Способ изготовления испытательных образцов из стержневой и формовочной смесей и устройство для его осуществления

,4 Ф гг ф СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 9), (1) 22 С 7 /Об, 9 00 ЕТЕН ИЕ ИЗ СВИДЕТЕЛАВОР" КОМУ ьединение ЬСКОХОЗЯЙ. (54) СПОС ТЕЛЬНЬХ И ФОРМО ВО ДЛЯ Е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное обпо технолоГии тракторнОГО и селствен НОГО машиностроения(56) Просяник Г,ВБобряков Г.ЛСоколова В,А,и др. Изготовление стержней в нагреваемол оснастке. - М,; Машиностроение, 1970, с, 69 - 71,Авторское свидетельство СССР1502157, кл, В 22 С У 06, 1989,ОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСПЫТАОБРАЗЦОВ ИЗ СТЕРЖНЕВОЙ ОЧНОЙ СМЕСЕЙ И УСТРОЙСТО ОСУШ,ЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относится к литеиному производству, в частности к изготовлению испытательных образцов из стержневой и формовочной смесей для испытаний,Известен способ изготовления стержней и форм, заключающийся в надуве смеси в оснастку с помощью сжатого азота,Известен также способ изготовления стержня, при котором в гнезда стержневого ящика, состоящего из половин, перед надувом в их рабочие полости стержневой смеси устанавливают стержень, предварительно изготовленный в другом стержневом ящике.Наиболее близкий к 1 лэобретению явля. ется способ изготовления испытательных образцов из стержневой смеси, заключающийся в заполнении смесью под действием(57) Использование: в литейном производстве для определения свойств смесей, Сущность изобретения: после отверждения и формлрования ооразца Опытной толщины проводят плоскопараллельный сдвиг образца или неотвержденной смеси, а на базовую плоскость образца во втором случае устанавливают накладку, выполненную из отвержденной испытательной смеси и нагретугодотемпературы базовой Плоскости образца, при этом осуществляют доотверждение Образца. Устройство для изготовления отвержденных образцов содеожит набор пластин, выполненный из взаимно перемещающихся парных пластин, ориентированных с помощью штырей, при этом значение зффе;тивного коэффициента теплопроводности набора пластин находится в пределах 0,5 - 0,7 Вт/м х град, 2 с, и 3 з,п. ф-лы, 11 ил., 1 табл. сжатого воздуха полости нагретой быстро- сменной рамки, последующем отверждении смеси и извлечении образца для испытания,Наиболее близким к изобретению является стержневой ящик, содержащий вставку с рабочей полостью, представлягощей собой набор пластин, установленных с зазором, при этом вентиляционное отверстие выполнено сквозным через корпус и вставку,Недостаток известного способа и устройства заключается в том, что они не обеспечивают полчченио достоверных результатов испытаний, Это обьлсняется тем, что образец отверждагот в условиях всестороннего нагрева с влиянием торцовьгх сторон, встречных тепловых потоков, при этом распределение температуры по се510 30 35 40 50 чениьо образца неодинаково, После извлечения образца из оснастки за счет аккумулированного тепла происходит дальнейший рост толщины его отвержденных слоев, поэтому результаты испытания образца на момент его извлечения из оснастки искажаьотся,Цель изобретения состоит в повышении достоверности результатов испытаний.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления испытательных образцов из стержневой и формовочной смесей, включающему заполнение смесью формообразующей полости оснастки, отверкдение образца, его извлечение из оснастки и испытания, отверждение образца производят послойно, после чего из оснастки удаляют часть образца, производя ее плоскопараллельный сдвиг, причем из оснастки удаляют отвержденный слой образца или неотвержденную часть образца, а на оставшийся отвержденный слой устанавливают накладку, которую предварительно нагревают до температуры свободной поверхности оставшеюся слоя, а дл олее полного приближения к реальному процессу отверждения накладку выполняют из отвержденной испытываемой смеси,Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве для изготовления испытательных образцов из стержневой и формовочной смесей, содержащем верхнюю, нижнюю и промежуточную плиты, промежуточная плита с формообраэуьощей полостью выполнена в виде набора разрезных пластин, установленных с возможностью перемещения относительььо одна другоьл, при этом эффективный коэффициент теплопроводности набора пластин в направлении теплового потока равен 0,5-0,7 Вт/м х град,На фиг, 1 изображено устройство для осуьцествления способа; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг, 3 - захват:, на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3, на фиг, 5 - ограничитель; на фиг, б- вид В на фиг. 5; на фиг, 7- накладка; на фиг. 8 - вид Г на фиг, 7; на фиг, 9 - устройство в рабочем положении при изготовлении отвержденного слоя образца, продолжительность нагрева которого равна времени отверждения:, на фиг. 10 - то же, при изготовлении отвержденного слоя, продолжительность нагрева которого превышает время Отверждения; на фиг, 11 график зависимости температуры в образце и пластинах по слоям от времени, .