Прибор для определения динамических характеристик формовочных смесей

 

Изобретение относится к литейному производству. Цель изобретения - приближение условий испытания сложно-напряженного состояния формовочной смеси к реальным и расширение технологических возможностей прибора. В полость 5 для испытываемой смеси, образованной резиновой оболочкой 4, поддоном 16 и стаканом 8 с буртами, обжатым кольцевым уплотнением 11, сверху засыпают навеску смеси через отверстие в цилиндрическом стакане 8, затем заполняют гидравлическую камеру 3 рабочей жидкостью через отверстие в основании 1. Навеску смеси предварительно обжимают, создавая в гидравлической камере давление предварительного обжатия для предотвращения горизонтальных деформаций смеси при уплотнении. Затем смесь подвергают нагружению. 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 (от разрыхленного состояния смеси до уплотненного образца) при скоростях нагружения, соответствующих реальным скоростям нагружения при динамических способах уплотнения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>Ы8 1г л > (51) 5 С 01 М 19/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BT0PCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4462961/31-02 (22) 19.07.88 (46) 07.03 ° 90. Бюл. N 9 (71) Московский автомеханический институт (72) Г.М.Орлов, Т.В.Постнова и Б.П.Благонравов (53) 620.172.21(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 601604, кл. Г 01 »> 19/02„ 1976.

Казанцев С.Н. Развитие представлений 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.

2 (54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФОРМОВОЧНЫХ

СМЕСЕЙ (57) Изобретение относится к литейному производству. Цель изобретенияприближение условий испытания сложно" напряженного состояния формовочной смеси к реальным и расширение технологических возможностей прибора. В полость 5 для испытываемой смеси, образованную резиновой оболочкой 4, поддоном 16 и стаканом 8 с буртами, обжатым кольцевым уплотнением 11, сверху засыпают навеску смеси через отверстие в цилиндрическом стакане 8, а ф затем заполняют гидравлическую камеру

1548717

3 рабочей жидкостью через отверстие в основании 1. Навеску смеси предварительно обжимают, создавая в гидравлической камере давление предварительного обжатия для предотвращения горизонтальных деформаций смеси при уплотнении. Затем смесь подвергают нагружению. Конструкция прибора позволяет проводить исследования характера изменения деформации смеси, Изобретение относится к г итейному производству, а именно к устройствам для определения различных динамических хараКтеристик формовочных сме.сей, и может быть использовано в исследовательских работах по испытанию формовочных смесей для изготовления форм °

Цель изобретения - приближение условий испытания сложно-напряженного состояния формовочной смеси к ее реальному состоянию в производственном цикле и расширение технологических возможностей прибора.

Для достижения поставленной цели в приборе, содержащем основание, кор пус рабочей камеры из прозрачного материала, заполненной рабочей жид,костью, полость, размещенную внутри рабочей камеры и образованную резино вой оболочкой с испытываемой смесью, крышку, в отверстии которой установлен механизм нагружения,при- ем во 4О внутренней полссти механизма нагружения размещен датчик давгвния,, механизм подачи смеси в полость резиновой оболочки и система контроля, механизм подачи смеси выполнен в виде цилинд рического стакана с буртами и установ лен в отверстии крышки с возможностью вертикальных перемещений, а механизм нагружения размещен внутри стакана на

его буртах и совершает с ним одновременное движение в момент нагружения формовочной смеси, при этом камера для испытания смеси выполнена герметичной, что обеспечивается фиксацией резиновой оболочки между крышкой

55 и уплотнительным кольцом, основанием и прижимной втулкой, а также обжатием механизма подачи смеси кольцевым уплотнением. Герметизация обеспечироста вертикальных и боковых напряжений в элементарном объеме формовочной смеси в полном объеме всего технологического цикла уплотнения (от разрыхленного состояния смеси до уплотненного образца) при скоростях нагружения, соответствующих реальным скоростям нагружения при динамических способах уплотнения.

1 ил.

I вает возможность увеличения скорости нагружения элементарного объема формовочной смеси, причем, воэможность вертикальных перемещений механизма подачи смеси обеспечивается созданным запасом гофрированной резиновой оболочки. Прибор содержит также систему контроля для регистрации изменения деформации смеси под действием сжимающих нагрузок, вертикальных и боковых напряжений, возникающих в формовочной смеси при ее уппотнении.

На чертеже схематически изображен предложенный прибор.

