Прибор для испытания термореактивных стержневых смесей

Прибор для испытания термореактивных стержневых смесей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

« (» j > м() тв)\ ч(1ч (с,(=я«: но1- (а М

Союз Советских

Социалнстнческик республик

О Л 9l

ИЗОБРЕТЕН ИЯ („, 723427

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 13 09 76 (21) 2401466/22-02 с присоединением заявки Ю (23) Приоритет

Опубликовано 25 03 80,Бюллетень Рй 11 (51)М. Кл.

С 01N 3/08

Ввударстеенньй квинтет

СССР ао делам иэобретеннй и вткрытнй (53) УДК621. . 1 72. 51:6 2 1. .742.4 (088,8) Дата опубликования описания 25.03.80 Г. Х. Блехман, П. Ш. Зарецкий, В. P. Ровкач, И. H. Афанасюк, В. П. Кожин и Г. Л. Фатеев (72) Авторы изобретения

Минский филиал Ордена Трудового Красного Знамени научно(71) Заявитель исследовательского института технологии автомобильной

":. pci i+iышл енно с тн (54) ПРИБОР ДЛЯ ИОПЬ!ТЛНКЯ ТЕРМОРЕЛКТИВНЫХ

СТЕРЖНЕВЫХ,.МЕСЕЙ

Изобретение относится к литейному производству, а именно к приборам для испытаний термореактивных стержневых смесей, отверждающихся в нагреваемой оснастке. . Известны приборы для испытания на прочность отвержденных образцов иэ стержневых смесей, например, путем приложения растягиваюших статических нагрузок (Я.

1э

Образцы для испытаний на этих приборах, имеющих форму "восьмерки", из-. готавливают известными методами на основном приборе или вне его в нагреваемой оснастке (2).

1$

Известны приборы для испытания на прочность образцов, отверждающихся при двухстороннем нагреве, не могут быть применеьы для оценки теплофизических свойств в связи со сложностью расчета тепловых процессов, протекающих при отверждении смеси (3).

Теплофизические свойства наряду с прочностными свойствами являются важнейщей характерисчикой песчаносмоляных смесей„от EoiopbIK зависит скорость роста упрс(.пенного слоя EIol1 действием тепла оснасън, н, как следствие, производительность процесса изготовления стержней(«елочек, ф5рм

Наиболее близким к изобретению по техн "; юской сущности и достигаемому эффекту s:íëÿåòñÿ прибор для испытании термореактивных стержневых смесей, включающий форму для изготовления образца, термозонд, установленный в форме и выполненный из двух полусфер, одна иэ которых связана с нагружающим устройством посредством стержнй, а другая жестко закреплена на основании прибора и снабжена нагревателями и датчиком темпераур (4).

Известный прибор позволяет определять в процессе отверждения два независимых теплофизнческих чараметра смеси (коэффициенты теплопроводности и аккумуляции тепла) и прочность частично или полностью отвержденного образца, нагреваемоз 7234 го только со стороны термозонда. Из-за неравномерного отвода тепла во все стороны от термозонда полученная корочка часто имеет неодинаковую толщину, вследствие этого место разрыва корочки при испытаниях получает сложную криволинейную форму, что не позволяет достаточно точно определить площадь поперечного сечения в месте разрыва, а затем рассчитать прочностные и тепловые харак- 10 теристики смесей.

С помощью известного прибора нельзя исследовать смеси в условиях пвухстороннего отверждения (нагрева), что характерно для изготовления тонкостенных стержней,, s оболочкавых Форм различной толщины, так как процесс отверждения при двухстороннем нагреве отличается от процесса с односторонним нагревом смеси.

Поскольку рост толщины корочки в из- 20 вестном приборе происходит непрерывно, то невозможно проверить влияние времени выдержки нагретого образца в закрытой форме или на воздухе íà его прочностные показатели. 25

Целью изобретения является расширение объема информации, получаемой при испытании, упрощение определения теплофизических характеристик смесей при увеличении точности результатов испытаний.

Лостигается это тем, что форма выполнена разъемной с внутренней поверхностью в амиде сферы, эквидистантной поверх ности термозонда, и снабжена нагревателями и датчиками температур, а термозонд в месте сопряжения полусфер снабжен кольцевой пластиной с внешним диаметром больше диаметра термоэонда и меньше диаметра сферической поверхности формы.

На чертеже показан прибор для испы- 4О тания термореактивных стержневых смесей, Прибор содержит разъемные формы (полуформы) 1 и 2 со сферической внутренней поверхностью 3, термозонд, выполненный иэ двух полусфер 4 и 5, кольце-, вую пластину 6, стержень 7, втулку 8, основание 9, нагреватели 10, 11 и 12, датчики температур 13 и 14, Прибор работает следующим образом.

