Методы испытания песка – полный процесс

ТЕСТИРОВАНИЕ ПЕСКОМ :В этой статье мы обсудим различные методы тестирования песка, которые очень важно понимать в литейном производстве.

В прогрессивных литейных цехах признано, что литейный песок заслуживает не меньшего внимания, чем отливка металла. Формовочный песок может составлять одну треть стоимости готовой отливки. Поэтому при современном массовом производстве литья в песчаные формы формовочная смесь, которая является основным формовочным материалом, должна периодически проверяться, чтобы можно было поддерживать контроль за ее составом и свойствами. Тест может быть как химическим, так и механическим.

Химические тесты используются только для определения нежелательных элементов в песке, и в большинстве случаев используются механические тесты. В таблице 11.7 показан средний спрос на формовочные смеси.

Мелкость зерна

Размер зерна песка обозначается числом, называемым «число крупности ”, что указывает на средний размер, а также пропорции более мелких и крупных зерен в смеси. Данный номер крупности соответствует стандартному ситу диаметром 280 мм, имеющему такое же количество ячеек. Испытание на крупность проводят путем просеивания зерен песка с помощью набора стандартных сит, которые классифицируются и нумеруются в соответствии с крупностью их ячеек. Для большинства литейных практик наиболее удобен ряд сит со следующими отверстиями (таблица ниже).

К основным механическим испытаниям относятся пригодность, содержание влаги, содержание глины, проницаемость, прочность на сжатие и твердость формы. Показатель крупности зерна рассчитывается путем умножения приведенных выше процентных значений на заданную константу, по одной для каждого сита, называемую множителем. Продукты этого умножения складываются, чтобы получить общий продукт. Затем число крупности рассчитывается по формуле:

Общий продукт / общий процент песка, оставшегося на сите

Методы испытаний песка

Давайте обсудим различные методы тестирования песка:

Проверка на содержание влаги

Это испытание проводят путем сушки 50 г влажного песка до постоянного веса при температуре от 105°С до 1100°С в равномерно нагретой печи, охлаждения до комнатной температуры в эксикаторе и последующего взвешивания сухого образца. Разница между влажным и сухим весом образца в граммах, деленная на 50 г, дает процент содержания влаги в данном песке.

Прибор под названием датчик влажности широко используется в современных литейных производствах. Прибор продувает горячим воздухом влажный песок в поддоне, дно которого изготовлено из металлического экрана с размером ячейки 500 меш. Образец песка распределяют по чашке тонким слоем, и через образец массой 50 г в течение примерно трех минут обдувают горячим воздухом. Влага эффективно удаляется, а точные весы определяют потерю веса образца.

Портативный прибор под названием влагомер. позволяет пользователю практически мгновенно определить влажность песка. Два плеча прибора вставляются в данный образец формовочной смеси, находящийся в контейнере, и через влажный песок пропускают слабый электрический ток, подаваемый от сухой батареи в ручке. Чем влажнее песок, тем легче течет течение, а отклонение индикатора дает меру содержания влаги.

Тест содержания глины

Этот метод испытания песка для определения содержания глины в формовочных песках состоит в перемешивании песка в воде, чтобы отделить глину от частиц песка, а затем в удалении глины, которая остается взвешенной в воде. Материал, который не оседает в течение 5 минут в дистиллированной воде при комнатной температуре, называется глинистым веществом.

Оборудование, необходимое для определения процентного содержания глины в формовочных смесях, состоит из сушильной печи, весов и гирь, промывателя песка. Из навески массой 50 г отбирают небольшое количество тщательно просушенного песка и помещают его в промывную бутыль. Затем к этому песку прибавляют 47 мл дистиллированной воды и 25 мл 3-процентного раствора едкого натра.

Смесь перемешивают в течение 5 минут в быстрой мешалке для песка или в течение 1 часа, если используется вращающаяся промывочная машина, и оставляют на 5 минут, чтобы более крупные частицы зерен песка осели. Затем большую часть раствора сверху сливают сифоном и выбрасывают, удаляя не осевшую глину. Эту операцию повторяют до тех пор, пока вода не станет прозрачной после 5-минутного периода отстаивания.

Наконец, бутылку помещают в печь, и после высыхания песка образец взвешивают. Процентное содержание глины определяется разницей начального и конечного веса образца.

Тест на проницаемость

Проницаемость измеряется количеством воздуха, которое пройдет через стандартный образец песка при данном давлении за заданное время. В аппарате для измерения проницаемости используется стандартная утрамбованная 5,08 см. в диаметре на 5,08 см образец высоты.

Измеритель проницаемости, как показано на рис. выше, имеет цилиндрический резервуар для воды, в котором плавает правильно сбалансированный перевернутый колпак или держатель воздуха. При правильном открытии трехходового клапана воздух, находящийся под колпаком, будет проходить через образец песка, как показано на рисунке. Ртуть вокруг дна пробирки с образцом обеспечивает герметичность. Давление этого воздуха определяется водяным манометром и прямой шкалой. Он должен быть близок к 10 см водяного столба, что соответствует давлению 10 г на см².

Проницаемость число определяется как объем воздуха в кубических сантиметрах, который проходит в минуту под давлением 1 г на см² через образец с площадью поперечного сечения 1 см² и глубиной 1 см. Показатель проницаемости рассчитывается по следующей формуле:

Число проницаемости =(v × h) / (p × a × t)


где v =объем воздуха =2000 куб.см.

h =высота образца песка =5,08 см.

p =давление воздуха =10 г/см²

a =площадь поперечного сечения шва =20,268 см²

t =время для 2000 см3 воздуха в секундах.

Поскольку v, h, p и a постоянны, эта формула сводится к

Проницаемость =3007,2 / раз в секунду

Тест на прочность при сжатии

Было разработано несколько тестов для проверки удерживающей способности различных связующих материалов в сыром и сухом песке. Испытания на сжатие песком являются наиболее распространенными, хотя иногда используются испытания на растяжение, сдвиг и поперечные испытания.

Предел прочности на сжатие сырого формовочного песка (кгс/см2) — это максимальная прочность на сжатие, которую смесь способна развить во влажном состоянии. Утрамбованный образец песка высотой 5,08 см и диаметром 5,08 см выталкивают из трубки для образцов и помещают верхним концом при трамбовке к верхней плите универсальной машины для измерения прочности песка.

Машина устроена таким образом, что она регистрирует постоянно возрастающую нагрузку до тех пор, пока не произойдет разрыв образца. Нагрузку прикладывают со скоростью около 2 кгс/см2 до разрушения образца. Значение сжатия считывается непосредственно на зеленой шкале сжатия испытательной машины.

Испытание на твердость формы и сердцевины

Этот тип испытания песком выполняется измерителем твердости формы в литейном цехе, чтобы определить, насколько сильно была утрамбована форма. Тестер размером с карманные часы, а тест на твердость можно провести за несколько секунд. Он работает по тому же принципу, что и измерение твердости по Бринеллю на поверхности формы, а глубина проникновения указывается на циферблате тестера в сотых долях миллиметра. Твердость также можно определить по другой шкале в кгс/см2.

Заключение

Мы рассмотрели все типы методов тестирования песка, которые используются. Для этого используется различное оборудование для испытания песка. Надеюсь, вам понравилась эта статья. Оставьте свой отзыв в комментариях ниже.