Данное изобретение касается испытания формавочных земель для литья по сырому. Особенностью способа является то, чтО испытание ведётся не на газопроницаемость (воздухопроницаемость), а на паропоглощаемость, путём пропускания пара через испытуемый образец с последующим определением величины паропоглощения по разности весов образца до и после пропуска пара.
Изобретением предложен и прибор для осуществления данного способа, в котором для обеспечения рйвнСМерности в распределении поступающего из парового котла пара по основанию образца и предохранения образца от -разрущительного действия струи пара гильза, служащая для помещения образца, снабжена выравнивающей сеткой и ниппелем.
СущестЕуюш,ие стандартные методы испытания (АФА) свойств формовочных смесей на газопроницаемость или, вернее, на Воздухопроницаемость, Не позволяют судить заранее о поведении сырой формы во Время заливки.
Существующая практика показывает, что две смеси, имеюидие одинаковые показате,1и по «газопроницаемости, дают разный процент брака по газовым раковинам. Это обстоятельство я-вно указывает на разный отвод паров и газов из формы во время её заливки.
В результате исследования изобретателем было выяснено, что причиной такого явления служит несоэпадение законов прохождения воздуха через земельную форму с законами прохождения пара, а именно:
1.Водяные пары, образующиеся во время заливки формы, приготовленной по сырому, вызывают разбухание глинистой оболочки песка и тей самым уменьщение имеющихся пор.
2.Отдавая тепло на нагрев близлежащих слоев формы, а следовательно, и на испарение находящейся в них воды, пар быстро теряет свою температуру, конденсируется и переходит в воду, которая закупоривает имеющиеся поры и тем самым образует гидравлический затвор, препятствующий выходу газов- наружу.
3.Пары, не имеющие возможности пройти через образовавщийся в форме гидравлический затвор, вынуждены устремляться обратно в полость формы, где под воздействием высоких температур переходят в газ, который, имея большое давление, проникает (в металл и тем самым вызывает образование в отливке газо;В10Й раковины.
4. Если испытывать на «газопроницаемость в одном случае смесь, имеющуюначальную влажность 9%, а во втором случае смесь с начальной 1влажностью в 5%, влажность которой после испытания на паропоглощаемость также поднимается до 9%, то результаты испытания на «газопроницаемость (воздухопроницаемость) образца, через который проходил пар, будут отличными от полученных на образце, изготовленном сразу из смеси с начальной В1ла1жностью 9%.
Отсюда можно сделать следующий вывод. Для, того чтобы обеспечить получение годной, без пороков, ОТЛИ1В1КИ, необходимо испытывать формовочную смесь для литья по сырому не на воздухопроницаемость (газопроницаемость), а на паропоглощаемость, т. е. способность её пропускать через себя пар при малом давлении и большой скорости.
Способ проведения таких испытаний и прибор для осущестеления этого, способа и составляют данное изобретение, оиисание которого приводится ниже.
Процесс такого испытания заключается в следующем.
Образец формовочной земли высотою в 50 мм после его изготовления вместе с гильзой и сеткой взвешивается, затем устанавливается на прибор и через него пропускается пар.
В первый М01мент прохождения пара через образец прибор закрывается, фиксируется момент иоявления пара и образуемое им давление в ртутном манометре.
После этого образец с гильзой в-новь взвешивается и на основании результатов этих взвеши1В аний {до и после опыта) делаются соответствующие выводы о поглощённод образцом парс.
Зная время прохождения пара через образец, давление, с которым выходит пар через образец, высоту и диаметр испытуемого образца и поглощение образцом пара & процентах, можно вычислить паропоглощаемость испытуемой смеси в .
Служащий для осуществления способа прибор показан и двгух проекциях на фиг. 1 и 2 чертежа. Основной частью прибора для определения паропоглощаемости является паровой котёл цилиндрической формы ёмкостью 1000 см воды, установленный на обычном лабораторном столе.
В торцевых стенках котла 2 вырезаны два круглых отверстия, через которые заведена внутрь котлз и приварена к его стенкам газовая трубка с монтиро;Ванным в ней электрическим нагревателем 1.
Нагреватель 1 представляет собой слираль на фехралевой проволоки 0,5 мм, намотанной на алун1довый стер1жень.
