[1] RUSÍN, K.: Dispersní formovací materiály. [Skripta]. Praha 1981.
[2] NOVÁ, I.: Teorie slévání I. [Skripta] KSP - FS, TU v Liberci 2007.
[3] NOVÁ, I., NOVÁKOVÁ, I., BRADÁČ, J.: Technologie I. [Skripta].
KSP - FS, TU v Liberci 2006.
[4] RAŽNJEVIČ, K.: Tepelné tabuĺky a diagramy. 1. vyd. ALFA Bratislava 1969.
[5] ČERNOCH, S.: Strojně technická příručka. díl 2, třinácté, upravené vydání, Praha 1977.
[6] PLUHAŘ, J., KORITTA, J.: Strojírenské materiály. 1. vyd. Praha 1966.
[7] SVOBODA, E., A KOL.: Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha 1996.
[8] TIETL, J.: Studium a měření dilatačních vlastností formovacích a jádrových směsí. [Diplomová práce]. KMM - FS, VŠST v Liberci 1981.
[9] MALINA, V.: Studium a měření dilatace formovacích a jádrových směsí.
[Diplomová práce]. KMM - FS, VŠST Liberec 1981.
[10] HOLUBEC, Z. a kol.: Měření vybraných vlastností jádrových směsí při vysokých teplotách. [Výzkumná zpráva státního úkolu - Vlastnosti jádrových směsi při vysokých teplotách]. KMM - FS, VŠST v Liberci 1985.
[11] JELÍNEK, P.: Slévárenské formovací směsí. II část Pojivové soustavy formovacích směsí.[Skripta]. VŠB Ostrava 1996.
[12] SEIDL, M.: Podklady pro řešení doktorské práce. KSP - FS, TU v Liberci 2007.
[13] SVOBODA, E.: Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Olomouc 1996.
[14] ŠEDIVÝ, P.: Teplotní závislosti fyzikálních veličin. [Studijní text].
UK Praha 2007.
Seznam obrázků
Obr. 2 - 1 Složky formovacích směsí ...14 Obr. 2 - 2 Objemové změny při polymorfních přeměnách SiO2 [2]...18 Obr. 2 - 3 Tepelná dilatace některých druhů slévárenských ostřiv [2] ...19 Obr. 2 - 4 Přehled vývoje pojiv formovacích směsí podle JELÍNKA ...29 Obr. 2 - 5 Schéma rozdělení pojivových systémů formovacích směsí ...30 Obr. 2 - 6 Závislost teplotní roztažnost na teplotě vybraných pevných látek ...37 Obr. 2 - 7 Blokové schéma dilatometru s dělenou odporovou pecí zkonstruovaného
v 80. letech na KSP TU v Liberci ...41 Obr. 2 - 8 Dilatometr s dělenou odporovou pecí ...41 Obr. 2 - 9 Pracoviště pro měření dilatace s dělenou odporovou pecí...41 Obr. 2 - 10 Blokové schéma křemenného dilatometru zkonstruovaného v 80. a 90.
letech na KSP TU v Liberci ...42 Obr. 3 - 11 Pohled na křemennou trubici dilatometru se vzorkem po ohřevu ...53 Obr. 3 - 12 Pohled na zborcený vzorek při chladnutí na volném vzduchu...53 Obr. 3 - 13 Závislost průměrných hodnot dilatace na teplotě vzorku při šokovém
Seznam tabulek
Tab. 2 - 1 Schéma polymorfních přeměn (modifikací) křemene [2]...18 Tab. 2 - 2 Přehled lineárních teplotních součinitelů vybraných druhů látek ...38 Tab. 3 - 1 Použité jádrové směsi ...47 Tab. 3 - 2 Ukázka naměřených a vypočítaných hodnot získaných z jednoho měření
dilatace ...54 Tab. 3 - 3 Přehled jednotlivých měření ...55 Tab. 3 - 4 Hodnoty součinitele teplotní roztažnosti, ST 52 PAP 3% NOVANOLU (ohřev
šokem na teplotu 800 °C) ... ...61 Tab. 3 - 5 Vypočítané součinitele teplotní roztažnosti pro SMĚS 1 (ST 52 PAP) ...62 Tab. 3 - 6 Vypočítané součinitele teplotní roztažnosti pro SMĚS 2 (ST 53 PAP) ...62 Tab. 3 - 7 Vypočítané součinitele teplotní roztažnosti pro SMĚS 3 (ST 54 PAP) ...62 Tab. 3 - 8 Vypočítané součinitele teplotní roztažnosti pro SMĚS 4 (ST 55 PAP) ...63 Tab. 3 - 9 Vypočítané součinitele teplotní roztažnosti pro SMĚS 5 (ST 56 PAP) ...63
Seznam příloh
Příloha č. 1 Grafické závislosti jednotlivých měření Příloha č. 2 Porovnání typů ohřevů jednotlivých směsí
Příloha č. 3 Měření mechanických vlastností formovacích směsí Příloha č. 4 Použité slévárenské písky
P Ř Í L O H A
Příloha č. 1 Grafické závislosti jednotlivých měření
Při tvorbě grafických závislostí s průměrnými hodnotami jednotlivých směsí byly vytvořeny také grafické závislosti pro jednotlivé vzorky. Grafické závislosti průměrných hodnot jsou v experimentální části. Takto byly vytvořeny všechny grafické závislosti všech typů ohřevu.
Grafické závislosti dilatace na teplotě vzorku při šokovém charakteru ohřevu na 800 °C
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 1 (ST 52 PAP)
-0,2
-0,4
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 3 (ST 54 PAP)
-0,2
Grafické závislosti dilatace na čase při šokovém charakteru ohřevu na
Závislost dilatace na čase SMĚS 1 (ST 52 PAP)
-0,2
Závislost dilatace na čase SMĚS 2 (ST 53 PAP)
-0,4
Závislost dilatace na čase SMĚS 3 (ST 54 PAP)
Závislost dilatace na čase SMĚS 4 (ST 55 PAP)
-0,4
Grafické závislosti dilatace na teplotě vzorku při šokovém charakteru
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná teplota
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 1 (ST 52 PAP)
-0,2
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná hodnota
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 3 (ST 54 PAP)
-0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná hodnota
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 4 (ST 55 PAP)
-0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná hodnota
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 5 (ST 56 PAP)
Grafické závislosti dilatace na čase při šokovém charakteru ohřevu
Závislost dilatace na čase SMĚS 3 (ST 54 PAP)
-0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8
0 100 200 300 400 500 600
čas [s]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná hodnota
Závislost dilatace na čase SMĚS 4 (ST 55 PAP)
-0,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8
0 100 200 300 400 500 600
čas [s]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná hodnota
Závislost dilatace na čase SMĚS 5 (ST 56 PAP)
Grafické závislosti dilatace na teplotě vzorku při postupném ohřevu
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná hodnota
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 1 (ST 52 PAP)
-1,5
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná hodnota
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 2 (ST 53 PAP)
-1,5
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzroku [°C]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná hodnota
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 3 (ST 54 PAP)
-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná hodnota
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 4 (ST 55 PAP)
-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná hodonota
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 5 (ST 56 PAP)
Grafické závislosti dilatace na čase při postupném ohřevu na 1000 °C
-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0
0 200 400 600 800 1000
čas [s]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná hodnota
Závislost dilatace na čase SMĚS 4 (ST 55 PAP)
-1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0
0 200 400 600 800 1000
čas [s]
dilatace [%]
vzorek 1 vzorek 2 vzorek 3
vzorek 4 vzorek 5 průměrná hodnota
Závislost dilatace na čase SMĚS 5 (ST 56 PAP)
Příloha č. 2 Porovnání typů ohřevů jednotlivých směsí
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
ŠOKOVÝ OHŘEV NA 800°C ŠOKOVÝ OHŘEV NA 1000°C POSTUPNÝ OHŘEV NA 1000°C
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 1 (ST 52 PAP)
-1,2-1,0 -0,8-0,6 -0,4-0,20,00,20,40,60,81,0
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
ŠOKOVÝ OHŘEV NA 800°C ŠOKOVÝ OHŘEV NA 1000°C
POSTUPNÝ OHŘEV NA 1000°C
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 2 (ST 53 PAP)
-1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,20,00,20,40,60,81,0
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
ŠOKOVÝ OHŘEV NA 800°C ŠOKOVÝ OHŘEV NA 1000°C POSTUPNÝ OHŘEV NA 1000°C
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 3 (ST 54 PAP)
-0,4
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
ŠOKOVÝ OHŘEV NA 800°C ŠOKOVÝ OHŘEV NA 1000°C POSTUPNÝ OHŘEV NA 1000°C
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 4 (ST 55 PAP)
-0,4
0 200 400 600 800 1000 1200
teplota vzorku [°C]
dilatace [%]
ŠOKOVÝ OHŘEV NA 800°C ŠOKOVÝ OHŘEV NA 1000°C POSTUPNÝ OHŘEV NA 1000°C
Závislost dilatace na teplotě vzorku SMĚS 5 (ST 56 PAP)
Příloha č. 3 Měření mechanických vlastností formovacích směsí
V této diplomové práci byly použity pro zjištění mechanických vlastností zkoumaných směsí dvě zkoušky charakterizující mechanické vlastnosti, zkouška tahem a zkouška střihem.
Mechanická zkouška formovacích směsí v tahu
Pro tento typ mechanických zkoušek formovacích směsí bylo potřeba vyrobit zkušební vzorky požadovaného tvaru a rozměrů. Pro výrobu vzorků byly použity stejné směsi jako při měření dilatace. Výroba zkušebních vzorků probíhala podobně jako u vzorků pro měření dilatace, jen se lišila ve způsobu hutnění. Naplněná forma směsí se vložila do hutnícího zařízení a třemi rázy proběhlo zhutnění směsi ve formě.
