Приспособление для испытания прочности формовочных и стержневых смесей в зоне конденсации влаги

 

Изобретение относится к литейному производству. Цель изобретения - повышение точности и производительности экспериментальных работ. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом приспособлении гильза 1 для формирования образца 2 выполнена с внутренней проточкой, в которую установлено съемное кольцо 4 из нержавеющей стали с гарантированным зазором в 0,05-0,1 мм между верхними торцами гильзы 1 и кольца 4, при этом высота кольца равна 3-5% высоты гильзы 1 и соответствует средней толщине отслаивающейся при образовании ужимины корочки формовочной смеси. Для гарантированного разрушения образца по зоне конденсации влаги независимо от длительности испытания испытуемый образец 3 вместе с кольцом 4 должен быть установлен до начала приложения разрушающей нагрузки на 8-10 мм выше верхнего торца гильзы. 2 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbfTHSIM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4424978/27-02 (22) 21.04.88 (46) 30.08.90. Бюл. М 32 (71) Научно-исследовательский институт автотракторных материалов (72) Ф.С.Кваша, l0.М.Смирнов, В ° В.Жуков, Е.И,Журавлев, 3.ф.Крутикова и А.!О.Кузьмин (53) 621 ° 742.21(088.8) (56) Медведев Я.И. и Валисовский И.В.

Технологические испытания формовочных материалов. М.: Машиностроение, 1973, с. 130-131.

„,Я0„„1589122 А 1 (gg)5 01 3/24, B 22 C 1y00

2 (54) ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ИСПИТАНИЯ

ПРОЧНОСТИ ФОРМОВОЧНЫХ И СТЕРЖНЕВЫХ

СМЕСЕЙ В ЗОНЕ КОНДЕНСАЦИИ ВЛАГИ (57) Изобретение относится к литейному производству. Цель изобретения повышение точности и производительности экспериментальных работ. Поста вленная цель достигается тем, что в предлагаемом приспособлении гильза

1 для формирования образца 2 выполнена с внутренней проточкой, в которую установлено съемное кольцо 4 иэ нержавеющей стали с гарантирован15891?2 ным зазором в 0,05-0,1 мм между верхними торцами гильзы t и кольца .4, при этом высота кольца равна 3-5i высоты гильзы 1 и соответствует средней толщине отслаивающейся при образовании ужимины корочки формовочной смеси. Для гарантированного

Изобретение относится к литейному производству, а именно к приспособлениям для испытания формовочным и стержневых смесей.

Цель изобретения - повышение точности и производительности экспериментальных работ.

На фиг. 1 изображено предлагаемое приспособление; на фиг. 2 — то же, в момент проведения испытания на прочность.

Приспособление состоит из гильзы

1 с фиксатором 2 для закрепления ее в устройстве для проведения испытания. В верхней части гильзы 1 выпол. нена расточка, в которую при уплотнении образца 3 вставляют кольцо 4 с заплечиками, обеспечивающими удержание высушенной корочки 5 смеси при испытании. Нижний торец кольца 4 опирается о торцовую поверхность расточки гильзы, а между верхними торцами кольца 4 и гильзы 1 имеется гарантированный зазор, равный 0,05-0,1 мм.

Высота кольца 4, равная 3 — 5i высоты гильзы, соответствует средней толщине отслаивающейся при образовании ужимины корочки смеси.

Приспособление работает следующим образом, Гильзу 1 с расположенным в ней кольцом 4 и образцом 3 смеси, уплотненным на стандартном лабораторном копре, устанавливают в устройство для проведения испытания и фиксируют в нем. На торцовую поверхность гильзы опускают печь, предварительно нагретую до 300-350 С.

Наличие гарантированного зазора между верхним торцом гильзы и кольца в процессе нагрева смеси и формирования зоны конденсации влаги предотвращает надрывы и смещения эоны конденсации влаги образца при соприкосновении плоскости нагревателя с кольцевой крышкой.

По истечении времени нагрева, обеспечивающего образование высушен15

50 разрушения образца по зоне конденсации независимо от длительности испытания испытуемый образец 3 вместе с кольцом 4 должен быть установлен до начала приложения разрушающей нагрузки на 8-10 мм выше верхнего торца гильзы. 2 ил., 3 табл. ной корочки 5, по толщине приблизительно равной высоте кольца 4 (2535 с), печь снимают с образца и он выдвигается из гильзы на 8-10 мм для освобождения эоны 6 конденсации влаги. К выдвинутому из гильзы кольцу 4 с высушенной корочкой 5 смеси прикладывают сдвигающую нагрузку и определяют ее величину в момент разрушения образца. Кроме того, при установке датчика перемещения предлагаемое приспособление может быть использовано для измерения деформаций эоны 6 конденсации влаги при сдвиге.

Освобождение зоны конденсации влаги перед приложением нагрузки предотвращает необходимость выполнять предварительные испытания с целью подбора времени. нагрева образца, обеспечивающего точное расположение зоны конденсации влаги в зазоре между двумя кольцами гильзы к моменту окончания приложения разрушающей нагрузки.

