Прибор для определения динамических характеристик формовочных смесей

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХР СПУБЛИН 9) БОИ)(54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ ОсудАРстВенный нОмитетО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Московский автомеханический институт(56) Авторское свидетельство СССР М 601604, кл, Г, 01 И 19/02 1976.Казанцев С.Н, Развитие представле ний о механизме импульсного уплотне" ния литейных Форм с целью расширения области использования метода и разработки машин для его осуществления. Дис. на соиск. учен. степ. канд, техн. наук. М.: МАМИ, 1984.(57) Изобретение относится ному производству. Цель из приближение условий испыта напряженного состояния ор смеси к реальным и расшире логических возможностей пр полость 5 для испытываемой образованную резиновой обо поддоном 16 и стаканом 8 с обжатым кольцевым уплотнен сверху засыпают навеску см отверстие в цилиндрическом затем заполняют гидравлице к литей- бретенияия сложно"овочнойие технобора. Всмеси,очкой 4,буртами,ем 11,си церезстакане 8, афкую камеру3 рабоцей жидкостью через отверстиев основании 1, Навеску смеси предварительно обжимают, создавая в гидравлической камере давление предварительного обжатия для предотвращениягоризонтальных деформаций смеси приуплотнении. Затем смесь подвергаютнагружению, Конструкция прибора позволяет проводить исследования характера изменения деформации смеси,роста вертикальных и боковых напряжений в элементарном объеме Формовочной смеси в полном объеме всеготехнологического цикла уплотнения(от разрыхленного состояния смесидо уплотненного образца) при скоростях нагружения, соответствующих реальным скоростям нагружения при динамических способах уплотнения.1 ил.Изобретение относится к литейномупроизводству, а именно к устройствамдля определения различных динамических характеристик Формовочных смесей, и может быть использовано в исследовательских работах по испытанию Формовочных смесей для изготовления Форм25Цель изобретения - приближениеусловий испытания сложно-напряженного состояния Формовочной смеси к еереальному состоянию в производственном цикле и расширение технологических возможностей прибора,Для достижения поставленной целив приборе, содержащем основание, корпус рабочей камеры из прозрачногоматериала, заполненной рабочей жид,костью, полость, размещенную внутрирабоцей камеры и образованную резиновой оболочкой с испытываемой смесью,крышку, в отверстии которой установлен механизм нагружения,причем во 40внутренней полссти механизма нагружения размещен датчик давления механизмподачи смеси в полость резиновойоболоцки и система контроля, механизмподачи смеси выполнен в виде цилинд рического стакана с буртами и установлен в отверстии крышки с возможностьювертикальнь 1 х перемещений, а механизмнагружения размещен внутри стакана наего буртах и совершает с ним одновременное движение в момент нагружения Формовочной смеси, при этом камера для испытания смеси выполнена герметичной, цто обеспечивается фиксацией резиновой оболочки между крышкой55и уплотнительным кольцом, основаниеми прижимной втулкой, а также обжатием механизма подачи смеси кольцевымуплотнением. Герметизация обеспечивает возможность увеличения скорости нагружения элементарного объема Формовочной смеси, причем, воэможность вертикальных перемещений механизма подачи смеси обеспечивается созданным запасом гофрированной резиновой оболоцки. Прибор содержит также систему контроля для регистрации изменения деформации смеси под действием сжимающих нагрузок, вертикальных и боковых напряжений возникающих в Формовоцной смеси при ее уп.потнении.На чертеже схематицески изображен предложенный прибор.Прибор состоит из основания 1,корпуса 2 рабочей камеры из прозрачного материала (например, из плексиглаза для визуального наблюдения заФормой уплотненного образца при отработке технологических режимов нагружения), гидравлицеской камеры 3 срабочей жидкостью, размещенной внутри рабочей камеры резиновой оболочкич с полостью 5 для испытываемой смеси,крышки 6, в отверстии которой установлен механизм нагружения - поршень7, механизма подачи смеси в полостьрезиновой оболочки - стакан 8 с буртами, причем механизм нагружения размещен внутри стакана на его буртах.Герметизация камеры для испытаниясмеси обеспечивается Фиксацией рези-.ной оболочки между крышкой 6 и уплотнительным кольцом 9, основанием 1и прижимной втулкой 10, а также обжатием механизма подаци смеси кольцевымуплотнением 11. Динамическое уплотнсние Формовочной смеси осуществляетсячерез механизм нагружения - поршень7, на который устанавливается насадка 12 с утопленным шариком для центровки удара,15487 Система контроля за процессом уплотнения Формовочной смеси состоитиз датчика 13 давления с гидравлическим преобразователем 14 для регистрации вертикальных напряжений, который размещен во .