Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Теория и технология процессов прессования ЭНМ. Учебное пособие
.pdf
Перед выполнением работы проводятся те же мероприятия,
которые были описаны для лабораторной работы №1.
Работа выполняется следующим образом. Взвешиваются по три
навески каждой фракции порошка тротила. Затем навески порошка
поочередно помещаются в пресс-сборку, и производится прессование
каждой из четырех фракций при одном и том же уровне давления.
После выталкивания определяется плотность прессованных образцов
методом обмера и взвешивания. Проводится статистическая
обработка, находятся средние величины плотностей и по полученным
результатам строится график зависимости плотности прессовок от
дисперсности порошка тротила.
При построении графика ρ = f (dср) за средний размер частиц
каждой фракции принимается среднее арифметическое значение
максимального и минимального размера частиц каждой фракции. Для
четырех фракций, используемых в данной работе,
среднеарифметические значения частиц будут, соответственно, равны:
0,275; 0,75; 2,0; 4,0 мм.
Практика формования изделий из порошков ВВ свидетельствует
о том, что в некоторых случаях оптимальные значения плотности
получаются при использовании порошков, состоящих из нескольких
фракций. Поэтому в данной работе необходимо изготовить
прессованный образец из смеси четырех фракций по 25 % каждой
фракции, при одном и том же давлении прессования.
Для определения расчетной плотности прессованного изделия,
состоящего из четырех фракций, воспользуемся законом
аддитивности:
см
1
=
1
aa
2
2
a
n
, (34)
n
где аi – массовая доля каждой фракции; ρn – плотность прессованных
из каждой фракции образцов.
После изготовления прессованного образца из смеси фракций,
определить его экспериментальную плотность и сравнить ее с
рассчитанной плотностью.
По полученным в работе результатам делаются выводы и даются
рекомендации по оптимальному подбору фракционного состава
порошков тротила при прессовании.
101
Лабораторная работа №4
Влияние на плотность прессованного изделия
отношения его высоты к диаметру
Цель работы: определить влияние на плотность прессованного
изделия отношения его высоты к диаметру (h/d).
Исходные данные, материалы и оборудование для выполнения
работы:
− давление прессования (в интервале от 80 до 160 МПа);
− отношение высоты прессовки к диаметру − h/d = 0,5; 1,0; 1,5; 2,0;
− продукт для прессования − чешуированный тротил;
− ориентировочная плотность для расчета навесок продукта в
интервале от 1,47 до 1,60 г/см3;
− гидравлический пресс 2ПГ−10 (диаметр плунжера Дпл = 11,6 см);
− пресс-инструмент − диаметром 10÷15 мм;
− вспомогательные материалы: растворители (этиловый спирт,
ацетон), ветошь, вата.
Выполнение работы:
Перед выполнением работы проводятся те же мероприятия,
которые были описаны для лабораторной работы №1.
Для выполнения работы берутся по три навески для каждого из
четырех отношений h/d, далее производится прессование образцов при
одном и том же уровне давления. Изготовленные образцы
взвешиваются и обмеряются для определения плотности. Проводится
статистическая обработка полученных данных, которые заносятся в
таблицу. Результаты представляются в виде графической зависимости
плотности образцов от отношения h/d − ρ = f (h/d).
По завершении работы проводится анализ полученных данных,
и даются рекомендации для выбора оптимального отношения высоты
изделия к его диаметру при прессовании изделий из тротила.
102
Лабораторная работа №5
Распределение плотности по высоте и диаметру
прессованного изделия
Цель работы: изучить характер распределения плотности по
высоте и диаметру прессованных изделий из тротила.
Исходные данные, материалы и оборудование для выполнения
работы:
− давление прессования (в интервале от 80 до 160 МПа);
− ориентировочная плотность для расчета навесок порошка в
интервале от 1,47 до 1,60 г/см3;
− продукт для прессования – чешуированный тротил;
− гидравлический пресс 2ПГ-10 (диаметр плунжера Дпл = 11,6 см);
− пресс-инструмент (диаметром 15 мм), для изготовления прессовки с
отношением высоты прессовки к диаметру h/d = 2,0;
− пресс-инструмент (диаметром 30 мм), для изготовления прессовки с
отношением ее высоты к диаметру h/d = 0,5;
− подставка для распиливания прессованных образцов; противень для
сбора остатков вещества после распиливания;
− вспомогательные материалы: растворители (этиловый спирт,
ацетон), ветошь, вата.
Выполнение работы:
Перед выполнением работы проводятся необходимые
мероприятия по подготовке пресс-инструмента. Дополнительно, к
общим правилам по ОТ и ТБ, студентам проводится инструктаж и
проверка знаний по инструкции по механической распиловке
прессованных образцов тротила.
Для изучения характера распределения плотности по высоте
прессовки, при заданном давлении, прессуется изделие с отношением
h/d = 2,0, после чего определяется его плотность. Затем эта прессовка
распиливается на три равные части (с пометкой верх, середина, низ) и
определяется плотность каждой части гидростатическим методом.
Величины плотностей для верхней, средней и нижней частей
прессованного образца сравниваются между собой и средней
плотностью прессовки до ее распиливания. После этого строится
график распределения плотности по высоте прессованного изделия.
103
Для определения характера распределения плотности образца по
диаметру, прессуется изделие в пресс-инструменте диаметром 30 мм и
отношением высоты к диаметру, равным 0,5. После извлечения
образца из матрицы определяется его плотность, затем прессовку
разрезают на части таким образом, чтобы получить образцы из
центральной и периферийной частей прессовки. Затем у образцов,
вырезанных из центра и периферии, определяется плотность методом
гидростатического взвешивания. Проводится сравнение плотностей
образцов вырезанных из центральной и периферийной частей со
средней плотностью прессовки, полученной в матрице диаметром 30
мм.
По завершении работы проводится анализ полученных данных и
дается заключение о характере распределения плотности, как по
диаметру, так и по высоте прессованного изделия, а также
рекомендации по улучшению распределения плотности по объему
прессованных изделий.
Лабораторная работа №6
Прессование изделий с ограничителем
Цель работы: изготовить прессованные изделия из тротила,
плотности которых находятся в заданных пределах.
Исходные данные, материалы и оборудование для выполнения
работы:
− заданная плотность для расчета навесок порошка в интервале от 1,47
до 1,60 г/см3;
− продукт для прессования – чешуированный тротил;
− гидравлический пресс 2ПГ−10 (диаметр плунжера Дпл = 11,6 см);
Выполнение работы:
Перед выполнением работы проводятся те же мероприятия,
которые были описаны для лабораторной работы №1.
Прессование с ограничителем используется при необходимости
получения прессованных изделий заданной плотности или размеров.
Для изготовления прессованного изделия заданной плотности
необходимо подобрать ограничитель определенного размера.
Поскольку прессование проводится с ограничителем, давление
104
прессования задается ниже расчетного на 15−20 %. При расчете
навески определяют необходимую высоту прессованного изделия по
формуле:
h = L − ℓ, (35)
где L – высота сборки с ограничителем, мм; ℓ − высота сборки без
ограничителя, мм.
Определив, таким образом, высоту прессовки, зная диаметр
пресс-инструмента, рассчитывают необходимую навеску, исходя из
заданной плотности. Перед прессованием ограничитель помещается
под головку пуансона, ограничивая возможность превышения
заданного давления прессования и, тем самым, возникновения
перепрессовки.
После прессования у готового изделия контролируется
плотность и размеры. В случае отклонения плотности прессованного
изделия более чем на 0,02 г/см3 от заданного значения, необходимо
установить причины этого отклонения и повторить изготовление
образцов до получения нужного результата.
Лабораторная работа №7
Прессование изделий методом распрессовки
(предварительного брикетирования)
Цель работы: изготовить прессованные изделия из тротила
методами распрессовки и одностороннего (глухого прессования),
сравнить их плотности.