Испытания предлагаемого приспособления показали, что точность получаемых при его применении результатов значительно выше по сравнению с результатами, получаемыми на известном приспособлении. Для проведения сравнительных испытаний прочности формовочных смесей в зоне конденсации влаги при сдвиге в лаборатории НИИАТИ испытывались смеси, отобранные с производственных участков изготовления чугунных отливок Андроповского производственного объединения моторостроения (АПОИ) и литейного цеха серого чугуна ЗИП.

Составы формовочных смесей представлены в табл. 1.

Результаты испытаний прочности смесей в зоне конденсации влаги при сдвиге с применением предлагаемого приспособления и прототипа представлены в табл. 2.

1589122

Т а б л и ц а 1

1! и/и

Смесь

Состав смеси, мас.

Бенто- ОгнеОборотная отработанная

Песок

1К02Б

Уголь

Древесная му ка

Влага нит гранулированный упорная глина смесь

95,4 - 0,4

92,80 0,45

4,2

4,1

0,15

94,3 0,8

0,2

3,2

91,8 1,3

0,4

3,5

Каждое испытание повторялось три раза. По результатам испытаний вычислялись оценки математического ожидания Х и дисперсии S. Точность испытания определялась вычислением коэффициента вариации, равным — ° 100K.

1 .Как следует из табл. 2, при использовании приспособления-прототипа 10 наблюдается черезвычайно большой разброс результатов испытаний, а коэффиS циент вариации, равный — 1003 на поХ рядок выше, чем при применении пред- 15 лагаемого приспособления.

Для оценки чувствительности приспособления-прототипа при испытаниях формовочных смесей приведенного в табл. 1 состава был использован ста - 20 тистический метод сравнения средних при известных дисперсиях. Оценивалась неслучайность расхождений средних значений испытаний смесей 2 и 1; 3 и 2, 4 и 2 при использовании приспособле- 25 ния-прототипа. Результаты оценки приведены в табл. 3.

Различие в результатах испытаний смесей 2 и 1 с применением приспособления-прототипа с вероятностью выво- 30 да 0,95 значимо, поскольку абсолютная величина отношения t превосходит значение t(ð). В остальных случаях это

1 Глинистая наполнительная (РПОМ)

2 Единая бентонитовая (АПОМ) 2,5

3. Высокопрочная для линии

"К-В",(ЗИЛ) 1,5

4 Высокопрочная бентонитовая для линии

"Диэа" (ЗИЛ) 3,0 расхождение незначимо. В то же время различие в результатах испытаний тех же смесей при использовании предлагаемого приспособления во всех случаях существенно.

Таким образом предлагаемое приспособление позволяет достаточно надежно, точно и быстро контролировать формовочные смеси по прочности в зоне конденсации влаги и тем самым способствовать сокращению брака по ужиминам в литейных цехах.

Формула изобретения

Приспособление для испытания прочности формовочных и стержневых смесей в зоне конденсации влаги, содержащее гильзу для образца формовочной и стержневой смесей и кольцо для фиксации подсушенного слоя смеси, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности экспериментальных работ, гильза выполнена с внутренней кольцевой проточкой, а кольцо имеет в поперечном сечении Г-образную форму и размещено в упомянутой кольцевой проточке горизонтальной полкой вверх, при этом высота кольца равна 3 - 5>. высоты гильзы, а высота проточки больше высоты кольца на 0,05 - 0,1 мм.

1589122

Таблица2

)Г л/л сиесь

Предлагаемое приспоблгние

Прототип

Прочность в зоне конденсации при сдвиге, гс/сн

Оценки точности испытания

Прочность в вона конденсации при сдвиге, гс/сн

Оценки точности испытания

Опыт — IOO

0п ыт гг 1 3

34,2

3! 5

I,36 4,2

39 в3 48,6 25, 2 37,8 l, 7 3 1, 2

84,9 116 7 64,2 88.8 26,4 29,8

114,3 100 5 51 6 98 7 46 5 47 О

32,7 32,7

74,1, 78,3 76,2

2,8

75,9

2,1

82,5

90,9 88,8 4,8

5,4

93>0

4,2

1 92,3 1 26, 9 244, 5 87 . 8 49,8 3 1,4

167,4

162,6 !67, !

I 71,0

2,5

Таблица 3

Вероят- t(P) ность вы- таблич" вода (3 ) ное

Сравниваемые смеси

Х - Х1

t S,/n, З /n

1,96 Значимое

1496 Незначимое

1 96 Незначимое

Составитель O.Белков

Техред )1. ()еpjjloKooG Корректор О.Кравцова

Редактор А.Ревин

Заказ 2534 Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )((-35, Раушская наб., д. 4/ 5

Производственно-из (ательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина,101

Глинистая налолнительная (480N)

Единая бентоннтоеая (4ПОН) бысокопрочная для пинии чК-Вн, (ЗИЛ)

Высокопрочная бентоннтоеая для линии пдиэап (ЭИЛ), 2"1

3 "2

4-3

3.05

0,65

0,4

0,95

0,95

0,95

Значимость расхождеНИЯ