текст
    Запчасти для лифтов +7 903 968-99-38
    Разработка

    § 57.

    Механические свойства песчано-смоляных смесей - часть 1



    Прочность песчано-смоляных смесей на сжатие в сыром состоянии. Сырые песчано-смоляные смеси рассматривают как трехфазную систему, состоящую из твердого тела (кварцевый песок), жидкости (связующая добавка и катализатор) и газа. Все три фазы тесно связаны между собой и определяют механические свойства смеси в сыром состоянии.

    В начальной стадии после приготовления смеси ее прочность на сжатие в сыром состоянии определяют величинами вязкости и поверхностного натяжения связующего. В дальнейшем величина этого показателя изменяется в зависимости от скорости нарастания вязкости связующего, которая зависит от активности действия вводимого в смесь катализатора и температуры окружающей среды. Условная вязкость жидких связующих добавок, используемых в рассматриваемом процессе, небольшая, поэтому величина прочности на сжатие сырых песчано-смоляных смесей на основе песка марки 1К02Б Люберецкого месторождения низкая (табл. 26).

    Величина сырой прочности увеличивается при использовании в составе смесей мелкозернистого песка и песков с высоким содержанием глины.

     

    26. Величина исходной прочности на сжатие в сыром состоянии чистокварцевых смесей

     

    Связующее

    Показатель

    КФ-90

    КФ-40

    ФФ-1С

    ВР-1

    Фсколо-

    спирт

    УКС

    Прочность на сжатие в сыром состояннн, кгс/см2

    0,02

    0,02

    0,02

    0,03

    0,025

    0,03



    Прочность смесей в отвержденном состоянии. Отверждение песчано-смоляных смесей производится для того, чтобы они приобрели механическую прочность и стойкость к температурному воздействию. Прочность смеси в значительной степени оп-

    ределяется видом используемых связующих добавок и их физико-химическими свойствами.

    Прочность сухих песчано-смоляных смесей лри одних и тех же условиях зависит от способа изготовления смеси. Исследования показывают, что плакированная смесь 1 {рис. 66) -при одном и том же процентном содержании смолы

    обеспечивает более высокую прочность на изгиб, чем неплаки-рованная смесь 2. Так как в сухой песчано-смоляной смеси кварцевый песок состоит из различных по величине зерен, то в процессе формирования оболочковых форм и стержней точки контакта у зерен друг с другом будут беспорядочные с наличием пор и разрывов в структуре смеси. При этом у неплакированной смеси большое количество частиц порошкообразной смолы размещается в промежутках между зернами песка, а не в точках соприкосновения песчинок, поэтому система песок — смола не полностью скреплена отвержденной смолой. В плакированной

    смеси зерна песка фактически покрыты тонким слоем растворенной или расплавленной смолы, поэтому при любой ориентации зерен всегда имеется пленка смолы между поверхностями контакта песчинок, благодаря чему при отверждении- смолы создается прочная связь песок — смола. Этим и объясняется то положение, что плакированная смесь обеспечивает прочность на разрыв и изгиб примерно на 15—20% выше, чем неплакированная.

     

    Механические свойства песчано-смоляных смесей

    Рис. 66. Зависимость прочности песчано-смоляной смеси от способа изготовления н количества связующего ПК-104

    Механические свойства песчано-смоляных смесей

    Рис. 67. Зависимость физико-механических свойств неплакированной смесн от зернового состава песка и количества связующего ПК-104:
    1 — смесь на песке марки 1К02Б, 2 — смесь на песке марок 1К02Б и 1К01А, смешанных в соотношении 70 : 30, 3 —смесь на песке марки 1К01А

    Прочность сухих песчано-смоляных смесей зависит также и от качества формовочных песков, в частности от зернового состава песка и содержания глины (рис. 67). Прочность неплаки-рованной песчано-смоляной смеси падает по мере уменьшения величины зерен формовочных песков.

    В зерновом составе песка различают основную часть, которая формирует литую поверхность, и ту часть (пыль и глинистую составляющую), которая мало влияет на качество поверхности, но способна снижать прочностные показатели смеси и приводит к непроизводительному расходу связующего ПК-104. Из графика, представленного на рис. 68, видно, что добавка

    1 % глины в смесь, изготовленную из отмытого песка марки 1К.02Б с 5,5% связующего ПК-Ю4, снижает прочность ее на20%, а добавка 2% глины — более чем на 40%. Поэтому для сухих песчано-смоляных смесей необходимо применять пески с минимальным содержанием глины.

    Режим отверждения сухих песчано-смоляных смесей влияет на их прочность. Кривые, приведенные на рис. 69, показывают, что механические свойства таких смесей зависят от температуры и времени отверждения. Оптимальным режимом отверждения (для образцов 10 мм толщины) являются температура 300—

    350° С и время выдержки 2,0—2,5 мин. В современных машинах используют этот режим отверждения оболочковых форм и стержней. Чтобы увеличить производительность машин, иногда прибегают к ускоренному режиму отверждения. Для этого повышают температуру до 380—400° С, что позволяет уменьшить время отверждения до 1,5 мин. При этом наблюдается некоторое снижение прочности песчано-смоляной смеси по сравнению с оптимальным режимом отверждения.