Устройство состоит из верхней 1 и нижней 2 нагреваемых плит, между которыми размещен блок 3 парных раэрезных пластин толщиной 3 мм, ориентированных с помощью штырей 4 (фиг. 1 и 2), Штыри закреплены на рамке 5, Нагреваемые плиты с блоком пластин размещены на стойке б, установленной на опоре 7. Б блоке пластин выполнена формообразующая полость, в которой отверждают испытательный образец. В верхней плите 1 вььполнено вдувное отверстие диаметром 15 мм, Устройство снабжено захватом 8 (фиг, 3 и 4) и ограничителем 10(фиг. 5 и Ь), имеющими регулируемые по высоте упоры ь и 11, При этом межосевые Оасстояния 1 упОров 9 и 11 и штырей 4 Одинаковы по величине. В комплект устройства ьзходит накладка 12 ьфиг, 7 и 8), выполненная иэ отвержденной испытываемой смеси,Устройство работает следуьощим образом.Нагретую нижнюю плиту 2 размещают на стойке 6 и опоре 7 ьфиг, 9), На плиту 2 устанавливают ненагретый блок 3 пластин,размещенный на рамке 5 и ориентированььый по штырям 4, При этом рамка 5 со штырями 4 под действием собственьього веса перемещается вниз и располагается на опоре 7, тем самым штыри 4 выходят из огверстий блока 3 пласьин и пластины становятся свободными ддя сдвига, На блок 3 пластин по направдяьощим стойьи б устанавливают нагретую или ненагретуьо верхнюю плиту 1, Злементы устройтва фиксируют прижатием сверху песке.1,: вным приспособлением, Под действием сатого воздуха с давлением 520+52 кПа из пескодувного приспособпения через вдувное отверстие верхней плиты 1 производят заполнение формообразуьощей полости испытываемой смесью, В момент надува фиксируют время начала процесса отверждения слоев, После надува пескодувное поиспособление отдоляьот и устройство освобождают от фиксации, С одной стороньь в отверстия блока 3 пластин сверху устанавливаьот ограничитель 10, Упоры 11 предварительно вььставляьот на высоту оставляемых пластин, С противоположной сторон ы в отверстия блока 3 пластин устанавливают снизу захват 8, Упоры 9 захвата 8 предварительно выставляют на высоту удаляемых пластин, По истечении времени формирования отвержденного испытательного слоя с помощью захвата 8 производят плоскопараллельный сдвиг пластин с отвержденным слоем до полного исклочения контакта с неотвержденной частью образца, При этом огранлчитель 10, упираясь в торец верхней плиты 1, устраняет перемещение оставшихся пластин, Удаленные пластины разъединяют и отвержденный сдай извлекают ддя проведения испытаний, например, определения51015 20 30 40 45 50 прочности при растяжении, влажности, газотворнасти.При изготовлении отвержденного слоя, продолжительность нагрева которого превышает время отверждения, после заполнения испытываемой смесью формообразующей полости в отверстия блока 3 пластин с одной стороны снизу устанавливают ограничитель 10 (фиг, 10). Упоры 11 ограничителя 10 предварительно выставляют по высоте оставляемого для нагрева слоя. С противоположной стороны в отверстия блока 3 пластин сверху устанавливают захват 8. Упоры 9 захвата 8 предварительно выставляют по высоте удаляемых пластин, Па истечении времени форми.рования отвержденнаго слоя с помощью захвата 8 производят пласкапараллельный сдвиг пластин с неотверкденнай частью образца до полного исключения контакта с отвержденным слоем, При этом верхнюю плиту 1 поддеркивают, а после окончания сдвига отделяют от устройства, или отделяют непосредственно перед сдвигом, Ограничи- тель 10, упираясь в торец нижней плиты 2,устраняет перемещение пластин с атвержденным слоем при сдвиге, На свободную поверхность оставшегося атвержденнаго слоя устанавливают накладку 12, предварительно нагретую да температуры свободной поверхности оставшегося слоя, Ограничитель 10 отделяют от устройства. Захват 8 устанавливаат в отверстия пластин с остав шимся слоем образца, По истечении заданного времени нагрева накладку.12 удаляют а с помощью