20763

Испытание свойств формовочных смесей

Лабораторная работа

Производство и промышленные технологии

Литейное производство Лабораторная работа №12 Испытание свойств формовочных смесей Цель работы: изучение методов определения газопроницаемости и прочности формовочных смесей и влияния состава смеси на ее свойства. Лабораторные бегуны; лабораторный копер; технические весы с разновесами; сушильный шкаф с термометром для измерения температуры до 300 С; приборы для определения пределов прочности смеси при растяжении и сжатии; металлическая гильза с поддоном; выталкиватель; стержневой ящик; мензурка; коробка для смесей; сухой песок; формовочная...

Русский

2013-07-31

146.22 KB

39 чел.

Раздел 2. Литейное производство

Лабораторная работа №12 Испытание свойств формовочных смесей

Цель работы: изучение методов определения газопроницаемости и прочности формовочных смесей и влияния состава смеси на ее свойства.

Оборудование и материалы. Лабораторные бегуны; лабораторный копер; технические весы с разновесами; сушильный шкаф с термометром для измерения температуры до 300 °С; приборы для определения пределов прочности смеси при растяжении и сжатии; металлическая гильза с поддоном; выталкиватель; стержневой ящик; мензурка; коробка для смесей; сухой песок; формовочная глина; угольный порошок.

Общие сведения

Формовочные и стержневые смеси получают из свежих материалов и бывшей в употреблении формовочной смеси. Исключение составляют некоторые стержневые смеси, состоящие только из свежих материалов, и наполнительные, состоящие из отработанной смеси. Процесс приготовления смесей разделяют на три этапа: 1) подготовка свежих формовочных материалоь; 2) подготовка оборотной смеси; 3) перемешивание всех составляющих.

В лабораторных условиях смесь приготовляется из свежего, предварительно высушенного и просеянного песка. В связи с этим рассмотрим лишь третий этап приготовления смеси. Для перемешивания наиболее часто используются бегуны. С их помощью смесь перемешивается, каждая песчинка под катком получает вращательное движение. При этом она покрывается тонкой оболочкой глины.

В смешивающий аппарат сначала загружают сухие материалы: песок и угольный порошок; затем добавляют воду и после двух-трех минут смешивания вводят глину.

Свойства подученной смеси зависят от зернового cqcTaBa исходного кварцевого песка, свойств и количества связующих материалов, количества воды и определяются путем испытаний на прочность, газопроницаемость, пластичность, противопригар- ность, податливость и т.д. Основными из этого перечня считаются прочность и газопроницаемость, поэтому в данной лабораторной работе рассматриваются способы испытания на прочность в сухом и сыром состояниях и метод нахождения величины газопроницаемости.

Газопроницаемость — это способность смесей вследствие своей пористости пропускать образующиеся в форме в процессе ее апивки газы. Газопроницаемость растет с увеличением размеров и однородности зерен песка, а также по мере уменьшения плотности набивки и содержания глины и влаги.

Для испытания смеси на газопроницаемость из нее изготавливают стандартные образцы диаметром 50±02 мм на лабораторных копрах (рис.2.1).

Металлическую гильзу 9 устанавливают на поддон 1 и в нее высыпают навеску (примерно 170 г) формовочной смеси. При этом следят за тем, чтобы поверхность насыпанного слоя смеси была горизонтальной. Подъемником 3 копра поднимают шток 4 и груз 6; на станину устанавливают поддон с гильзой, осторожно и плавно опускают боек 2, закрепленный на штоке, в гильзу до соприкосновения со смесью. После этого вращением рукоятки 8 и эксцентрика 7 уплотняют смесь тремя ударами груза 6. Высота образца в

гильзе после уплотнения должна быть 50±0,8 мм. Эту высоту контролируют по трем горизонтальным рискам, нанесенным на стойке 5 станины. Совпадение верхнего торца штока со средней риской соответствует высоте образца 50 мм. Крайние риски указывают на допустимое отклонение. После уплотнения гильзу с поддоном снимают с копра, отделяют поддон от гильзы и образец вместе с гильзой устанавливают на прибор для испытания газопроницаемости.

Для определения газопроницаемости через стандартный образец пропускают 2000 см3 воздуха, при этом фиксируют давление воздуха перед образцом и время его прохождения через образец.

Газопроницаемость можно найти как

Рис.2.1. Лабораторный копер

где V — объем воздуха, прошедшего через образец; h — высота образца, см; Fплощадь поперечного сечения образца, см2; р — давление воздуха перед образцом, Па; τ — время прохождения воздуха через образец, мин.

Для определения газопроницаемости применяют специальный прибор (рис.2.2).

