Міністерство освіти і науки україни національний технічний університет

“ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”

Кафедра кераміки, вогнетривів, скла та емалей

Розрахунково-графічне завдання:

Визначення структурно-механічних констант та характеристик

експериментальних мас

Виконали: студенти групи Н-31

Пітак В.Я.

Коршенко Е.О.

Слюсарев Р.Б.

Перевірила: доц. Федоренко О.Ю.

Харків 2006 р

1 Визначеня формувальних властивостей глинистої сировини

Формувальні властивості пластичних мас можна характеризувати не лише за показниками пластичності, але й за рядом інших характеристик, визначити які дозволяють методи вивчення реології глинистих дисперсій – науки про деформації ти плинність реальних середовищ під дією різних навантажень. Для визначення структурно-механічних характеристик використовують пластометри різних конструкцій, найпоширенішими з яких є конічний пластометр П.А.Ребіндера та прилад Д.М.Толстого з пластинками, що зсуваються паралельно. Перевагами цих приладів є простота конструкції, висока точність результатів та можливість отримання найбільш повної характеристики структур керамічних мас.

Визначення оптимальної формувальної вологості глинистої сировини та дослідних мас здійснювалось з використанням конічного пластометру Ребіндера (рис 1.1).

Рис. 1.1 – Пластометр Ребіндера конічний

Пластометр конічний КП – 4 складається з наступних основних частин: основи 1 з встановленими гвинтами 2 та закріпленої на основі станини 3 з направляючим вузлом 4. В направляючий вузол вмонтовано стопорний механізм з пусковою кнопкою 5. До верхньої частини направляючого вузла за допомогою кріплення 6 приєднаний індикатор годинникового типу 7. В направляючому вузлі у вертикальному напрямку рухається штанга 8 із закріпленими до неї дисками 9 для установки вантажів та опорним кронштейном 10. На нижньому кінці штанги кріпиться вимірювальний конус 11. У центрі основи розташовано підйомний столик 12, на якому розміщується піддон 15 з чашею 16, наповненою дослідною масою. Для фіксування столика в потрібному положенні служить стопорний гвинт 13. Для точного регулювання положення столика, що забезпечує касання вершини конусу до поверхні дослідної маси, служить мікрометрична гайка 14. Гвинт 17 служить для фіксування мікрометричної гайки. Піддон, чаша та вимірювальні конуси виготовлені з нержавіючої сталі в силу запобігання їх корозії при контакті з дослідними масами, які можуть утримувати хімічно агресивні компоненти.

Пластична міцність визначається на основі експериментально отриманих даних за формулою:

= ,

де К_- постійна конусу (визначати з точністю до 0,001) визначається за формулою:

- кут при вершині конусу, виражений в радіанах;

Значення , отримані з формули для конусів з кутами у 30⁰, 45⁰ та 60⁰ мають наступні значення

К₃₀ = 0,959; К₄₅ = 0,416; К₆₀ = 0,214.

m_ш – сумарна маса штанги з дисками для важів та опорного кронштейну, кг;

m_к – маса конусу, кг;

m_г – маса ваги, кг;

g = 9,81 м/с² – швидкість довільного падіння;

h – глибина понурення конусу, мм;

F - сила важкості, Н.

Визначення структурно-механічних характеристик глинистої сировини та дослідних мас визначали з використанням приладу Толстого (рис. 1.2).

Пластометр з пластиною, що зсувається паралельно, використовується для визначення констант упруго-пластично-в’язких властивостей керамічних мас з практично незруйнуваною структурою, що дає найбільш повну оцінку технологічним властивостям мас. Основними деталями пластометру є пластини, між якими встановлюється зразок маси, гніздо для кріплення ніжньої пластинки та регулятор положення ниті, до якої підвішується груз. Площина пластинок, що приєднується до маси, має рифління, яке направлено в сторону, протилежну напрямку зусілля деформуючих мас. На верхніх пластинах встановлено стрижень для приєднування індикатора. Гніздо має гвинт для закріплення нижньої пластинки та обмежник верхньої пластинки. Регулятор ниті призначений для надання натягнутої ниті горизонтального положення при можливих змінах товщини зразка маси.

Для вимірювання деформацій зразків керамічних мас використовуються індікатори з ціною поділок 0,01 мм і межою вимірювання 10 мм. Вимірювання деформацій виробляється з точністю до 1 мкм. Прилад має комплект гирь, який дозволяє здійснювати навантаження від 100 г до 6-7 кг.