Evaluation of vacuum assisted compaction processes of foundry moulding sand by theoretical and experimental methods

• Autorzy: Brzeziński M.

Warianty tytułu

PL

Teoretyczna i doświadczalna ocena procesu zagęszczania odlewniczych mas formierskich metodą podciśnieniową

• Konferencja: International Conference "Development Trends in Mechanization of Foundry Processes" (5 ; 14-16 October 2010 ; Inwałd, Poland)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Vacuum-assisted compaction processes are now widely used in flask moulding and flaskless moulding installations. Vacuum-assisted method improve the compaction performance through the application of dynamic action in the early stage of the process. In vacuum-assisted methods, the constructional and operational parameters of vacuum installations are of primary importance. The compaction level can be easily controlled and improved, making the process cost-effective. Underlying the theoretical analysis is the mathematical model of airflow developed by the Author. The model yields the key process parameters required for the design, operation and potential optimisation of the vacuum- assisted moulding installation. This study outlines the methodology of experimental testing of mould compaction performance in the laboratory conditions. Experimental data and simulation results are used in evaluation of conventional compaction processes of sand mix containing bentonite. The methodology enables an analytical and theoretical verification, taking into account the requirements of the foundry practice.

PL

Proces formowania podciśnieniowego jako metoda zageszczania masy, jest obecnie powszechnie stosowana w maszynach formierskich wykonujacych formy skrzynkowo i bezskrzynkowo. Zastosowanie tej metody ma na celu poprawę efektów zagęszczania masy formierskiej poprzez wspomaganie dynamiczne w poczatkowej fazie procesu. W metodzie podciśnieniowej istotną rolę odgrywają parametry konstrukcyjne instalacji oraz parametry eksploatacyjne. Prawidłowy dobór parametrów jest podstawa do optymalizacji procesu formowania. W konsekwencji następuje wzrost efektów zagęszczania masy formierskiej oraz czyni proces bardziej ekonomicznym. Podstawa oceny teoretycznej jest opracowany przez Autora model matematyczny przepływu powietrza umożliwiający obliczanie istotnych parametrów procesu, niezbędnych dla prawidłowego projektowania, eksploatacji oraz perspektywicznej optymalizacji systemu formowania podciśnieniowego. W artykule przedstawiono metodykę doświadczalnego badania efektów zagęszczania masy formierskiej na stanowisku laboratoryjnym. Wyniki badań doświadczalnych oraz badań symulacyjnych posłużyły do oceny procesu zagęszczania odlewniczej masy formierskiej. Przedstawiona metodyka umożliwia weryfikacje analityczno-teoretyczna z uwzglednieniem wymagan zależnych od praktyki przemysłowej.

Słowa kluczowe

EN

foundry production; moulding machines; vacuum moulding; mathematical model; computer simulation

PL

odlewnictwo; maszyny formierskie; modelowanie próżniowe; model matematyczny; symulacja komputerowa

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 55, iss. 3
• Strony: 763--770
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Brzeziński M.

• DEPARTMENT OF FOUNDRY PROCESSES ENGINEERING, AGH UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY, 30-059 KRAKÓW, 23 REYMONTA STR., POLAND

Bibliografia

• [1] P. N. Aksjonow, Analytical approach to operation of blowing machines. Review of Foundry Engineering. Przeglad Odlewnictwa 1, 61-66 (1959) (in Polish).
• [2] J. Barycki, M. Ganczarek, W. Kollek, T. Mikulczynski, Testing the dynamics of impact drives with self-activated impulse valves. Pneumatyka 4, 12-13 (2002) (in Polish).
• [3] J. Danko, Production of cores and moulds by blowing methods. Theory and testing. Zeszyty naukowe AGH nr 145, Kraków 1992 (in Polish).
• [4] J. Danko, K. Smyksy, New perspectives of development of flask moulding machines in the light of currently used compaction methods. Conference materials: “Operation and Modernisation of Foundry Equipment”. Kutno, 21-33 (1996) (in Polish).
• [5] A. Fedoryszyn, K. Smyksy, J. Danko, Moulding techniques used in foundry engineering worldwide. Conference: “State-of-the-art. Moulding techniques’ II Konferencja Odlewnicza TECHNICAL’99 : Nowa Sól 7-18 (1999) (in Polish).
• [6] E. W. Gerc, Dinamika pniewmaticzeskich sistiem maszin. Maszgiz, Moskwa 1985 [16].
• [7] Z. Kaminski, Determining the flow ratio in pneumatic systems. Pneumatyka, 3, 33-36 (2008).
• [8] T. Kiczkowiak, W. Linsztet, Optimisation of high speed pneumatic cylinder drive use differential model of E.W.Gerc. XVI Konferencja Polioptymalizacja i CAD’98. Mielno 1998, ss15/16 (in Polish).
• [9] Z. Kulesza, Modelling of a pneumatic braking system incorporating a switch-control valve. Pneumatyka, 1, 58-61 (2008).
• [10] Websites: DOZAMET, DISA, HAFLINGER, HEINRICH WAGNER SINTO, KU¨ NKEL WAGNER, SAVELLI, TECHNICAL.
• [11] D. Renke r, W. Tilch, J. Bast, Praktische und theoretische Untersuchungen pneumatischer Kern- und Formherstellungsverfahren. Gießerei-Praxis 9, 389-394 (2000).
• [12] K. Smyksy, Modelling of impulsive operation of moulding machines Journals of the Swietokrzyska Polytechnic, Elektryka 39, 299-306 (2000)(in Polish).
• [13] M. Ślazyk, K. Smyksy, Analysis of basic phenomena occurring in the vacuum-assisted moulding process. Archives of Metallurgy and Materials, ISSN 1733-3490 52, 3, 453-465, Kraków 2007.
• [14] M. Ślazyk, Testing and analysis of vacuum-assisted moulding methods. Project AGH nr 10.10.170.219 (in Polish).
• [15] M. Ślazyk, K. Smyksy, Simulations of airflow in vacuum-assisted moulding installations. XXXI konferencja naukowa z okazji Swieta Odlewnika 2007. Wydawnictwo Naukowe „Akapit”, 2007. - ISBN 978-83-60958-03-2. - pp. 79-83 (in Polish).
• [16] M. Ślazyk, Analysis and modelling of vacuum-assisted moulding processes. Doctoral Dissertations. AGH. Kraków 2009 (in Polish).
• [17] M. Ślazyk, Application of computer simulation methods in the studies of air flows in a vacuum -assisted installation. Archives of Foundry Engineering. Polish Academy of Sciences. Commission of Foundry Engineering ; ISSN 1897-3310, 9 1, 69-72 (2009).