захвата 8 производят плоскопараллельный сдвиг пластин до исключения контакта с нижней плитой, Пластины разьединяют и отвержденный слой извлекают для проведения испытаний, До начала изготавления предварительно определяют продалкительность формирования отвержденного слоя с помощью щупа; периодически внедряя его в образец в процессе отверждения до упора в отвержденный слой,Работа с устройством может производиться на лабораторной пескодувной машине или других аналогичных машинах,Для устранения деформаций и трещин в отвержденнам слое при сдвиге на контактирующие со слоем плоскости плит 1 и 2 наносят разделительное покрытие, например, КЭ 60-09. При этом сдвиг производится вручную без заметных усилий. Эффективные коэффициенты теплопроводности набора пластин и испытцваемой смеси в направлении теплового потока равны и находятся в пределах 0,5-0,7 Вт/м х град. Значение па сравнению с данными таблицы незначительна расширены с учетом влияния состава смеси(данные таблицы получены экспериментальным путем),Экспериментально доказано фиг. 11), что различие температуры по слоям в смеси и пластинах устройства во времени не превышает 10%, что позволяет получать достаточно достоверные результаты испытаний.Выравнивание эффективных коэффициентов теплапроводности блока пластин и смеси позволяет реализовать плоскопараллельный характер отверждения, что устраняет влияние торцовых сторон, встречных тепловых потоков. Распределение температуры па сечению образца становится одинаковым. Осуществляя плоскопараллельный сдвиг отвержденного слоя образца, устраняют влияние вышележащих слоев на результаты испытаний. Нагрев отвержденного слоя после сдвига неотвержденной части образца позволяет изготовить для испытаний атвержденный слой, время нагрева которога превышает время отверждения, и сохранить при этом условия реального процесса отверждения. Все это обеспечивает повышение достоверности результатов.Приращение прочности изготовленных отвержденных слоев образца от момента сдвига да аазрушения при испытаниях не превышает 30 по сравнению с истинным значением, чта позволяет достаточно достоверно оценивать качество стержней и форм.Использование предлагаемого способа изготовления испцтательнцх образцов из стержневой и формовочной смесей и устройства позволяет по сравнению с существующими более полно приблизить к реальному процессу отверждения, исключить влияние вышележащих слоев неотвержден ной смеси после извлечения отвержденного слоя на результаты его испытаний, изготавливать отвержденный слой образца с превышением продолжительности нагрева над временем отверждения, и тем самым повысить достоверность результатов испытаний.Ф о р мула и за брете ни я 1. Способ изготовления испытательных образцов из стержневой и формовочной смесей, включающий заполнение смесью Формообразующей полости оснастки, отверждение образца, его извлечение из оснасткиииспытания, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытаний, отверждение образца производят послойно, после чего из оснастки удаляют часть образца, производя ее плоскопараллельнцй сдвиг.2, Способ по п,1, отл ича ю щийс я тем, что из сснастки удаляют отвержденный слой образца,1752484 О,О,3, Способпоп.1, отличающийся тем, что из оснастки удаляют неотвержденную часть образца, а на оставшейся отвержденный слой устанавливают накладку, которую предварительно нагревают до температуры свободной поверхности оставшегося слоя,4. Способ пои. 3, отл ич а ю щи йся тем, что, с целью более полного приближения к реальному процессу отверждения, накладку выполняют из отвержденной испытываемой смеси,5, Устройство для изготовления испытательных образцов из стержневой и формовочной смесей, содержащае верхнюю, нижнюю и промежуточную плиту, а в промежуточной плите выполнена формообразующая полость, отл и ч а ю ще е с я тем, что, с 5 целью повышения достоверности результатов испытаний, промежуточная плита выполнена в виде набора разрезных пластин, установленных с возможностью перемещения относительно одна другой, при этом эф фективный коэффициент теплопроводностинабора пластин в направлении теплового потока равен 0,5-0,7 Вт/м х град,СоставителТехред М.М С.Колтуноргентал Редактор Н,Рогулич Пали оррект Тираж Подписнотвенного комитета по изобретениям и открц113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 каз 2719 ВНИИПИ Го при ГКН ьский ко изводственно-изда Ю Ю 1 Я У т "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10