    Механические свойства песчано-смоляных смесей

    При отверждении песчано-смоляной смеси термореактивная смола, входящая в ее состав, выполняет роль клея, соединяя в одно целое множество зерен песка между собой.

    В неплакированной песчано-смоляной смеси невозможно распределить частицы связующего ПК-104 так, чтобы они размещались между всеми контактирующим моя поверхностями зерен песка. Большинство частиц связующего ПК.-104 при формировании оболочки и стержня размещается обычно в промежутках между этими зернами песка (рис. 70, а).

    Механические свойства песчано-смоляных смесей

    Рис. 70. Схема образования клеевых контактов между зернами песка у неплакированной смеси: а — размещение частиц смолы на зернах песка, б — клеевой контакт, образованный ПК-104 с малой подвижностью, е —клеевой контакт, образованный ПК-104 со средней подвижностью, г — клеевой контакт, образованный с высокой подвижностью

     При нагреве песчано-смоляной смеси мелкодисперсные частички связующего ПК-104 начинают плавиться, а затем течь, смачивая поверхность зерен. Причем малая подвижность и большая величина вязкости раствора связующего ПК-104 в спирте не дают возможности образовываться смоляным менискам в местах контакта зерен. В данном случае клеевое соединение между зернами песка носит случайный точечный характер, в результате чего получается плохое клеевое соединение (рис. 70, б). Связующее ПК-104 со средней подвижностью способствует получению в точках контакта зерен песка смоляных менисков максимальной величины, сообщая тем самым хорошую прочность клеевому соединению (рис. 70, е). Связующее ПК-104 с большой подвижностью и малой вязкостью раствора в спирте образует в местах контакта зерен тонкий смоляной мениск (рис. 70,г). Это объясняется тем, что за время формирования смола успеет стечь с точек контакта, ослабляя тем самым клеевое соединение. Влияние величины подвижности и вязкости раствора связующего ПК-104 на механические свойства неплакированной смеси видно из данных рис. 71, которые подтверждают, что механическая прочность песчано-смоляной смеси определяется величиной подвижности и вязкости раствора связующего ПК-104 в спирте.

    Механические свойства песчано-смоляных смесей

    Значения коэффициентов А1 и А2 и свободного члена А0 для неплакированных песчано-смоляных смесей на связующем ПК-104 с 7,4% уротропина приведены в табл. 27.

    Результаты работы по исследованию влияния физико-химических свойств связующего ПК-104 на механические свойства

    неплакированной смеси позволили установить нижний предел подвижности связующего, который должен быть не ниже 40 мм. При этом обеспечивается прочность смеси на изгиб не менее 48 кгс/см2.

    27. Значения коэффициента А1, А2 и свободного члена А0 для связующего ПК-104

    Механические свойства песчано-смоляных смесей



    Прочность сырых песчано-смоляных смесей в отвержденном состоянии при одних и тех же условиях зависит от природы используемой связующей добавки и ее свойств. При отверждении стержней возрастание их прочности определяется упрочнением пленок связующих материалов. Процесс упрочнения связан с удалением растворителя, а также с уплотнением молекул, происходящем в процессе поликонденсации низкомолекулярных соединений.

    Сравнительные исследования смесей на основе различных связующих показали, что наибольшую удельную прочность обеспечивают мочевинофурило-вые смолы. Так, например, испытание кварцевых составов смесей на смолах КФ-90, КФ-40 и КФ-35 (рис. 72, а) показало, что образцы толщиной 25 мм в нагретом до 220° С стержневом ящике приобретают максимальную прочность через 15—20 с отверждения.

    Механические свойства песчано-смоляных смесей

    Рис. 72. Зависимость прочности песчано-смоляных образцов в горячем и охлажденном состояниях от марки используемой смолы: а — прочность образцов в охлажденном состоянии, б — прочность образцов в горячем состоянии

    Содержание

    Устройство смазывающее (масленка) Sigma Elevator ...

    от 1030.00 руб./шт.

    Вкладыш башмака направляющей кабины/противовеса, K...

    от 224.00 руб./шт.

    Вкладыш башмака противовеса L-80 T-9

    от 195.00 руб./шт.

    Вкладыш башмака противовеса L-80 T-16

    от 195.00 руб./шт.

    Вкладыш ORONA 150x83 L-150 Т-16

    от 402.00 руб./шт.

    Вкладыш ORONA 150x83 L-150 Т-10

    от 402.00 руб./шт.

    Вкладыш П-образный 140х30х30 Т-16 7 pin

    от 288.00 руб./шт.

    Вкладыш П-образный 140х30х30 Т-14 7 pin

    от 288.00 руб./шт.

    Вкладыш (книжка) L-140 Т-9 7 пин, ТЭП

    от 288.00 руб./шт.

    Вкладыш 001.04.00.019 (6мм) пластик

    от 56.00 руб./шт.

    Вкладыш башмаков кабины T1 направл 16мм L-149x29x2...

    от 224.00 руб./шт.

    Вкладыш башмака направляющей кабины/противовеса TH...

    от 138.00 руб./шт.