CZ97094A3 - Process and apparatus for determining properties and/or composition of moulding sand - Google Patents
Process and apparatus for determining properties and/or composition of moulding sand Download PDFInfo
- Publication number
- CZ97094A3 CZ97094A3 CZ94970A CZ97094A CZ97094A3 CZ 97094 A3 CZ97094 A3 CZ 97094A3 CZ 94970 A CZ94970 A CZ 94970A CZ 97094 A CZ97094 A CZ 97094A CZ 97094 A3 CZ97094 A3 CZ 97094A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- ultrasonic
- test
- properties
- sample
- molding
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000465 moulding Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 title description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 141
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000003110 molding sand Substances 0.000 claims description 47
- 239000012778 molding material Substances 0.000 claims description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 19
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 17
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 3
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 3
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 claims description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 19
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 5
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 3
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- -1 active Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 2
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 2
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000000275 quality assurance Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000004154 testing of material Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C19/00—Components or accessories for moulding machines
- B22C19/04—Controlling devices specially designed for moulding machines
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/228—Details, e.g. general constructional or apparatus details related to high temperature conditions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/28—Details, e.g. general constructional or apparatus details providing acoustic coupling, e.g. water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02827—Elastic parameters, strength or force
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02845—Humidity, wetness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02872—Pressure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/0289—Internal structure, e.g. defects, grain size, texture
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/044—Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
- Mold Materials And Core Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Description
Oblast techniky
Vynález- šě týká způsobu určování vlastností formovacího písku a jeho komponent měřením elastických a neelastických vlastností (šíření a absorpce elastických, vln) pomocí ultrazvuku, při zahrnutí dalších fyzikálních a/nebo * technicko-technologických charakteristických hodnot. Snadné provádění těchto měření při tomto způsobu; určování (bez. ...destrukce,,,,; velkou., rychlostí, . s možností automatizování) umožňuje vytvoření nových zkušebních systémů pro zkoušení formovacího materiálu a rovněž pro monitorování a řízení kvality při přípravě a výrobě formy a jádra.
Vynález se.dále týká zařízení pro určování vlastností formovacího písku, zejména pro určování vlastností a/nebo složení formovacího písku, obsahujícíhoústrojí pro odebírání vzorků a zkušební objímku, v níž je umístěn vzorek formovacího písku, s výhodou ve formě předem stlačeného zkušebního tělesa.
Dosavadní stav techniky
Vlastnosti formovacího materiálu, způsobené technologií zpracování, představují spojení tří základních faktorů, to jest materiálových, technologických a technických, z nichž každý má vliv na přípravu, formování a/nebo lití. Řetězec, tvořený složením formovacího materiálu - kvalitou formovacího materiálu .- kvalitou formování, cíleně ovlivňuje kvalitu odlitku. Za tím účelem se získávají při zkouškách charakteristické hodnoty, které mají přímý vliv na změny materiálu s účinkem na technologii formováni.
Při běžném způsobu zkoušení formovacích materiálů se často zaznamenává kvalita materiálu za podmínek, které se blíží praktickému provozu. Časová náročnost je poměrně vysoká a omezuje citlivost na reakci ňá rušivé—veličiny a konečný výrok o skutečném stavu může být často nepřesný.
Způsoby v aplikované fyzice, které byly vyvinuty na principu postupné technologie měření, umožňují detailní určení fyzikálních vlastností a především jejich vztah k účinným fyzikálním, avšak i technicko-technologickým parametrům. Při zohlednění specifických podmínek pro lití mohou být tyto způsoby využity pro praktické provádění zkoušek formovacího materiálu a pro způsoby kontrolování formovacího materiálu,
- ^přičemž mají značné---výhody> oproti známým způsobům - zkoušení (mimo jiné mají například možnosti pro'automatické provádění á podstatné zkracování času pro provádění zkoušek). Zřetelně-se to projeví, když se měří vlhkost ve formovacích materiálech pojených jílem pomocí elektromagnetického způsobu, nebo když se měří stav vytvrzení při výrobě jádra pomocí. elektrického způsobu.
. Vlastnosti formovacích materiálů pojených jílem, týkající se technologie formování, se určují zejména měřením stlačitelnosti a pevnosti v tlaku, přičemž tyto hodnoty jsou zase závislé ná obsahu vody, na granulometrických charakteristických hodnotách (obsahu kalu) a na podílu jílu, tvořícího pojivo (aktivní jíl). Nejbéžnějšími způsoby určování těchto charakteristických hodnot jsou způsoby používané v mnoha slévárnách ve formě analýz prosévání, usazování a adsorpce. Tyto zkušební metody jsou dosti vhodné, avšak jsou drahé a zejména-časově náročné a nemohou být automatizovány nebo použity s doprovodným monitorováním. Pomocí dříve známých automatických systémů pro řízení optimálních vlastností formovacího materiálu se provádějí měření stlačitelnosti a obsahu vody,, pevnosti v tlaku a pevnosti ve střihu nebo meze deformace. Tato měření, s výjimkou měření pro určování obsahu vody, se provádějí poté, co byl formovací materiál promíchán, a na základě těchto měření se odvodí množství jílu a vody pro další dávku určenou pro promíchání. Jednou nevýhodou takových * systémů je, že se nebere v úvahu vůbec nebo jen nedostatečně | kolísání podílu kalu a aktivního jílu, které nastává při . provozu, při výpočtu dávkovaných množství do dané dávky určené pro smíchání, ze změřených hodnot u předcházejících dávek. Pro odstranění tohoto problému se používají procesní data (například poměr písek/odlitek a velikost jádra, vloženého do formy). Nicméně přiřazení těchto dat jednotlivým dávkám určeným pro promíchání je nespolehlivé (například výstup jádrového písku z oběhu formovacího materiálu, promíchávání starého formovacího písku při přepravě), . což znamená,, že v praxi se musí pracovat s nepřesnými hodnotami, což má samozřejmě nepříznivý vliv na řízení činnosti.
•.i
Jedno z možných řešení, které zajišťuje doprovodné určování kvality starého formovacího písku, je popsáno v DD-PS 253197. Zde je navržen způsob určování on-line obsahu vody, kalu a aktivního jílu ve starém písku ze sléváren, při němž se na vzorcích formovacího materiálu určuje zeslabení rentgenového nebo gama záření a rychlost ultrazvuku. Přenesení tohoto konceptu měření však ztroskotá na zvýšených technických ,požadavcích pro radiometrické měření (požadavky na bezpečnost, náklady na údržbu).
Pro kontrolu stejnorodosti a ‘ kvality organických pojivových činidel a formovacích materiálů pojených vodním sklem se určují mechanické vlastnosti zkušebních těles pro tyto směsi formovacího materiálu. Jde zejména o zkoušení pevnosti v ohybu, avšak rovněž o jiná měření pevnosti (například pevnosti ve střihu a pevnosti v_tlaku). Rovněž se přezkušují reologické vlastnosti (například zkoušením deformace, doby zpracovatelnosti) směsí formovacího materiálu.
Protože určování pevnosti získané vytvrzováním představuje základní kritérium pro kvalitu formovacího materiálu, obvykle se určí vytvrzovací charakteristika, přičemž získaná pevnost závisí na době trvání vytvrzovacího procesu. Měřeni používající tyto zkušební metody není možno provádět na místě. Automatizování nebo monitorování a řízení prováděné on-line je nežádoucí nebo není možné V2hledem k nákladům.
