Испытание газопроницаемости формовочных и стержневых смесей

Результаты проверки прибора:

Давление по манометру со снятым чугунным кольцом

______________см.водяного столба

Давление по манометру с установленным чугунным кольцом

______________см.водяного столба

время прохождения воздуха через отверстие пробки

___________1,5 мм

_________0,5 мм

 

	Формовочная смесь	Стержневая смесь
Нормальный метод	Ускоренный метод	Ускоренный метод. Польс-кий прибор	Ускоренный метод
Р	τ	К	Р	К	Р	К	Р	К
1 образец
2 образец
3 образец
Среднее
Ошибка, %

 

Р- давление в см. водяного столба

Ошибка D= (Кмах – Кмин)/Кмах)*100%

 

Принял: Преподаватель

Выполнил: Студент

 

 

Лабораторная работа №6

ИСПЫТАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФОРМОВОЧНЫХ

СМЕСЕЙ В ЗОНЕ КОНДЕНСАЦИИ.

Состав задания:

Приготовление смеси влажностью 4,5% +-0,2% (см. Лабораторную работу №2)

Изготовление образцов для механических испытаний.

Проведение механических испытаний при высоких температурах. Обработка результатов.

6.1. Испытание механических свойств формовочных смесей в зоне конденсации.

В общем случае прочность на сжатие в сыром состоянии связана с влажностью формовочной смеси следующей зависимостью (Рис.6.1)

σ_сж.-прочность на сжатие, σ_з.к.- прочность в зоне конденсации_{, Wр}- рабочая(оптимальная) влажность смеси.

При оптимальной влажности и при неизменном соотношении вода/глина прочность на сжатие в сыром состоянии достигает максимальных значений.

При заливке сырой формы расплавом происходит мгновенное испарение воды на внутренней поверхности формы, с образованием сухой песчаной корки.. Образовавшийся водяной пар переносится вглубь литейной формы и конденсируется за сухой коркой, при соприкосновением с более холодными частями формы. В этих местах происходит превышение влажность практически в 2 раза относительно исходной рабочей влажности.

В результате наблюдается резкое снижение прочности в зоне конденсации (рис.6.1).Это может приводить к подутию в размерах отливок и к поверхностным дефектам отливок «ужиминам». Также в условиях автоматизированных формовочных линий (АФЛ) в больших размерах опок у которых отсутствуют крестовины, при перемещении формы без подопочного шитка происходит вываливание смеси вместе с кустом отливок. АФЛ при этом останавливается для устранения неполадок. Повышение прочности в зоне конденсации можно достичь путем активации бентонитов(добавления соды).

6.2. Изготовление образцов для испытаний прочности в зоне конденсации.

Изготовление образцовдля механических испытаний при высоких температурах производится в специальной гильзе с крышкой, внутренний диаметр которой составляет 50мм.Уплотнение смеси в гильзе производится тремя ударами на лабораторном копре. До требуемой плотности(масса уплотненного образца составляет 160+-15г.

6.3. Порядок выполнения работы.

Рис. 6.2. Прибор для испытаний формовочных смесей на прочность в зоне конденсации

1-станина,2-рукоятка, 3-стакан, 4-гильза, 5-испытуемый образец, 6-крышка, 7-толкатель-плунжер, 8-кронштейн, 9-тросик, 10-баночка для сухого песка (дроби), 11-коромысло, 12-колонна, 13-колонна,14- упор, 15- рычаг для опускания и подъема печи, 15-рейка, 16- направляющие, 17-печь на кварцевых, силитовых стержнях, 18- асбестовая площадка, 19- милливольтметр, 20- автотрансформатор,21-фиксатор.

Для проведения испытания используется прибор (рис.6.2). Прибор представляет собой двухпозиционную установку для нагрева и разрыва испытуемого образца 50х50. Нагрев образца осуществляется печью, в качестве нагревательных элементов использованы три кварцевых силита 8х180х85, напряжение сети 220В/50А,Температура рабочей поверхностипечи при испытании составляет 900 С⁰ и поддерживается автотрансформатором 20, что фиксируется хромель-алюминиевой термопарой и милливольтметром 19. Разрыв образца по зоне конденсации производится рычажно-весовым устройством, путем нагружения сухим песком (дробью).

Гильза 4 с испытуемым образцом 5 устанавливают на станине 1 в стакане 3. Положение гильзы фиксируется штырем при повороте её в стакане. Для предотвращения влияния сил трения крышки и гильзы на результат испытания, образец после нагрева выдвигается из гильзы 4 толкателем 7 соединенным посредством штифта с рукояткой 2. Положение плунжера на высоте регулируется фиксатором 21.

Нагрев образца производится электропечью 17, которая поднимается и опускается на крышку 6(выполнена из теплопроводного материала) гильзы 4 с помощью эксцентрикового кулачка с ручкой 15. От вращения вращения печи предохраняют направляющие 16.Фиксация нагревателя по высоте, для обеспечения постоянного зазора 0.5 мм. Между крышкой 6 и жароупорной стальной пластиной в нижней части печи осуществляет упор 14. электропечь укреплена на траверсе 8, вращающейся вокруг колонны 12. Фиксация траверсы в рабочем положении осуществляется сектором со штифтом 12. На противоположном конце траверсы установлено нагружающее устройство, в состав которого входит: коромысло 11,тросик с захватом 8 и баночки10 для сухого песка.После окончания нагрева (время нагрева составляет 25с.). При влажности образца 4,5%, при этом расстояние до зоны конденсации составит 5,1мм и будет находится в образце между крышкой и краем гильзы), печь 17 поднимается и быстро вращением отводится в сторону и опускается на азбестовую площадку 18, для сохранения тепла эл. печи. Образец при помощи рычага 2 и плунжера 7 выдвигается из гильзы и к крышке подводится захват разрывного устройства. Разрыв образца по зоне конденсации производят путем высыпания сухого песка в баночку 10 со скоростью 20-30 г/с до момента отрыва крышки с корочкой смеси.

6.4. Определение величины прочности в зоне конденсации.

Величину прочности в зоне конденсации рассчитывают по формуле:

σ_з.к.= (Р-р)/F

Р – масса баночки с сухим песком, р – масса баночки, F-площадь образца (F=19,6см²).

Результаты испытаний заносят в протокол

ПРОТОКОЛ №6

Испытаний к лабораторной работе №6