§11. Испытание формовочных смесей

Качество приготовленной литейной формы и отлитого в ней изделия во многом зависит от свойств формовочной смеси, из которой приготовлена эта форма. Следовательно, прежде чем приступить к формовке, необходимо проверить, обладает ли формовочная смесь нужными свойствами. В современных усло­виях литейного производства определением свойств формовочной смеси занимаются специальные лаборатории, оборудованные соот­ветствующими приборами. Контролируют обычно не все свойства смеси, а лишь важнейшие, от которых в большей степени зависит качество изготовляемых литейных форм и отливок: газопроница­емость, прочность, влажность, количество глины и зерновой

состав песка.

Определение газопроницаемости. Газопроницаемость смеси в ли­тейной форме зависит не только от количества содержащейся в ней глины, влаги и размера зерен песка, но и от степени уплот­нения ее в форме. Чем плотнее набита форма, тем меньше пори­стость формовочной смеси. Поэтому смесь на газопроницаемость проверяют в уплотненном состоянии, т. е. примерно в тех усло­виях, в каких она будет находиться в литейной форме. Для этой пели из испытуемой смеси изготовляют стандартный образец цилиндрической формы диаметром 50 мм и такой же высотой. Образец набивают в гильзе на специальном приспособлении — копре, изображенном на рис. 13. Гильзу / с испытуемой смесью помещают под поршень штока копра. Трехкратным поворотом ручки сектора 3 груз 5, свободно сидящий на штоке 4, поднимается на высоту 50 мм. Падая вниз, груз ударяется о нижний прилив штока, опускающийся при этом поршень уплотняет в цилиндре смесь. После уплотнения гильза вместе с образцом 2 поступает па испытание газопроницаемости смеси.

Если испытуемая смесь предназначена для изготовления форм, заливаемых после сушки, образец смеси перед испытанием сушат.

Газопроницаемость образца определяют на специальном при-Сюре (рис. 14), который состоит из цилиндрического бака 3 с впаян­ной в дно трубкой 2, основания 6 и плавающего колокола 1 с впаянной в дно трубкой. На боковой поверхности плавающего

8 7 6

Рис, 13. Копер для изготовления стандарт* Рис. 14. Прибор для определения газопро- иых образцов формовочной смеси яицаемости формовочной смеси

колокола имеются отметки 2000, 1000, 0 и X. На основании при­бора расположены: ртутный затвор 8, водяной манометр 4, уро­вень 7 и трехходовой кран 5.

Перед началом испытания прибор приводят в рабочее положе­ние. В бак наливают воду до уровня 120 мм от верхней кромки и опускают в него колокол так, чтобы верхняя кромка бака совпа­дала с отметкой «X» на колоколе. Кран ставят в положение «за­крыто».

При испытании цилиндр с образцом устанавливают в чашу ртутного затвора, ручку крана ставят в положение «Испытание». Во время опускания с момента совпадения отметки 0 с верхней кромкой бака пускают в ход секундомер. На отметке 1000 за­мечают давление по манометру. В период испытания воздух, находящийся под колоколом, под действием его силы тяжести проходит по трубке бака к ходовому крану, а от него — в ци­линдр под образец испытуемой смеси и в трубку манометра. Если образец смеси в цилиндре будет хорошо пропускать воздух, то манометр покажет малое давление, и наоборот, если образец смеси будет плохо пропускать воздух, то манометр покажет боль­шое давление. Испытание заканчивается, когда отметка 2000 на колоколе совпадает с кромкой бака.

На основании полученных данных газопроницаемость смеси вычисляют по формуле К— 509,5/(/7т), где 509,5 — коэффициент, соответствующий количеству воздуха (2000 мл), прошедшего через образец (высота образца 50 мм, площадь сечения 1963,5 мм²)," р —давление воздуха перед образцом, Па, р — 980,7 Па; т — 38

Рис. 16. Прибор для определе­ния прочности формовочной смеси в сыром и гухом состоя­ниях:

1, 2 — манометры; 3 — маховн-чок; 4 — шпиндель; .5 — кран переключения нанометров; 6 — плунжер; 7 — испытуемый об­разец; 8 — чашка

Рис, 15. Схемы испытаний прочности смеси:

- на сжатие; б — иа растяжение; / — специаль­ное приспособление

время, в течение которого через обра­зец смеси прошло 2000 см³ воздуха, с. Описанный способ определения

газопроницаемости занимает много

времени, поэтому на практике чаще всего пользуются уско­ренным способом, при котором отмечают лишь давление воз­духа в процессе испытания. В этом случае во входное отверстие воздухопровода ввинчивают калиброванный ниппель с отвер­стием диаметром 0,5 мм при испытании смеси с низкой газопрони­цаемостью и с отверстием диаметром 1,5 мм при испытании смеси с высокой газопроницаемостью. Ниппель создает сопротивление выходу воздуха из-под колокола. При таком способе газопрони­цаемость в соответствии с показаниями манометра определяют

по табл. 10.

Определение предела прочности. В зависимости от назначения формовочной смеси испытание прочности проводится на сжатие или на растяжение. На сжатие испытывают смеси, литейные формы из которых заливают в сыром состоянии. На растяжение испытывают стержневые и формовочные смеси, формы из которых .аливают после сушки, Предел прочности в том и другом случае характеризуется нагрузкой, разрушающей образец при испы­тании.

Испытание на сжатие. Это испытание проводят на тандартных цилиндрических образцах формовочной смеси после нх испытания на газопроницаемость. Образец выталкивают из | ильзы, помещают в прибор и сжимают возрастающей силой до разрушения. Схема испытания образца формовочной смеси на сжатие показана на рис, 15, а,

Испытание на растяжение. Испытанию под-нергают стандартные образцы формовочной и стержневой смеси в упрочненном состоянии (сушка, химическое твердение и т. д.), изготовленные в специальных металлических формах в виде восьмерки. Схема испытания смеси на прочность в сухом состо­янии показана на рис. 15, 6.

В новом приборе для испытания прочности формовочной смеси на растяжение, созданном в ПО ЗИЛ (конструктор Я. Н. Крон),

Таблица 10