Návrh k provádění doprovodného určování a řízení kvality jádrového písku je popsán v DE-PS 3152073. Podle tohoto návrhu se doba potřebná k vytvrzení zjistí měřením velikosti elektrické vodivosti zkušebního tělesa před a po vytvrzení se současným určením rozsahu změn této veličiny. Velikost /elektrické .vodivosti_odpovídá stupni* tvrdosti jádrakterý~je takový, že zajistí, že jádro dosáhne předem nastavených pevnostních vlastností, a použije se tak jako řídicí veličina pro řízení kvality jádra.
Pro vyhodnocení účinku regenerace v zařízeních na regeneraci starého písku se čas od času výlučně použijí charakteristické hodnoty starého písku ve slévárnách: vyplavitelná substance a ztráta pálením. Způsoby zkoušení pro určování těchto charakteristických hodnot jsou známé z běžného zkoušení- formovacích materiálů pojených jílem a mají výhody a nevýhody způsobů měření uvedených výše.
Zařízení výše popsaného druhu, která jsou již v mnoha případech vysoce automatizována, jsou ve slévárenství běžně známá. Jsou opatřena válcovou zkušební objímkou, která je otevřená na obou koncích, avšak která se nejprve bez působení tlaku vyplní formovacím pískem. Za tím účelem se otevřená dolní strana zkušební objímky alespoň dočasné uzavře přítlačnou deskou nebo podobně. Zkušební objímka naplněná tímto způsobem formovacím pískem se potom dopraví do stlačovací stanice, kde na formovací písek působí ž horní otevřené strany zkušební objímky péchovadlo, pohybující se dolů a stlačující formovací písek. Měřením dráhy, kterou péchovadlo urazí při této činnosti ve zkušební objímce, je možno určit stlačítelnost formovacího písku.
’ *
V další stanici še potom provádí měření stlačeného zkušebního tělesa na pevnost ve smyku neboli střihu, a to tak, že zkušební těleso se vytlačí ze zkušební objímky péchovaďlem nebo i jiným nástrojem, a, to po odstranění přítlačné desky, která zpočátku zkušební objímku zdola uzavírala. Část zkušebního tělesa, vyčnívající ze zkušební objímky, se potom, vidlicí působící v bočním směru odstřihne, přičemž síly, toto odstřihnutí způsobující, se na vidlici měří. Kromě stanice pro měření pevnosti ve smyku je možno upravit i další automatické měřicí stanice, například pro určování vlhkosti a ostatních parametrů pomocí různých čidel a bezkontaktních způsobů měření nebo způsobů měření, pracujících kontaktním způsobem.
Některé z měřicích a zjišťovacích způsobů jsou však relativně drahé, zejména ty způsoby, týkající se určování složení formovacího písku, při nichž je zejména důležitý obsah aktivního bentonitu a kalů. Obsah aktivních bentonitů a kalů má totiž značný vliv na tvářecí technologické vlastnosti formovacího písku... Proto existuje potřeba vytvoření zařízení, které jednodušším a' rychlejším způsobem umožní zjištění vlastností formovacího . písku,, které jsou důležité pro určitě dané použití.
ií
Cílem vlastností komponent, flexibilních vynálezu je vytvořit způsob zkoušení pro určení formovacích materiálů ve slévárnách a jejich který uspokojí požadavky na záruku kvality u vysoce výkonných zařízení na * výrobu forem a jader, zejména z hlediska doprovodného monitorování a řízení. Předmět vynálezu má být použitelný pro různé typy formovacích materiálů určením fyzikálních vlastností a jejich r? C* > 2 l*» -< C· —i X* Γ > r. <ť O ' í I i >.· nejrrřžšíd
O o
v?·
O lO vztahu k technicko-technologickým parametrům při· co ntejrrřžšíc^ technických nákladech a s úsporou času. ^PřŤ—tnJ-wŤůí být pomocí zjišťování jmenovitých hodnot ultrazvuku na zkušebních tělesech, jakož i formách a popřípadě jádrech, umožněny přesné závěry o vlastnostech formovacího materiálu (složení, pevnostní chování) při současném umožnění monitorování a řízení kvality formovacího materiálu.
Úkolem vynálezu je vytvořit zkušební způsob pro určování vlastností formovacích materiálů a jejich komponent, na jehož bázi se provádějí způsoby materiálů, a který se flexibilních zařízení na
Podstata vynálezu zkoušení u jednotlivých formovacích použije pro zaručení kvality u výrobu forem a jader.
Tento úkol splňuje způsob určování vlastností a/nebo složení formovacího písku ve slévárnách, při němž se některé z vlastností určí ve . zkušební objímce, do níž se umístí zkušební vzorek formovacího písku, podle vynálezu, jehož podstatou je, že na vzorku ultrazvukem provede měření vlastností, to jest šíření a formovacího písku se měřením elastických a neelastických absorpce elastických vln, při němž se, nezávisle na tom, provede měření neboli určování alespoň jedné další .vlastnosti vzorku formovacího písku ze skupiny zahrnující stlačitelnost, obsah vody, teplotu, obsah pojivá a obsah tvrdidla, a z kombinovaných výsledků měření ultrazvukem a měření dalších vlastností se stanoví složení a/nebo technologické vlastnosti vzorku, jako je obsah aktivního jílu, obsah kalu nebo. stav vytvrzení, popřípadě doba vytvrzení. ’
Způsobem podle vynálezu se tedy určují vlastnosti formovacích směsí a jejich komponent měřením elastických a neelastických vlastností (šíření a absorpce elastických vln) pomocí ‘ultrazvuku, při uvažování dalších fyzikálních a/nebo technicko-technologických charakteristických hodnot (mimo jiné například stlačitelnost, doba trváni vytvrzováni). Rychlost ultrazvuku se určuje na specifických vzorcích nebo na místě za specifických připojovacích podmínek ultrazvukových hlav (připojovací tlak a doba trvání připojení) a s předem danou frekvencí ultrazvuku. Podle vynálezu byly v závislosti na zkoumaných formovacích systémech sléváren vyvinuty následující způsoby určováni. : :
Stlačitelnost, obsah vody a rychlost šíření ultrazvuku závisí na formovacím materiálu nebo starém písku ze sléváren, a z nich sezjistí granulometrické vlastnosti (obsah kalu nebo jemné podíly) a -obsah aktivního jílu.
’ h ... ... “-· 1
Pro měření odpovídajících veličin se odebere vzorek formovacího materiálu nebo starého písku ze sléváren, střese se do tvaru se specifickým objemem a stlačí se předem stanovenou silou (určení stlačitelnosti)i-Stlačený vzorek se podrobí průchodu ultrazvuku za specifických připojovacích' podmínek ultrazvukových hlav (připojovací tlak a doba trvání připojení) při dané frekvenci ultrazvuku. Při tom se měří rychlost ultrazvuku ve vzorku. Obsah vody se stanoví při výrobě vzorku nebo před tím. Granulometrické charakteristické hodnoty (obsah kalu a jemné podíly) se určí pomocí rovnice:
granul, char. hodnoty = f(obsahu vody, rychlosti ultrazvuku).
Obsah aktivního jílu se určí, za podmínek známých granulometrických charakteristických hodnot, pomocí rovnice:
aktivní jíl = f(stlačitelnosti, rychlosti ultrazvuku) nebo ' aktivní jíl ~ f(obsahu vody, stlačitelnosti).
Pro určení granulometrických charakteristických hodnot a obsahu aktivního jílu se předem určí vyrovnávací přímky pomoci zkušebních směsí známého složení odebraných ze zkoumaného formovacího materiálu, přičemž vyrovnávací přímky jsou .použity podle obvyklých interpolačních metod. Zjištěné granulometrické charakteristické hodnoty a obsah aktivního jílu spolu s obsahem vody a stlačitelnosti se použijí jako řídicí veličiny pro složení dávky při přípravě formovacího materiálu.
