Способ неразрушающего контроля прочности литейных оболочковых форм

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 891204(23)Приоритет до делам изобретений и открытийОпубликовано 23.12.81. Бюллетень47 Дата опубликовання описания 25.12,81(72) Автор изобретения А, С. Лакеев Институт проблем литья АН Украинской ССР(71) Заявительт(54) СПОСОБ НЕРАЗРУША 10 ЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ ЛИТЕЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРГ 1Изобретение относится к литейному производству, а именно к изучению прочности литейных форм.Наиболее близким по технической сущности является способ определения модуля упругости керамических форм по величине деформации разрушения образца-пластины при статическом изгибе 13 .Основными недостатками способа является использование образца-пластины, не отражающего реального формообразования на поверхности удаляемой затем модели, неточность определения величины деформации при разрушении образца вследствие необходимости приложения больших нагрузок (до 20-50 кгс/см при испытании керамических образцов), что вызывает обязательное смицацие хрупкого образца в местах соприкосновения с опорами при изгибе, либо в местах соприкосновения с захватами прибора для испытания на растяжение, Нельзя применить способ для контроля нарастания прочности форм с быстро протекаюцими химическими и физико-химическими процессами отверждения,так как достижение разрушающей нагрузки происходит довольно медленно,по сравнению со скоростью указанных процессов.Кроме того, длительное нагружение большими нагрузками капиллярно-пористых упруго-хрупких тел,каковыми чаще всего являются литейные Формы (пззеимутцественно оболочковые), ведет к развитию деформаций "усталости",микротрещин,в результате чего увеличиваются определяемые значения условной деформации3что искажает сам смысл определения модуля упругости. К тому же не фиксируется и це выдерживается постояннои скорость нагружения, которая оказывает существенное влияние на конечные показатели прочности. Цель изобретения - определение прочности оболочковых Форм в процес891204 се их изготовления и эксплуатации иупрощение техники эксперимента.Поставленная цель достигается тем,что к образцу в течение одной секунды прикладывают растягивающую нагруз -ку, равную 0,01-0,6 разрушающей нагрузки и измеряют величину мгновеннойдеформации растяжения образца.Чтобы исключить паразитическиедеформации и увеличить жесткостьконструкции образца для определениямодуля упругости использованы образцы-двутавры,Образец необходимо подвергатьнагрузке в течение минимально возможного времени, лучше всего грузитьмгновенно, т,е, в течение 1 с, Нопри этом необходимо как бы знать заранее, какую нагрузку нужно приложить,чтобы мгновенно разорвать образец,танккак даже меньшая предельной нагрузкапри ее мгновенном приложении обязательно разрушит хрупкий образец,Максимальное значение мгновенноприкладываемой к полому образцу-двутавру нагрузки, при которой образецне разрушается и практически не происходит деформирование его полокэто 0,6 разрушающей нагрузки, Принагрузках, равных 0,1-0,3 предельной,получены деформации, наиболее четкофиксируемые имеющимися самопишущимиприборами либо визуально по шкалеприборов с большим усилением, Применьших нагрузках деформации очень можными.,08 1,0. 0,88 1,3 0,92 0,75 0,96 0,83 1,22 1,2 1,22 0,96 1,0 0,95 1,О Определяемый модуль мгновенно-упругой деформации Е. является наиболее достоверным, надежным и стабильПоказатели 1 слой0,8 мм) малы, так, при нагрузках 0,01-0,09предельной они составляют единицымикрон, фиксировать их сложно, вероятность получить искажение резковозрастает, что дает основание считать такие нагрузки минимально возСледовательно, для достижения поставленной цели установлены предельные значения мгновенно прикладываемых к образцам нагрузок: минимальная - 0,01, а максимальная - 0,6разрушающей, рабочими нагрузками,как бы унифицирующими применяемуюаппаратуру, являются 0,1-0,3 разрушающей или 0,5-2 кг для оболочковыхформ, изготавливаемых по удаляемыммоделям, и изучаемых на этапах формообразования.По фиксируемым значениям деформаций рассчитывают физическую константу-модуль мгновенно-упругой деформации.Изобретение позволяет изучить механизм реально протекающих процессов деформационного формообразования,т,е, оценить влияние модели, находящейся внутри объемно-замкнутой оболочки, на ее прочность как при сушкеотверждении), так и при выплав -лении и прокаливании.Данные точности и надежности получаемых результатов приведены в таблице.чс ным критерием оценки прочности литейных форм на этапах формообразования,во-первых, потому, что применяют об891204 Формула изобретения Составитель Л. Семенова Редактор А. Шандор ТехредС. Мигунова Корректор М. Коста Заказ 11086/11 Тираж 872 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, ЖРаушская наб. д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4раэец, изготавливаемых по реальной технологии ( а не как образец-пластина, совершенно не учитывающий влияние модели на прочность формы, и имеющий дефекты-ребра жесткости ввиде продольных заусенцев по бокам), а во-вторых, Е - это физическая константа структуры материала, не зависящая от размеров образца, скорости нагружения, типа применяемых прибо О ров и аппаратуры.В результате применения нового способа исследования прочности литейных форм, преимущественно оболочковых, повышается эффективность научно исследовательских работ за счет определения ранее не определяемых характеристик и возможности обнаружения и объяснения неизвестных науке и практике явлений. За счет повыше ния надежности эксдеримента экономятся дорогие и дефицитные материалы, так как для установления истинного значения прочности требуется гораздо меньшее количество образцов. 25Оыенка технико-экономического эффекта изобретения показывает, что при снижении брака оболочек на 5-ОЕв связи с более надежной оценкой ихпрочности дает ( на программу выпускалитья по выплавляемые модулям 50 тыс. тв год) 600 тыс.руб. экономии. Способ неразрушающего контроляпрочности литейных оболочковых формвключающий деформацию и определениемодуля упругости образцов по величине их деформации, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что с целью определения прочности оболочковых форм впроцессе их изготовления и эксплуатации и упрощения техники эксперимента7.к образцу в течение одной секундыприкладывают растягивающую нагрузку,равную 0,01-0,6 разрушающей нагрузки и измеряют величину мгновеннойдеформации растяжения образца.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Литье по выплавляемым моделямс,Под ред. Шкленника Я.И.,Озерова В,А.М., 1971, с, 202-208.