Файл: Медведев Я.И. Технологические испытания формовочных материалов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 118
Скачиваний: 1
F — площадь |
поперечного сечения образца в см2; |
Ар — перепад |
давления воздуха перед образцом и за ним |
в гс/см2;
т— продолжительность прохождения объема воздуха Q через данный образец в мин.
Приборы, используемые для определения газопроницаемости формовочных смесей, должны обладать герметичностью, возмож ностью пропускать соответствующее количество воздуха через образец смеси при соответствующем перепаде давления (10 гс/см2 или 10 см вод. ст.) и возможностью определения давления воз духа перед образцом (пе репад давления до и после образца).
Схема подобного прибо |
|
|
|
|
|||||||||
ра, |
наиболее |
|
распростра |
|
|
|
|
||||||
ненного в СССР и в других |
|
|
|
|
|||||||||
странах, представлена |
на |
|
|
|
|
||||||||
рис. 13. Воздух из-под ка |
|
|
|
|
|||||||||
либрованного |
колокола |
/, |
|
|
|
|
|||||||
плавающего в баке 2 с |
|
|
|
|
|||||||||
водою, |
через |
отверстие |
3, |
|
|
|
|
||||||
трубку |
4 |
колокола, |
труб |
|
|
|
|
||||||
ку 5 бака и трехходовой |
|
|
|
|
|||||||||
кран 6 поступает в по |
|
|
|
|
|||||||||
лость 9 |
в |
металлической |
|
|
|
|
|||||||
гильзе |
10 |
с |
исследуемым |
Рис. |
13. Схема прибора для определения |
||||||||
образцом смеси |
11. |
В |
за |
||||||||||
газопроницаемости |
формовочных |
и стержне |
|||||||||||
висимости |
от |
давления |
|||||||||||
|
вых смесей |
|
|||||||||||
воздуха |
под |
колоколом |
/, |
|
|
|
|
||||||
газопроницаемости |
|
образца смеси и диаметра ниппеля 7 в поло |
|||||||||||
сти |
9 |
создается |
определенное |
давление |
воздуха "р, |
замеряе |
|||||||
мое |
водяным |
|
манометром 15. Манометр сообщается с поло |
||||||||||
стью 9 трубкой 12, |
прикрытой колпачком 8. |
Емкость 13 |
является |
резервуаром для воды манометра 15. Вода в резервуар нали вается через отверстие, которое при эксплуатации прибора должно быть плотно закрыто пробкой 14. Образцы для испытания на газопроницаемость имеют те же размеры, что и образцы для
определения прочности смеси на сжатие, т. е. диаметр 50 |
± 0,2 мм |
и высоту 50 ± 0,8 мм. Их изготовляют в специальной |
металли |
ческой гильзе. Испытание на газопроницаемость проводят до определения прочности.
Вес стандартных образцов, изготовленных из различных формовочных и стержневых смесей, зависит от текучести и уплот няемое™ последних и составляет 150—185 г. Уплотнение образ цов производится на лабораторном копре троекратным ударом груза весом 6,35 кг, падающего с высоты 50 мм. При замере газо проницаемости гильзу вместе с уплотненным в ней образцом плотно укрепляют в затворе прибора.
более совершенным является специальный патрон Фишера, кото рый начал широко использоваться в СССР.
Патрон Фишера (рис. 14) имеет на внутреннем диаметре резино вое уплотнение (цилиндрический мешок). Сухой образец осто рожно помещают в патрон и под резиновое уплотнение подают воздух с помощью имеющегося при патроне насоса, что обеспе чивает плотное облегание резиной цилиндрической поверхности образца. Затем приспособление устанавливают на затвор прибора и испытание производят обычным образом.
