Мониторинг и контроль параметров при изготовлении литейных пенополистироловых моделей
Показаны блок-схемы оборудования и технологического процесса изготовления литейных пенополистироловых моделей. Представлена локальная система сбора информации и точки съёма параметров оборудования для изготовления пенополистироловых моделей. Предложено использование данных системы для экологического...
Збережено в:
| Дата: | 2015 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2015
|
| Назва видання: | Процессы литья |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160463 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Мониторинг и контроль параметров при изготовлении литейных пенополистироловых моделей / И.А. Шалевская, А.В. Богдан, В.О. Шинский // Процессы литья. — 2015. — № 3. — С. 42-47. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-160463 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1604632019-11-07T01:25:47Z Мониторинг и контроль параметров при изготовлении литейных пенополистироловых моделей Шалевская, И.А. Богдан, А.В. Шинский, В.О. Проблемы технологии формы Показаны блок-схемы оборудования и технологического процесса изготовления литейных пенополистироловых моделей. Представлена локальная система сбора информации и точки съёма параметров оборудования для изготовления пенополистироловых моделей. Предложено использование данных системы для экологического мониторинга и контроля технологических параметров оборудования. Наведено блок-схеми обладнання і технологічного процесу виготовлення ливарних пінополістиролових моделей. Представлено локальну систему збору інформації та точки знімання параметрів обладнання для виготовлення пінополістиролових моделей. Запропоновано використовувати дані системи для екологічного моніторингу і контролю технологічних параметрів обладнання. There shows the block diagram of the equipment and technological process of manufacturing of polystyrene models for casting. Presents local data acquisition system and the point of removal of the equipment parameters for the manufacture of polystyrene models. It is proposed to use these systems for environmental monitoring and control of technological parameters of equipment. 2015 Article Мониторинг и контроль параметров при изготовлении литейных пенополистироловых моделей / И.А. Шалевская, А.В. Богдан, В.О. Шинский // Процессы литья. — 2015. — № 3. — С. 42-47. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0235-5884 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160463 504.064.3:621.745.57 ru Процессы литья Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Проблемы технологии формы Проблемы технологии формы |
| spellingShingle |
Проблемы технологии формы Проблемы технологии формы Шалевская, И.А. Богдан, А.В. Шинский, В.О. Мониторинг и контроль параметров при изготовлении литейных пенополистироловых моделей Процессы литья |
| description |
Показаны блок-схемы оборудования и технологического процесса изготовления литейных пенополистироловых моделей. Представлена локальная система сбора информации и точки съёма параметров оборудования для изготовления пенополистироловых моделей. Предложено использование данных системы для экологического мониторинга и контроля технологических параметров оборудования. |
| format |
Article |
| author |
Шалевская, И.А. Богдан, А.В. Шинский, В.О. |
| author_facet |
Шалевская, И.А. Богдан, А.В. Шинский, В.О. |
| author_sort |
Шалевская, И.А. |
| title |
Мониторинг и контроль параметров при изготовлении литейных пенополистироловых моделей |
| title_short |
Мониторинг и контроль параметров при изготовлении литейных пенополистироловых моделей |
| title_full |
Мониторинг и контроль параметров при изготовлении литейных пенополистироловых моделей |
| title_fullStr |
Мониторинг и контроль параметров при изготовлении литейных пенополистироловых моделей |
| title_full_unstemmed |
Мониторинг и контроль параметров при изготовлении литейных пенополистироловых моделей |
| title_sort |
мониторинг и контроль параметров при изготовлении литейных пенополистироловых моделей |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2015 |
| topic_facet |
Проблемы технологии формы |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/160463 |
| citation_txt |
Мониторинг и контроль параметров при изготовлении литейных пенополистироловых моделей / И.А. Шалевская, А.В. Богдан, В.О. Шинский // Процессы литья. — 2015. — № 3. — С. 42-47. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Процессы литья |
| work_keys_str_mv |
AT šalevskaâia monitoringikontrolʹparametrovpriizgotovleniilitejnyhpenopolistirolovyhmodelej AT bogdanav monitoringikontrolʹparametrovpriizgotovleniilitejnyhpenopolistirolovyhmodelej AT šinskijvo monitoringikontrolʹparametrovpriizgotovleniilitejnyhpenopolistirolovyhmodelej |
| first_indexed |
2025-07-14T13:06:09Z |
| last_indexed |
2025-07-14T13:06:09Z |
| _version_ |
1837627731212238848 |
| fulltext |
42 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2015. № 3 (111)
Проблемы технологии формы
УДК504.064.3:621.745.57
и. А. Шалевская, А. В. богдан*, В. о. Шинский *
Восточноукраинский национальный университет им. А. Даля, Северодонецк
*Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
мониторинг и Контроль ПАрАметроВ При
изготоВлении литейных ПеноПолистиролоВых
моДелей**
Показаны блок-схемы оборудования и технологического процесса изготовления литейных
пенополистироловых моделей. Представлена локальная система сбора информации и
точки съёма параметров оборудования для изготовления пенополистироловых моделей.
