Способ неразрушающего контроля прочности литейных оболочковых форм
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
В 22 С 9/04 с присоепинением заявки Ж— государственный комитет СССР (23)Приоритет ио делом изобретений и открытий Опубликовано 23.12.81 ° Бюллетень № 47 Дата опубликовання описания 25.12.81 (53) УДК 621.74..045(088.81 (72) Автор изобретения А. С. Лакеев Институт проблем литья АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ НЕРАЗРУША10ЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРОЧНОСТИ ЛИТЕЙНЫХ ОБОЛОЧКОВЫХ ФОРМ Изобретение относится к литейному производству, а именно к изучению прочности литейных форм. Наиболее близким по технической сущности является способ определения модуля упругости керамических форм по величине деформации разрушения образца-пластины при статическом изгибе 11. Основными недостатками способа является использование образца-пластины, не отражающего реального формообразования на поверхности удаляемой затем модели, неточность определения величины деформации при разрушении образца вследствие необходимости приложения больших нагрузок (до 20-50 кгс/см при испытании керамических образцов), что вызывает обязательное сминание хрупкого образца в местах соприкосновения с опорами при изгибе, либо в местах соприкосновения с захватами прибора для испытания на растяжение. Нельзя прим менить способ для контроля нарастания прочности форм с быстро протекаюцими химическими и физико-химическими процессами отверждения,так как достижение разрушающей нагрузки происхо— 5 дит довольно медленно,по сравнению со с - ;ûõ процессов.Кроме того, длительное нагружение большими нагрузками капиллярно-пористых уп10 pyro-хрупких тел,каковыми чаще всего являются литейные формы 1, пззеимущественно оболочковые), ведет к развитию деформаций "усталости",микротрещин,в результате чего увеличиваются опреде15 ля емые з нач ения услов ной деформации Э что искажает сам смысл определения модуля упругости. К тому же не фиксируется и не выдерживается постояннои скорость нагружения, которая оказывает существенное влияние на конечные показатели прочности. Цель изобретения — определение прочности оболочковых форм в процес89)204 се их изготовления и эксплуатации и упрощение техники эксперимента. Поставленная цель достигается тем, что к образцу в течение одной секунды прикладывают растягивающую нагруз— ку, равную 0,01-0,6 разрушающей нагрузки и измеряют величину мгновенной деформации растяжения образца. Чтобы исключить паразитические деформации и увеличить жесткость конструкции образца для определения модуля упругости использованы образцы-двутавры. Образец необходимо подвергать нагрузке в течение минимально возможного времени, лучше всего грузить мгновенно, т.е. в течение 1 с. Но при этом необходимо как бы знать заранее, какую нагрузку нужно приложить, чтобы мгновенно разорвать образец,так как даже меньшая предельной нагрузка при ее мгновенном приложении обязательно разрушит хрупкий образец. Максимальное значение мгновенно прикладываемой к полому образцу-двутавру нагрузки, при которой образец не разрушается и практически не происходит деформирование его полок это 0,6 разрушающей нагрузки. При нагрузках, равных 0,1-0,3 предельной, получены деформации, наиболее четко фиксируемые имеющимися самопишущими приборами либо визуально по шкале приборов с большим усилением. При меньших нагрузках дефдрмации очень можными. ) I 2 слой (1,7мм) 4 слой (3,4мм) 8 слой (7,0 мм) 0,91 0,9 1,3 1,18 0,89 1,2 Е, х)О- кгс/см 0,98 0,8 l,4 1,2 0,95 1,02 1,35!,08 1,0. 0,88 1,3! 0,92 0,75 0,96 0,83 1,22 1,2 ),22 0,96 1,0 0,95 1,0 Определяемый модуль мгlioBpHHo-óïругой деформации Е1 является наиболее достоверным, надежным и стабильПоказатели 1 слой (0,8мм) малы, так, при нагрузках О, 01-0, 09 предельной они составляют единицы микрон, фиксировать их сложно, вероятность получить искажение резко возрастает, что дает основание считать такие нагрузки минимально возСледовательно, для достижения поставленной цели установлены предельные значе.".ия мгновенно прикладываемых к образцам нагрузок: минимальная — 0,0), а максимальная — 0,6 разрушающей, рабочими нагрузками, как бы унифицирующими применяемую аппаратуру, являются 0,1-0,3 разрушающей или 0,5-2 кг для оболочковых форм, изготавливаемых по удаляемым моделям, и изучаемых на этапах формообразования. По фиксируемым значениям деформаций рассчитывают физическую константу-модуль мгновенно-упругой деформации. Изобретение позволяет изучить механизм реально протекающих процессов деформационного формообразования, т,е. оценить влияние модели, находящейся внутри объемно-замкнутой обо30 лочки, на ее прочность как при сушке (отверждении), так и при выплав— лении и прокаливании. Данные точности и надежности получаемых результатов приведены в таблице. чс ным критерием оценки прочности литейных форм на этапах формообразования, во-первых, потому, что применяют об891204 Формула изобретения Составитель Л. Семенова Редактор А. Шандор Техоед С. МигУнова Корректор M. Коста Заказ 11086/11 Тираж 872 Подписное ВНИИПИ Г осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж-35 Раушская наб.z д. 4/5 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 раэец, изготавливаемых по реальной технологии (а не как образец-пластина, совершенно не учитывающий влияние модели на прочность формы, и имеющий дефекты †реб жесткости в -виде продольных заусенцев по бокам). а во-вторых, Š— это физическая константа структуры материала, не зависящая от размеров образца, скорости нагружения, типа применяемых прибо- 10 ров и аппаратуры. В результате применения нового способа исследования прочности литейных форм, преимущественно оболочковых, повышается эффективность научно- )5 исследовательских работ за счет определения ранее не определяемых характеристик и возможности обнаружения и объяснения неизвестных науке и практике явлений. За счет повыше- р ния надежности эксдеримента экономятся дорогие и дефицитные материалы, так как для установления истинного значения прочности требуется гораздо меньшее количество образцов. 25 Оыенка технико-экономического эффекта изобретения показывает, что при снижении брака оболочек на 5-10Х в связи с более надежной оценкой их прочности дает (на программу выпуска литья по выплавляемые модулям 50 тыс. т в год) 600 тыс.руб. экономии. Способ неразрушающего контроля прочности литейных оболочковых форм,. включающий деформацию и определение модуля упругости образцов по величине их деформации, о т л и ч а ю— шийся тем, что с целью определения прочности оболочковых форм в процессе их изготовления и эксплуатации и упрощения техники эксперимента 7 к образцу в течение одной секунды прикладывают растягивающую нагрузку, равную 0,01-0,6 разрушающей нагрузки и измеряют величину мгновенной деформации растяжения образца. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Литье по выплавляемым моделямс, Под ред. Шкленника Я.И.,Озерова В.А. М., 1971, с, 202-208.