Прибор состоит из основания 1, корпуса 2 рабочей камеры из прозрачного материала (например, из плексиглаза для визуального наблюдения за формой уплотненного образца при отработке технологических. режимов нагружения), гидравлической камеры 3 с рабочей жидкостью, размещенной внутри рабочей камеры резиновой оболочки

4 с полостью 5 для испытываемой смеси, крышки 6, в отверстии которой установлен механизм нагружения — поршень

7, механизма подачи смеси в полость резиновой оболочки - стакан 8 с буртами, причем механизм нагружения размещен внутри стакана на его буртах.

Герметизация камеры для испытания смеси обеспечивается фиксацией рези-.

HoPI оболочки между крышкой 6 и уплот. нительным кольцом 9, основанием 1 и прижимной втулкой 10, а также обжатием механизма подачи смеси кольцевым уплотнением 11. Динамическое уплотнс ние формовочной смеси осуществляется через механизм нагружения — поршень

7, на который устанавливается насадка 12 с утопленным шариком для центровки удара.

15487

Система контроля за процессом уплотнения формовочной смеси состоит из датчика 13 давления с гидравлическим преобразователем 14 для регистрацИи вертикальных напряжений, который размещен во .внутренней полости механизма нагружения, датчика 15 давления для регистрации вертикальных напряжений в нижней части элементарного объема смеси, который размещен в поддоне 1б, датчика 17 давления для регистрации боковых напряжений, возникающих в формовочной смеси при ее уплотнении (так как жидкость в гидравлической камере практически несжимаема, то принимаем, что давление, возникающее в гидравлической камере, соответствует боковому давлению, возникающему в элементарном объеме фор- 20 мовочной смеси в процессе ее уплотнения), датчика 18 перемещений реостатного типа с жесткой фиксацией на механизме нагружения, служащего для регистрации развития осевой деформа- 25 ции смеси во времени и ее конечной величины. Сигналы от датчиков давле" ния и датчика перемещения поступают через усилитель 19 на регистрирующую аппаратуру — осциллограф 20. 30

Работа прибора осуществляется следующим об ра зом .

В полость 5 для испытываемой смеси, образованную резиновой оболочкой

4, поддоном 1б и стаканом 8 с бурта." ми, обжатым кольцевым уплотнением 11, 35 производится сверху засыпка навески смеси через отверстие в цилиндрическом стакане 8 затем осуществляется заполнение гидравлической камеры 3 рабочей 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 выхода воздуха из камеры при закачивании жидкости в крышке имеется регулировочный винт, который закрывает отверстие, соединяющее полость камеры с ат50 мосферой (не показано) . В стакан с буртами устанавливается механизм нагружения - поршень 7. Навеску смеси предварительно обжимают, создавая в .гидравлической камере давление пред1 I варительного обжатия, для предотвращения горизонтальных деформаций смеси при уплотнении. Затем смесь подверга17

6 ют нагружению. Нагружение может быть . как статическое (пресс) так и динамическое (падающий груз, укрепленный на подвижной траверсе, ипи импульсноударное 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 скоростях нагружения 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 релаксации и 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 испытаний 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 проводить

1Б48У1У

Составитель С.Тепляков

Техред N.Õîäàíè÷ Корректор Н. Кучерявая

Редактор В.Данко

Заказ 138 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород„ ул. Гагарина,101 опыты по одновременному определению различных характеристик формовочной смеси при заданной скорости нагружения, что дает возможность подобрать составы смесе и для любого динамического способа уплотнения таким образом, чтобы получить литейную форму лучшего качества, а в кснечном итоге ,это дает положительный зкономический .эффект. Формула и з обре те н ия

Прибор для определения динамических характеристик формовочных смесей, 1, содержащий основание, рабочую камеру, из прозрачного материала, заполненную

1 рабочей жидкостью, полость, разме-! щенную внутри рабочей камеры и обра зованную резиновой оболочкой с испытываемой смесью, крышку, в отверстии которой расположен механизм нагружения испытываемой смеси, выполненный в виде поршня и вместе с датчиком давления, механизм подачи смеси в камеру прибора и систему контроля, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытания сложно-напряженного состояния формовочной смеси к ее реальному состоянию в производственном цикле и расширения технологических возможностей прибора, механизм подачи смеси в камеру выполнен в виде цилиндрического стакана с буртами и установлен в крышке с возможностью вертикальных перемещений, а механизм нагружения размещен внутри стакана и имеет возможность контактирования с оуртами, при этом камера для испытания смеси выполнена герметичной.