Предложено использование данных системы для экологического мониторинга и контроля
технологических параметров оборудования.
Ключевые слова: контроль, выбросы вредных веществ, система сбора информации, литьё
по газифицируемым моделям, экологический мониторинг.
Наведено блок-схеми обладнання і технологічного процесу виготовлення ливарних
пінополістиролових моделей. Представлено локальну систему збору інформації та точки
знімання параметрів обладнання для виготовлення пінополістиролових моделей. Запропо-
новано використовувати дані системи для екологічного моніторингу і контролю технологічних
параметрів обладнання.
Ключові слова: контроль, викиди шкідливих речовин, система збору інформації, лиття за
моделями що газифікуються, екологічний моніторинг.
There shows the block diagram of the equipment and technological process of manufacturing of
polystyrene models for casting. Presents local data acquisition system and the point of removal of
the equipment parameters for the manufacture of polystyrene models. It is proposed to use these
systems for environmental monitoring and control of technological parameters of equipment.
Keywords: control, emissions of harmful substances, system information collection, casting on
gasified models, environmental monitoring.
Литьё по газифицируемым моделям (ЛГМ-процесс) относят к технологиям бу-
дущего, исходя из его экологической безопасности, высоких показателей точ-
ности получаемых отливок и ресурсосбережения при многократном использова-
нии формовочного песка [1]. В состав любого цеха литья по газифицируемым мо-
делям (ЛГМ) в качестве подготовительного участка входит отделение изготовле-
ния литейных пенополистироловых моделей. При этом технологический процесс
**работа выполнена под руководством д-ра. техн. наук, проф. О. И. Шинского
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2015. № 3 (111) 43
Проблемы технологии формы
получения газифицируемых литейных моделей из полистирола суспензионного
вспенивающегося (ПСВ) состоит из следующих этапов (рис. 1): подготовка исход-
ного полистирола; формование конфигурации модели в пресс-формах; вылежка
готовых моделей; сборка и/или склейка моделей.
Взаимодействие оборудования для реализации технологического цикла изго-
товления литейных пенополистироловых моделей представлено в виде блок-схемы
(рис. 2).
Несмотря на то, что использование способа литья по газифицируемым моделям
способствует существенному сокращению выбросов пыли и газов в атмосферу
цеха, окружающую среду и показатели выбросов вредных веществ, как правило,
не превышают предельно допустимых значений, однако постоянный экологический
мониторинг и контроль технологических параметров процесса изготовления пено-
полистироловых моделей необходим [2]. Поэтому целью работы является создание
информационной компьютерной системы оперативного обеспечения контроля
технологических параметров процесса изготовления пенополистироловых моделей
и постоянного мониторинга текущего состояния окружающей среды на участке.
Анализ полученных данных в сопоставлении со значениями предельно допусти-
мых концентраций (ПДК) для образующихся паров вредных веществ при производ-
стве литейных пенополистироловых моделей показывает, что нет необходимости
в создании специальных систем их нейтрализации и соответственно мониторинга
за их образованием и распространением в рабочей зоне и окружающей среде при
соблюдении технологического процесса.
Вместе с тем следует контролировать температурные параметры образу-
ющихся сред (пар, конденсат, вода), что и позволяет производить созданная
в ФТИМС НАН Украины система контроля рабочих параметров технологического
оборудования, которое применяется в отделении изготовления литейных пенопо-
листироловых моделей.
Полистирол
Огнеупорный
наполнитель
Связующее
Спец. добавки
Приготовление
противопригарного
покрытия
Нанесение покрытия
на модели
Сушка моделей
и блоков
Сборка моделей
и блоков
Утилизация отходов
пенополистирола
Потребитель
Использование отходов
для получения моделей
Отходы пенополистирола
Вылёживание
моделей
Изготовление
моделей
Вылёживание
гранул
Вспенивание
Модель-
ный
полу-
автомат
Авто-
клав-
ный
метод
рис. 1. Блок-схема технологических процессов получения литейных пено-
полистироловых моделей и утилизации их отходов
44 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2015. № 3 (111)
Проблемы технологии формы
На рис. 3 представлены системные связи, в таблице – параметры оборудования
отделения изготовления литейных пенополистироловых моделей.
Сами по себе локальная и центральная системы сбора данных не участвуют в
управлении технологическими процессами, а лишь осуществляют супервизорный
контроль и сигнализацию нарушения технологических режимов. Отказ, либо от-
ключение любой из этих систем не приводит к остановке или нарушению техноло-
гических процессов.
На этих схемах объектов показаны места установки первичных измерительных
преобразователей, сигналы с которых передаются для оцифровки на соответству-
ющие контроллеры и модули ввода информации. Часть регистрируемых параметров,
таких как время работы оборудования, определяется косвенно по продолжительно-
сти активного энергопотребления в течение суток, либо действия других параметров
(температуры, разряжения и др.). Время продолжительности технологических ци-
клов, установки регуляторов считываются в процессе опроса по последовательному
интерфейсу с задатчиков управляющих контроллеров. Идентификация моделей на
позиции формовки осуществляется оператором через панель управления. Система
опроса считывает код изделия с панели и после этого разблокировывает движение
рис. 2. Блок-схема состава технологического оборудования для изготовления литейных
пенополистироловых моделей
1. Оборудование для
предварительного
вспенивания
пенополистирола
8. Оборудование для
изготовления
предварительного
вспенивания
пенополистирола
3. Оборудование для
вылёживания
и хранения
вспененного
пенополистирола
4. Оборудование для
заполнения пресс-
формы
пенополистиролом
и его спекания
2. Оборудование для
транспортировки
вспененного
пенополистирола
7. Оборудование для
удаления моделей из
пресс-формы
6. Оборудование для
охлаждения
пенополистироловых
моделей в пресс-
формах
5. Оборудование для
спекания
пенополистирола
автоклавным
способом
9. Оборудование для
приготовления нанесе-
ния и сушки
противопригарных
покрытий
10. Оборудование для
транспортировки и
хранения окрашенных
пенополистироловых
моделей и блоков
11. Оборудование для
применения отходов
пенополистиролов
при производстве
моделей
12. Оборудование для
утилизации отходов
пенополистирола
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2015. № 3 (111) 45
Проблемы технологии формы
линии. Таким образом, при каждой формовке оператор должен произвести ввод,
либо подтверждение идентификационного кода формуемого изделия.
Благодаря предложенным системам сбора информации от оборудования отделе-
рис. 3. Локальная система сбора информации от оборудования отделения изготовления
литейных пенополистироловых моделей: Тп – температура пара; Тв – температура воды; Рп –
давление пара; Рвз – давление воздуха; hпл – уровень полистирола; СО, СО
2
– процентное
содержание СО и СО
2
в отходящих газах; СТ – процентное содержание стиролов; БНЗ – про-
центное содержание бензолов
46 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2015. № 3 (111)
Проблемы технологии формы
ния изготовления литейных пенополистироловых моделей появляется возможность
осуществлять постоянный контроль соблюдения выполнения технологического
процесса, выявлять возможные сбои в работе оборудования и производить мони-
торинг содержания вредных выбросов при работе технологического оборудования
отделения изготовления литейных пенополистироловых моделей.
Наименование
Контролируемые параметры
оборудования и технологи-
ческих операций
Тип датчика
Диапазон
измере-
ний
Установка вспенивания по-
листирола
давление пара, Рп, МПа;
температура среды в камере
вспенивания, Тс,
0С
Aplisens РС-28
термопара ТХК
0,0-0,5
90-150
Ванна подвспенивания
температура среды в камере
вспенивания, Тс,
0С
термопара ТХК 15-100
Бункер для вылёживания
вспененного полистирола
температура среды
в бункере, Тс,
0С
термопара ТХК 20-40
Полуавтомат модельный
давление пара
в пресс-форме, Рпп, МПа;
температура воды в
пресс-форме, Тж, 0С
Aplisens РС-28
термопара ТХК
0,0-0,5
15-90
Установка изготовления
литейных пенополисти-
роловых моделей (100 л)
давление пара в камере
агрегата, Рс, МПа;
температура в камере
агрегата, Рс,
0С
Aplisens РС-28
термопара ТХК
0,0-0,25
20-150
Установка изготовления
литейных пенополисти-
роловых моделей (400 л)
давление среды в камере
агрегата, Рс, МПа;
температура в камере
агрегата, Тс,
0С
Aplisens РС-28
термопара ТХК
0,0-0,25
20 -150
Ванна охлаждения пресс-
форм
температура воды в ванне,
Тс, ,
0С
термопара ТХК
10-50
Сушильный комплекс для
окрашивания, нанесения и
сушки противопригарных
покрытий
температура среды
в агрегате, Тс,
0С
термопара ТХК
20-80
Парогенератор
давление пара
в агрегате, Рс, МПа
Aplisens РС-28 0,1-1,0
Ёмкость для воды температура воды в ёмкости
термометр
сопротивления
ТСМ-1088
30-90
Охладитель воды ИВА 80
температура на входе и
выходе, Тв,
0С
термометр со-
противления
ТСМ-1088
15-90
точки съёма информации, параметры работы оборудования и техноло-
гических операций участка изготовления пенополистироловых моделей
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2015. № 3 (111) 47
Проблемы технологии формы
1. Дорошенко В. С. Производство металлических отливок по моделям из пенопласта в со-
временном машиностроении / В. С. Дорошенко // Строительные и дорожные машины. –
2014. – № 2. – С. 19-23.
2. Шалевская И. А. Экологический мониторинг образования вредных выбросов в цехе литья
по газифицируемым моделям / И. А. Шалевская, А. В. Богдан, В. О. Шинский // Металл
и литьё Украины. – 2015. – № 2. – С. 32-36.
3. Шалевская И. А. реализация эффективного экомониторинга объектов и процессов литей-
ного производства на основе сенсорных и локально-региональных сетей / И. А. Шалев-
ская // Литейщик россии. – 2014. – № 1. – С. 40-42.
4. Шинский И. О. Эффективные методы и средства построе ния помехоустойчивых сенсорных
сетей мониторинга технологических процессов и объектов литейного производства
/ И. О. Шинский, Б. М. Шевчук, О. М. Заставный // Металл и литьё Украины. – 2010. –
№ 8. – С. 34-39.
Поступила 25.02.2015
УДК 669.018.45
и. и. максюта, Ю. г. Квасницкая, А. В. нейма,
е. В. михнян, о. А. тихонова
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
ВыЖигАемые ППс-моДели КАК ПерсПеКтиВный
метоД УлУЧШениЯ КАЧестВА литых ДетАлей гтД*
Исследования, посвященные особенностям термодеструкции ППС-моделей, позволяют
учесть физико-химические превращения материала и определить основные температурно-
временные параметры в процессе получения сложнопрофильных отливок из жаропрочных
сплавов способом литья по выжигаемым моделям. Показано, что применение экструдиро-
ванного высокоплотного ППС улучшает степень шероховатости отливки и даёт возможность
избежать науглераживания приповерхностной зоны.
Ключевые слова: выжигаемая модель, керамическая форма, термодеструкция, экструди-
рованный пенополистирол, жаропрочный сплав.
Дослідження, присвячені особливостям термодеструкції ППС-моделей, дозволяють
врахувати фізико-хімічні перетворення матеріалу і визначити основні температурно-часові
параметри в процесі отримання складнопрофільних виливків з жароміцних сплавів способом
лиття за моделями, що випалюються. Показано, що застосування екструдованого ППС
підвищеної густини покращує ступінь шорсткості поверхні виливків і дає можливість уникнути
навуглецювання приповерхневої зони.
Ключові слова: модель, що випалюється; керамічна форма, термодеструкція, екструдований
пінополістирол, жароміцний сплав.
*работа выполнена под руководством д-ра техн. наук. проф. О. И. Шинского
|