WYKŁAD 2 Automatyzacja i robotyzacja procesów odlewniczych Automatyzacja w procesie wytwarzania mas formierskich Dr inż. Jan Jezierski Zakład Odlewnictwa Politechniki Śląskiej w Gliwicach
Istota procesów wytwarzania mas formierskich klasyfikacja mas formierskich maszyny i urządzenia do przerobu mas formierskich Automatyzacja dozowania materiałów formierskich dozowanie materiałów sypkich dozowanie materiałów ciekłych Automatyzacja homogenizacji mas formierskich Automatyzacja procesów przeróbki mas formierskich stacja przerobu mas formierskich
Masa formierska stanowi przerobioną w określony sposób mieszaninę różnych materiałów formierskich, dobranych w odpowiednim stosunku. Ilość i rodzaj materiałów formierskich wprowadzanych do masy zależą przede wszystkim od przeznaczenia masy, czyli od: rodzaju stopu, masy, grubości ścianki i kształtu odlewu, wymaganej dokładności wymiarowej, technologii wykonania formy.
Klasyfikacja mas formierskich
Schemat obiegu masy formierskiej w odlewni
Przygotowanie masy świeżej Przeróbka masy obiegowej Suszenie Woda świeżych mat. formierskich Przygotowanie masy świeżej Przeróbka masy obiegowej Suszenie Woda Studzenie Oddzielenie części metalowych Studzenie Dozowanie Rozdrabnianie Rozdrabnianie Dozowanie Dozowanie Przesiewanie Mieszanie Odpylanie Przesiewanie Spulchnianie Mieszanie Transport Transport Masa przymodelowa Masa jednolita Spulchnianie Transport Masa wypełniająca Formowanie, zalewanie form Transport Wybijanie masy Transport
Maszyny i urządzenia do przerobu mas formierskich Do suszenia Do przesiewania Do regeneracji Do mieszania Do spulchniania Oddzielacze elektromagne- tyczne Urządzenia do chłodzenia mas Do rozdrabniania Odpylacze
stałe bębnowe stałe bębnowe stożkowe stałe talerzowe wieloboczne Do suszenia Do przesiewania Przesiewacze obrotowe Przesiewacze wstrząsowe Urządzenie fluidyzacyjne Piece do suszenia stałe bębnowe stałe bębnowe stożkowe stałe talerzowe wieloboczne pneumatyczne
Do mieszania Do spulchniania Mieszarki do mas Mieszarki do zawiesin Spulchniarki krążnikowe skrzydłowe taśmowe pobocznicowe pompowe palcowe skrzydłowe łopatkowe łopatkowe prętowe bębnowe bębnowe korbowe wirnikowe
Do rozdrabniania Kruszarki Gniotowniki Młyny krążnikowe o bieżni stałej szczękowe kulowe walcowe młotkowe krążnikowe o bieżni ruchomej młotkowe skrzydłowe stożkowe krążnikowe pneumatyczne strumieniowe
Odpylacze Oddzielacze elektromagne- tyczne Urządzenia do chłodzenia mas Odpylacze bębnowe odśrodkowe mieszarkowe taśmowe żaluzjowe fluidyzacyjne wodne przesypowe elektryczne tkaninowe
Przykłady wybranych maszyn i urządzeń do przerobu mas formierskich Chłodziarka wibracyjno-fluidyzacyjna Kruszarka młotkowo-udarowa
Przykłady wybranych maszyn i urządzeń do przerobu mas formierskich Kruszarka walcowa Przesiewacz obrotowy
Przykłady wybranych maszyn i urządzeń do przerobu mas formierskich Mieszarka turbinowa Oddzielacz elektromagnetyczny bębnowy Spulchniarka turbinowa
Automatyzacji dozowania materiałów sypkich Automatyczne dozowniki można podzielić na: objętościowe czasowe wagowe
EWD 50 EWD 500 Elektroniczna waga dozująca EWD 1 - zbiornik, 2 - zespół czujnika tensometrycznego z podwieszeniem przegubowym, 3 – przesłona, 4 - osłona przeciwpyłowa
Waga tensometryczna masy Waga tensometryczna dodatków
Układ dozowania składników do mieszarki MTI Układ dozowania składników do mieszarki MTI. 1 – Mieszarka turbinowa MTI, 2 – Dozownik taśmowy masy formierskiej zwrotnej i piasku, 3 – Dozownik śrubowy pyłu węglowego i bentonitu, 4 – Elektroniczna waga dozująca EWD na masę formierską zwrotną i piasek, 5 – Elektroniczna waga dozująca EWD na bentonit i pył węglowy
Stacja przerobu mas formierskich Dzięki wykorzystaniu nowoczesnych urządzeń oraz zastosowanej mechanizacji i automatyzacji procesu gwarantuje: uzyskanie masy formierskiej o wysokiej jakości i stabilnych parametrach technologicznych; oszczędność bentonitu i innych dodatków; polepszenie warunków pracy; niezawodną pracę, łatwość obsługi oraz niskie koszty eksploatacji; wyeliminowanie zapylenia dzięki zastosowaniu wydajnego układu odpylania, opartego o nowoczesne suche filtry pulsacyjne.
W skład typowej Stacji Przerobu Mas wchodzą: I. Maszyny (urządzenia) technologiczne: 1. Mieszarka (turbinowa, pobocznicowa, krążnikowa) 2. Układy dozowania: • Wagowy układ dozowania masy, piasku i dodatków oparty o wagi tensometryczne, • Automatyczny układ pomiaru i regulacji wilgotności masy 3. Zbiorniki masy zwrotnej; 4. Zbiorniki piasku oraz dodatków; 5. Chłodziarka wstrząsowo-fluidyzacyjna; 6. Przesiewacz masy; 7. Oddzielacz elektromagnetyczny
II. Urządzenia transportujące 1. Przenośniki taśmowe; 2 II. Urządzenia transportujące 1. Przenośniki taśmowe; 2. Dozowniki taśmowe; 3. Przenośniki wibracyjne; 4. Przenośniki śrubowe; 5. Przenośniki pionowe (elewatory); 6. Transport pneumatyczny. III. Układ odpylania. 1. Filtr pulsacyjny; 2. Wentylator odciągowy; 3. System rurociągów, króćców przyłączeniowych, kanałów i przepustnic; 4. Komin. IV. Układ wybijania form. 1. Kraty wybijające stałe; 2. Kraty wybijające samonośne 3. Bębny wybijające; 4. Kabiny dzwiękochłonne, 5. Inne zależne od asortymentu odlewów
Schemat technologiczny systemu sporządzania masy formierskiej bentonitowej.
GE FANUC STEROWNIK MIESZARKA 8 6 5 4 3 7 1 2 PANEL OPERATORSKI System wagowy stacji przerobu mas. 1 -dozownik wagowy składników głównych, 2 - dozownik wagowy dodatków, 3- dozownik masy, 4 - dozownik piasku, 5 - dozownik bentonitu, 6 - dozownik pyłu węglowego,7- tensometr, 8 - miernik wagowy.
Schemat technologiczny nowoczesnej stacji przerobu mas formierskich Schemat technologiczny nowoczesnej stacji przerobu mas formierskich. 1 – oddzielacz elektromagnetyczny, 2 – przesiewacz, 3 – suszarko chłodziarka, 4 – mieszarka, 5 – elewator,
8 7 6 5 10 2 4 1 3 9 Schemat stacji sporządzania masy formierskiej firmy Webac: 1-sito wielkościenne, 2-zbiornik pośredni, 3-chłodziarka masy używanej,4-podnośnik kubełkowy, 5-zbiornik masy używanej, 6-zbiornik piasku świeżego, 7-zbiornik dodatków do masy, 8-układ odważania pneumatycznego transportu, 9-mieszarka pobocznicowa, 10- szafa sterownicza
Schemat stacji przerobu mas produkcji Technical Nowa Sól
Wizualizacja procesu przerobu masy formierskiej
Schemat urządzenia FSE-19C do pomiaru wilgotności Schemat urządzenia FSE-19C do pomiaru wilgotności. 1- urządzenie centralne, 2- generator pomiaru, 3- kondensator prętowy, 4- czujnik temperatury, 5- filtr, 6- licznik wody, 7- zawór magnetyczny, 8- mieszarka turbinowa MTI.
Podstawowe zalety tego systemu to: wysoka dokładność pomiaru dzięki zastosowaniu mikrokomputera łatwa obsługa możliwość obsługiwania kilku mieszarek jednocześnie wyświetlanie wszystkich wartości mierzonych nieulotna pamięć EEPROM parametrów wzorcowych i nastaw procesu wyświetlacz ciekłokrystaliczny dla komunikatów słownych i wskazań wartości mierzonych możliwość wprowadzania korekty strat wilgotności na odparowanie możliwość dozowania stałej ilości wody z kontrolą kontrola czasu dozowania wody kontrola impulsów przepływomierza komunikat " masa zwrotna za mokra " zdalna nastawa wartości zadanej (opcjonalnie) interfejs szeregowy do podłączenia np. drukarki ( opcjonalnie )