATERIAŁÓW SYPKICH METODĄ IMPULSOWĄ

PROTOTYP URZĄDZENIA DO POMIARU WILGOTNOŚCI MAS FORMIERSKICH METODĄ IMPULSOWĄ

WPŁYW ZAWARTOŚCI LEPISZCZA I WYBRANYCH DODATKÓW NA POMIAR WILGOTNOŚCI MASY FORMIERSKIEJ METODĄ IMPULSOWĄ

NOWA METODA POMIARU WILGOTNOŚCI MAS FORMIERSKICH

GNIAZDO FORMIERSKIE Z WIELOZAWOROWĄ GŁOWICĄ IMPULSOWĄ

WYBRANE BADANIA IMPULSOWEGO ZAGĘSZCZANIA MAS FORMIERSKICH

OCENA METODĄ ULTRADŹWIĘKOWĄ ZAWARTOŚCI LEPISZCZA AKTYWNEGO W MASIE FORMIERSKIEJ

BADANIA SYMULACYJNE I EKSPERYMENTALNE PROCESU DYNAMICZNEGO PRASOWANIA MAS FORMIERSKICH

PROGRAMOWANIE METODĄ GRAFPOL STEROWNIKÓW PLC STERUJĄCYCH PROCESAMI TECHNOLOGICZNYMI W ODLEWNIACH

MIESZARKA TURBINOWA MT-4000

FORMIERKA DWUSTANOWISKOWA IMPULSOWO PRASUJĄCA FT 65

OCENA STANU FORM WILGOTNYCH I SUSZONYCH METODĄ ULTRADŹWIĘKOWĄ. J. Zych 1. Wydział Odlewnictwa Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie

ZAGĘSZCZALNOŚĆ WAśNE KRYTERIUM STEROWANIA JAKOŚCIĄ MAS Z BENTONITEM

RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL

ZASTOSOWANIE METODY ULTRADŹWIĘKOWEJ DO OCENY PARAMETRÓW MODELU REOLOGICZNEGO MAS FORMIERSKICH

POMIAR CIŚNIENIA W PRZESTRZENIACH MODELOWEJ FORMIERKI PODCIŚNIENIOWEJ ORAZ WERYFIKACJA METODYKI POMIAROWEJ

BADANIE WPŁYWU SPOSOBU MIESZANIA NA JAKOŚĆ SPORZĄDZANYCH MAS FORMIERSKICH

ANALIZA WYNIKÓW BADAŃ I PRÓB NOWEJ FORMIERKI IMPULSOWO - PRASUJĄCEJ FT-65

OCENA PRACY MIESZARKI TURBINOWEJ W OPARCIU CHARAKTERYSTYKĘ PRĄDOWĄ NAPĘDÓW

NOWOCZESNY SYSTEM ZARZĄDZANIA JAKOŚCIĄ MASY FORMIERSKIEJ

MODELOWANIE I PROGRAMOWANIE PRACY

MASZYNY ODLEWNICZE Casting machines and mechanisms PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

25/9 Solidiłication of Metais :md Alloys, No 25, 1995

MOŻLIWOŚCI I OGRANICZENIA METODY FORMOWANIA PODCIŚNIENIOWEGO

BADANIA PROTOTYPU FORMIERKI IMPULSOWO-PRASUJĄCEJ. Irena IZDEBSK.A-SZANDA, Franciszek PEZARSKI, Wojciech LEŚNIEWSKI Instytut Odlewnictwa Kraków

Możliwości określenia zawartości lepiszcza w masach formierskich przy użyciu pola elektromagnetycznego

BADANIA NOWEJ KONSTRUKCJI FORMIERKI IMPULSOWO-PRASUJACEJ

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

MODELOWANIE ROZKŁADU STOPNIA ZAGĘSZCZENIA MASY FORMIERSKIEJ Z WYKORZYSTANIEM SYSTEMÓW UCZĄCYCH SIĘ

STRUKTURA I WYPOSAŻENIE SKRZYNKOWYCH LINII WYTWARZANIA ODLEWÓW. A. FEDORYSZYN 1 Wydział Odlewnictwa AGH, Kraków, ul.