Сомкнутые в исходном положении полуформы 1 и 2 и полусферы 4 и 5 термозонда нагреваются до заданной температуры нагревателями 10, 11 и 12. Затем сферическая полость между полуформами и термозондом заполняется исследуемой термореактивной смесью известным способом, например, надувом. Одновременно с отээрждением смеси с помощью термо27 4 пар 13 и 14 автоматически фиксируется температура полуформ и термозонда, что дает возможность рассчитать теплофизические характеристики смеси. Для определения усилия разрыва в эапанный момент времени форму разнимают и с помощью стержня 7 разводят полусферы 4 и 5 и по измеренному усилию и известной пло щапи поперечного сечения в месте разры ва образца определяют прочностные характеристики смеси.

Устанавливая на прибор полуформы с различным диаметром внутренней сферической полости или термоэонды с разными диаметрами полусфер, можно исслеповать прочностные и терм офизические характеристики смесей при отверждения образцов любой заданной толщины, что позволяет при изготовлении стержней или оболочек с различными толщинами стенки выбрать по результатам испытаний оптимальные составы смесей или наивыгоднейшие режимы работы оборудования, обеспе,чивающие максимальную производительность процесса, Разрыв оболочки происходит только

IIo кольцевой впадине H& образце, образованной кольцевой пластиной 6, чем обеспечивается постоянное значение величины площади поперечного сечения в месте разрыва и тем самым повышается точность измеряемых прочностных и термофизических характеристик испытываемых смесей.

Так, например, при испытании оболочек толщиной 4 мм иэ смеси, содержащей песка кварцевого 100 весЯ и пульвербакелита 2,5 вес.% при температуре

280 С и времени отверждения 120 сек.

О прочность образцов составила 3,5 +

+1,0 кгс/см, тогда как при наличии кольцевой впадины на образце эта прочность составила 3,5 +0,3 кг/см . Таким и образом, точность измерения увеличилась в 3 раза.

Поскольку наружный диаметр кольцевой пластины 6 больше диаметра термозонда, но меньше диаметра сферической поверхности формы, то указанная пластина не нарушает температурных условий отверждения образцов.

Использование предлагаемого прибора для исследования термореактивных сме- . сей позволяет повысить точность измерений прочностных показателей смеси за ,счет стабильных значений равномерной толЩины корочки по всему сечению образца и, особенно, в месте разрыва; расширить

5 72342 диапазон испытаний смеси,при различных температурах нагрева полуформ и термо зонда; определять влияние температуры оснастки на прочностные показатели смеси при различном времени выдержки об5 разца в закрытой оснастке и на воздухе; определять прочностные и теплофизические характеристики смесей в образцах заданной толщины, Таким образом с помощью предлагаемого прибора при минимальном количестве испытаний можно получить достаточно точные данные для разработки технологического процесса и создания оборудования для изготовления стержней, оболочек и литья в облицованные кокпли. 1s

Формула изобретения

П ибор для испытания термореактивP ных стержневых смесей, включающий форму для изготовления образца, термозонд, установленный в форме и выполненный из 7о двух полусфер, одна из которых связана с нагружающим устройством посредством стержня, а другая жестко закреплена на основании прибора и снабжена нагревателями и датчиком температур, о т л и- р5 ч а ю шийся тем, что, с целью расширения объема информации, получаемой

7 6 при испытании, упрощения определения теплофизических характеристик смесей. при увеличении точности результатов испытаний, форма выполнена разъемной, с внутренней поверхностью в виде сферы, аквидистантной поверхности термозонда, и снабжена нагревателями и датчиками температур, а термозонд в месте сопряжения полусфер снабжена кольцевой пластиной с внешним диаметром больше диаметра термозонда и меньше диаметра сферической поверхности формы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Соколов H. А. Литье в оболочковые формы. М., Машиностроение, 1969, с 62

67, 74.

2. Паспорт 4735-00.0.00ПС. Прибор лабораторный для изготовления образцов, Модель 4735. НИИТАвтопром, Минский филиал, 1972, 3. Вейиик А. И. Приближенный расчет процессов теплопроводности. М.-Л. ГЭИ, 1959, с. 38.

4. Авторское свидетельство СССР

N. 469073, кл. G 015 3/08, 1974.

1 !

Подписное

БНИИПИ Заказ 417/33 Тираж 1019

Филиал ППП Патент", г. Ужгорол, ул. Проектная, 4