ZACHODNIOPOMORSKI UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNY WYDZIAŁ MECHANICZNY - INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ Pracownia "Odlewnia Doświadczalna"
Ćwiczenia laboratoryjne z odlewnictwa
Temat ćwiczenia: „Badanie mas formierskich” Prowadzący: dr inż. Andrzej Drotlew
Studenci: Radosław Pałka Anna Paszkiewicz Przemysław Surkont Paweł Szostak	Kierunek studiów: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji
		Nr grupy: ZIPz-11	Rok akad.: 2008/2009
Data ćwiczenia: xxxxxxxxxx	Ocena i podpis sprawdzającego:

Spis treści:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było poznanie metod i urządzeń służących do badania

właściwości masy formierskiej.

2. Opis przebiegu ćwiczeń

Próbki do badań wytrzymałości, przepuszczalności oraz osypliwości wykonywaliśmy za pomocą kształtek walcowych, do których wsypywaliśmy za pomocą lejka ok. 150 g masy formierskiej. Następnie ubijaliśmy masę za pomocą ubijaka laboratoryjnego (od 3 do 7 uderzeń).

Próbki do badania wilgotności miały postać ok. 50±1 g nieubitej masy ułożonej na talerzyku laboratoryjnym.

Po sporządzeniu próbek rozpoczęliśmy w grupach ich badanie na poszczególnych stanowiskach pomiarowych.

3. Schematy zasady działania urządzeń

1. Ubijak laboratoryjny

W warunkach laboratoryjnych oznaczenie wszystkich właściwości wytrzymałościowych mas formierskich wykonuje się na specjalnych kształtkach, sporządzonych za pomocą urządzenia zwanego ubijakiem laboratoryjnym oznaczonym symbolem LU.

Standardowy stopień zagęszczenia masy w foremce uzyskuje się przez trzykrotne uderzenie ciężarkiem opuszczanym z wysokości określonej przez krzywkę ubijaka (praca zagęszczania - 9,80665 [J]).

Badany materiał przygotowany do sporządzenia kształtek wsypuje się luźno do foremki ustawionej na podstawce. Foremkę wraz z podstawką umieszcza się na podstawie ubijaka i powoli opuszcza części ruchome. W czasie ubijania nie można dosypywać ani wyjmować materiału z foremek.

Rys. 1 - Ubijak laboratoryjny

2. Suszarka laboratoryjna trójstanowiskowa promiennikowa

Suszarka promiennikowa składa się z trzech komór, które są wzajemnie odizolowane cieplnie. W komorach są umieszczone żarówki promiennikowe, każda o mocy 250 W (temp. suszenia ok. 120 ⁰C). Z prawej strony suszarki jest umieszczony osprzęt elektryczny i tablicowy, na który składają się: przekaźnik czasowy, wyłącznik główny, wyłączniki błyskawiczne do lamp promiennikowych. Wilgotność masy formierskiej określa się wzorem:

gdzie:

a - masa wilgotnej próbki przed suszeniem [g]

b - masa próbki po wysuszeniu [g]

Rys. 2 - Suszarka laboratoryjna trójstanowiskowa promiennikowa LAp-3

3. Aparat do oznaczania osypliwości

Osypliwość nazywa się również ścieralnością. Wyznaczenie osypliwości dokonuje się za pomocą aparatu LS.

Zważoną próbkę umieszcza się na rolkach aparatu, a następnie włącza się nagrzewanie (lampa promiennikowa) i napęd rolek. Wprawiają one w ruch obrotowy próbkę, która obraca się z prędkością 1

Podczas tego procesu następuje ścieranie się zewnętrznej warstwy masy formierskiej (spada ona do szufladki). Lampa promiennikowa nagrzewa badaną próbkę do temp. 95 ⁰C. Wyniki pomiaru podstawia się do wzoru:

gdzie:

a - masa próbki przed ścieraniem [g]

b - masa próbki pościeraniu [g]

Rys. 3 - Aparat do badania osypliwości LS

4. Aparat do badania przepuszczalności

Przepuszczalność jest to zdolność masy formierskiej do odprowadzania gazów z wnęki formy na zewnątrz. Do jej określenia przyjmuje się w odlewnictwie współczynnik przepuszczalności, nazywany przepuszczalnością masy formierskiej i opisany wzorem:

Do oznaczenia przepuszczalności masy w stanie wilgotnym P^W pomiaru dokonuje się na próbkach bezpośrednio po ich uformowaniu, a przed ich wyjęciem. Tulejkę wraz z próbką zakłada się na trzpień aparatu pomiarowego. Następnie otwiera się zawór, aby powietrze z klosza zanurzonego w wodzie mogło wydostawać się przez dyszę umiejscowiona w trzpieniu.

Rys. 4 - Aparat do badania przepuszczalności LPiR1

5. Maszyna do badania wytrzymałości

Pomiar tej cechy wykonujemy na uniwersalnym aparacie typu LRu-1 do badania wytrzymałości mas formierskich. W zależności od wytrzymałości masy formierskiej uchwyty montujemy w osiach odpowiadających optymalnemu zakresowi pomiarowemu.

Jako jednostkę wytrzymałości w układzie SI przyjęto MPa. Ze względu na to, że aparatu do pomiaru wytrzymałości są wyskalowane w
należy odczytany pomiar przeliczyć na MPa wg przelicznika:

1

Aparat do pomiaru wytrzymałości posiada dwie dźwignie jednostronne osadzone na wspólnym trzpieniu. Po jednej z nich porusza się ciężarek napędzany dwoma silnikami elektrycznymi. Na drugiej zamontowany jest przesuwny talerzyk, który przenosi obciążenie ciężarka na badaną próbkę. Maszyna posiada kilka możliwości ustawień próbki w zależności od jej wytrzymałości.

Rys. 5 - Maszyna do badania wytrzymałości LRu-1

4. Tabele i wykresy

Ilość ubić	W [%]	S^W[%]	P^w	RC^W
					dla naszej próbki
3	1,17	5,86	60	12,7
4			3,37	50	15,6
5			3	38	17,9
6			1,81	22	19,8
7			1,54	15	poza skalą










5. Wnioski

Na laboratoriach zapoznaliśmy się z kilkoma rodzajami urządzeń służących do badania mas formierskich. Zbadaliśmy również próbki masy pod kątem wytrzymałości na ściskanie, przepuszczalności gazów oraz osypliwości (ścieralności).

Mogliśmy zaobserwować, że wytrzymałość rośnie wraz z wykonaną ilością ubić. Im mniejsza ich liczba tym mniejsza jest przepuszczalność próbki oraz jej osypliwość. Optymalną wytrzymałość i przepuszczalność uzyskujemy w okolicach czterech ubić. Natomiast najlepszą osypliwość i wytrzymałość otrzymamy po ok. czterech i pół ubiciach.

S^W [%]

R_C^W

P^w


ilość ubić

---