Instrukcja do ćwiczenia 6 REGULACJA TRÓJPOŁOŻENIOWA

LINIE WYTWARZANIA ODLEWÓW W SKRZYNKACH Z KRAJOWYMI URZĄDZENIAMI FORMIERSKIMI. A. FEDORYSZYN 1 Wydział Odlewnictwa AGH, Kraków

NOWOCZESNE TECHNIKI FORMOWANIA STOSOWANE W ODLEWNICTWIE. P. Gruber 1 Cz. Rudy 2 I. Izdebska-Szanda - 3 F. Pezarski 4

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych Napęd hydrauliczny

PROJEKTOWANIE UKŁADÓW PNEUMATYCZNYCH za pomocą programu komputerowego SMC-PneuDraw 2.8

BUDOWA PNEUMATYCZNEGO STEROWNIKA

NAPĘD I STEROWANIE PNEUMATYCZNE PODSTAWY

Podstawy Automatyki. Wykład 8 - Wprowadzenie do automatyki procesów dyskretnych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

PRACE NAUKOWE Akademii im. Jana Długosza w Częstochowie

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

NAPĘD I STEROWANIE PNEUMATYCZNE PODSTAWY

ĆWICZENIE NR P-8 STANOWISKO BADANIA POZYCJONOWANIA PNEUMATYCZNEGO

BADANIE ZMIAN ZACHODZĄCYCH W MASACH Z BENTONITEM POD WPŁYWEM TEMPERATURY METODĄ SPEKTROSKOPII W PODCZERWIENI

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej. Laboratorium MASZYN I URZĄDZEŃ TECHNOLOGICZNYCH. Nr 2

BUDOWA I TESTOWANIE UKŁADÓW PNEUMATYKI

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych. Układy ruchu szybkiego

STACJA PRZEROBU MAS FORMIERSKICH W ŃKODA MLADA BOLESLAV - CZECHY

Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych. Układy rewersyjne

Podstawy Automatyki. Wykład 8 - Wprowadzenie do automatyki procesów dyskretnych. dr inż. Jakub Możaryn. Warszawa, Instytut Automatyki i Robotyki

NAPĘD I STEROWANIE PNEUMATYCZNE PODSTAWY

1\:r.o:cpnięcie Metali i Stopów, Nr 33, 1997 PAN- Oddzial Katowice l' L ISSN

MOBILNE STANOWISKO DO BADAŃ DYNAMIKI POJAZDÓW

Metalurgia Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Procesów Odlewniczych Rok akademicki 2016/2017

WYZNACZANIE CHARAKTERYSTYK SIŁOWNIKÓW UDAROWYCH Z NASTAWIANĄ OBJĘTOŚCIĄ KOMORY

PNEUMATYCZNA TECHNIKA PROPORCJONALNA

Układ aktywnej redukcji hałasu przenikającego przez przegrodę w postaci płyty mosiężnej

9/41 BADANIA ZESPOLU IMPULSOWEGO FORMIERKI FT -65. Wprowadzenie

ĆWICZENIE 1 STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA METALI - UPROSZCZONA. 1. Protokół próby rozciągania Rodzaj badanego materiału. 1.2.

ZAKŁAD NAPĘDÓW LOTNICZYCH

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Zadanie egzaminacyjne

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Tematy Prac Magisterskich Katedra Inżynierii Procesów Odlewniczych

P O L I T E C H N I K A Ł Ó D Z K A INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI ZAKŁAD ELEKTROWNI LABORATORIUM POMIARÓW I AUTOMATYKI W ELEKTROWNIACH

Odlewnicze procesy technologiczne Kod przedmiotu

ROZWÓJ PRODUKCJI NOWYCH MATERIAŁÓW NOŚNIKÓW WĘGLA BŁYSZCZĄCEGO PRZEZNACZONYCH DO WYKONYWANIA ODLEWÓW ŻELIWNYCH W MASACH FORMIERSKICH BENTONITOWYCH

OCENA SZKODLIWOŚCI MATERIAŁÓW WIĄŻĄCYCH STOSOWANYCH DO MAS FORMIERSKICH I RDZENIOWYCH NOWEJ GENERACJI

Przekrój 1 [mm] Przekrój 2 [mm] Przekrój 3 [mm]

NAPĘD I STEROWANIE PNEUMATYCZNE PODSTAWY

WPŁYW ZAKŁÓCEŃ PROCESU WZBOGACANIA WĘGLA W OSADZARCE NA ZMIANY GĘSTOŚCI ROZDZIAŁU BADANIA LABORATORYJNE

(12) OPIS PATENTOWY. (54)Uniwersalny moduł obrotowo-podziałowy

ZAKRES AKREDYTACJI LABORATORIUM BADAWCZEGO Nr AB 504

1. Wstęp. dr inż. Piotr Pawełko / Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia patrz punkt 4!!!

Więcej niż automatyka More than Automation

PL B1. Siłownik hydrauliczny z układem blokującym swobodne przemieszczenie elementu roboczego siłownika. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL

NAGRZEWANIE ELEKTRODOWE

Laboratoria badawcze

Temat: Układy pneumatyczno - hydrauliczne

PRZYGOTOWANIEM MASY FORMIERSKIEJ

Metalurgia - Tematy Prac Inżynierskich Katedra Inżynierii Procesów Odlewniczych

dr inż. Piotr Pawełko / Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia patrz punkt 6!!!

