А) на вологість; б) визначення зернистості піску

Б. Короткі характеристики деяких складових формувальної суміші

Глини, які використовуються для виготовлення формувальних сумішей, в залежності від мінералогічного стану і характеру набухання в воді діляться на два види.

1. Формувальна глина звичайна (Ф). Вона при зволоженні приєднує воду по зовнішнім поверхням породтворних кристалів, тобто вона не має внутрікристалічного набухання. Глина вміщує каолініти, гідрослюдисті мінерали або являються поліінтегральними.

2. Формувальна глина бентонітова (Б). Вона при зволоженні приєднує воду як по зовнішнім поверхням породотворних кристалів, так і по їх внутрішніх поверхнях, тобто вона володіє властивістю внутрікристалічного набухання. Така властивість бентоніту дозволяє зменшити її використання: 1% бентонітної глини замінює 2-3% глини звичайної. Після висушування бентонітна глина втрачає свої властивості, тому її застосовують тільки для сирих форм.

Пісок формувальний складається з зерен кварцу різної величини. В залежності від складу формувальні піски діляться на декілька класів, то наведені в таблиці 1.

Таблиця 1. Класи пісків за складом, %

Примітка: До глинистих складових належать частки менші за 0,022 мм.

Слід мати на увазі, що формувальні суміші бувають облицьовувальні і наповнювальні. Облицьовальна суміш складається з свіжих матеріалів, а до складу наповнювальної суміші вводять частину формувальної суміші, яку уже використовували (оборотна суміш).

В залежності від металу, що заливається суміші поділяють: для чавунного литва, для стального литва і для кольорового литва.

В. Способи випробування формувальних сумішей

Для отримання доброякісних виливків формувальні і стержньові суміші повинні володіти рядом специфічних властивостей. Для цього (у відповідності з держстандартом) встановлено такі обов'язкові випробування пісків і формувальних сумішей.

Визначення вологості (рис. 1, а) виконується висушуванням проби 3 в алюмінієвій склянці 4, яка замість дна має дрібне ситечко.

Через пробу продувається повітря, нагріте до 205⁰С термоелементом 2, розташованим в корпусі 1 приладу. Вологість х визначають в %:

 відповідно вага проби до і після просушування в грамах.

Визначення зернового складу (рис. 1, б) здійснюється приладом, який має 11 різних сит. Вони розташовані одне над одним і розміщені в рамці 2, якій від мотора 4 через ексцентриковий механізм надаються коливальні рухи в горизонтальній площині. Одночасно колотушка 3 наносить удари в вертикальному напрямку по всій системі сит. Стандартні сита мають такі розміри комірчин:

При струшуванні пісок проходить крізь сита, номери яких зменшуються зверху вниз. Основною фракцією вважається найбільша сума залишків в трьох суміжних ситах. Величина зерна характеризується номером сита, на якому дане зерно затримується, після проходження через попереднє сито.

За розміром зерна визначається група піску (див. табл. 2).

Таблиця 2. Групи формувальних пісків

Рис. 1.1. Схеми приладів для випробування формувальної суміші:

а) на вологість; б) визначення зернистості піску

Визначення газопроникності здійснюється пропусканням повітря через стандартний зразок досліджуваного матеріалу (рис. 1, в). Зразок 8 розміщується в порожнистій гільзі 7, яка зверху закрита пробкою 6 з отвором для водяного манометра 9 і трубки 5. перед випробуванням ковпак 1 піднімають і під нього через трьохходовий кран 4, трубки 2, 3 і отвір 10 втягують повітря (положення пробки крана І). Потім пробка ставиться в положення ІІ, і ковпак навантажений вантажем 11 починає видавлювати повітря через зразок. Манометр 9 фіксує тиск повітря. Газопроникність К визначають за формулою:

де V – кількість повітря, що пройти через зразок (визначається об'ємом ковпака і дорівнює 2000 см³);

l – висота зразок (5 см);

F – площа поперечного перерізу зразка (19,125 см²);

h – тиск водяного стовпа по манометру, см;

t – час, протікання повітря через зразок.

Для стандартного зразка К визначається за формулою .

Визначення міцності на стиснення (рис. 1, г) здійснюється поступовим збільшуванням навантаження на досліджуваний зразок 1, який встановлюється на підставку 3 прикріплену до важіля 4. на іншому кінці важеля закріплено вантаж 5. Повертаючи рукояткою 6 гвинт 8, зміщують точку опору важіля, закріпленого на каретці 7. при цьому зразок притискується до площадки 2 і руйнується. На шкалі важіля 4 фіксується напруга, яка відповідає межі міцності зразка при стисненні.

Міцність на розрив (рис. 1, д) визначається за допомогою зразка 2, що за формою нагадує вісімку, який закладається в фасонні захвати 1. Засипанням дробу в резервуар 3 здійснюють поступове завантаження. При деякій величині зусилля відбувається розрив зразка. Розривне зусилля, віднесене до площі поперечного перерізу зразка в місці розриву, і є характеристикою міцності.

Рис. 1.2. Схеми приладів для випробування формувальних матеріалів: а) на газопроникність; б) на міцність при стисканні; в) на міцність при розриванні.

Зміст роботи

В стислій формі описати складові формувальної суміші.

Описати властивості формувальних сумішей, класифікацію глин і пісків.

Коротко описати прилади для випробування різних властивостей готових формувальних сумішей.

Контрольні запитання

1. Які компоненти входять до складу формувальних сумішей?

2. Які Ви знаєте властивості формувальних сумішей?

3. Які види глин Ви знаєте?

4. На які класи поділяється пісок, які його характеристики?

5. Які прилади використовуються для дослідження властивостей формувальних сумішей?