Патрон И. И. Городнева (рис. 15) состоит из цилиндрического двухступенчатого корпуса /, к раструбу которого с внутренней
стороны |
последовательно |
на |
|
|
||||
клеивают микропористую ре |
|
|
||||||
зиновую |
втулку |
6, |
четыре |
|
|
|||
сегмента |
|
2 и микропористую |
|
|
||||
втулку |
7. |
Сегменты 2, явля |
|
|
||||
ющиеся металлическими про |
|
|
||||||
кладками |
между |
двумя |
эла |
|
|
|||
стичными резиновыми втулка |
|
|
||||||
ми, имеют винты 4 с гайками5, |
|
|
||||||
фиксируемыми |
в |
осевом |
на |
|
|
|||
правлении вилками |
3, |
вхо |
|
|
||||
дящими в кольцевые проточки |
|
|
||||||
гаек. Точность |
и надежность |
Рис. 15. Патрон И. |
И. Городнева для |
|||||
работы |
патрона |
|
зависит |
от |
||||
|
определения газопроницаемости сухих |
|||||||
правильного положения |
сег |
стандартных |
образцов |
ментов. При установке сухого
образца в патрон поворотом гаек 5 увеличивают внутренний диаметр втулки 7, а затем образец зажимают и патрон устанавливают на затвор прибора для определения газопрони цаемости. Степень износа резиновой втулки 7 проверяют специаль ным калибром, диаметр которого равен диаметру испытываемого образца.
Кроме описанных приспособлений, существуют другие при способления для замера газопроницаемости сухих образцов [77].
Определение газопроницаемости формовочных и стержневых смесей не ограничивается использованием только стандартных образцов. В ряде случаев, особенно при проведении специальных исследовательских работ, используют образцы, размеры которых отличаются от стандартных; например при определении газопро ницаемости смесей для изготовления оболочковых форм и стерж ней, прокаленных керамических форм и т. п. В этих случаях реко мендуют, с целью приближения условий испытания смесей к усло виям их «работы» в форме, использовать образцы, соответству ющие по толщине оболочковым формам. Следует оговориться, что при этом нельзя использовать значения газопроницаемости смеси, указанные в таблице прибора, а нужно производить вычи сления по формуле (7) с учетом фактических размеров образца.
Для приведения значений газопроницаемости таких |
образцов |
к стандартным можно использовать следующую формулу: |
|
К=3,94К'~, |
(8) |
где К' — газопроницаемость нестандартного образца, непо средственно замеренная на приборе;
h' и F' — высота и площадь сечения нестандартного образца смеси.
Специальный прием необходим для определения газопрони цаемости двуслойных образцов или газопроницаемости красок
ипокрытий. Приведенную газопроницаемость многослойного
образца Кп находят по формуле [23]
|
|
к |
ht |
- { - ft а + • •• + h„ |
|
|
Q |
|
|
|
|
_ Jh_ |
_L Jh_ |
Jhi_ |
' |
( ' |
|
где /Сі, /(2. • • -у |
Kn |
— газопроницаемость |
отдельных слоев |
об |
||||
|
|
|
разца; |
|
|
|
|
|
hi, h2, |
• • ., |
hn—толщина |
отдельных |
слоев образцов. |
|
|||
По формуле (9) можно рассчитать газопроницаемость отдель |
||||||||
ного слоя |
образца, |
зная |
его |
приведенную |
газопроницаемость |
и газопроницаемости других слоев. В частности, для определения газопроницаемости слоя краски, пасты или покрытия можно использовать следующий прием. Сначала определить газопрони цаемость обычного стандартного (как правило, сухого) образца К\
высотой h1 |
= 50 мм. Затем образец покрыть слоем |
краски тол |
|||||
щиной |
h2. |
Покрытие подсушить и затем по прибору |
найти приве |
||||
денную |
газопроницаемость |
окрашенного |
образца |
Кп. |
|||
Газопроницаемость краски |
/ ( 2 рассчитывают |
по формуле |
|||||
|
|
*«= |
+ |
к |
• |
|
<10> |
Некоторые исследователи пытаются разработать методы опре деления газопроницаемости смесей непосредственно в уплотнен ных формах. Из-за несовершенства используемых приспособле
ний метод, изложенный |
в работе |
[178], не дает стабильных |
пока |
заний, поэтому он не |
может быть рекомендован для цехового |
||
контроля. |
|
|
|
Более совершенную |
методику |
предложил Л. Петржела |
[113], |
использовав принцип дифференциального измерения сопротивле ний при прохождении воздуха через исследуемый образец смеси и специальный клапан. Поступающий в прибор (рис. 16) сжатый воздух распределяется по двум каналам: к соплу 2, подводящему воздух к исследуемому образцу / смеси, и через сопло 4 к изме рительному клапану 5. В зависимости от газопроницаемости (и размеров) образца / и пропускной способности клапана создается определенный перепад давления, фиксируемый манометром 6. 32
При равных сопротивлениях образца и клапана манометр нахо дится в нулевом положении; градуировку клапана (выравнивание сопротивлений при испытании образца смеси) производят по шкале 3. Сжатый воздух подается резиновой грушей.
