型砂性能試驗(yàn)附(4學(xué)時(shí))

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1、實(shí)驗(yàn)2型砂性能試驗(yàn)（4學(xué)時(shí)）一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．膨潤(rùn)土或普通粘土加入量對(duì)型砂性能的影響。2．型砂濕度對(duì)型砂性能的影響。3．型砂濕度、透氣性、強(qiáng)度的測(cè)定。二、目的要求1．比較熟悉地掌握型砂濕度、透氣性、濕壓強(qiáng)度的測(cè)定方法。2．通過實(shí)驗(yàn)牢固地掌握膨潤(rùn)土加入量、型砂濕度對(duì)粘土型砂性能的影響規(guī)律。3．通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)會(huì)正確地選擇型砂配方的方法。三、型砂濕度的測(cè)定（烘干法）濕度即水分含量，其測(cè)定方法有標(biāo)準(zhǔn)法和快速法兩種。1．標(biāo)準(zhǔn)法用精度為0.01克的天平稱取試樣50±0.01克，均勻地鋪在小盤上，連小盤一起放在105～110℃的恒溫箱中烘干，直至重量不再減少為止（烘干30分鐘

2、以后，每隔15分鐘稱量一次，兩次稱量的差數(shù)不超過0.02克就算恒重），根據(jù)最后一次稱重，即可算出含水量。含水量（%）式中：Q0—烘干前試樣重量（克）Q1—烘干后試樣重量（克）2．快速法鑄工車間通常用圖8示紅外線烘干器測(cè)定型砂濕度。其過程如下：用天平稱取試料50±0.1克或20±0.1克，均勻無損地鋪在承砂盤上，并將承砂盤插入紅外線烘干器中，開啟電源，型砂在紅外線燈光照射下被烘干，直至恒重，大約需要4—8分鐘，冷卻后重新稱重，便可按下式計(jì)算含水量。含水量（%）圖8紅外線烘干器四、圓柱形標(biāo)準(zhǔn)試樣的準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)砂樣是在圖9示的摏砂樣器上制成，其過程如下：①稱取型砂16

3、0～170克（一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取樣）左右，倒入圓柱形試樣筒中（注意試樣筒中不要裝倒）。圖9摏砂樣器②右手操縱手柄5使沖頭舉起，左手將砂樣筒連同底座放于沖頭下，然后放下手柄5，使沖頭插入砂樣筒內(nèi)。③轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪手柄3三次，使重錘沖擊試樣三次。此時(shí)，應(yīng)檢查沖擊導(dǎo)桿頂端是否在公差刻線之內(nèi)，如在刻線之內(nèi)，試樣便制成，否則試樣應(yīng)報(bào)廢、重做。④右手操縱手柄5使沖頭舉起，左手將試樣筒取出，試樣筒連同試樣一起拿到透氣性測(cè)定儀上去測(cè)定型砂透氣性。五、型砂透氣性測(cè)定透氣性測(cè)定是在圖10所示透氣性測(cè)定儀上進(jìn)行，其測(cè)定方法可分為標(biāo)準(zhǔn)法和快速法二種。圖10透氣性測(cè)定儀1．標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)定型砂透氣性

4、將制好的圓柱形標(biāo)準(zhǔn)砂樣連同試樣筒一起安放在透氣性測(cè)定儀的試樣座上，把三通閥手柄旋至“吸放氣”位置，慢慢提起鐘罩到2000C·C刻度處，使鐘罩內(nèi)吸氣達(dá)2000厘米3，立即把三通閥手柄旋至“關(guān)閉”位置，放下鐘罩，鐘罩內(nèi)產(chǎn)生5克/厘米2的壓力，加一重環(huán)后壓力為10克/厘米2，再將三通閥手柄旋至“工作”位置，同時(shí)開動(dòng)秒表計(jì)時(shí)，并讀出壓力表上的壓力P（厘米水柱），待2000厘米3氣體全部通過試樣時(shí)，立即停止秒表，并讀出時(shí)間t（分），即可按下式計(jì)算出透氣率K值：2．快速法測(cè)定型砂透氣性（1）快速法工作原理：根據(jù)透氣率K值的定義可改寫成由此可見，為單位時(shí)間內(nèi)空氣的流量。為

5、了求出值，在透氣性測(cè)定儀的試樣座上，裝一通氣塞，通氣塞上有φ0.5±0.03或φ1.5±0.03毫米的小孔（通氣孔），使鐘罩內(nèi)空氣流向試樣前先流過通氣孔。此時(shí)，流過通氣孔的氣體流速（即單位時(shí)間的氣體流量）可按下式求出：（此方程可用氣體運(yùn)動(dòng)定律和伯努利方程求出）式中：f—通氣孔截面積；PK—通氣孔封閉時(shí)鐘罩內(nèi)空氣壓力。5克/厘米2或10克/厘米2，即鐘罩所能產(chǎn)生的壓力。P—?dú)怏w流過通氣孔后進(jìn)入試樣前的壓力，即儀器指示壓力。C—流量系數(shù)。因此,得又由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，當(dāng)通氣孔與大氣直接相通時(shí)（即P=0），2000厘米3空氣在10克/厘米2壓差下流過φ0.5毫米通氣孔、所

6、需時(shí)間為4.5分，流過φ1.5毫米通氣孔所需時(shí)間為0.5分，由此又得：∴或∴分別代入計(jì)算透氣率的公式中，便得透氣率計(jì)算公式如下：因此，快速法只要測(cè)出試樣前空氣壓力P，即可求出試樣的透氣率，如將壓力表上的壓力刻度換算成透氣率刻度，便可直接讀出透氣率。（2）測(cè)定前儀器的檢查工作①檢查壓力計(jì)玻璃管的水柱面是否在“0”點(diǎn)位置，如不在，就應(yīng)調(diào)整壓力計(jì)內(nèi)的水量或移動(dòng)標(biāo)尺。②儀器的全部系統(tǒng)不應(yīng)有漏氣現(xiàn)象，即用封閉試樣筒檢查時(shí)，鐘罩不應(yīng)下降。如有漏氣現(xiàn)象，應(yīng)找出原因，加以解決。③用封閉試樣筒檢查時(shí)，壓力計(jì)水柱高度應(yīng)為10厘米，不合要求時(shí)應(yīng)調(diào)整配重。④檢查通氣塞孔徑是否符合要

7、求。檢查方法是：φ1.5厘米大孔徑通氣塞在10厘米水柱壓力下，通過2000厘米3空氣所需時(shí)間為0.5±0.5秒，而φ0.5毫米小孔徑通氣塞則為4.5±1.5秒，否則，應(yīng)清洗或修補(bǔ)通氣塞孔徑。（3）快速法測(cè)定步驟①將氣閥手柄旋至“吸放氣”位置，慢慢提起鐘罩至×刻線處，再將氣閥手柄旋至“關(guān)閉”位置，放下鐘罩。②將制的標(biāo)準(zhǔn)試樣，連同試樣筒倒扣在試樣座上。③將氣閥手柄旋至“工作”位置，讀出壓力水柱高度，并按通氣塞孔徑大小在換算表中查出通氣率（表3）。④每種試樣的透氣率應(yīng)做三個(gè)試樣，取其平均值。如其中一個(gè)試樣的試驗(yàn)結(jié)果超出其算術(shù)平均值10%以上，試驗(yàn)應(yīng)重做。注意：當(dāng)試

8、樣的透氣性小于50時(shí)，應(yīng)用φ0.5毫米的通氣孔。六、