Файл: Медведев Я.И. Технологические испытания формовочных материалов.pdf

Согласно ГОСТу 2189—62 при испытании используются об­

с высоты 50 мм. После уплотнения высота образца должна быть —50,0 ± 0,8 мм. Таким образом, работа уплотнения на единицу объема смесей при стандартном испытании всегда остается по­ стоянной и равной 0,1дж/см3.

Различные смеси имеют раз­ ные объемные веса и уплот­ няются неодинаково, поэтому вес образца не является стан­ дартным.

Предел прочности при сжатии смеси определяют на специальных приборах, при этом к плоским торцам об­ разца вдоль его оси прикла­ дывают равномерно возраста­ ющую нагрузку.

Обычно влажные образцы испытывают на сжатие на ры­ чажном приборе типа 051 Усманского завода. На этом приборе можно испытывать смеси с пределом прочности при сжатии не более 1,25 кгс/см2; точность измере­ ния до 0,01 кгс/см2.

Прочность на сжатие вы­ сушенных смесей определяют на таких же образцах и по той же схеме, что и для влаж­ ных смесей (см. рис. 24). Для испытания можно использо­ вать универсальный прибор типа 083 Усманского завода.

В этом приборе груз, отклоняясь от вертикали, оказывает давле­

Однако широко распространенные формовочные смеси обла­ дают в высушенном состоянии значительно большим пределом прочности при сжатии (например, смеси на жидком стекле). Такие смеси испытывают на специально сконструированных прес­ сах (см., например, гл. V I и работу [29]). Кроме того, предел испытания прибора 083 может быть несколько увеличен, если использовать образцы смесей меньшего диаметра, например 30 мм. Обязательным условием при таком изменении методики испыта-

Прочность образцов, изготовленных в старой гильзе, значи­ тельно ниже прочности образцов, изготовленных в новой гильзе. При этом давление, которое необходимо приложить к образцу для выталкивания его из старой гильзы, почти в 2 раза больше, чем полученная прочность смеси, в то время как давление, необ­ ходимое для выталкивания образца из новой гильзы, почти в 2 раза меньше прочности образца. Таким образом, в старой гильзе при приложении больших выталкивающих усилий происходит раз­ рушение образца.

Резкое увеличение усилия, потребного для выталкивания об­ разца из старой гильзы, связано с состоянием ее поверхности. Средняя величина микронеровностей рабочей поверхности новой гильзы составляет 0,4 мкм, старой гильзы — 8 мкм-

На результаты испытаний также влияет состояние горизон­ тальной поверхности прессующего пуансона и днища гильзы, так как отсутствие четких граней на торцовых поверхностях образца может способствовать его частичному разрушению при выталки­ вании из гильзы.

Состояние поверхности гильзы необходимо контролировать,

ности смеси на сжатие.

При определении прочности смеси на сжатие (так же как и любой другой прочности) необходимо учитывать, что получаемые значения прочности являются в некоторой степени условными, характерными только для данного размера образца, принятого за стандартный. По данным работы [64], при испытании формовоч­

Согласно данным табл. 10 влияние размеров образцов на проч­ ность смесей при сжатии тем заметней, чем выше прочность соб­ ственно смеси.

Естественно, что такие колебания в свойствах смесей затруд­ няют их использование в расчетах элементов формы.

Прочность на разрыв. Испытаниям на разрыв подвергают во влажном состоянии образцы смеси диаметром и высотой 50 мм, уплотняемые тремя ударами стандартного копра в особой гильзе,

разделенной на две части перпендикулярно оси. Образец смеси удерживается в каждой части гильзы выточенными в них коль­ цевыми канавками (рис. 26). При испытании половины гильзы

Рис. 26. Схема опредеРис. 27. Пневматический прибор для опреде­ ления прочности смеления прочности на разрыв влажных смесей сей на разрыв во влаж­

ном состоянии

зец через специальную головку, которая перед уплотнением смеси прочно соединяется с гильзой, чтобы исключить преждевременный разрыв образца.

Перед испытанием в прибор подают воздух, сжимающий пру­ жину 6; затем рукояткой 4 поднимают магнит 3, и прибор устанав­ ливают на головку гильзы. При опускании магнита прибор центри­ руется и соединяется с испытуемым образцом, вентиль 8 откры­ вается и давление воздуха в приборе медленно падает. При этом пружина разжимается и через поршень 7, шток пружины, шаровой шарнир 5, магнит и головку растягивает образец. Напряжение, при котором происходит разрушение образца, определяют по ма­ нометру, отградуированному в гс/см2.

При определении прочности на разрыв смеси непосредственно в форме на свободное место на подмодельной плите устанавливают головку с центрирующим кольцом. После уплотнения и кантовки

формы прибор устанавливают на центрирующее кольцо и произ­ водят измерение.

Точность и воспроизводимость результатов испытаний на этом приборе зависит прежде всего от пластичности смесей; например, для песчано-бентонитовых смесей с добавкой 1% крахмальных веществ область рассеивания показаний прибора составляет 3%.

Оказалось, что прочность смеси на разрыв более чувствительна к изменению некоторых факторов, чем прочность на сжатие. Если прочность на сжатие смеси в зависимости от размера зерен песка

Рис. 28. Зависимость прочности на сжатие (а) и разрыв (б) от степени уплот­ нения смесей, содержащих бентонита:

1 - 6%; 2 — 7,5%; 3 — 9%

и степени угловатости их изменяется на 220%, то при том же изме­ нении размера и формы зерен песка прочность на разрыв изме­ няется на 750%. Прочность на сжатие при увеличении степени уплотнения смеси монотонно увеличивается (рис. 28, а), в то время как прочность на разрыв имеет максимум, смещающийся вправо по мере уменьшения содержания бентонита (рис. 28, б).

Испытание смесей на разрыв в высушенном состоянии согласно ГОСТу 2189—62 производят на специальных образцах-восьмерках с расчетным сечением 6,25 см2, уплотняемых в специальном стерж­ невом ящике типа 037 Усманского завода тремя ударами груза на стандартном копре. Образцы испытывают либо на известном ры­

Прочность на срез. Предел прочности смесей на срез опреде­ ляется на стандартных цилиндрических образцах диаметром и высотой 50 мм, уплотняемых тремя ударами копра. При опреде­ лении прочности на срез к противоположным половинам торцов