BUDOWA I TESTOWANIE UKŁADÓW ELEKTROPNEUMATYKI

INSTRUKCJA Regulacja PID, badanie stabilności układów automatyki

PODSTAWY AUTOMATYKI IV. URZĄDZENIA GRZEJNE W UKŁADACH AUTOMATYCZNEJ REGULACJI

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu [Inżynieria Materiałowa] Studia I stopnia

INSTYTUT LOTNICTWA. Al. Krakowska 110/ Warszawa Tel.: Fax.:

LK RAPORT Z BADAŃ NR LK-00893/R01/10/I Strona 1/9 ETAP I

Aplikacja z zastosowaniem czujnika wizyjnego LightPix z pakietem softwarowym Pattern Matching

Projekt nr POIG /09. Tytuł: Rozbudowa przedsiębiorstwa w oparciu o innowacyjne technologie produkcji konstrukcji przemysłowych

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

BADANIA MAS FORMIERSKICH I RDZENIOWYCH PRZEZNACZONYCH DO PRODUKCJI ODLEWÓW STALIWNYCH Z ZASTOSOWANIEM NOWEGO SPOIWA GEOPOLIMEROWEGO

O 2 O 1. Temat: Wyznaczenie przyspieszenia ziemskiego za pomocą wahadła rewersyjnego

43/39. Tadeusz MIKULCZYŃSKI 1, Mirosław GANCZAREK 1, Jerzy BOGDANOWICZ 2 'Zakład Odlewnictwa i Automatyzacji ITMiA Politechniki Wrocławskiej 2

PR AC A DO KT OR SK A

Marcin ŚLAZYK 1 Eugeniusz ZIÓŁKOWSKI 2 Krzysztof SMYKSY 3

Transkrypt:

J. BARYCKI 2 T. MIKULCZYŃSKI 2 A. WIATKOWSKI 3 R. WIĘCŁAWEK 4 1,3 Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Elementów i Układów Pneumatyki 2,4 Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej Zaprezentowano nową, impulsową metodę pomiaru wilgotności mas formierskich. Ocena wilgotności metodą impulsową polega na pomiarze maksymalnej wartości ciśnienia powietrza w komorze powrotnej szybkobieżnego napędu pneumatycznego, które zmienia się podczas dynamicznego prasowania próbki masy formierskiej i odczycie wilgotności badanej masy z charakterystyki wzorcowej p max =f(w). Przedstawiono koncepcje automatycznego urządzenia do pomiaru wilgotności mas formierskich metodą impulsową. Prototyp urządzenia wg wybranej wersji został wykonany przez OBR EiUP w Kielcach. Badania wstępne prototypu wykazały, że metoda impulsowa pomiaru wilgotności charakteryzuje się dużą dokładnością pomiaru, która wynosi 0,2% H 2 O. 1. Wstęp. Problem pomiaru i regulacji podstawowych właściwości technologicznych używanych mas formierskich jest niezmiernie istotny w odlewnictwie. Utrzymanie takich ich właściwości jak: wilgotność, wytrzymałość, przepuszczalność itp. wymaga stosowania odpowiednich metod pomiaru wspomnianych parametrów. Utrzymanie wilgotności używanej masy formierskiej na zadanym poziomie, w warunkach przemysłowych, może jedynie zapewnić stosowanie do pomiaru i regulacji tej właściwości metod charakteryzujących się bardzo krótkim czasem oraz dużą dokładnością pomiaru. Znane i stosowane metody pomiaru wilgotności mas formierskich mają wady i ograniczenia [1], [2], dlatego ciągle są poszukiwane nowe metody, które spełniałyby wymagania dotyczące czasu i dokładności pomiaru. Do nowych metod, charakteryzujących się krótkim czasem oraz dużą dokładnością pomiaru wilgotności, można zaliczyć metodę impulsową [3], opracowaną w Laboratorium Podstaw Automatyzacji Instytutu Technologii Maszyn i Automatyzacji Politechniki Wrocławskiej. 2. Metoda impulsowa pomiaru wilgotności mas formierskich. Schemat stanowiska laboratoryjnego do pomiaru wilgotności mas formierskich metodą impulsową zamieszczono na rys.1. 113

p[mpa] VII KONFERENCJA ODLEWNICZA TECHNICAL 2004 Odlewnictwo XXI wieku technologie, maszyny i urządzenia odlewnicze p 1 Rys. 1. Schemat układu do pomiaru wilgotności mas formierskich metodą impulsową: głowica do dynamicznego prasowania mas formierskich (1), tuleja pomiarowa 80x250 mm (2), układ pomiarowy (3). Stanowisko jest zbudowane z następujących podstawowych podzespołów: głowicy (1) do dynamicznego prasowania mas formierskich, tulei pomiarowej 80x250 mm (2), układu pomiarowego (3). Układ do pomiaru wilgotności mas formierskich został wyposażony w tory pomiarowe przeznaczone do: pomiaru ciśnienia (C1-W1) w komorze powrotnej szybkobieżnego napędu pneumatycznego głowicy prasującej oraz do pomiaru przyspieszenia (C2-W2) płyty prasującej. Ocena wilgotności metodą impulsową polega na określeniu maksymalnej wartości ciśnienia w komorze powrotnej napędu głowicy prasującej, zarejestrowanej podczas zagęszczania próbki badanej masy formierskiej (rys. 2) i odczycie z charakterystyki wzorcowej p m =f (W) (rys. 3) wilgotności masy. 0,5 p m1 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Rys. 2. Zależność p=f(t) zmian ciśnienia w komorze powrotnej napędu głowicy prasującej w funkcji czasu trwania procesu prasowania badanej próbki masy formierskiej. t[ms] 114 Nowa Sól 3-4.06.2004 r.

0,8 0,7 0,6 p m [MPa] 0,5 p m1 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 0,5 1 1,5 2 2,5 W 1 3 3,5 4 wilgotność [%] Rys. 3. Zależność p m =f(w) dla masy formierskiej z 6% bentonitu Bentomak. Na podstawie uzyskanych wyników badań laboratoryjnych stwierdzono, że podstawową zaletę metody impulsowej stanowi duża dokładność pomiaru wilgotności mas formierskich. Wykazano, że dokładność pomiaru wilgotności wynosi 0,2% H 2 O w zakresie wilgotności W 1%, natomiast dla wilgotności W>1% błąd pomiaru wynosi tylko 0,14% H 2 O. 3. Koncepcja prototypu urządzenia do pomiaru wilgotności. Zalety opracowanej metody pomiaru wilgotności mas formierskich skłoniły do opracowania prototypu automatycznego urządzenia, przeznaczonego do pomiaru wilgotności metodą impulsową. Spośród kilku wersji koncepcji konstrukcji prototypu automatycznego urządzenia szczegółowej analizie zostały poddane dwie wersje, które zilustrowano na rys. 4. Urządzenie, którego schemat budowy pokazano na rys 4a, jest zbudowane z głowicy do dynamicznego zagęszczania (1), tulei pomiarowej (2), zasobnika (3), spulchniarki (4) oraz siłowników pneumatycznych S1, S2 i S3, z których każdy jest wyposażony we wskaźniki położenia tłoczyska. Zadaniem siłownika S1 jest przemieszczanie tulei pomiarowej do trzech pozycji: dozowania (A), zagęszczania (B) i wybijania (C). Siłownik S2 (blokada) zapewnia odpowiednie położenie tulei pomiarowej w pozycji B, natomiast siłownik S3 ma zastosowanie do wybijania zagęszczonej masy. Zasada pracy urządzenia jest następująca: masa formierska, po spulchnieniu, jest kierowana do zasobnika a stamtąd do tulei pomiarowej. Zadozowana próbka masy formierskiej jest przemieszczana do pozycji B, w której następuje dynamiczne zagęszczanie badanej masy. Po zagęszczeniu próbki masy i zwolnieniu blokady tuleja pomiarowa jest przemieszczana do pozycji C, w której zagęszczona masa jest wybijana z tulei za pomocą siłownika S3. Po powrocie tłoczyska siłownika S3 do pozycji wyjściowej, tuleja pomiarowa jest przemieszczana do położenia początkowego. Na rysunku 4b pokazano schemat budowy prototypu urządzenia według II wersji, w skład którego wchodzą: głowica do dynamicznego zagęszczania (1), stół obrotowy (5), tuleje: pomiarowa (2) i pomocnicza (3) związane na stałe ze stołem, zasobnik (6), 115

Odlewnictwo XXI wieku technologie, maszyny i urządzenia odlewnicze spulchniarka (4), siłowniki pneumatyczne: S2 i S3 oraz siłownik S1 o ruchu wahadłowym. Zadaniem siłownika S1 jest obrót stołu, a tym samym przemieszczanie tulei pomiarowej i pomocniczej do kolejnych położeń. Siłownik S2 zapewnia odpowiednie położenie stołu w pozycji A,B i C, natomiast siłownik S3 ma zastosowanie do wybijania zagęszczonej masy. Zasada pracy urządzenia jest następująca: po zadozowaniu masy, następuje obrót stołu o 90, a tym samym przemieszczenie tulei pomiarowej do pozycji B. Po zagęszczeniu masy i wsunięciu tłoczysk głowicy prasującej i blokady, następuje obrót stołu o następne 90, co powoduje ustawienie tulei pomiarowej w pozycji C. W tej pozycji zagęszczona masa jest wybijana z tulei pomiarowej za pomocą siłownika S3, natomiast resztki masy z zasobnika opadają do tulei pomocniczej. Po wsunięciu tłoczyska siłownika S3, następuje obrót stołu o 180, do pozycji wyjściowej A, w której następuje opróżnienie tulei pomocniczej z resztek masy. a) b) 116 Nowa Sól 3-4.06.2004 r.

b) A A A-A Rys. 4. Schemat prototypu automatycznego urządzenia do pomiaru wilgotności mas formierskich: wersja I (a), wersja II (b). Po szczegółowej analizie do praktycznej realizacji skierowano prototyp urządzenia skonstruowany wg wersji I. Prototyp został wykonany przez Ośrodek Badawczo- Rozwojowy Elementów i Układów Pneumatyki w Kielcach. 4. Badania wstępne prototypu urządzenia do pomiaru wilgotności mas formierskich. Badania prototypowego urządzenia zrealizowano z użyciem masy przymodelowej stosowanej w Wydziale Odlewni Dolnośląskich Zakładów Mechanicznych ZANAM- LEGMET. Badana masa miała następujący skład: piasek kwarcowy-90,1%, bentonit-6,5%, nośnik węgla 3,4%, 117

Odlewnictwo XXI wieku technologie, maszyny i urządzenia odlewnicze woda- 1,2 3,4%. Zależność p m =f(w) dla badanej masy formierskiej zamieszczono na rys. 5. Prezentowaną zależność można aproksymować wielomianem p 2,711 10,082 x 9,406 x 2 3,743 x 3 0,464 x 4 m = + + (1) który obowiązuje w zakresie wilgotności W= 1,2 3.4%. 1,0 0,8 0,6 p m [MPa] 0,4 0,2 0,0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 W[%] Rys. 5. ależność p m. =f(w) dla masy przymodelowej z Wydziału Odlewni ZANAM-LEGMET. Na rysunku 5 zilustrowano także granice przedziałów ufności, określone na poziomie ufności 95%, wyznaczone przy pomocy programu Statistica. Graniczny błąd pomiaru wilgotności wynosi 0,2% H 2 O. 5. Zakończenie. Zalety metody impulsowej, takie jak krótki czas i duża dokładność pomiaru, uzasadniają podjęte próby automatyzacji pomiaru tą metodą. Spośród wielu koncepcji konstrukcji prototypu automatycznego urządzenia, do realizacji wybrano wersję, która charakteryzuje się prostą i zwartą konstrukcją. W trakcie eksploatacji opracowane urządzenie wykazało się niezawodnością i pewnością wyników pomiaru. Uzyskane rezultaty badań świadczą o tym, że urządzenie to może być stosowane z powodzeniem do pomiarów wilgotności mas formierskich w warunkach przemysłowych. 6. Literatura. [1] Lewandowski L., Przygotowanie form odlewniczych: masy formierskie i rdzeniowe, WNT Warszawa, 1983. [2] Lewandowski L., Masy formierskie i rdzeniowe, WNT Warszawa, 1991. [3] Mikulczyński T., Samsonowicz Z., Więcławek R., Nowa metoda pomiaru wilgotności mas formierskich, Arch. Odlew. 2002, R. 2, nr 5, 118 Nowa Sól 3-4.06.2004 r.