Рис.2.2. Схема прибора для

определения газопроницаемости

Гильзу с уплотненным образцом 7 устанавливают в чашке затвора 9 прибора, смонтированного на станине II. Прибор состоит из бака 5, в котором помещается колокол 3. В крышку колокола впаяна трубка 4, скользящая внутри трубки 6, впаянной в дно бака. Трубка 4 имеет отверстие для выхода воздуха. Бак наполняется водой так, чтобы объем под колоколом был изолирован от атмосферы. Этот объем соединен через трубки с трехходовым краном 10. После установки гильзы с образцом с помощью ручки 1 поднимают колокол и набирают 2000 см3 воздуха. При этом полость под колоколом через трехходовой кран соединяется с атмосферой. Затем трехходовой кран поворачивают так, чтобы воздух из-под колокола проходил через образец. Колокол опускается вниз и под действием собственного веса создает давление 0,5 кПа, достаточное для испытания на газопроницаемость крупнозернистых смесей. Для испытания мелкозернистых смесей требуется давление 1 кПа. Оно достигается за счет использования добавочного груза 2. Колокол опускается до тех пор, пока верхняя отметка на колоколе не совпадет с краем бака. Это значит, что из-под колокола через образец прошло 2000 см3 воздуха. Время его прохождения фиксируют с помощью секундомера. Давление воздуха перед образцом замеряют с помощью водяного манометра 13 и трубки 12. Газопроницаемость может быть определена ускоренным методом, для чего в комплекте прибора имеются два ниппеля 8 с калиброванными отверстиями диаметрами 0,5 и 1,5 мм. Эти отверстия обеспечивают определенный минутный расход воздуха, что исключает необходимость пропускания объема воздуха, равного 2000 см3, и определения времени его прохождения. В этом случае достаточно получить показание водяного манометра. Газопроницаемость определяется в зависимости от давления по табл.2.1. При этом для испытания смеси газопроницаемостью более 50 применяют ниппель с отверстием диаметром 1,5 мм, а для смеси с меньшей газопроницаемостью — ниппель с отверстием диаметром 0,5 мм.

Прочностью смеси называют ее способность выдерживать внешние нагрузки без разрушения. Широко распространены два метода определения прочности: на сжатие и растяжение. Прочность на сжатие определяется, как правило, на влажных образцах, а прочность на растя-

Рис.2.3. Прибор для определения прочности на сжатие

жение — на образцах, прошедших предварительную сушку. Для определения прочности на сжатие во влажном состоянии можно использовать образцы для испытания на газопроницаемость. С этой целью образец выталкивается при помощи деревянного вкладыша и помещается на прибор для испытания на сжатие (рис.2.3).

Образец устанавливают на площадку 3 рычажного прибора, предварительно установив указатель 5 каретки 7 на нулевое деление шкалы рычага 4. Затем с помощью винта 1 и верхней площадки 2 зажимают образец. Вращением рукоятки 6 винта 8 перемещают каретку 7 до тех пор, пока под действием сжимающей нагрузки образец не разрушается; при этом указатель фиксирует на рычаге разрушающее давление с точностью до 5 кПа.

Рис.2.4. Эскиз стандартного

образца для испытаний на разрыв

Испытание проводят на трех образцах. Предел прочности принимают равным среднему значению. Если это значение отличается от одного из трех показаний больше, чем на 10%, испытание должно быть повторено на вновь приготовленной смеси.

Смесь в сухом состоянии чаще всего испытывают на разрыв. Для этого делают стандартные образцы в виде плоской восьмерки (рис.2.4).

Таблица 2.1

Газопроницаемость смесей

 

Образец уплотняется в металлическом ящике на лабораторном копре тремя ударами и высушивается. Сухой охлажденный образец устанавливается в зажимах 1 прибора для испытания (рис.2.5). Для этого рычаг 3 устанавливают в горизонтальное положение с помощью груза 2. Вращением гайки 7 поднимают нижний захват в верхнее крайнее положение, устанавливают образец, затягивают зажимы до плотного соприкосновения их с образцом. После этого оттягивают затвор 4. Дробь из воронки 5 высыпа-

Рис.2.5. Прибор для испытаний на разрыв

ют в ведро 6 и накладывают на образец постепенно возрастающее усилие. В момент разрыва образца рычаг 3 падает; при этом затвор 4 перекрывает выходное отверстие воронки 5. Дробь взвешивают и определяют прочность образца на разрыв σ:

σ= kP/F,

где k — коэффициент, зависящий от соотношений плеч прибора; Р — разрушающая нагрузка, определяемая взвешиванием дроби, Н; F = 6,2510-4 м2 — площадь образца.

Порядок проведения работы

1. Приготовить по три образца из каждой смеси для испытаний на растяжение и установить их в печь для сушки образцов.

