СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИВУЧЕСТИ ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩИХ ФОРМОВОЧНЫХ И СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ Российский патент 2023 года по МПК G01N11/12 G01N11/14 B22C5/04 

Изобретение относится к области технологии изготовления литейных форм и стержней, в частности, к способам определения их физико-механических свойств.

На производственной практике пользуются визуальным методом определения живучести, фиксируя момент образования комка в пробе смеси.

Недостатком этого способа является недостаточно объективная оценка живучести, так как эта оценка зависит от квалификации оператора.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ определения живучести, заключающийся в изготовлении из холоднотвердеющей смеси образцов через определенные промежутки времени с момента приготовления смеси и измерении их прочности через сутки. Интервал времени выдержки от момента приготовления смеси до изготовления образцов, прочность которых на 25-30% меньше максимальной, принимают за живучесть смеси.(Epstein D. Setting of no baking foundry binders base on far furyl alkohol. - «Britich foundry man», 1966,v. 59, N 1 p.500-511).

Недостатками этого способа являются: получение результата после использования смеси, необходимость изготовления большого количества образцов и большая погрешность (±4,0 мин) при измерении живучести холоднотвердеющих смесей, не позволяющие изготавливать из таких смесей качественные стержни и литейные формы.

Задачей изобретения и его техническим результатом, которую решает заявленное изобретение, является разработка способа оценки живучести холоднотвердеющих смесей, позволяющего подобрать оптимальный состав холоднотвердеющей смеси для обеспечения необходимых ее технологических свойств и осуществить цифровизацию процессов смесеприготовления при изготовлении стержней и литейных форм в производственных условиях.

Технический результат достигается тем, что выполнение предлагаемого способа оценки живучести холоднотвердеющих смесей заключается в изготовлении холоднотвердеющей смеси и ее предварительном уплотнении в гильзе, которая затем устанавливается в установку, предназначенную для измерения показателя живучести, содержащую в основании установочное место, механический привод, производящий подъем и опускание ротора с двумя перекрещивающими пластинами, электрический привод, осуществляющий вращение ротора с двумя перекрещивающими пластинами, соединенного с амперметром, регистрирующим изменение силы постоянного тока, преобразователь, оцифровывающий показания амперметра и передающий информацию в компьютер, записывающий информацию с помощью разработанной цифровой программой в виде графических изображений.

Сущность заявленного изобретения поясняется фиг.1

Приготовленная холоднотвердеющая смесь (1) предварительно уплотняется в гильзе (2), которая затем устанавливается в установочное место, выполненное в основании (3) установки. Далее с помощью механического привода (4) ротор (5) с двумя перекрещивающими пластинами (6) погружается на определенную глубину в холоднотвердеющую смесь (1), находящуюся в гильзе (2), и при погружении ротора (поэ.5) пространство между пластинами (поз.6) заполняется холоднотвердеющей смесью (1). Далее включается электрический привод (7) вращения ротора (5) с двумя перекрещивающими пластинами (6), при вращении которого происходит контакт поверхности смеси, находящейся между пластинами (6), с поверхностью неподвижной смеси (1), находящейся в гильзе (2). Сила трения (сцепления частиц смеси), возникающая при затвердевании холоднотвердеющей смеси (1), изменяет скорость вращения ротора (5) с двумя перекрещивающими пластинами (6) и силу постоянного тока, регистрируемую амперметром (8), и, оцифровываясь преобразователем (10), передается в компьютер (11), где результаты изменения силы тока записываются с помощью разработанной цифровой компьютерной программы в координатах «время-ток» в графическом изображении. Нижняя точка наклона кривой указывает на время окончания живучести смеси, при котором прочность смеси падает на 30% от максимальной прочности.

На фиг.2 представлен график измерения живучести формовочной смеси, полученной с помощью устройства и формула ее вычисления.

Живучесь = τ_{оконч. жив.} - τ_{нач. жив.} мин.

τ_{нач. жив.} - время начала отсчета живучести, мин;

τ_{оконч. жив.} - время окончания отсчета живучести, мин.

Таким образом, предлагаемый способ оценки живучести стержневых и формовочных смесей позволяет подобрать оптимальный состав стержневой и формовочной смеси для обеспечения необходимых технологических свойств холоднотвердеющих смесей, что в свою очередь позволит улучшить качество стержней и литейных форм, а следовательно, и отливок.

Устройство оценки живучести холоднотвердеющих смесей с соответствующим программным обеспечением может являться частью смесеприготовительного оборудования и определять живучесть холоднотвердеющей смеси при выпуске из смесителя, что создает условия цифровизации процессов смесеприготовления при изготовлении стержней и литейных форм из холоднотвердеющих смесей в производственных условиях.

Изобретение относится к области технологии изготовления литейных форм и стержней, в частности к способам определения их физико-механических свойств, и может быть использовано при приготовлении холоднотвердеющих смесей. Раскрывается способ оценки живучести холоднотвердеющих смесей, который включает изготовление холоднотвердеющей смеси и ее предварительное уплотнение в гильзе. При этом измерение показателя живучести проводится с помощью установки, содержащей основание с установочным местом для гильзы, предварительно заполненной холоднотвердеющей смесью, механический привод, производящий подъем и опускание ротора с двумя перекрещивающими пластинами, электрический привод, осуществляющий вращение ротора с двумя перекрещивающими пластинами. Соединение ротора с амперметром позволяет регистрировать изменение силы постоянного тока. Далее преобразователь, оцифровывающий показания амперметра, передает информацию в компьютер, который записывает информацию с помощью разработанной цифровой программы в координатах «время-ток» в виде графических изображений. При этом нижняя точка наклона кривой силы тока указывает на время окончания живучести холоднотвердеющей смеси, при котором прочность смеси падает на 30% от максимальной прочности. Техническим результатом изобретения является разработка способа оценки живучести холоднотвердеющих смесей, позволяющего подобрать оптимальный состав холоднотвердеющей смеси для обеспечения необходимых ее технологических свойств и осуществить цифровизацию процессов смесеприготовления при изготовлении стержней и литейных форм в производственных условиях. 2 ил.

Способ оценки живучести холоднотвердеющих смесей, включающий изготовление холоднотвердеющей смеси и ее предварительное уплотнение в гильзе, отличающийся тем, что измерение показателя живучести проводится с помощью установки, содержащей основание с установочным местом для гильзы, предварительно заполненной холоднотвердеющей смесью, механический привод, производящий подъем и опускание ротора с двумя перекрещивающими пластинами, электрический привод, осуществляющий вращение ротора с двумя перекрещивающими пластинами, соединенного с амперметром, регистрирующим изменение силы постоянного тока, преобразователь, оцифровывающий показания амперметра и передающий информацию в компьютер, записывающий информацию с помощью разработанной цифровой программы в координатах «время-ток» в виде графических изображений, при этом нижняя точка наклона кривой силы тока указывает на время окончания живучести холоднотвердеющей смеси, при котором прочность смеси падает на 30% от максимальной прочности.