Порядок выполнения работы. Составы жидкостекольных смесей № п/п Содержание кварцевого песка
Таблица 7.1 Составы жидкостекольных смесей
1. Рассчитать компоненты на 2 кг смеси и приготовить смесь в лабораторном смесителе. Продолжительность перемешивания 3 мин. 2. Приготовить девять образцов «восьмерок» для определения прочности при растяжении. Образцы изготавливаются в специальном разъемном стержневом ящике. Навеску смеси массой 110-120 г засыпают в сборный ящик и уплотняют с помощью лабораторного копра трехкратным ударом груза. Избыточный слой смеси, который не должен превышать 3 мм, срезают специальным ножом, установленном в ящике, без заглаживания. 3. Продуть по три образца углекислым газом в течение 15, 30 и 45 с. Для этого отрегулировать с помощью редуктора давления газа в пределах 0,15-0,17МПа и приложить насадку шланга к поверхности ящика. 4. Определить прочность образцов при растяжении, для чего установить образец в соответствующее приспособление прибора и разрушить. Результат испытания фиксируется прибором в МПа. 5. По окончании работы обменяться результатами исследования каждой группы и данные свести в табл.7.2. Таблица 7.2 Результаты исследований
Содержание отчета По законченной работе оформить отчет, в котором должно быть отражено следующее: 1. Название работы 2. Цель работы 3. Краткая теоретическая часть 4. Методики проведения работы 5. Результаты работы 6. Выводы по работе
Вопросы для контроля 1. Что представляет собой связующее – жидкое стекло? 2. Как получают жидкое стекло? 3. Что такое модуль жидкого стекла и как он определяется? 4. На какие физико-механические параметры жидкостекольных смесей влияет модуль? 5. Какие марки жидкого стекла используются в литейных цехах? 6. Как выбирается необходимый модуль жидкого стекла? 7. Что входит в состав смеси для СО2-процесса? 8. Что происходит с жидкостекольным связующим при продувке смеси углекислым газом? 9. Преимущества и недостатки жидкостекольных смесей. Лабораторная работа № 8 Изучение свойств жидких самотвердеющих смесей (ЖСС)
Цель работы: экспериментальное изучение технологии получения и свойств ЖСС в зависимости от содержания исходных компонентов.
Общие сведения Большинство известных способов изготовления форм и стержней основаны на применении принципа уплотнения смесей под действием приложения внешних нагрузок. Совершенно иные технологические решения заложены при использовании жидких самотвердеющих смесей, которые сочетают в себе свойства жидкости, позволяющей получать формы и стержни свободной заливкой, и способность затвердевать на воздухе в заданное время. Основными преимуществами этой технологии состоят в следующем: - резкое уменьшение трудоемкости изготовления форм и стержней; - в 3-4 раза повышается производительность труда; - отпадает необходимость в длительной сушке форм и стержней; - появляется возможность комплексно механизировать и автоматизировать изготовление форм и стержней в условиях индивидуального и мелкосерийного производства; - формирование прочности осуществляется по всему объему формы или стержня; - повышается точность форм и стержней, что позволяет уменьшить припуски на механическую обработку отливок; - увеличивается в 2-3 раза срок службы модельной оснастки; - улучшаются санитарно-гигиенические условия труда на участках изготовления форм и стержней. Составы жидких самотвердеющих смесей приведены в таблице 8.1. Таблица 8.1 Составы ЖСС
Свойства жидкости смесь приобретает в результате введения в ее состав поверхностно-активных веществ (ПАВ). Поверхностная активность ПАВ определяется особенностями молекулярного строения вещества. Для всех ПАВ типичной является резко выраженная асимметричность молекулярной структуры. Молекула состоит из двух значительно отличающихся по свойствам частей: полярной гидрофильной группы с большим молекулярным сродством к воде – на одном конце молекулы, и длинной неполярной углеводородной группы – на другом (рис.8.1а). Полярные группы молекул ПАВ чаще всего бывают представлены в виде –ОН, -NH2, -COOH, -SO2OH, SO3Na и др. Такая особенность строения молекул ПАВ определяет и способность самопроизвольно адсорбироваться из растворов на различных поверхностях раздела жидких и газообразных фаз (рис.8.1б). Адсорбция ПАВ на границе раздела жидкость – газ приводит к снижению поверхностного натяжения растворов и проявления или других характеристик свойств, таких как пенообразование (рис.8.1в). Рис.8.1 Схема строения дифильной молекулы ПАВ (а), ориентации молекул ПАВ на поверхности воды (б) и образование пены (в)
Возникающие при перемешивании смеси пузырьки пены располагаются между зернами песка (рис.8.2) разобщают их, снижая тем самым трение между песчинками и сводя до минимума влияние шероховатости поверхности наполнителя. Когда пространство между зернами наполнителя заполнится пузырьками пены, смесь становится жидкоподвижной и ее можно заливать в форму или стержневой ящик.
Рис.8.2 Схема ориентации молекул ПАВ вокруг зерен песка, частиц шлака в жидкой смеси
После заливки ЖСС в форму или стержневой ящик по истечении некоторого времени происходит гашение пены и смеси твердеет на воздухе. При этом постоянно увеличивается прочность равномерно по всему объему. Отверждение происходит вследствие взаимодействия жидкого стекла и феррохромового шлака (ФХШ), содержащего в своем составе r – 2CaSiO2, в результате чего образуется сложный гидросиликат (Na2O)m·(CaO)n·(SiO2)p·(H2O)q, являющийся основной структурообразующей фазой. Отличительная особенность ЖСС – высокая газопроницаемость, особенно после отверждения в течение 24 ч, когда из смеси полностью исчезает пена, а образованные пеной поры являются причиной высокой газопроницаемости смеси. Свойства жидких самотвердеющих смесей представлены в таблице 8.2. Таблица 8.2 Свойства жидких самотвердеющих смесей
Подвижность ЖСС характеризуется текучестью, которая зависит от эффективности процесса пенообразования при перемешивании смеси. Поэтому конструктивные особенности агрегатов для приготовления смеси должны обеспечивать не только хорошее перемешивание, но и достаточно интенсивное вовлечение в смесь воздуха. Этим условиям в наибольшей степени отвечают лопастные смесители периодического или непрерывного действия. Порядок приготовления ЖСС следующий: вначале перемешиваются сухие компоненты – песок и ФХШ в течение 60-80 с, затем в смеситель подается жидкая композиция, которая приготавливается в специальной мешалке с непрерывным перемешиванием и после приобретения смесью подвижности смесь заливается в форму или стержневой ящик.
Постановка работы Приборы и материалы, используемые в работе: лабораторный смеситель для приготовления ЖСС, миксер для приготовления жидкой композиции, стержневые ящики для изготовления стандартных образцов, прибор для определения прочности стандартных образцов, технические весы с пределом взвешивания 500 г и погрешностью ±100 мг, сухой кварцевый песок, жидкое стекло плотностью 1450-1500 кг/м3 и модулем 2,4-2,6, феррохромовый шлак, ПАВ, вода, графит кристаллический, керосин. Каждая группа студентов приготавливает один состав смеси, приведенный в таблице 8.3. Таблица 8.3 Составы ЖСС
Популярное: Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1318)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |