3. Автоматизація контролю вологості і температури формувальної суміші в процесі її готування

У сумішоприготувальних відділеннях ливарних цехів застосовують дві системи регулювання вологості і температури суміші: система попередньої калькуляції (СПК) та система кінцевого стану (СКС). У СПК вимірюваними параметрами є вологість і температура зворотної суміші на вході в змішувач, а керуючим параметром кількість води чи суспензії, поданої в змішувач.

СПК (Мал.1.40) постачена контактними датчиками в дозуючих бункерах, які вимірюють вологість і температуру зворотної суміші на вході в змішувач, дані відправляють в командоапарат, який встановлює кількість води або суспензії. Недолік системи полягають у тім, що її можна використовувати при температурі суміші не вище 42°С (при більш високій температурі контактні датчики відключається), а також у тім, що не працює з суспензією (при зміні дози суспензії змінюється кількість глини, що небажано).

Відома система СПК, у якій використані безконтактні датчики вологості і температури суміші, встановлювані над проміжним бункером перед змішувачем. Сигнал з мікрохвильового датчика вологості порівнює з установленою вологістю, і видає різницевий сигнал, пропорційний кількості води, який необхідно додати в суміш. Цей сигнал підсумовується із сигналом від датчика температури і їде команда на компенсацію води. У такій системі вологість регулюється з високою точністю. Схема СПК не завжди дає очікуваний ефект і можуть навіть привести до браку суміші.

Для забезпечення гарних технологічних властивостей суміші важливим є не абсолютна вологість, а формуємість, ущільненість, насипна маса суміші.

Система кінцевого стану СКС (мал.1.41.) контролює формуємость – здатність піщинок суміші клеїться під дією навантаження. Для контролю формуємості зроблений вібролоток зі щілиною, під якою розташований фотоелемент. Пробовідбірник викидає дозу суміші на лоток, який хитається. Якщо суміш просипається в щілину (тобто піщинки не клеються), фотоелемент передає сигнал і доза води збільшується. Здатність до просівання суміші, яка характеризується зчеплення піщинок між собою, тим більше, чим більше в ній вологи і сполучного. При підвищенні температури суміші сигнал датчика також подається в командоапарат, що приводить до збільшення кількості поданої в змішувач води. Межа регулювання вологості 2-6%, точність регулювання ±0,3%.

4 Автоматизація контролю фізико-механічних властивостей формувальних сумішей

При автоматизації сумішоприготування для одержання формувальних сумішей високої якості недостатньо мати тільки автоматизований контроль вологості і температури відпрацьованої суміші. Важливо також, щоб у процесі сумішоприготування проводився безупинний контроль і регулювання фізико-механічних властивостей формувальних сумішей.

Вимірюваними параметрами, крім зазначених вище температури і вологості суміші, є газопроникність, межі міцності при стиску і зрізі зразка, а керуючим впливом - кількість сполучної добавки - пилоподібного бентоніту чи глини, подаваного в змішувач.

Розглянемо схему автоматизації контролю фізико-механічних властивостей формувальних сумішей в змішувачах безупинної дії (мал.1.42.).

Суміш, яка надходить з бігунів, періодично скидається плужком зі стрічкового конвеєра на вібролоток, де контролюється формуємість; падає в аератор, де розпушується; потім в автомат контролю вологості, де в гільзі діаметром 50мм формується зразок двостороннім пресуванням. При цьому на торці зразка виміряються температура і вологість суміші датчиками, вмонтованими у верхній пуансон. Потім проводиться іспит зразка в гільзі на газопроникність шляхом продувки через нього повітря, після чого зразок піддається іспиту на стиск чи зріз з виміром міцності і деформації. Нарешті, зразок виштовхується з приладу, звільняючи місце для наступної проби суміші. Всі дані подаються в комп’ютер, який автоматично коректує дозування сполучної добавки в змішувач. Для цього комп'ютер керує серводвигуном, який починає обертатися в ту чи іншу сторону. Із серводвигуном електрично з'єднаний інший такий же серводвигун, що обертається синхронно з першим і змінює швидкість обертання тарілчастого живильника бункера сполучної добавки.