

ГБОУ СПО ВО ВлПК

|
|
Определение зернового состава песка |
|
Тема: |
Выбор материалов для производства отливок |
Наименование:
П Литейное производство черных и цветных металлов Специальность: 150406 рофессиональная
область:
Шкварина Надежда Станиславовна |
Преподаватель колледжа Лактионов Юрий Юрьевич Преподаватель колледжа |
Разработчик:
Код:
Владимир 2012
Когда Вы изучите данный учебный элемент, Вы научитесь определять:
класс песка
группу и категорию
какую марку песка можно применять для определенного сплава, способа формообразования.
Используемая литература:
1. Трухов А.П. Технология литейного производства.- М., Машиностроение, 2005 г.
2.Голотенков О. Н. Формовочные материалы. Пенза, 2004 г.
3.ГОСТ 29234.1–91.
Оборудование и приспособления:
- установка для взбалтывания,
- прибор для итогового анализа песка,
- технические весы с разновесами,
- сушильный шкаф с терморегулятором,
- стеклянный сосуд емкостью 1000 см3, мензурка, химический стакан емкостью 1000 мл, две фарфоровые чашки,
Материалы: кварцевый песок, раствор 1% NaOH в количестве 25 мл.
Лабораторная работа №1
Тема: Определение зернового состава песка
Цель проведения: практическое занятие проводится с целью закрепления знаний, формирования умений и навыков определения класса песка, группы и категории.
Теоретическая часть
Основной частью формовочных песков являются зерна кварца. Кроме них в состав песков входят глинистые составляющие (не >50%). В соответствии с ГОСТ 2138-84 формовочные пески делят на обогащенные и природные (необогащенные). Обогащенные пески подразделяют на классы Об1К, Об2К, Об3К в зависимости от содержания кремнезема и вредных примесей. Природные формовочные пески в зависимости от содержания глинистой составляющей делят на кварцевые К, тощие Т, полужирные П, жирныеЖ и очень жирные ОЖ. Кварцевые пески в свою очередь подразделяют на классы в зависимости от содержания кремнезема и вредных примесей: 1К, 2К, 3К, 4К.
Зерновой состав песка определяют с помощью ситового анализа – рассева песка через набор стандартных сит. Основной фракцией песка считается наибольшая сумма остатков просеянного песка на трех смежных ситах, выраженная в массовых частях. Установлен следующий набор сит:
Номер сита |
2,5 |
1 |
1,6 |
063 |
04 |
0315 |
Размер стороны ячейки, мм |
2,5 |
1,0 |
1,60 |
0,630 |
0,4 |
0,315 |
Номер сита |
02 |
016 |
01 |
0063 |
005 |
поддон |
Размер ячейки, мм |
0,250 |
0,160 |
0,1 |
0,063 |
0,05 |
0 |
Если на трех смежных ситах находится на менее 70% массы зерен, то пески называют с сосредоточенной зерновой структурой, если не менее 60% - то с рассредоточенной.
Кварцевые пески с рассредоточенной зерновой структурой делят накрупные(КРК), средние (КРС), мелкие (КРМ) и с общей рассредоточенностью (КРО).
В зависимости от величины остатка основной фракции на двух крайних ситах формовочные пески делят на две категории: А – больший остаток на крайнем верхнем сите, Б – больший остаток на крайнем нижнем сите из трех смежных.
Обозначение марки формовочного кварцевого песка с сосредоточенной структурой состоит из обозначения класса, номера среднего сита основной фракции и категории.
Например, марка песка 1К0315А: класс 1К, основная фракция расположение на ситах 04, 0315, 02. Большая масса песка на сите 04.
Марка 3КРО означает, что это кварцевый песок с рассредоточенной зерновой структурой класса 3К.
Марка КРСА означает класс 1К с рассредоточенной структурой и средним размером зерна, остаток на сите 0315 больше, чем на сите 016(надо воспользоваться табличными данными ГОСТа).
Зерновой состав песчаной основы определяют с помощью ситового анализа. Предварительно требуется провести операции отмучивания когда удаляется глинистая составляющая песка и определяется процентное содержание глинистой составляющей.
Имеется два метода: нормальный и ускоренный ГОСТ 23409.18-78.
1-ый метод-НОРМАЛЬНЫЙ
Берут навеску песка массой 50г и высыпают в сосуд емкостью 1000 мл и диаметром 90-100 мм, добавляют 475 см3 воды нормальной температуры и 25 см3 1% раствора NaOH. Сосуд плотно закрывают резиновой пробкой и закрепляют на установке для взбалтывания в течении 1 часа при частоте вращения 60±5 мин-1, счищают после остановки с крышки приставшие зерна песка, доливают водой до отметки 150 мм, содержимое взбалтывают и отстаивают 10 минут. Воду сливают при помощи сифонной трубки Ø 6-9 мм, введенной в сосуд на глубину 125 мм, нижний конец трубки должен находиться на расстоянии 12-13 мм от поверхности осевшего песка. Операции долива воды, взмучивания, отстаивания 10 минут и сливания сифоном повторяют два раза. Затем в сосуд снова наливают воду до 150 мм, взмучивают, выдерживают 5 минут и сливают сифоном и так повторяют до тех пор, пока вода не станет прозрачной. Оставшийся песок высушивают в фарфоровой чашечке в сушильном шкафу при t=105-110ºC до постоянной массы. Затем песок взвешивают с точностью до 0,01 г.
Массовую долю глинистой составляющей определяют по формуле:
m – масса песка до отмучивания, г
m1 – масса высушенного песка после удаления глинистой составляющей, г.
2-ой метод-УСКОРЕННЫЙ
Навеску песка 20 г помещают в сосуд для кипячения, наливают в него 300 см3 воды и кипятят в течение 5 мин. Затем содержимое сосуда взбалтывают 10 мин., предварительно добавив 200 см3 воды. Последующие операции отделения глинистой составляющей аналогичны нормальному методу. Ситовой анализ – рассеивание на ситах навесок высушенного после отмучивания песка (начальная навеска 50 и 20 г). Сначала проверяют чистоту и комплектность сит. Под самое нижнее сито №005 ставят поддон. На верхнее сито №2,5 насыпают испытуемый песок, стопку сит покрывают крышкой и закрепляют на приборе. Включают двигатель на 15 мин. остатки песка на каждом из сит тщательно счищают кисточкой на глянцевую бумагу и взвешивают с точностью до 0,01 г. Определяют марку песка.