Исходные данные, материалы и оборудование для выполнения
работы:
− заданная плотность для расчета навесок порошка в интервале от
1,47 до 1,60 г/см3;
− отношение высоты прессовки к диаметру (h/d = 1,5÷2,0);
− продукт для прессования – чешуированный тротил;
− гидравлический пресс 2ПГ−10 (диаметр плунжера Дпл = 11,6 см);
− пресс-инструмент (диаметром 20 и 20,2 мм);
− вспомогательные материалы: растворители (этиловый спирт,
ацетон), ветошь, вата.
Выполнение работы:
105
Для получения прессованных изделий с более высокой и
равномерно распределенной по объему плотностью используют метод
распрессовки. Суть метода заключается в том, что заранее
спрессованное изделие в пресс-инструменте меньшего диаметра
(например, диаметром 20 мм), вставляется в пресс-инструмент
большего диаметра (диаметром 20,2 мм) и распрессовывается для
получения необходимой плотности. Получение предварительно
сформованного изделия (бри кета) проводится при давлении на 20–30
МПа ниже рабочего, при котором осуществляется распрессовка.
Для сравнения прессуют второй образец в пресс-инструменте
большего диаметра, а величина навески берется такая же, как при
формовании в первом случае. Определяются и сравниваются
плотности двух прессованных образцов, полученных распрессовкой и
методом одностороннего прессования.
Более высокая плотность, достигаемая при распрессовке,
объясняется тем, что в этом случае при повторном прессовании
значительно снижается внешнее трение предварительно
сформованного изделия о стенки пресс-инструмента.
Для изучения распределения плотности по высоте изделий,
полученных методом глухого прессования и методом распрессовки,
производится их распиловка на 2–3 части. Определяются плотности
образцов методом гидростатического взвешивания. После чего
производится сравнение распределения плотности по высоте изделий,
полученных разными методами.
Лабораторная работа №8
Прессование изделий с кумулятивной выемкой
Цель работы: изготовить прессованные изделия из тротила с
кумулятивной выемкой и дать оценку его качества.
Исходные данные, материалы и оборудование для выполнения
работы:
− заданная плотность для расчета навесок порошка в интервале от
1,47 до 1,60 г/см3;
− продукт для прессования – чешуированный тротил;
− гидравлический пресс 2ПГ−10 (диаметр плунжера Дпл = 11,6 см);
106
− пресс- инструмент для прессования изделий с кумулятивной
3
выемкой;
− давление прессования в интервале 80–200 МПа;
− подставка для распиливания прессованных образцов и противень
для сбора остатков после распиливания;
− вспомогательные материалы: растворители (этиловый спирт,
ацетон), ветошь, вата.
Выполнение работы: Перед выполнением работы задается
чертеж (форматка) изделия с кумулятивной выемкой (рис. 20).
Объем изделия данной формы можно рассчитать по формуле
Vизд. = Vус.к. + Vц. – Vв, (36)
где Vус.к. – объем усеченного конуса; Vц – объем цилиндрической
части изделия; Vв − объем конической выемки.
Объем усеченного конуса определяется по формуле
Vус.к. =
1
π·H·
2
2
2
rRrR , (37)
2
Рисунок 20. Чертеж изделия с кумулятивной выемкой
где r – малый радиус усеченного конуса; R2 – радиус его основания,
H – высота.
Объем цилиндрической части изделия определяется по формуле
107
3
Vц = π·R
2
ℓ, (38)
2·
где R2 – радиус и ℓ − высота цилиндрической части изделия.
Объем конусной выемки определяется по формуле
Vв =
1
2
R
·h, (39)
1
где h – высота и R1 – радиус конусной выемки.
Если принять за ориентировочную плотность изделия ρ
ориент
тогда масса навески будет равна
m = ρ
ориент·Vизд
.
Приготовить не менее пяти навесок, после чего прессуется
партия изделий, у которых оценивается средняя плотность и
распределение плотности по объему. Для этого прессованные изделия
распиливаются на две конусные части: сплошную и с кумулятивной
выемкой. После этого определяется плотность каждой части методом
гидростатического взвешивания.
Для установления влияния на качество прессовок с
кумулятивной выемкой величины давления прессования, нужно
изготовить по пять изделий при минимальном и максимальном для
тротила уровне давлении прессования (например, при 80 и 180 МПа).
По окончании работы проводится анализ полученных
результатов, и делаются выводы.
Лабораторная работа №9
Влияние плотности прессованных изделий на их прочность
Цель работы: выявить зависимость прочности прессованных
образцов тротила от их плотности при испытании на сжатие и скол.
Исходные данные, материалы и оборудование для выполнения
работы:
− гидравлический пресс 2 ПГ−10 (диаметр плунжера Дпл = 11,6 см);
− пресс-инструмент (диаметром от 10 до 15 мм);
,
108
− ориентировочная плотность для расчета навесок продукта в
интервале от 1,47 до 1,60 г/см3;
− 5–6 уровней давлений в интервале от 80 до 180 МПа;
− отношение высоты прессовки к ее диаметру: h/d = 1;
− продукт для прессования – чешуированный тротил;
− разрывная машина FM–500;
− вспомогательные материалы: растворители (спирт этиловый,
ацетон), ветошь или вата.
Выполнение работы:
Берутся 10−12 одинаковых навесок, из них прессуются образцы
при 5–6 различных уровнях давления. После прессования изделий
производится определение их плотности методом обмера и
взвешивания. Далее прессовки различной плотности испытываются на
разрывной машине FM–500 до их разрушения в условиях одноосного
сжатия и скола.
При испытании на одноосное сжатие, образец ставится
вертикально на нижнюю плиту испытательной машины, а на скол −
кладется на боковую поверхность. Испытание на скол (сравнимо с
испытанием на растяжение) проводится в том случае, когда
невозможно изготовить стандартный образец для испытания на
растяжение. Следует отметить, что замена вида испытания образца –
растяжение на скол, допускается в том случае, если общая деформация
испытуемого образца не превышает 10 %. Если деформация будет
выше этой величины, то при испытании на скол образец
сплющивается, что приводит к неопределенности при расчете
площади поперечного сечения образца и, соответственно, величины
предела прочности. Площадь поперечного сечения для
цилиндрического образца при испытании на сжатие равна площади
круга, а при испытании на скол – диаметральной плоскости, равной
произведению высоты прессовки на ее диаметр.
Полученные результаты заносятся в таблицу, затем по ним
строится график зависимости прочности прессовок при сжатии и сколе
от величины их плотности. По окончании работы делаются выводы о
влиянии схемы напряженного состояния на величины пределов
прочности при сжатии и сколе прессованных образцов.
109
Лабораторная работа №10
Влияние температуры термообработки на плотность
и прочность прессованных изделий
Цель работы: изучить влияние температуры термической
обработки прессованных изделий на их плотность и прочность.
Исходные данные, материалы и оборудование для выполнения
работы:
− гидравлический пресс 2 ПГ–10 (диаметр плунжера Дпл = 11,6 см);
− пресс- инструмент (диаметром от 10 до 15 мм);
− ориентировочная плотность для расчета навесок продукта в
интервале от 1,47 до 1,60 г/см3;
− уровни давлений в интервале от 80 до 180 МПа;
− четыре уровня температуры: 30; 45; 60; 75 0C;
− отношение высоты прессовки к ее диаметру: h/d = 1;
− продукт для прессования – чешуированный тротил;
− разрывная машина FM–500;
− вспомогательные материалы: растворители (спирт этиловый,
ацетон), ветошь или вата.
Выполнение работы:
При заданном давлении прессуются 12 одинаковых образцов (по
три образца на каждую температуру). Затем методом обмера и
взвешивания определяется плотность полученных изделий. Далее в
четыре термостата, каждый со своей установившейся температурой,
помещаются по три прессовки для их последующего
термостатирования. Термостатирование ведется в течение 2−4 часов.
По окончании термостатирования, прессовки извлекаются из
термостатов, охлаждаются до комнатной температуры, вновь
определяются их плотности, а затем они подвергаются испытанию на
сжатие или скол на разрывной машине FM–500. Результаты заносятся
в таблицу, затем строится графическая зависимость прочности
прессовок от температуры. По окончании работы проводится анализ
полученных данных, делаются выводы и рекомендации.
110
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]