Способ и прибор для испытания формовочной смеси для литья по сырому

 

Елзсс 421;, 28

42k, 3! о Q L J Д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегиетраровано в Еюрэ пзобретенпй Гоеллана СССР

В. ". Хейсин

СЙОСОО и пРи50Р длЯ исиытзииЯ ФО)мйбВэчноЙ- смРси для литья ио сырому

Заявлено 16 декабря 1940 года в Наркоиминвооружения за М Зь986 (316170) Опубликовано 31 января 1945 года

Данное изобретение касается

"испытания формовочных земель для литья по сырому. Осооенностью способа является то, что испытание ведется не на газопроницаемость (воздухопроницаемость), а на паропоглощаемость, путем пропускания пара через испытуемый образец с последующим определением величины паропоглощения по разности весов образца до и после пропуска пара.

Изобретением предложен и прибср для осуществления данного способа, в котором для обеспечения равномерности в распределении поступающего из парового котла пара по основанию образца и предохран ения образца от разрушительного действия струи пара гиль а, служащая для помещения образца, снабжена выравнивающей сеткой и ниппелем.

Существующис стандартные методы испытания (ЛФЛ) свойств формовочных смесей на газопроницаемость или, вернее, на воздухопронацаемость, не позволяют судить заранее о псведении сырой формы во время заливки.

Существующая практика показывает, что две смеси, имеющие одинаковые показатели по «газопроницаемости», дают разньш процент брака по газовым раковинам. Это обстоятельство явно указывает на разньш отвод паров и газов из формы во время ее заливки, В результате исследования изобретателем было выяснено, что причиной такого явления служит несовпадение законов прохождения всздуха через земельную форму с законами прохождения пара, а именно:

1. Водяные пары, образу ющиеся во время заливки формы, приготовленной по сырсму, вызывают разбухание глинистой оболочки песка и тем самым уменьшение име ошихся 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, котсрая закупоривает имеющиеся поры и тем самым образует гидравлический затвор, препятствующий выходу газов наружу.

3. Пары, не имеющие возможности пройти через образовавшийся в форме гидравлический затзо ;;, вы№ 64131 нуждены устремляться обратно в полость формы, где под воздействием высоких температур переходят в газ, который, имея большое да в ление, проникает е металл и тем самым вызывает образование в отливке газов ой раковины.

4. Если испытывать на «газопроницаемость» в одном случае смесь, имеющую начальную влажность 9%, а во втором случае смесь с начальной влажностью 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 вда жностью 9%.

Отсюда можно сделать следующий вывод. Для того чтобы обеспечить получение годной, без пороков, отлйв ки, необходимо испытывать формовочную смесь для литья по сырому не на воздухопроницаемость (газопроницаемость), а на паропоглощаемость, т. е. способность ее пропускать через себя пар при малом давлении и большой скорости.

Способ проведения таких испытаний и прибор для осуществления этого, способа и составляют данное изобретение, описание которого приводится ниже.

Процесс такого испытания заключается в следуюшем.

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 ьимент прохождения пара через образец прибор закрывается, фиксируется момент появления пара и образуемое им давление в ртутном манометре.

После этого образец с гильзой вновь взвешивается и на основании результато в этих взвешиваний (до и после опыта) делаются соответствующие выводы о поглощенном образцом паре.

Зная время прохождения пара через образец, давление, с которым выходит пар через образец, высоту и диаметр испытуемого образца и поглощение образцом пара al процентах, можно вычислить паропоглощаемость испытуемой смеси в с м /ceK.

Служащий для осуществления способа прибор показан а двух проекциях на фиг. 1 и 2 чертежа

Основной частью прибора для определения паропоглощаемости является паровой котел цилиндрической формы емкостью 1000 см" воды, установленньш на обычном лабораторном столе.

В торцевых стенках котла 2 вырезаны два круглых отверстия, через которые за1ведена внутрь котла и приварена к его стенкам газовая трубка с монтированным в ней электрическим нагревателем 1.

Нагреватель 1 представляет собой спираль из фехралевой проволоки 0,5 мм, намотанной на алундовый стержень.