  1.  Изготовить по три образца из каждой смеси для испытания на газопроницаемость и определить ее для различных смесей.
  2.  Определить прочность смеси на сжатие во влажном состоянии.
  3.  Определить прочность смеси на разрыв в высушенном состоянии.
  4.  Оценить зависимость газопроницаемости и прочности.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

75350. Особенности социально-экономического и политического развития Испании в V-XI веках 51.5 KB
  Особенности социальноэкономического и политического развития Испании в VXI вв. Вандалы переправились далее в Северную Африку вестготы и свевы остались в Испании которая была в конце V в. Оно занимало кроме Испании всю Южную Галлию до Луары на севере Бискайского залива йа западе Средиземного моря и реки Роны на юговостоке. В вестготской Испании начали развиваться феодальные отношения.
75351. Англия в V-XI веках 62 KB
  Завоевание Британии англосаксами После того как римские войска в начале V в. были выведены из Британии населённой бриттами кельтами на её территорию стали массами вторгаться германские племена саксованглов и ютов жившие между Эльбой и Рейном область расселения саксов и на Ютландском полуострове область расселения англов и ютов. Англосаксонское завоевание Британии продолжалось свыше 150 лет и закончилось в основном в начале VII в. Столь длительный характер завоевания объясняется прежде всего тем что кельтское население Британии...
75352. Германия в X-XI веках 42 KB
  В состав Германии входили следующие герцогства из которых каждое было заселено определённым германским племенем так называемые племенные герцогства: Саксония и Тюрингия между притоками Рейна и Эльбой; Франкония по реке Майну и среднему течению Рейна; Швабия по верхнему течению Дуная и Рейна а также его притока Неккара и Бавария по среднему течению Дуная я его притоков к востоку от реки Лех. К...
75353. Крестовые походы. Их причины, предпосылки, социальный состав и цели участников. Первый крестовый поход 61.5 KB
  Папа указал и на земные выгоды ожидающие крестоносцев на Востоке. Не ожидая подхода основных сил рыцарейкрестоносцев бедняки устремились вперед. Путь крестоносцев через византийские владения сопровождался повальным грабежом местного населения. Император Алексей 1 опасаясь нашествия крестоносцев которых утонченная верхушка византийского общества не без основания считала варварами старался воспрепятствовать объединению их ополчений в Константинополе.
75354. Особенности социально-экономического и политического развития Италии в XI-XIII вв. Причины незавершенности политической централизации Италии 44 KB
  Особенности социально-экономического и политического развития Италии в XI-XIII вв. Причины незавершенности политической централизации Италии. Государственная самостоятельность которую получили многие города Северной и Центральной Италии к концу XII в. коммуны с консульским правлением сложились в десятках городов Северной и Центральной Италии в Падуе Ферраре Кремоне Генуе Пизе Сьене Болонье и многих других.
75355. Особенности социально-экономического и политического развития Италии в XIII-XV веках 61 KB
  Завоевание Южной Италии и Сицилии норманнами. многие города Южной Италии и Сицилии добились от феодальных сеньоров вольностей участия представителей горожан в органах судебно-административной власти. Южной Италии и Сицилии норманнами норманнский правитель рожер II образовал Сицилийское королевство объединив в нем Южную Италию и Сицилию При норманнах в Южной Италии и на Сицилии завершился процесс складывания феодальных отношений.
75356. Конкурентоспроможність потенціалу підприємства 312 KB
  Конкурентоспроможність потенціалу підприємства та її рівні. Класифікація методів оцінки конкурентоспроможності потенціалу підприємства. Прикладні моделі оцінки конкурентоспроможності потенціалу підприємства. Методи оцінки конкурентоспроможності потенціалу підприємства в зарубіжній практиці.
75357. Структура і графоаналітична модель потенціалу підприємства 119 KB
  Під структурою системи, якою є потенціал підприємства, розуміють мережу найбільш суттєвих, стійких (інваріантних) звязків між елементами. На думку М.Ф. Овчинникова, структура представляє собою «інваріантний» аспект системи. В.И.Кремянський також звертає увагу на те, що структура виражає не усю сукупність звязків обєкту
75358. ФОРМУВАННЯ ПОТЕНЦІАЛУ ПІДПРИЄМСТВА 374.5 KB
  Методичні та організаційноекономічні засади формування потенціалу підприємств Формування потенціалу підприємства це процес ідентифікації та створення спектру підприємницьких можливостей його структуризації та побудови певних організаційних форм задля стабільного розвитку та ефективного відтворення. Розглянемо більш детально що представляє собою процес формування потенціалу підприємства. Властивості економічної системи Властивості економічних систем дозволяють виокремити загальні...