внутренней полостимеханизма нагружения, датчика 15 давления для регистрации вертикальныхнапряжений в нижней части элементарного объема смеси, который размещен вподдоне 1 б, датчика 17 давления длярегистрации боковых напряжений, возникающих в Формовочной смеси при ееуплотнении (так как жидкость в гидравлической камере практически несжимаема, то принимаем, что давление, возникающее в гидравлической камере,соответствует боковому давлению, возникающему в элементарном объеме Формовочной смеси в процессе ее уплотнения), датчика 18 перемещений реостатного типа с жесткой фиксацией намеханизме нагружения, служащего длярегистрации развития осевой деформации смеси во времени и ее конечнойвеличины. Сигналы от датчиков давле"ния и датчика перемещения поступаютчерез усилитель 19 на регистрирующуюаппаратуру - осциллограф 20. 30Работа прибора осуществляется следующим образом,В полость 5 для испытываемой смеси, образованную резиновой оболочкой4, поддоном 1 б и стаканом 8 с бурта."ми, обжатым кольцевым уплотнением 11,35производится сверху засыпка навескисмеси через отверстие в цилиндрическом стакане Р, затем осуществляетсязаполнение гидравлической камеры 3рабочей жидкостью (глицерином) с помощью насоса через отверстие в основании 1. Опорожнение камеры происходит через это же отверстие перепускным краном, который перекрывает подачу жидкости от насоса и открывает выход на слив и наоборот, Для выходавоздуха из камеры при закачиваниижидкости в крышке имеется регулировочный винт, который закрывает отверстие, соединяющее полость камеры с ат 50мосферой (не показано), В стакан сбуртами устанавливается механизм нагружения - поршень 7, Навеску смесипредварительно обжимают, создавая в,гидравлической камере давление пред 1варительного обжатия, для предотвращения горизонтальных деформаций смесипри уплотнении. Затем смесь подверга 17бют нагружению. Нагружение может быть . как статическое (пресс) так и динамическое (падающий груз, укрепленный на подвижной траверсе, или импульсно- ударное нагружение), Герметизация ис" пользуемая в данной конструкции прибора, обеспечивает возможность увеличения скорости нагружения элементарного объема смеси до 10-12 м/с, что соответствует скорости нагружения формовочной смеси в реальных производственных условиях при динамических способах уплотнения (например. при импульсном способе уплотнения). Тен" зометрические датчики регистрируют зависимости напряжение - нагрузка и деформации - нагрузка при различных скоростяхнагружения Формовочной смеси. При обработке данных получаем параметры, характеризующие упругие, вязкие, пластические, релаксационные свойства Формовочных смесей, например модуль упругости, время запаздывания максимумов деформации от:максимумов напряжения, время релаксациии другие параметры.Конструкция предложенного прибора предусматривает возможность извлечения уплотненного образца через отверстие в основании (при удалении поддона) и дальнейшее определение технологических параметров формовочной смеси (газопроницаемость, прочность на сжатие).Таким образом, использование предложенного прибора для определения ди" намических характеристик Формовочных смесей позволяет максимально прибли" зить условия испытания сложно-напряженного состояния формовочной смеси к реальным и расширить технологические возможности прибора, т.е. конструкция прибора позволяет проводить исследования характера изменения деФормации смеси, роста вертикальных и боковых напряжений в элементарном объеме Формовочной смеси в полном объеме всего технологического цикла уплотнения формовочной смеси от ее разрыхленного состояния до уплотненного образца, причем герметизация прибора обеспечивает возможность исследования процесса уплотнения Формовочной смеси при скоростях нагружения, соответствующих реальным скорос" тям нагружения при динамических способах уплотнения. Кроме того, конструкция прибора позволяет проводить1548717 Составитель С.ТепляковТехред М,Ходанич Корректор Н Кучерявая Редактор В,Данко Заказ 138 Тираж 487 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, И, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород ул, Гагарина,101 опыты по одновременному определениюразличных характеристик формовочнойсмеси при заданной скорости нагружения, что дает возможность подобратьсоставы смесе й для любого динамического способа уплотнения таким образом, цтобы получить литейную Формулучшего качества, а в кснечном итоге,это дает положительныйзкономическийэффект.Формула и з обре те н ия Прибор для определения динамических характеристик Формовочных смесей, 1 ,содержащий основание, рабочую камеру ,из прозрачного материала, заполненную рабочей жидкостью, полость, разме.щенную внутри рабочей камеры и образованную резиновой оболочкой с испытываемой смесью, крышку, в отверстии которой расположен механизм нагружения испытываемой смеси, выполненныйв виде поршня и вместе с датчикомдавления, механизм подачи смеси в камеру прибора и систему контроля,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью приближения условий испытаниясложно-напряженного состояния формовочной смеси к ее реальному состоянию в производственном цикле и расширения технологических возможностейприбора, механизм подачи смеси в камеру выполнен в виде цилиндрическогостакана с буртами и установлен вкрышке с возможностью вертикальныхперемещений, а механизм нагруженияразмещен внутри стакана и имеет возможность контактирования с оуртами,при этом камера для испытания смесивыполнена герметичной,