Pomůcky a suroviny
Přístroj na pěchování vzorků Česká zbrojovka typ SP-PO, přístroj na měření pevnosti formovacích směsí (typ LRu) s vybavením pro měření pevnosti v tahu, tlaková nádoba s plynem CO2, formovací směs.
Přístroj na pěchování vzorkůČeská zbrojovka typ SP-PO
Přístroj na měření pevnosti formovacích směsí (typ LRu)
Vzorek uložený v čelistích měřícího přístroje Vyhodnocení naměřených hodnot pevnosti v tahu
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5
1
PEVNOST V TAHU [MPa]
ST52 ST53 ST54 ST55 ST56
Směsi s ostřivem ST 52 ST 53 ST 54 ST 55 ST 56 Pevnost v tahu σ [MPa] 0,411 0,458 0,383 0,405 0,32
Mechanická zkouška formovacích směsí ve střihu
Pro tento typ mechanických zkoušek formovacích směsí byly vyrobeny zkušební vzorky podobným způsobem jako vzorky pro zkoušky v tahu, rozdíl byl jen v tvaru. Vzorky musí mít tvar válce o stejné výšce, proto se musí formovací směs odvážit a do formy vsypávat stále stejné množství formovací směsi. Zhutnění proběhlo stejně jako u předchozích vzorků na hutnícím zařízení. Vlastní měření bylo prováděno na tlakovém stroji TIRA TEST 2300.
Pomůcky a suroviny
Přístroj na pěchování vzorků Česká zbrojovka typ SP-PO, tlakový stroj TIRA TEST 2300, čelisti se střižnými elementy, tlaková nádoba s plynem CO2, formovací směs.
Vzorek vložený ve střižných čelistích tlakového stroje
Vyhodnocení naměřených hodnot pevnosti ve střihu
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
1
PEVNOST VE STŘIHU [MPa]
ST52 ST53 ST54 ST55 ST56
Směsi s ostřivem ST 52 ST 53 ST 54 ST 55 ST 56 Pevnost ve střihu τ [MPa] 0,973 0,8904 0,991 0,608 0,282
Příloha č. 4 Použité slévárenské písky SLÉVÁRENSKÝ PÍSEK ST 52
ZRNITOSTNÍ DATA A VLASTNOSTI TÝKAJÍCÍ SE VELIKOSTI ČÁSTIC
Označení ST 52 Metody
ZRNITOSTNÍ DATA A VLASTNOSTI TÝKAJÍCÍ SE VELIKOSTI ČÁSTIC
Označení ST 53 Metody
SLÉVÁRENSKÝ PÍSEK ST 54
ZRNITOSTNÍ DATA A VLASTNOSTI TÝKAJÍCÍ SE VELIKOSTI ČÁSTIC
Označení ST 54 Metody
ZRNITOSTNÍ DATA A VLASTNOSTI TÝKAJÍCÍ SE VELIKOSTI ČÁSTIC
Označení ST 55 Metody
SLÉVÁRENSKÝ PÍSEK ST 56
ZRNITOSTNÍ DATA A VLASTNOSTI TÝKAJÍCÍ SE VELIKOSTI ČÁSTIC
Označení ST 56 Metody
Velikost středního zrna (d50) 0,15 mm sítování
AFS 92 sítování
Sypná hmotnost 1,5 kg/l
> 3150 µm % sítování
> 2000 µm % sítování
> 1400 µm % sítování
> 1000 µm % sítování
> 630 µm % sítování
> 500 µm % sítování
> 400 µm 1 % sítování
> 315 µm 3 % sítování
> 200 µm 18 % sítování
> 100 µm 60 % sítování
> 63 µm 16 % sítování
< 63 µm 2 % sítování
Hodnoty SLÉVÁRENSKÝCH PÍSKŮ od výrobce, které jsem získal na internetových stránkách firmy SKLOPÍSEK STŘELEČ.
Prohlášení
Byl jsem seznámen s tím, že na mou diplomovou práci se plně vztahuje zákon č.121/2000 Sb. o právu autorském, zejména §60 - školní dílo.
Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorských práv užitím mé diplomové práce pro vnitřní potřebu TUL.
Užiji-li diplomovou práci nebo poskytnu-li licenci k jejímu využití, jsem si vědom povinnosti informovat o této skutečnosti TUL, v tomto případě má TUL právo ode mne požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše.
Diplomovou práci jsem vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím diplomové práce a konzultantem.
Datum: 23. 5. 2008
Podpis:
Declaration
I have been notified of the fact that Copyright Act No. 121/2000 Coll. applies to my thesis in full, in practicular Section 60, School Work
I am fully aware that the Technical University of Liberec is not interfering in my copyright by using my thesis for the internal purposes of TUL.
If I use my thesis or grant a licence for its use, I am aware of the fact that I must inform TUL of this fact, in this case TUL has the right to seek that I pay the expenses invested in the creation of my thesis to the full amount.
I compiled the thesis on my own with the use of the acknowledged sources and on the basis of consultation with the head of the thesis and consultant.
Date: 23. 5 2008
Signature: