STRESZCZENIE ROZPRAWY DOKTORSKIEJ Uniwersalny model

mgr inż. Sergiusz Ciskowski
Wydział Mechaniczny
Politechnika Wrocławska
STRESZCZENIE ROZPRAWY DOKTORSKIEJ
Uniwersalny model matematyczny procesu impulsowego zagęszczania
mas formierskich
W niniejszej rozprawie doktorskiej przedstawiony został uniwersalny model matematyczny
procesu impulsowego zagęszczania mas formierskich oraz wyniki badań eksperymentalnych procesu
impulsowego zagęszczania.
Podstawą do opracowania tego modelu matematycznego był opis dynamiki głowicy
impulsowej oraz opis dynamiki procesu deformacji i zagęszczania mas formierskich, sformułowany na
bazie modelu reologicznego, stanowiącego szeregowe połączenie n elementarnych modeli lepko–
sprężystych, z których każdy stanowi warstwę badanego słupa masy formierskiej o zadanej masie mi.
Czynnikiem wymuszającym zagęszczanie masy formierskiej w tym układzie jest siła pochodząca od
pędu sprężonego powietrza wychodzącego z głowicy impulsowej. Własności lepkie i sprężyste masy
formierskiej opisują współczynniki kt i kc w funkcji stopnia zagęszczenia δ.
Wyznaczenie tych współczynników możliwe jest na podstawie znajomości zależności VL,
określającej prędkość przejścia fali ultradźwiękowej przez masę formierską w funkcji stopnia
zagęszczenia δ.
Poprawność opisu opracowanym modelem matematycznym procesu impulsowego
zagęszczania mas formierskich zweryfikowana została na podstawie analizy porównawczej wyników
badań eksperymentalnych i symulacyjnych modelu matematycznego. Badania przeprowadzono dla
różnych nastaw początkowych głowicy impulsowej, stosując masy formierskie różniące się rodzajem
i zawartością bentonitu oraz wilgotnością. Badania eksperymentalne miały na celu wyznaczenie
przebiegów nacisków całkowitych pci na trzech wysokościach zagęszczanego słupa masy h1=150 mm,
h2=100 mm, h3=50 mm, w zależności od wybranych wartości ciśnienia początkowego sprężonego
powietrza w zbiorniku akumulacyjnym głowicy impulsowej: p0=0,5÷0,6÷0,7 MPa. Na podstawie
analizy zamieszczonych wyników badań można stwierdzić, że sformułowany model matematyczny
bardzo dobrze, pod względem ilościowym i jakościowym, opisuje proces impulsowego zagęszczania
mas formierskich.
W rozdziale 7 niniejszej pracy zaprezentowano przykładowe możliwości zastosowania
opracowanego modelu matematycznego do oceny efektywności oraz optymalizacji procesu
impulsowego zagęszczania mas formierskich. Zebrano przykładowe wyniki badań symulacyjnych
opracowanego uniwersalnego modelu matematycznego, pokazujące wpływ warunków pracy głowicy
impulsowej, gabarytów skrzynki formierskiej oraz składu użytej masy formierskiej na np. ciśnienie p2
wymuszające zagęszczanie masy formierskiej, ciśnienie pu, będące wynikiem zagęszczenia masy
formierskiej oraz wartości wytrzymałości na ściskanie Rc. Możliwość wyznaczenia korelacji pomiędzy
poszczególnymi parametrami procesu impulsowego zagęszczania mas formierskich potwierdza, że
opracowany model matematyczny może znaleźć zastosowanie do optymalizacji procesu
impulsowego zagęszczania mas formierskich oraz do oceny jego efektywności.