Z čerstvě připravené formovací směsi se odebere vzorek. V závislosti na použitém způsobu tuhnutí se vzorek střese do tvaru o určitém objemu před nebo krátce po začátku procesu tuhnutí, a předem stanovenou silou se stlačí. Stlačený vzorek se podrobí zkušebnímu· postupu s průchodem ultrazvuku'- za specifických připojovacích podmínek (připojovacího tlaku a doby trvání) a při dané frekvenci ultrazvuku. Při tom se měří kontinuálně rychlost ultrazvuku do té doby, dokud reakce vytvrzování neskončí. Hodnoty rychlosti ultrazvuku, které, se tímto způsobem zaznamenají,·. jsou znázorňovány y--závislosti. na době vytvrzování. S pokračujícím vytvrzováním vzrůstá rychlost šíření ultrazvuku. Sklon takto zaznamenané křivky závislosti rychlosti ultrazvuku na době vytvrzování je mírou poruchových veličin (například obsahu kalu křemenného písku), působících na proces vytvrzování. Rychlost ultrazvuku v určitém časovém okamžiku vytvrzování odpovídá dosažené úrovni pevnosti, a proto . nahrazuje zkoušky pevnosti používané u běžných zkušebních metod. . 4
Zaznamenání vytvrzovací charakteristiky, jak je uvedeno v předcházejícím' odstavci, může být rovněž provedeno u částí forem nebo jader. Tím se ukáže, že bylo dosaženo daných pevnostních vlastností. Navíc jakékoli trhliny vzniklé ve vzorku části formy nebo jádra,' které byly podrobeny zkouškám průchodem ultrazvuku, jsou snadno zjistitelné podstatným snížením rychlosti ultrazvuku.
Při zpracování formovacích materiálů pojených jílem musí být technologické vlastnosti korigovány přidáváním vody, základního formovacího materiálu a jílu ke starému písku ze sléváren. Nicméně tyto vlastnosti mohou být řízeny pouze při zohlednění kolísání, nastávajících při provozu, obsahu kalu, podle čehož se potom nastaví obsah vody. Navíc je nutno + zohlednit skutečný’ podíl aktivního- jílu a pevnost se nastaví cíleným dávkováním Jílu.-;U způsobu určování vlastností formovacích materiálů podle vynálezu se použije zařízení pro odebírání vzorků, umístěné buď _ před_ míchadlem starého písku, nebo za míchadlem pro odebírání formovacího materiálu z míchadla, a pro vytváření zkušebního vzorku o. konstantním objemu. Následné se provede stlačení pomocí pěchovadla tvaru pístu. Na stlačeném vzorku se pomocí snímače, pracujícího na bázi dielektrické konstanty, určí obsah vody. ve starém písku nebo ve formovací směsi. Určení obsahu.vody se provede při současném-uvažování teploty starého písků zě'slěvářeň nebo formovací směsi, která-se‘změří teplotní sondou. V případě zkoušení formovacího materiálu muže být určení obsahu vody prováděno i při promíchávání. V dalším kroku se ultrazvukové měřicí hlavy připojí ke vzorku za specifických připojovacích podmínek (připojovacího tlaku a doby trvání připojení). Při tom se použije pro zjištění výšky zkušebního vzorku indukční snímač dráhy, přičemž z této výšky se vypočte stlačitelnost. Následně se zkušební vzorek podrobí průchodu ultrazvuku s danou frekvencí a zjistí se doba průchodu · ultrazvuku. Rychlost ultrazvuku se stanoví z doby průchodu výškou zkušebního vzorku.
Uvedený úkol dále splňuje zařízení pro ' určování vlastností a/nebo složení formovacího písku ve slévárenství, obsahující ústrojí pro odebírání vzorků a zkušební objímku, v níž je umístěn vzorek formovacího písku, s výhodou ve formě předem stlačeného zkušebního tělesa, podle vynálezu, jehož podstatou je, že v alespoň jedné ploše, která ohraničuje zkušební těleso, je upraven ultrazvukový měnič.
Pomocí ultrazvukového měniče tohoto druhu je možno měřit
1ϋ rychlost šíření a útlum ultrazvukových vln ve zkušebním tělese z formovacího písku a z těchto měření odvodit elastické a neelastické vlastnosti formovacího písku, které buď slouží přímo jako parametry charakterizující vhodnost použiti formovacího písku pro specifické účely, nebo které na základeexperimentálních hodnot nebo příslušných sérií zkoušek umožní odvození závěru o obsahu aktivního bentonitu a kalu. Bylo zjištěno, že spojení mezi rychlostí šíření ultrazvukových vln a jejich útlumem při vhodných zkušebních podmínkách' umožní odvodit určité, závěry o vhodnosti formovacího písku pro specifická použití, a zejména umožní zjištění, které komponenty mají být ještě do formovacího písku přidány pro dosažení jeho požadovaných vlastností. Přísadami, které připadají.v. úvahu, jsou výše zmíněné materiály, jako aktivní, bentonit a kaly a samozřejmé rovněž nový. písek a voda. Měření ultrazvukem proto umožní dělat nepřímé závěry o složení formovacího písku, které potom muže být podle potřeby změněno. Měření ultrazvukem představuje velmi rychlý způsob měření, přičemž použité zařízení je levné, zejména ve srovnání s jinými kvantitativními způsoby analýzy, které jsou jinak zapotřebí pro odvození spolehlivých závěrů o složení formovacího písku.
Podle výhodného provedeni vynálezu je protilehlých stranách zkušebního tělesa uspořádán ultrazvukový měnič. Jeden z těchto ultrazvukových měničů potom slouží jako vysílač a druhý protilehle umístěný ultrazvukový měnič slouží jako přijímač, přičemž se zjistuje doba průběhu ultrazvukových vln zkušebním tělesem,, změna jejich amplitudy při průchodu zkušebním tělesem a fázové posunutí atd. Je však rovněž možno provádět odpovídající měření s použitím . pouze jediného ultrazvukového měniče, při kterém ultrazvukový měnič pouze vyšle jeden krátký impuls a potom přijme ozvěnu, vyslanou zpět ze zkušebního tělesa, která se potom analyzuje ve vhodném elektronickém zařízení. V tomto případě je plocha, na obou vždy jeden která odráží ultrazvuk, uspořádána na straně zkušebního tělesa protilehlé k umístěné ultrazvukového měniče.