В верхней части котла вварейы. три муфты. В крайнюю левую муфту ввёрнут пружинный предохранительный клапан -3, которым можно, при вращении регулировочного винта, расположенного в его верхней части, устанавливать давление пара в пределах от 0,2 до 4 атм. В среднюю муфту ввёрнута вертикальная трубка 4. В правую муфту ввёрНут обычный Маиометр 11 (для работы в пределах от 0,02 до 2 атм).
Водомерное стекло 12 позволяет следить за уровнем воды в котле.
Вверху трубки 4 Впаяи двухходовой кран, при помощи которого пар поступает из котла в части прибора.
Над краном находится паронс|)еграватель (водоотделитель) 10, представляющий co6oi небольшой закрыты горизонтальный цилиндрический сосуд. На корпусе пароперегревателя помещена электрическая нагревательная обмотка.
В нижней части плоской торцевой стенки пароперегревателя в.вареиа муфта с краном 9 для выпуска сконденсировавшейся влап,-, а
над ней в той же стенке впаяна латунная трубка с глухим концом, В которую вставляется термометр 17, определяющий температуру пара, действующего на образец, н степень прогрева пароперегревателя (водоотделителя) 10. На пароперегревателе укреплена подстав ка 8, оканчивающаяся вверху круглой площадкой с резьбой, на которую завёртывается гильза 6 с зе елъным образцом 7.
Для более равномерного распределения пара по основанию образца, а также для предохр анен1 Я образца от разрущительного действия сильной паровой струи, в верхней части подставки устанавливается специальный ниппель, а над ним устанавливается небольшая металлическая (медная) сетка 15.
Рядом с ниппелем впаяна тонкая металлическая изогнутая трубка, соединённая с ртутным манометром 5 и указывающая давление пара, действующего, на образец. Для предупреждения выталкивания паром образца из гильзы & верхней её части устроена откидная планка с винтом, нажимающим на медную сетку 14, помещаемую поверх образца.
С левой стороны котла на спедиальном кронштейне укреплена эбонитовая розетка 13 с двумя парами гнёзд, в которые вставляется обычная вилка 16 с электрическим шнуром.
Нагревательный прибор котла и пароперегревателя присоединён к гнёздам таким образом, что пр« одном положении вилки нагреватели оказываются включенными оба параллельно, при другом положении Вилки включается лишь нагреватель котла.
Прибор может питаться током от обычной осветительной сети напряжением 110-220 вольт.
Подготовка прибора и определение паропоглощаемости земельного образца произ1водятся в следующей последовательности:
1. В котел, через отверстие, в которое ввёрнут предохранительный клапан 3, наливается вода.
2.Включаются в сеть нагревательные элементы котла 2 и пароперегревателя 10.
3.После закипания воды н образования некоторого количества пара клапан регулируется по мано-метру на нужное давление.
4.После получения нужного давления в котле и нагрева пароперегревателя (водоотделителя) на 115-120 С можно считать прибор готовы.м к испытанию.
5.Задаются определёнными условиями опыта (начальное давление в котле, температура пароперегревателя и т. д.) и полученные данные заносят В соответствующую таблицу, в которой оставляются свободные места для искомых величин.
6.Образец высотой 50 им изготовляют на копре тремя ударами бабы.
7.Образец с гильзой и сеткой взвешивают.
8.Приготовленный образец закрепляют в гильзе 6.
9.Соединяют прибор с ртутным манометром 5.
10.Открывают кран и пускают пар в пароперегре1ватель (водоотделитель) и через ниппель в ильзу с образцом.
11.Фиксируют время появления пара над образцом и давление на ртутном манометре.
12.В момент появления пара над образцом кран закрывают.
13.Гильзу с образцом отвёртывают и вновь взвешивают. По разности весов определяют процент поглощения пара образцом.
14.На основании полученных .данных вычисляют паропоглощенис испытуемой смеси в смУсек.
Предмет изобретения
1.Способ испытания формовочной смеси д«1я литья по сырому, о т л и ч а ю щ и ii с я тем, что через образец пропускают пар и по разности весов образца до и после пропуска пара устанавливают паропоглощаемость испытуемой смеси.
2.Прибор для осуществления способа -по и. 1, о т л и ч а ю щ и ii с я
№ 64131 4 -
тем, что, с целью равномерно-следнего от разрушительного дейго распределения поступающего изствия струи пара, для
парового котла 2 пара по основа-помещения образца гильза 6 сяабкию образца и предохранекия по-жена сеткой 15 и ниппелем.