В верхней части котла вварейы три муфты. В крайнюю левую муфту ввернут пружинный предохранительный клапан 3, которым можно., TipH вращен ии регулировочного винта, расположенного в его верхней части устанавливать давление пара в пределах от 0,2 до 4 атм.

В среднюю муфту ав ернута вертикальная трубка 4. B правую муфту ввернут обычный манометр 11 (для работы в пределах от 0,02 до

2 атм).

Водомерное стекло 12 позволяет следить за уровн|ем воды в котле

Вверху трубки 4 впаян двухходовой кран, при помощи которого пар поступает из котла в другие части прибора.

Над краном находится пароп регрсватель (водоотделитель) 10, представляющий собой небольшой закрытый горизонтальный цилиндрический сосуд. На корпусе пароперегревателя помещена электрическая нагревательная обмотка.

В нижней части плоской торцевой стенки пароперегревателя вварена муфта с краном 9 для "-,ыпуска сконденсировавшейся влаги, B — 3

¹ 64131 над ней в той же стенке впаяна латунная трубка с глухим концом, в которую вставляется термометр 17, определяющий температуру пара, действующего на образец, и степень прогрева пароперегревателя (водоотделителя) 10. На парсперегревателе укреплена подстав» ка 8, оканчивающаяся вверху круглой площадкой с резьбой, на которую завертывается гильза 6 с земельным образцом 7.

Для более равномерного распределения пара по основанию образца, а также для предохранения образца от разрушительного 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, соединенная с ртутным манометром 5 и указывающая давление пара, действующега на образец.

Для предупреждения выталкивания паром образца из гильзы;в верхней ее части устроена откидная планка с винтом, нажимающим на медную сетку 14, помещаемую поверх образца.

С левой стороны котла на специальном кронштейне у креплена эбонитовая розетка 13 с двумя парами гнезд, в которые вставляется обычная вилка 16 с электрическим шнуром.

Нагревательный прибор котла и пароперегревателя присоединен к гнездам таким образом, что при 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 произ водятся в следующей последе вательности:

1. В котел через отверстие, в которое ввернут предохранительный клапан 3, наливается вода.

2. Включаются в сеть нагревательные элементы котла 2 и пароперегревателя 10.

3. После закипания воды и образования некоторого количества пара клапан регулируется по манометру на нужное давление.

4. После получения нужного давления в котле и нагрева пароперегревателя (водоотделителя) на

115 — 120= С можно считать прибор готовым к испытанию.

5. Задаются определенными условиями опыта (начальное давление в котле, температура парсперегревателя и т. д.) и полученные данные заносят в соответствующую таблицу, в которой оставляются свободные места для искомых величин.

6. Образец высотой 50 мм изготсвляют на копре тремя ударами бабы.

7. Образец с гильзой и сеткой вз веш ив ают.

8. Приготовленный образец за«репляют в гильзе 6.

9. Соедингиот прибор с ртутным манометром 5.

10. Открывают кран и пускают пар в пароперегреватель (водоотделитель) и через ниппель в ильзу с образцом.

11 Фи«сиру от время появления пара пад образцом и давление на ртутно м ма но м етре.

12. В момент появления пара над образцом кран закрывают.

13. Гильзу с с.бразцом отвертывают и вновь взвешивают. По разнссти весов определяют процент поглощения пара образцом.

14. На основании полученных данных вычисляют паропоглоше.ше испытуемой cìåñè Bl см /сек.

Предмет изобретения

1. Способ испытания формовочной смеси для литья пс сырому, отличающийся тем, что через образец пропу.скают пар и по ра".ности весов образца до и после пропуска пара устанавливают парспоглошаемость исчытуемой смеси.

2. Прибор для осуществления способа поп.1, отличающийся № 64131

Фиг. 2

Техн. редактор М. В. Сиольякова.

Отв. редактор Д. А, Михайлов

Л149963 Подписано к печати 26Л1 1946 г. Тираж 5ОО зкз. Цска 65 кол, Зак. 326

Типографии Госпланиздата, им. Воровского, К-:.ë„òà тем, что, с целью, равномерного распределения поступающего из парового котла 2 пара по основашпо образца и предокранегн я последнего от разрушительного действия струи пара, служащая дл» помещения образца гильза 6 снабкена сеткой 15 и ниппелем.