 |
Методика количественной оценки пригара.
|
|
|
|
Для определения влияния того или иного фактора на образование пригара необходим метод его количественной оценки. Такой метод может быть использован при выборе рациональных технических средств (типа очистного оборудования) или при определении влияния технологических факторов (например, состава смеси) на образование чистой поверхности отливок. С этой целью был изготовлен опытный образец прибора, позволяющий производить оценку химического и механического пригара по трудоёмкости его удаления с поверхности отливок. В качестве основного критерия принято время отсутствия электрического контакта между стальным щупом и поверхностью образца. По времени, затраченному на снятие пригара при постоянном усилие обработки, числу оборотов абразивного круга и образца определяется энергия, израсходованная на удаление пригара.
Прибор состоит из двух электродвигателей (типа ДПТ-21-4, N=0,27 квт, n=1400 об/мин и типа АОЛБ-11/2, N=0,08 квт, n=2890 об/мин, имеющего возможность свободного перемещения вокруг вертикальной оси в горизонтальной плоскости), червячной пары, передающей вращательные движения от двигателя исследуемому образцу, абразивного круга и подвижного стального щупа пластинчатого типа. Прибор работает в полуавтоматическом режиме. При нажатии на кнопку «пуск» цепь управления замыкается, через обмотку магнитного пускателя проходит ток, срабатывают контакты магнитного пускателя, осуществляется одновременный пуск двигателей.
 |
Двигатели имеют различные направления вращения. На валу двигателя АОЛБ – 11/2 закрепляется абразивный круг с наружным диаметром 50 мм и толщиной 5 мм, двигатель ДПТ – 21-4 через редуктор передает вращательные движения исследуемому образцу со скоростью 20 об/мин. Режим абразивного круга к образцу в процессе обработки остается постоянным и осуществляется с помощью груза посредством гибкой связи через блок. Стальной щуп регулируется таким образом, чтобы в процессе обработки образца абразивным кругом он точно фиксировал траекторию воздействия абразива на образец по кругу.
|
|
|
Рис.3. Принципиальная схема прибора для количественной оценки пригара
По мере воздействия абразива на образец снимается пригарный слой, обнажается металлическая поверхность и через щуп происходит сначала кратковременное, а затем все увеличивающееся по мере обработки замыкания реле времени накопительного типа до тех пор пока сумма времени в замкнутом состоянии не достигнет времени настройки реле. При времени накопления, равном времени настройки, в цепи управления размыкаются контакты, и двигатели автоматически отключаются. Время с момента включения электродвигателей до их автоматического выключения фиксируется секундомером. Указанный процесс повторяется до тех пор, пока время обработки за цикл, замеряемое секундомером, не будет равняться времени настройки реле, что указывает на отсутствие пригара. Таким образом, время удаления комплексного пригара равно разности сумм общего времени обработки образца абразивом, замеряемого секундомером (времени работы электродвигателей за n циклов), и времени соприкосновения щупа с очищенной от пригара поверхностью образца, равного произведению времени настройки реле на число циклов:
Т=(tn + tn-1 +...+ t1 + t0) - nt (3.1)
где T – время удаления пригара с образца;
t0,tn,tn-1 - время обработки образца за цикл;
t – время настройки реле;
n – число циклов.
При времени обработки за цикл t0, равном времени настройки реле времени t, пригара нет.
|
|
|
Исследования проводились на образцах в форме пластин размером 80х80 мм, толщиной 15, 30, 45, 60 мм, заливаемых в блок 80х80х310 мм и разделенных друг от друга стержнем из исследуемой смеси толщиной 40 мм.
Работоспособность прибора проверялась при исследовании пригарообразования на чугунных образцах марки Сч 15-32, отлитых в формы из жидких само отвердевающих смесей. В исходную смесь вводились добавки: каменно угольная пыль (1-3%), инден-кумароновая смола (0,25-2,0%), сульфитно-спиртовая барда (0,5-1,25%), алюминиевая пудра (0,25-0,75%), мазут (0,5-1,5%), смола С1 (0,25-1,0%), торфяная зола (0,5-1,0%). Результаты исследований (рис.1) показали, что наименьшей склонностью к образованию пригара обладают смеси с добавкой инден-кумароновой смолы (2%), древесного пека (5%) и каменноугольной пыли (3%); время, затраченное на удаление пригара при применении этих добавок, для образца толщиной 60 мм, колебалась в пределах 1-5 сек., тогда как на удаление пригара при применении торфяной золы (1%) и сульфитно – спиртовой барды (1,25%)затрачивалось 150 –400 сек. Широкий диапазон времени удаления пригара (от 1 до 400 сек.) свидетельствует о возможности использования данной методики при выявлении влияния различных технологических факторов на величину пригарной корки.
На рис.2 показано влияние содержания инден-кумароновой смолы и толщины образца на трудоемкость удаления пригара. Увеличение толщины стенки с 15 до 60 мм при применении смеси с добавкой инден-кумароновой смолы в количестве 0,25% приводит к увеличению времени обработки с 2 до 30 сек,а уменьшение содержания добавки с 2 до 0,25% способствует образованию пригара.
В результате исследований было выявлено влияние содержания и типа добавок на образование пригара и подтверждена возможность использования данного метода для количественной оценки пригара.
|
|
|