pěchovadla, zkušebního pěchovadlú,
Podle dalšího výhodného—provedení vynálezu—je zkušební objímka v podstatě válcová, přičemž ultrazvukový konvertor, popřípadě konvertory, je/jsou uspořádány na ploše desky nebo které jsou upraveny na koncích válcového tělesa. Jedna z těchto ploch může patřit zatímco protilehlou plochou je přítlačná deska nebo opěrná deska, přičemž· pěchovadlo a přítlačná, nebo opěrná deska jsou součástmi zkušební stlačovací stanice. Na přítlačné desce může být například umístěna válcová 2kušební objímka, která má oba konce otevřené, a která se potom naplní prosátým'formovacím pískem a/nebo formovací směsí, z níž:byly .* t I, „ větší odstraněny větší kusý', přičemž 'stěračem, ‘ který setře nadbytečný materiál, se zajistí, že zkušební objímka je vždy vyplněna přesně stejné až po horní okraj. V tomto stavu se potom zkušební objímka dopraví do stlačovací stanice, kde pěchovadlo, které přesně co nejtěsněji lícuje do válcové zkušební objímky, dosedne na čelní plochu zkušebního tělesa a je potom zatlačováno do zkušební objímky. Dojde ke stlačení formovacího' písku, přičemž stlačitelnost se stanoví z poměru objemu zkušebního tělesa, vzniklého při daném zkušebním tlaku, k celkovému objemu zkušební objímky, do níž byl předtím formovací písek nasypán. Jeden ultrazvukový měnič může být potom upraven přímo v pěchovadle zkušební stlačovací stanice, zatímco druhý ultrazvukový měnič muže být upraven v přítlačné desce,' na niž dosedá spodní část zkušební objímky. Je rovněž výhodné, když regulační systém tlaku, který nastavuje zkušební tlak, kterým je pěchovadlo přitlačováno na vzorek formovacího pisku, je alespoň dvoustupňovým regulátorem tlaku, takže pro měření ultrazvukem může být zvolen tlak, který je nezávislý na zkušebním tlaku, použitém při stlačování, přičemž tento nezávislý tlak je obvykle menší, než tlak použitý pro stlačení vzorku formovacího písku.
4. 4
Ultrazvukové měniče vsak mohou být snadněji uspořádány v plochách, které jsou nezávislé na stlačovací stanici, zejména jestli existuje nebezpečí, že by tlak, použitý při stlačování, poškodil plochy ultrazvukového měniče, které se dostanou do kontaktu s formovacím pískem nebo tehdy, když nemůže být použita vhodná ochranná vrstva a nebo tehdy, jestliže výsledky měření by byly příliš zkreslené.
vytlačí péchovadlem pěchovadlem vyvozený
Kvůli Zjednodušení mohou být v tomto případě ultrazvukové měniče uspořádány na péchovadle a na příslušné podložně desce stanice pro měření pevnosti ve smyku neboli střihu zkušebního tělesa. Pro měření pevnosti ve smyku se zkušební těleso ven ze zkušební objímky, přičemž tlak je v tomto případě podstatně menší, než tlak potřebný pro stlačování. Před vytlačením zkušebního tělesa ze zkušební objímky může být provedeno požadované měření ultrazvukem tehdy, když se pod spodní stranu zkušební objímky umístí vhodné péchovadlo a vhodná opěrná deska, zkušební těleso je ze spodní části této zkušební vytlačeno jen částečně a zkušební objímka je stále ještě pevně přidržována a uvedené vhodné pěchovadlo stanice pro měření pevnosti ve smyku je stlačováno dolů, přičemž opěrná deska se pohybuje s tímto vhodným pěchovadlem nebo se může před tím odstranit.
přičemž obj ímky
Při měření pevnosti ve smyku se vidlice pohybuje bočně ke zkušebnímu tělesu, přičemž se měří síly nastávající při odstřihnutí.
Podle ještě dalšího výhodného provedení vynálezu jsou těsné vedle sebe uspořádány dva ultrazvukové měniče na stejné ploše nebo ve stejné ploše, přičemž jeden ultrazvukový měnič působí jako vysílač a druhý jako přijímač. V tomto případě je rovněž výhodné, jestliže plocha, která odráží ultrazvuk, jé uspořádána na straně . zkušebního tělesa, protilehlé k ultrazvukovým měničům.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude dále blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje automatické zařízení . na zkoušení formovacího písku, sestávající z několika stanic, přičemž v jedné ze stanic je upraveno . zařízení pro měření ultrazvukem, obr. 2 až 4 různá uspořádání ultrazvukových měničů v příslušných stanicích zařízení pro zkoušení formovacího písku, obr. 5 pěchovadlo s ultrazvukovým měničem a topným zařízením a obr. 6 graf, znázorňující souvislost mezi rychlostí ultrazvuku, obsahem vody a dalšími vlastnostmi zkušebního vzorku.
Příklady provedeni vynálezu
Nejprve bude podle obr. 1 popsáno příkladné provedení běžného zařízení pro zkoušení formovacího písku, přičemž toto zařízení může být s výhodou doplněno znaky předloženého vynálezu.
V levé části obr. 1 je znázorněno ústrojí 1 pro odebírání vzorků formovacího písku z vrstvy S písku. Ústrojí i pro odebírání vzorků pisku je ovládáno zdvihacím válcem 2, přičemž vzorek formovacího písku se vyzdvihne nahoru k vyprazdňovacímu válci 3. a potom se vyprázdní do rozmělňovacího trychtýře 4_ nebo na vhodné síto. Potom se: formovací písek nasype do válcové zkušební, objímky 5, která je uspořádaná pod
X “« ro2mělnovacím trychtýřem 4, a která je ustavena na základní přítlačné desce 27, přičemž zkušební objímka 5 je otevřena nahoře i dole, avšak dole se uzavře právě přítlačnou deskou
27. Množství formovacího písku, které, se dodá ústrojím 1 pro odebírání vzorků do rozmělnovacího trychtýře 4 nebo na vhodné síto, je takové, aby 2kušební objímka 5 byla dobře naplněna.
Potom se zkušební objímka 5 přemístí na přítlačné desce 27 směrenr doprava, přičemž . tato přítlačná deska 27 může mít s výhodou tvar rotačního stolu nebo spojitého dopravního pásu a podobně, který dopraví zkušební objímku 5 k měřicímu prostředku 7 pro měření stavu naplnění. Na své dráze k tomuto měřicímu prostředku 7 projde zkušební objímka , 5 pod stěračem
6, který setře nadbytečné množství formovacího .'písku nad horním okrajem-zkušební objímky 5, takže povrch formovacího písku ve zkušební objímce 5 je přesně vyrovnán s horním okrajem zkušební objímky 5. Tento stav naplnění je právě zkontrolován měřicím prostředkem 2· Zkušební objímka. 5 naplněná tímto způsobem se potom dopraví do stlačovací stanice
II, ve které pěchovadlo 21, které svými -rozměry odpovídá vnitřnímu průměru zkušební objímky 5, dosedne na povrch formovacího písku ve zkušební objímce 5 účinkem hydraulického válce 8. Formovací písek je stlačován pěchovadlem 21 tlakem, který je přesně nastaven hydraulickým válcem 8, přičemž stlačitelnost je dána změnou objemu formovacího písku, to jest , · '* ·'♦ konkrétní velikostí dráhy, kterou pěchovadlo 21 při stlačování ve zkušební objímce 5 urazí, ve vztahu k výšce zkušební objímky 5.. Ve stlačovací stanici II je dále upraveno vhodné měřicí ústroji 9 dráhy pohybu pěchovadla 21.
v Je nutno zdůraznit, že přítlačná, deska 27 působí jako opěrná deska a je. ve stlačovací stanici II vhodně' podpírána.
. V této stlačovací stanici II může být ultrazvukový měřicí systém upraven ještě způsobem, který bude popsán dále.
Zkušební objímka 5 se stlačeným zkušebním tělesem 15 se potom přemísti do stanice III pro měření pevnosti ve smyku zkušebního tělesa. Zde se 2kušební těleso 15 stlačí dalším, horním péchovadlem 31 poněkud dolů-a ven ze zkušební objímky 5 a část zkušebního tělesa 15, vyčnívající ze zkušební objímky 5, se potom odstřihne bočním pohybem vidlice 11, přičemž síly potřebné pro odstřihnutí se měří na vidlici ll nebo jejím držáku. Místo, měření pevnosti._ ve. smyku je rovněž možné měřit pevnost v tlaku, jak je'znázorněno ve stanici IV na obr. 1.. V této stanici IV vytlačí pěchovadlo poháněné hydraulickým válcem 12 zkušební. těleso 15 ven ze zkušební objímky 5, takže zkušební těleso 15 dosedne na opěrnou desku 13 a pokračujícím pohybem pěchovadla se rozdrtí. Síly působící na opěrnou desku 13 se změří měřicím zařízenim-14.
Na obr. 2 je znázorněn způsob, kterým je umožněno uskutečnění ultrazvukového měřicího systému, například v dříve popsané stlačovací stanici II. Zde je přední čelo pěchovadla 21, které se dotýká formovacího písku, opatřeno vybráním, v němž je vložen ultrazvukový měnič. 20 tak, že jeho čelní strana lícuje s předním čelem pěchovadla 21. Elektrická vedení na druhé straně ultrazvukového měniče 20 nejsou na obr. 2 znázorněna. Mohou však být vedena otvory v zadní straně pěchovadla 21.
Ve vybrání, upraveném v přítlačné desce 27, je podobným způsobem jako v pěchovadle 21 vložen další ultrazvukový měnič 26přičemž jeho čelo přivrácené ke zkušebnímu tělesu 15 podobným způsobem lícuje s plochou přítlačné desky 27. Přítlačná deska 27 se může natočit směrem dolů do polohy 29, znázorněné čárkovaně, pomocí odtahovacího elementu 28, takže zkušební těleso 15 ve zkušební objímce 5, která může být připevněna k nosnému ramenu, může být po dokončení měření ve stlačovací stanici II přepravováno dále bez kontaktu s přítlačnou deskou 27, aby se zabránilo jakémukoli opotřebení ισ plochy ultrazvukového měniče 26 třením.
Do hydraulického válce 22 muže být dodáván tlak přes dva různé regulační ventily 23., 23' tlaku přívodním potrubím 24 . Jeden z obou regulačních ventilů 23, 231 tlaku je funkční pro měření stlačitelnosti, při němž se bud odečítáním na stupnici 25 nebo také automaticky zaznamenává dráha, kterou pěchovadlo 21 vniklo -do zkušební objímky 5. Druhý regulační ventil 231 tlaku je uveden do činnosti až poté, což může být rovněž provedeno automaticky. Druhým regulačním ventilem 23 1 tlaku se dodává do hydraulického válce 22 poněkud menší tlak, takže pěchovadlo 21 působí na plochu zkušebního tělesa 15 poněkud menším přítlakem. V tomto stavu se provádí ve zkušebním tělese 15 ultrazvukové měření, při němž. například jeden ultrazvukový měnič ,20. působí jako vysílač a druhý ultrazvukový měnič 26. působí jako přijímač. Elektronické měřicí zařízení pro tyto ultrazvukové měniče 20, 26 je teoreticky známé a nemusí být proto blíže popisováno. Zejména se měří doba průběhu ultrazvukových impulsů zkušebním tělesem 15, z níž, a z výšky zkušebního tělesa 15, která se rovná rozdílu výšky zkušební objímky 5 a stlačovací dráhy pěchovadla 21, je potom možno vypočítat rychlost šíření ultrazvuku. Je rovněž možno stanovit utlum ultrazvukových vln, s výhodou detekováním jedné nebo několika za sebo.u následujících ozvěn .krátkých ultrazvukových impulsů, .které probíhají zpět a zase dopředu mezi plochami pěchovadla 21 -a'-přítlačné desky 27.
Po dokončení ultrazvukového měření se pěchovadlo 21 s ultrazvukovým měničem 20 vytáhne ze zkušební objímky 5 ven a přítlačná deska· 27 se natočí nebo ohne dolů, takže zkušební těleso 15 se zkušební objímkou 5 může být dopraveno bezkontaktním způsobem do další stanice.
Na obr. 3 je znázorněna stanice pro měření pevnosti ve střihu zkušebního ' tělesa 15, přičemž tato stanice je rovněž
I doplněna ultrazvukovým měřicím zařízením. Zkušební těleso 15, které múze být předběžné stlačeno ve stlačovací stanici II na obr. 1, bylo přepraveno ve zkušební objímce 5 do stanice pro měřeni, pevnosti Vě stíihu. Píed—měřením pevnosti ve ctřihu se-:— nejprve na spodní čelo válcového zkušebního tělesa 15 zdola přitlačí dolní pěchovadlo. 34, zatímco shora se do zkušební objímky 5. zasune horní pěchovadlo 31 tak, že dosedne na povrch _zkušebního tělesa 15. obě pěchovadla 31 a 34 -jsou opatřena ultrazvukovým měničem- 30 nebo .33, jehož čelní plochy vždy lícují s příslušnou-čelní plochou, péchcvadla 31, 34, přičemž elektrická vedení ultrazvukových měničů 30., 33 a elektrická spojení nejsou znázorněna. Horní pěchovadlo 31 dosedne na plochu formovacího písku specifickým tlakem, protože tento __ specifický tlak usnadňuje porovnávání výsledků měření, i když toto opatření 'nemusí ' být prováděno -· :z-a·-- předppkia-d-u', —· závislost tlaku ve- výsledcích měření byla zjištěna v příslušné řadě zkoušek..
Pomocí stupnice 32 je možno zjistit výšku zkušebního tělesa 15 pro stanovení dráhy pohybu ultrazvukových impulsů zkušebním tělesem 15. Výška zkušebního tělesa 15 však může být převzata z předcházející stlačovací stanice II, jako výsledek měření.
Po dokončení ultrazvukového měření se dolní pěchovadlo 34 . odtáhne hydraulickým válcem 35 směrem dolů, zatímco horní pěchovadlo . 3l je rovněž stlačováno dolů a vytlačí zkušební těleso 15 v potřebném rozsahu ven ze.zkušební objímky 5, takže na vyčnívající část zkušebního tělesa 15 může být přitlačena vidlice 3 6 pro měření pevnosti ve střihu. Když tato vidlice 36 ustřihne část zkušebního tělesa 15, vyčnívající směrem dolů ven ze zkušební objímky 5., sejme podávači systém 3 7 vidlice 36. síly působící na vidlici 36.
Podobně mohou být ultrazvukové měniče 41, 4 2 rovněž
X V7 upraveny ve stanici pro měření pevnosti v tlaku, podobné stanici IV na obr. 1. V tomto případě může být ultrazvukový měnič upraven v dolním pěchovadle a rovněž v horním pěchovadle, působícím shora, přičemž je výhodné, jestliže se dolní péchovadlo přiblíží dostatečně blízko k dolní straně zkušební objímky 5. Místo dolního pěchovadla však může být rovněž na dolní straně zkušební objímky 5 upravena opěrná deska, nezávisle na dolním pěchovadle, přičemž v této opěrné desce může být upraven ultrazvukový měnič a tato opěrná deska může být natočitelná směrem dolů od zkušební objímky .5 (neznázorněno).
Na obr. 4 je znázorněna varianta, v níž jsou v opěrné desce 43 na dolní straně zkušebního tělesa · 15 upravena dva ultrazvukové měniče 41, 42,. Ultrazvukové vlny, které jsou vysílány z jednoho ultrazvukového měniče 41, se. odrážejí jak od stěn zkušební objímky 5, tak i zejména od pěchovadla 44 , dosedajícího na horní stranu zkušebního tělesa 15, a jsou přijímány druhým ultrazvukovým měničem 42. Rychlost šíření ultrazvuku se zase vypočítá z doby průběhu a z výšky zkušebního tělesa 15. Podle další varianty mohou být oba ultrazvukové měniče 41, 42 identické, to znamená, že jediný ultrazvukový měnič 41 bude působit jednak jako vysílač a jednak jako přijímač, což je umožněno bez dalších opatření pomocí známého elektronického přepínání svorek ultrazvukových měničů 41, 42.