Прибор делают переносным с мембранным дифференциальным манометром. Шкала прибора находится на специальном диске, размещенном в гильзе для установки образца смеси. Рабочую часть прибора выполняют из резины, что обеспечивает требуемую герметичность контакта с исследуемым образцом.
Прибор работает в любом положении и может быть~использо-
ван как для определения стан |
|
|
|
|
|
|
|||||||
дартной |
газопроницаемости об |
|
|
7 |
|
|
|
||||||
разцов, |
так и для определения |
|
|
|
|
|
|||||||
газопроницаемости |
непосред |
|
|
|
|
|
|
||||||
ственно |
форм |
и |
стержней. |
В |
|
|
|
|
|
|
|||
последнем |
случае получаемые |
— г |
|
І |
— |
Ф |
л |
||||||
значения |
газопроницаемости |
" |
=у |
|
L — |
|
|||||||
являются |
относительными, |
так |
|
2 |
L |
|
|
|
|||||
как фильтрация |
воздуха про |
|
|
|
|
||||||||
исходит в объеме смеси, отли |
|
|
|
|
|
|
|||||||
чающемся |
от |
стандартного об |
|
|
XX |
|
|
|
|||||
разца формой |
и |
размерами. |
|
|
|
|
|
|
|||||
Прибор Л. Петржела (при |
|
|
|
|
|
|
|||||||
соответствующей |
градуировке) |
|
|
|
|
|
|
||||||
можно |
вмонтировать |
в |
подмо- |
Рис. |
16. Схема прибора Петржела для |
||||||||
дельную плиту |
или |
в |
модель |
определения газопроницаемости |
образ |
||||||||
для определения |
степени уплот |
|
цов |
смеси, форм |
и |
стержней |
нения форм.
По ГОСТу 2189—62 предусматриваются два метода определе ния газопроницаемости: нормальный и ускоренный.
Нормальный метод основан на непосредственном использо вании формулы (7). Через испытываемый образец пропускается 2000 см3 воздуха и замеряется давление газов перед образцом
(показание манометра) и время прохождения |
указанного объема |
||||
воздуха (секундомером). Если объем газов выразить через |
см3, |
||||
площадь сечения образца — через |
см2, |
высоту образца — через |
|||
см, |
показание манометра — через |
гс/см2 |
и |
время — через |
мин, |
то |
газопроницаемость будет иметь |
размерность смЧ(г-мин). |
Еди |
ница газопроницаемости, определенная нормальным методом, представляет собой объем газов, проходящий через 1 см2 поверх
ности образца, имеющего высоту 1 см, за время |
1 мин при перепаде |
||
давления 1 гс/см2. |
Согласно ГОСТу |
2189—62 |
газопроницаемость |
выражается числом без указания размерности. |
|||
Ускоренный метод определения |
газопроницаемости основан |
||
на использовании |
формулы [11] |
|
|
3 Я . И . М е д в е д е в |
33 |