Устройство для испытания литейных форм Советский патент 1976 года по МПК B22C23/00 G01H3/18 

1

Изобретение относится к области литейного производства, в частности к оборудованию для определения качества уплотнения литейных несчаных форм.

В литейных цехах широко применяется твердомер с игариковым элементом, внедряемым в уплотненную форму, включающий нагрузочную систему с измерительным приспособлением 1 .

Однако в таких твердомерах начальное напряжение внедрения стремится к бесконечности, поэтому их чувствительность нри большой плотности форм низкая. Часть смеси при испытании выдавливается в направлении свободной поверхности. Данные испытаний практически невозможно использовать для аналитических расчетов деформационной способности формы, в частности модуля деформации.

С целью определения степени уплотнения или деформапиошюй способности и модуля деформации, в частности сырых песчано-глинистых литейных форм, нагрузочная система предлагаемого устройства вьшолнена с подпружиненным основанием, стыкуемым с поверхностью литейной формы, в котором выполнено окно с сечением, соответствующим сечению элемента, внедренного в

материал литейной формы и выполненного с горизонтальной поверхностью,

На фиг. 1 изображен обший вид предложенного устройства; на фиг. 2 - график зависимости 5 от Д.

Устройство включает измерительный прибор 1, ш стержне 2 которого закреплен внедряемый элемент 3. Корпус 4 с крышкой 5 и шайбой б предназначен для установки к регулиро }ки рабочей пружины. Основание 8 и пружина 9 служат для предотвращения выдаливания смеси при испытании. К основанию 8 с помощью резьбового соединения и контргайки 10 крепится втулка 11, перемещающаяся относительно корпуса 4. С помощью гаек 12 ограшгмвается и регу:шруется максимальная велишна хода втулки 11 и внедряемого элемента 3 при вдавливании, которое осуществляется вручную при нажатии на рукоятку 13, т.е. с помощью гаек 12 можно в широких пределах регулировать чувствительность устройства. Можно выполнить несколько шкал для отсчета показаний.

Устройство работает следующим образом.

На поверхность испытуемой формы устройство устанавливается основанием 8 и производг тся нажатие на рукоятку 13 до соприкоснования втулки 11 и гаек 12. Поскольку вспомогательная пру3

жина 9 имеет меньшую жесткость, чем рабочая пружина 7, и площадь основания 8 больше площади элемента 3, то элемент 3 внедряется в поверхность испытуемой формы. Глубина внедрения определяется по показаниям стрелки прибора 1 и может быть использована в качестве характеристики деформационной способности формы при сравнительных испытаниях.

Для аналитических расчетов с помощью, предлагаемого устройства можно получить зависимость d - Д (где d - напряжение в кгс/см, Д - деформация при вдавливании в см).

На основании экспериментальных данных для давлений 1-2 кгс/см(давление, создаваемое чугуном с высотой столба 1,5-3,0 м) зависимость (У- Д для формовочных смесей имеет вид, показанный на фиг. 2.

Уравнению прямолинейной. зависимости б (Т 1. - д может быть найдено по двум точкамс координатами ( ,4 ,u.j, при этом тангенс к угла наклона прямой и напряжение G начала деформации определяется по выражениям:

К(б -, )/(л, -д

12-1

-„ -кд

Н Z.,г.,

Для определения величинб - -.ff ,л ,д.необхо1 i 1 г

димо провести два испытания, при которых гайки 12 занимают разное положение и обеспечивают разную величину хода втулки 11 и элемента 3. Эти величиныДц.,Лд(фиг. 2) определяются при проведении испытания на плоской металлической поверхности. При проведешш названных двух испытаний па испытуемой формовочной смеси снимаются показания Дм Л,с прибора 1.

Необходимые величиныff б А, Д, найдутся

г 1 i по выражениям:

б, К - Д ,

где: Кп - характеристика рабочей пружины 7 (тангенс угла наклона зависимости между нагрузкой и осадкой пружины).

Данные испытаний можно использовать для определения модуля деформации Е кгс/см с использованием уравнений из теории грунтов. Например, по уравнению для расчета осадки жесткого кругового

Д РП-Л)/2КЬ

где: Д - деформация при вдавливании штампа с радиусомВ силой Р в тшотненную смесь с коэффиплентом Пуассона А(. Из последнего уравнения модуль деформации

E P(-()

Модуль деформации является физически обоснованной характеристикой уплотненной смеси и

шожет быть использован в аналитических расчетах.

Например, при известных зависимостях Е()и

1(1) можно посчитать величину деформацш

уплотненной смеси при наличии в ней зоны конденсации ( V/ - влажности смеси, Z - расстояние от

поверхности контакта металла и формы).

Формула изобретения

1. Устройство для испытания литейных форм, включающее нaгpyзo шyю систему с измерительным приспособлением,о тличающееся тем, что, с целью определения степени уплотнения или деформационной способности и модуля деформации, в частности сырых песчано-глинистых литейных форм, нагрузочная система вьшолнена с подпружиненным основанием, стыкуемым с поверхностью литейной формы, в котором вьшолнено окно с

сече1шем, соответствующим сечению элемента, внедренного в материал литейной формы и выполненного с горизонтальной поверхностью.

2. Устройство по п. 1 отличающееся тем, что основание снабжено регулируемым в вертикальном направлении упором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 198762, G 01 N 3/18, 1965.

13

Фиг. 1