Na obr. 5 je znázorněno péchovadlo nebo deska 50, v níž je umístěn ultrazvukový měnič 52 takovým způsobem, že jeho jedna koncová plocha lícuje s jednou čelní plochou pěchovadla nebo desky 50. Uvnitř pěchovadla nebo desky 50 je současně umístěna topná spirála 51,. obklopující ultrazvukový měnič 52. Pomocí této topné spirály 51 může být péchovadlo nebo deska 50 vyhřívána, čímž se zabrání ulpívání formovacího písku, ke kterému může dojít vlivem kondenzace na pěchovadle nebo desce
- iy 50 v důsledku změn přítlačného tlaku.
Zařízení podle vynálezu -spolu -s již známými zkušebními zařízeními, jako—jsou stlačovaeí stanice,'—stanice pro měření pevnosti ve střihu a stanice pro měření pevnost v tlaku, umožňuje zjištění všech důležitých vlastností formovacího písku způsobem, který je přesnější a rychlejší oproti dříve známým automatickým zkušebním zařízením. Zejména v kombinaci ultrazvukového měření s jinými uvedenými zkušebními způsoby je eliminována potřeba .kvantitativní analýzy složení formovacího písku, protože ultrazvuková měření alespoň ve spojení s jinými parametry, které je možno snadno změřit, jako jsou stlačitelnost a pevnost ve střihu, již poskytují dostatek informaci o složení formovací směsi. Pro zjištění spojení mezi výsledky měření ultrazvukem’á’ příslušným -sl ožením jě^zapótřebí provést pouze řadu měření, takže potom je možno odvodit závěry o složení formovacího písku na základě výsledků ultrazvukových měření. V úvahu je však samozřejmě nutno brát skutečnost, že ve formovacích píscích jsou přítomna pojivá různých.typů.
Zařízení podle vynálezu může být samozřejmě použito i u jiných způsobů výroby,·například u.výroby keramických hmot, u způsobu zkoušení v mechanice zemin, při výrobě stavebních materiálů atd.
Data pro provádění doprovodného řízení technologických vlastností formovacího materiálu se odvodí ze tří, hlavních hodnot: obsahu vody, stlačitelnosti a rychlosti. ultrazvuku:
Obsah kalu:
Rychlost ultrazvuku poskytuje informaci o obsahu kalu pomocí vyrovnávacích přímek ve spojení s obsahem vody, viz obr. 6. Vyrovnávací přímky se vytvoří ze zkušebních směsí známého složení z formovacího materiálu, který je přezkušován.
Přitom se použijí obvyklé interpolacní metody;
Obr. 6: Určení obsahu kalu:
- změřené skutečné hodnoty WGactual, Vactual
- vyrovnávací přímky: SGM = VM ’ WGaCuaJ + ;
SGj »Vj = Sj. * WGacajaJ + bji
- pásma' rozptylu mezi jednotlivými vyrovnávacími přímkami: Δ;_1 j = Δ; j.i = (Vj.·] - Vj) / 2 ^í+1 i = i+1 =ív'r vi+lH2
- porovnání: Vs ·&u- <Vaca;aí< V; + &,.«
- závěr: SGactual = SGr. ·
Určení aktivního jílu:
Stlačitelnost určuje obsah aktivního jílu pomocí vyrovnávacích přímek ve spojení s obsahem vody a se známým obsahem kalu. Při vytvoření kompenzačních přímek se navíc určí kompenzační faktor podmíněný kalem'.
Po výpočtu skutečného stavu se provede porovnaní s požadovanými hodnotami. Počítač pro řízení výroby vydává příslušné nastavovací impulsy do dávkovacího zařízení a dávka určená k promíchání se složí ze starého písku, ze sléváren, základního formovacího materiálu, jílu a.vody. .
Claims (19)
1. Způsob určování vlastností a/nebo'složení formovacího písku ve slévárnách, při němž se některé z vlastností určí ve zkušební objímce (5), do níž se umístí zkušební vzorek formovacího písku, vyznačující se tím, že na vzorku formovacího písku se měřením ultrazvukem provede měření elastických a·· neelastických - vlastností, to - jest síření a absorpce elastických vln, při němž se, nezávisle na tom, provede'měření neboli'určování alespoň jedné další vlastnosti vzorku formovacího písku ze skupiny zahrnující stlačitelnost, obsah vody, teplotu, obsah pojivá a obsah tvrdidla, a z kombinovaných výsledků měření ultrazvukem a měření dalších .Vlastností ..se stanoví složení „a/nebo technologické ^vlastnosti, vzorku, jako je obsah aktivního jílu, obsah kalu nebo stav vytvrzení, popřípadě doba vytvrzení.
2. Způsob podle nároku l, vyznačující se tím, že se určují elastické a neelastické nebo absorpční vlastnosti zkušebního vzorku z rychlosti ultrazvuku, popřípadě doby průběhu ultrazvuku, a ze změřených amplitud ultrazvuku.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2,vyznačuj ící se t í m, že fáze a amplituda ultrazvukových vln se určují odrazem na jedné nebo několika plochách zkušebního vzorku.
·.
4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že měření ultrazvukem se provádí na protilehlých stranách zkušebního vzorku, přičemž na jedné straně je uspořádán vždy vysílač ultrazvuku a na druhé straně přijímač ultrazvuku.
5. Způsob podle jednoho z nároků l až 3, vyznačují c í se t í m, že měření ultrazvukem se provádí mezi dvěma ultrazvukovými měniči, uspořádanými vedle sebe na jedné plose zkušebního tělesa, a při odrazu ultrazvukových vln vyslaných z jednoho ultrazvukového měniče, z nichž alespoň jeden působí jako přijímač odražených ultrazvukových vln.
6. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že měření ultrazvukem se provádí s nastavitelným připojovacím tlakem ultrazvukového měniče na zkušební vzorek. - — - -
7. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že . zjištování přímo nezměřitelných vlastností a složení zkušebního vzorku ze změřených vlastností se provádí na základě empirických, matematických funkčních souvislostí.
8. Způsob podle jednoho z nároků I až 7, vyznačující se- tím, že zjištování ' přímo nezměřených vlastností a složení zkušebního vzorku ze změřených veličin se provádí pomocí cejchovacích tabulek, popřípadě interpolací.
9. Způsob podlé jednoho z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že určování kvality formovací směsi, popřípadě formy z formovací směsi pojené umělou pryskyřicí a vodním sklem, se provádí z průběhu tuhnutí a určení stavu se provádí na vzorcích formovacího materiálu, formách a jádrech sledováním změny charakteristických hodnot ultrazvuku, například rychlosti ultrazvuku·;
10. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 8, v y z n a č uj í c í se t í m, ' že určování kvality regenerovaného materiálu se provádí zjišťováním podílů poruchových veličin, například jemných podílů, pomocí charakteristických hodnot, například rychlosti ultrazvuku a útlumu ultrazvuku.
11. Zařízení pro určování vlastností a/nebo složení formovacího písku ve slévárnách, obsahující ústrojí pro odebírání vzorků a zkušební objímku, v níž je umístěn vzorek formovacího písku, s výhodou ve formě předem stlačeného zkušebního tělesa, vyznačuj ící š~ě tím, zě v alespoň jedné ploše, která ohraničuje zkušební těleso, je * upraven ultrazvukový měnič.
12, Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že dva ultrazvukové měniče jsou upraveny na protilehlých stranách zkušebního tělesa.
13. Zařízení podle nároku 11 nebo 12,vyznačuj í cí se tím, že ultrazvukový měnič(e) je/jsou ^uspořádán(y), na jednom nebo obou koncových jželech válcového^ zkušebního tělesa.
14. Zařízení podle jednoho z vyznačující se tím, že upraven v pěchovadle a/nebo přítla protilehle k pěchovadlu.
«I
15. Zařízení podle jednoho z vyznačující se tím, že jsou uspořádány v..plochách, které jsou něž působí stlačovací, tlak.
16. Zařízení podle jednoho z vyznačující se tím, že které nesou ultrazvukové měniče, jsou pohyblivé směrem ke a od zkušebního tělesa.
17. Zařízení podle nároku 14, vyznačující se tím, že je opatřeno, regulátorem tlaku, který má alespoň dva tlakové stupně pro přítlak péchovadla.
nároků 11 až 13, ultrazvukový měnič je né desce, umístěné nároků 11 až 13, ultrazvukové měniče oddělené od ploch, na nároků 11 až 15, plochy nebo součásti,
4*1
18. Zařízení podle jednoho z nároků 11 až 17, v y z n a čující se tím, že plochy, kterými se působí tlakem na zkušební těleso, jsou alespoň částečně vyhřívatelné.
19. Zařízení podle jednoho z nároků 11 až 18, v y z n ačující se tím, že dva ultrazvukové měniče jsou uspořádány v jedné ploše blízko u sebe a na straně protilehlé k odrazové ploše.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4312939A DE4312939A1 (de) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | Prüfmethode und Verfahren zur Bestimmung formtechnologischer Eigenschaften von Gießereiformstoffen |
| DE4312938A DE4312938A1 (de) | 1993-04-21 | 1993-04-21 | Vorrichtung zur Charakterisierung von Gießereiformsand |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ97094A3 true CZ97094A3 (en) | 1995-05-17 |
Family
ID=25925101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ94970A CZ97094A3 (en) | 1993-04-21 | 1994-04-21 | Process and apparatus for determining properties and/or composition of moulding sand |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5589650A (cs) |
| EP (1) | EP0621476B1 (cs) |
| JP (1) | JPH07239322A (cs) |
| KR (1) | KR100196213B1 (cs) |
| CN (1) | CN1047236C (cs) |
| AT (1) | ATE220206T1 (cs) |
| AU (1) | AU676269B2 (cs) |
| BR (1) | BR9401552A (cs) |
| CA (1) | CA2121849A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ97094A3 (cs) |
| DE (1) | DE59410144D1 (cs) |
| DK (1) | DK0621476T3 (cs) |
| ES (1) | ES2177553T3 (cs) |
| RU (1) | RU2140074C1 (cs) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19534984C1 (de) * | 1995-09-20 | 1996-08-14 | Adolf Hottinger Kg | Verfahren zur Qualitätskontrolle in Kern- oder Maskenschießmaschinen und Vorrichtung zum Kern- oder Maskenschießen |
| DE19535337C2 (de) | 1995-09-22 | 1999-05-20 | Adolf Hottinger Kg | Verfahren zur Qualitätskontrolle bei der Herstellung gießfertiger Masken oder Kernpakete |
| JP3346715B2 (ja) * | 1997-01-17 | 2002-11-18 | 新東工業株式会社 | 生砂造型の充填不良の予測方法 |
| JP3457258B2 (ja) * | 2000-05-29 | 2003-10-14 | 株式会社東建工営 | 土壌の強度変化の測定方法、並びに、その測定装置。 |
| DE50213821D1 (de) * | 2002-12-11 | 2009-10-15 | Ipsen Int Gmbh | Verfahren zur Messung der von einem metallischen Werkstück bei einer thermochemischen Behandlung aufgenommenen Menge einer Komponente |
| JP4604140B2 (ja) | 2004-09-13 | 2010-12-22 | マニー株式会社 | 医療用針又は刃物 |
| DE102009004946B4 (de) * | 2008-10-22 | 2015-04-09 | Sikora Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Temperatur eines plastifizierten Kunststoffs am Ausgang eines Extruders |
| WO2011159304A1 (en) | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Halliburton Energy Services | Non-invasive compressibility and in situ density testing of a fluid sample in a sealed chamber |
| CN101982256B (zh) * | 2010-09-30 | 2013-06-12 | 西峡龙成特种材料有限公司 | 洁净金属锭模 |
| CN101966562B (zh) * | 2010-09-30 | 2013-07-03 | 西峡龙成特种材料有限公司 | 非电渣重熔式洁净金属锭模 |
| RU2478020C2 (ru) * | 2011-05-24 | 2013-03-27 | Закрытое Акционерное Общество "Литаформ" | Способ приготовления формовочной смеси и устройство для приготовления формовочной смеси |
| JP2013237086A (ja) * | 2012-05-16 | 2013-11-28 | Sintokogio Ltd | 混練砂性状計測装置における砂採取方法及びその装置 |
| CN104155459B (zh) * | 2013-05-13 | 2016-08-10 | 于彦奇 | 铸造再生砂需酸量在线自动检测装置 |
| US9557315B2 (en) * | 2013-07-29 | 2017-01-31 | Schlumberger Technology Corporation | Confining pressure measurement for zonal isolation evaluation |
| NO337576B1 (no) * | 2014-04-03 | 2016-05-09 | Badger Explorer Asa | Sonisk/ultrasonisk assistert fremgangsmåte for kompaktering og injeksjon av granulære oppslemminger og masser i undergrunnen |
| US10512968B2 (en) | 2015-03-10 | 2019-12-24 | Sintokogio, Ltd. | Method for managing casting process based on properties of molding sand |
| CN106353188A (zh) * | 2016-08-29 | 2017-01-25 | 宁夏共享模具有限公司 | 铸造铸型强度的检测方法 |
| RU2654384C2 (ru) * | 2016-10-17 | 2018-05-17 | Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского" | Способ расчета свойств формовочных песков, способ расчета компонентного состава формовочных и/или стержневых смесей, устройство для расчета свойств формовочных песков и/или компонентного состава формовочных и/или стержневых смесей, машиночитаемый носитель данных для его осуществления |
| CN108956945B (zh) * | 2018-06-22 | 2023-06-27 | 西南交通大学 | 一种碎屑堆积体结构分析试验设备 |
| CN109211713B (zh) * | 2018-10-22 | 2024-01-16 | 天阳新材料科技有限公司 | 一种覆膜砂抗脱壳性测试仪及其使用方法 |
| RU2697416C1 (ru) * | 2019-02-08 | 2019-08-14 | Константин Викторович Торопецкий | Способ определения реологических характеристик и длительной прочности материалов |
| CN112454721B (zh) * | 2020-11-28 | 2022-05-17 | 山东迈特新材料科技有限公司 | 一种圆柱状八溴醚颗粒的制备方法 |
| RU2763105C1 (ru) * | 2021-03-11 | 2021-12-27 | Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского | Способ оценки извлекаемости стержневых и формовочных смесей |
| CN113030273B (zh) * | 2021-04-01 | 2022-09-30 | 江西凯润达精密仪器有限公司 | 一种基于超声横波的混凝土应变检测系统的使用方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE275822C (cs) * | ||||
| DE253197C (cs) * | 1910-10-31 | |||
| US2791120A (en) * | 1952-07-28 | 1957-05-07 | Harry W Dietert Company | Sand controller |
| US3141129A (en) * | 1960-10-03 | 1964-07-14 | Dietert Co Harry W | Pivoting probe structure for electrically sensing the moisture content of a moving granular material |
| US3136010A (en) * | 1961-03-23 | 1964-06-09 | Dietert Co Harry W | Method and apparatus for testing and controlling moldability of granular material |
| US3156112A (en) * | 1961-05-18 | 1964-11-10 | Dietert Co Harry W | Apparatus for measuring mold wall movement or creep |
