Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis and assessment of foundry moulding sand preparing process using the dynamic power measurement method

Ziółkowski E., Wrona R., Smyksy K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2010

|

Vol. 55, iss. 3

953-961

EN

Preparation of moulding sand is a key process, determining the final quality of casting products. Special requirements are imposed at stabilising and optimising the parameters of the moulding sand so that it should maintain its properties required for moulding. These requirements can be satisfied as long as specialised mixing systems are used to prepare and control the sand mixing processes. The key elements of the system include sand mixers supported by dedicated measuring equipment operating in accordance with the approved control methods. Methods employed to determine the key properties of sand mix include the methods applied in on-line mixing control systems. The author’s research to date has led to the development of a method whereby the sand quality indicator is defined by a dynamic power demand signal from the mixer system. This study provides the selected measurement data, showing power consumption by the driving units in a prototype turbine mixer, used in laboratory conditions. The experimental programme utilises a state-of-the-art microprocessor system for measuring the parameters having relevance to power consumption by the mixer drive. Measurement signals of power demand by a paddle stirrer and a rotor are analysed. Testing was done for variable moisture content in moulding sands containing different kind of bentonite and for variable mixer pan loads. The methodology is supported by measurements of sand properties by conventional methods. The complete set of data and interrelations holding between them is utilised to describe the investigated processes in terms of dynamic systems, in accordance with the rules of automation. Attention is given to practical applications of the power measurement method in the analysis of mixing dynamics, in control of water-feeding system and in evaluation of energy demand for the process. The proposed methodology enables the comprehensive evaluation and selection of constructional parameters of devices of sand preparation systems.

PL

Istotnym procesem w technologii wykonania odlewów, decydującym o ich jakości, jest sporządzanie masy formierskiej. Szczególne wymagania dotycza stabilizacji i optymalizacji parametrów masy, określających jej właściwości i przydatność do wykonania form odlewniczych. Spełnienie tych wymagań zależy od zastosowanych systemów sporządzania i sterowania procesem mieszania składników masy oraz konstrukcji zastosowanych mieszarek. Podstawowym układem w systemie są mieszarki mas oraz współpracujące oprzyrządowanie pomiarowe, działające według określonych metod badawczych. Spośród metod służących do określania istotnych właściwości mas formierskich, wyróżnia się metody stosowane w układach sterowania on-line zasadniczym procesem mieszania mas. Na podstawie autorskich badań zdefiniowano metodę, w której miernikiem oceny jakości masy jest dynamiczny sygnał poboru mocy przez układy mieszające masę. W artykule przedstawiono wybrane wyniki pomiaru poboru mocy przez zespoły napędu prototypowej, laboratoryjnej mieszarki wirnikowej. W badaniach wykorzystano nowoczesny mikroprocesorowy system do pomiarów zbiorów parametrów charakteryzujacych pobór mocy przez napęd mieszarki. Przeprowadzono analizę uzyskanych sygnałów pomiaru mocy napędu mieszadła łopatkowego oraz wirnika. Badania wykonano przy zmianie stopnia nawilżenia mieszanych mas formierskich z bentonitem (różne gatunki) oraz przy zmiennym napełnieniu misy mieszarki. Dopełnieniem metodyki badawczej były pomiary właściwosci masy metodami klasycznymi. Pełny zbiór danych i ich wzajemnych zależności posłużył do opisu badanych procesów w ujęciu systemów dynamicznych zgodnie z regułami automatyki. Zwrócono uwagę na praktyczne mozliwości wykorzystania sygnału poboru mocy: w analizie dynamiki procesu mieszania, w sterowaniu procesem dozowania wody do masy formierskiej oraz w ocenie energochłonności procesu. Zaproponowana metodyka umożliwia takze kompleksowa ocene i dobór parametrów konstrukcyjnych urządzeń systemów sporzadzania masy.

2

Analysis of power demand signal in laboratory rotary mixer

Smyksy K., Wrona R., Ziółkowski E.

Archives of Foundry Engineering

|

2010

|

Vol. 10, iss. 2

151--154

EN

The paper summarises the power measurement data for the main assemblies in a prototype turbine mixers for laboratory applications. Of particular interest are power demand signals in the paddle stirrer and the rotor. Tests were performed for the variable moisture content of the moulding sand containing bentonite. The process is described as dynamic and considered from the standpoint of automatics. Potential applications of the power demand signal are investigated in the context of the study of dynamics of the mixing processes, in terms of control of the water feeding to the moulding sand and for the purpose of evaluating the energy consumption.

3

Some aspects of monitoring of foundry moulding sands preparation process

Ziółkowski E., Wrona R., Smyksy K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2009

|

Vol. 54, iss. 2

399-411

EN

The study outlines the basic features of a newly-designed computer-supported system for monitoring and recording the instantaneous power consumption, used to control the operating parameters of foundry mixers as well as moulding sand preparing process course. Basic idea of monitoring of power demand treated as the factor of quality evaluation of moulding sand preparation process have been described. The main coefficients and factors characterizing electric power demand by mixer drive are recalled. Comparison of values of the indicators of power consumption by various types of mixers has been done. The study has also summarized the preliminary test data of power consumption during moulding sand preparation process in a paddle mixer drive and roller mixer (Simpson type). Process parameters were varied during the tests: moisture content in moulding sand, load of the mixers pan and mixing time. Electric power demand is expressed by effective values, assuming the balanced load. As the mixing levels change, the technological parameters will change, too, and this fact might be utilized in monitoring of the mixing process. The power factor of the mixer drive cos would vary considerably during the mixer’s operation under loading. The selected results of tests performed to find the relationship between the technological and operational parameters and power consumption by a mixer drive have been presented. Two aspects of the monitoring system are considered to be of major importance: potential optimization of the mixing process in the function of energy consumption and control of the mixing process and its impacts on the properties and quality of thus prepared moulding sand. Potential following applications of the module for fast recording of instantaneous currents and voltages in a single or triple phase power supply system in other foundry machines and devices have been pointed out. Further research areas are indicated, to extend the system and the range of its using.

PL

Praca przedstawia w zarysie podstawową charakterystykę nowego, komputerowego systemu przeznaczonego do monitorowania i rejestracji chwilowego zapotrzebowania mocy, przeznaczonego do kontroli parametrów pracy mieszarek stosowanych w odlewnictwie jak również przebiegu procesu sporządzania masy formierskiej. Opisano podstawowa idee monitoringu poboru mocy przez mieszarkę traktowanego jako wskaźnik oceny jakości procesu sporządzania masy. Przedstawiono główne współczynniki i parametry charakteryzujace zapotrzebowanie mocy elektrycznej przez napęd mieszarki. Porównano wskaźniki charakteryzujące pobór mocy elektrycznej przez mieszarki różnych typów. Zaprezentowano także wyniki wstępnych badań poboru mocy przez mieszarkę łopatkową i krążnikową (typu Simpson). Badania prowadzono przy zmiennych parametrach, takich jak : wilgotność masy formierskiej, wielkość załadunku misy mieszarki oraz czas mieszania. Zapotrzebowanie mocy scharakteryzowano wartościami skutecznymi, uwzględniając załadunek mieszarki. Podczas procesu mieszania ulegają także zmianie parametry technologiczne, co może byc wykorzystane w kontroli procesu sporzadzania masy. Zaobserwowano istotna zmiane współczynnika mocy poboru mocy – cos, podczas pracy mieszarki przy zmiennym załadunku. Przedstawiono wybrane wyniki przeprowadzonych badan majacych na celu określenie zależności pomiędzy parametrami technologicznymi a parametrami pracy mieszarki oraz zapotrzebowaniem mocy. Podkreślono dwa podstawowe, ważne aspekty monitoringu poboru mocy: możliwość optymalizacji procesu mieszania z punktu widzenia jego energochłonnosci oraz kontrole procesu uwzgledniająca właściwości i jakość sporządzanej masy formierskiej. Wskazano możliwe, kolejne zastosowania szybkiej rejestracji chwilowych wartości natężenia i napięcia prądu w jedno i trójfazowych systemach zasilania maszyn i urządzeń odlewniczych. Zasygnalizowano obszary dalszych prac zmierzających do rozbudowy systemu i rozszerzenia jego zakresu zastosowania.

4

Selected aspects involved in operation of monitoring system for moulding sand preparation process

Smyksy K., Ziółkowski E., Wrona R.

Archives of Foundry Engineering

|

2008

|

Vol. 8, iss. 2

183-187

EN

The paper addresses selected issues associated with the monitoring of the moulding sand preparation processes where the monitoring of power factors in the mixer drive is of primary importance. The study compares the indicators of electric power consumption by various types of mixers, summarizes the preliminary test data of power consumption in a paddle mixer drive. Process parameters were varied during the tests: moisture content and load. Coefficients and factors characterizing electric power demand are recalled. Two aspects of the monitoring system are considered to be of major importance: potential optimization of the mixing process in the function of energy consumption and control of the mixing process and its impacts on the properties of thus prepared moulding sand.