| US3181370A (en) * | 1962-07-09 | 1965-05-04 | Dietert Co Harry W | Moldability recorder |
| US3412325A (en) * | 1964-08-20 | 1968-11-19 | Int Harvester Co | Electrical conductivity test method for determining active clay content in molding sand compositions |
| CH468007A (de) * | 1968-01-05 | 1969-01-31 | Fischer Ag Georg | Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen des Befeuchtungsgrades von körnigem Material, wie zum Beispiel Formsand |
| US4141404A (en) * | 1977-07-25 | 1979-02-27 | Foundry Technology, Inc. | Method and apparatus for cooling recycled foundry sand |
| US4259868A (en) * | 1979-10-01 | 1981-04-07 | Halliburton Company | Method and apparatus for nondestructive testing of cement |
| DE3220662A1 (de) * | 1982-06-02 | 1983-12-08 | Hubert Eirich | Verfahren zur automatischen regelung von giessereisandaufbereitungsanlagen |
| US4550768A (en) * | 1983-02-28 | 1985-11-05 | Foundry Technology, Inc. | Compactability measurement method and apparatus for sand casting |
| DD236397A1 (de) * | 1984-12-29 | 1986-06-04 | Fortschritt Veb K | Verfahren zur bestimmung mechanischer stoffkennwerte von schuettguetern |
| US4780665A (en) * | 1986-09-30 | 1988-10-25 | Deere & Company | Apparatus and method for controlling sand moisture |
| DD253197A1 (de) * | 1986-10-13 | 1988-01-13 | Freiberg Bergakademie | Verfahren zur steuerung formtechnologischer eigenschaften von giessereiformstoffen |
| US4856335A (en) * | 1987-10-21 | 1989-08-15 | The Expert System Technologies, Inc. | Method of establishing standard composite material properties |
| SU1543285A1 (ru) * | 1987-12-10 | 1990-02-15 | Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства | Устройство дл отмучивани глинистой составл ющей формовочных материалов |
| JP2567659B2 (ja) * | 1988-04-27 | 1996-12-25 | 中央可鍛工業株式会社 | 鋳物砂のコンパクタビリテイ値測定方法及びその装置 |
| JPH04503862A (ja) * | 1989-12-01 | 1992-07-09 | サンデ ソシエテ アノニム | 吸湿性材料のサンプルの標準化された機械的特性の等級を自動的かつ材料を破壊することなく決定するための装置 |
| US5178005A (en) * | 1990-07-02 | 1993-01-12 | Western Atlas International, Inc. | Sample sleeve with integral acoustic transducers |
| US5074149A (en) * | 1991-03-26 | 1991-12-24 | Xerox Corporation | Acoustic wave measurement of the properties of porous materials filled with air and granules |
| US5195059A (en) * | 1991-03-27 | 1993-03-16 | Tokyo Gas Co., Ltd. | Acoustic pipe length measuring apparatus |
| DE4233958C2 (de) * | 1992-10-08 | 1996-10-17 | Geotron Elektronik Rolf Kromph | Verfahren zur Gefüge-Zustandsermittlung von Gestein |
-
1994
- 1994-04-15 JP JP6077262A patent/JPH07239322A/ja active Pending
- 1994-04-19 DE DE59410144T patent/DE59410144D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-19 DK DK94106041T patent/DK0621476T3/da active
- 1994-04-19 EP EP94106041A patent/EP0621476B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-19 AU AU60563/94A patent/AU676269B2/en not_active Ceased
- 1994-04-19 ES ES94106041T patent/ES2177553T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-19 AT AT94106041T patent/ATE220206T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-04-20 KR KR1019940008327A patent/KR100196213B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1994-04-20 RU RU94013450A patent/RU2140074C1/ru not_active IP Right Cessation
- 1994-04-20 BR BR9401552A patent/BR9401552A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-04-21 US US08/230,892 patent/US5589650A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-04-21 CA CA002121849A patent/CA2121849A1/en not_active Abandoned
- 1994-04-21 CZ CZ94970A patent/CZ97094A3/cs unknown
- 1994-04-21 CN CN94104368.1A patent/CN1047236C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9401552A (pt) | 1994-11-01 |
| RU94013450A (ru) | 1996-05-10 |
| US5589650A (en) | 1996-12-31 |
| CA2121849A1 (en) | 1994-10-22 |
| AU676269B2 (en) | 1997-03-06 |
| CN1112240A (zh) | 1995-11-22 |
| AU6056394A (en) | 1994-10-27 |
| RU2140074C1 (ru) | 1999-10-20 |
| EP0621476A3 (de) | 1996-06-12 |
| ES2177553T3 (es) | 2002-12-16 |
| ATE220206T1 (de) | 2002-07-15 |
| DE59410144D1 (de) | 2002-08-08 |
| EP0621476A2 (de) | 1994-10-26 |
| CN1047236C (zh) | 1999-12-08 |
| KR100196213B1 (ko) | 1999-06-15 |
| EP0621476B1 (de) | 2002-07-03 |
| JPH07239322A (ja) | 1995-09-12 |
| DK0621476T3 (da) | 2002-10-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ97094A3 (en) | Process and apparatus for determining properties and/or composition of moulding sand | |
| Del Rıo et al. | Characterization and hardening of concrete with ultrasonic testing | |
| Yu et al. | Packing of fine powders subjected to tapping | |
| US6816791B2 (en) | Assay methods for hydratable cementitious compositions | |
| CA2226300A1 (en) | System and method for controlling concrete production | |
| EP0608300B1 (en) | Improved flow-no-flow tester | |
| US4291379A (en) | Method and an installation for regenerating molding sands | |
| CN211825414U (zh) | 一种基于识别技术的混凝土自动抗压强度检测系统 | |
| US4550768A (en) | Compactability measurement method and apparatus for sand casting | |
| Chang et al. | The flowability of bentonite bonded green molding sand | |
| US6161422A (en) | Sand testing method and apparatus | |
| US3353407A (en) | Granular material testing apparatus | |
| Brameshuber et al. | Development of strength and deformability of very young concrete | |
| US20090287423A1 (en) | Magnetic flux tagging for quality construction | |
| US3168926A (en) | Weighing and transfer apparatus | |
| CN112345056A (zh) | 一种用替代物校准及实物验证减量秤精度的方法 | |
| CN110687012A (zh) | 一种材料流动性测试设备 | |
| Pillai et al. | Comparison between the angles of wall friction measured on an on-line wall friction tester and the Jenike wall friction tester | |
| DE4312939A1 (de) | Prüfmethode und Verfahren zur Bestimmung formtechnologischer Eigenschaften von Gießereiformstoffen | |
| CZ191794A3 (en) | Process and apparatus for measuring properties of moulding material | |
| US3344877A (en) | Granular material weigher compen-sated for changes in material properties besides weight | |
| Dashti | A study of the ndt techniques using ultrasonic pulse velocity test and microwave oven method on SCC and TVC | |
| US3350929A (en) | Method for testing paving materials | |
| Grima et al. | Investigation of measuring wall friction on a large scale wall friction tester and the Jenike direct shear tester | |
| Standard | Testing aggregates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |