CN104655474A - 一种用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置,该装置包括底座、挤压杆、挤压活塞和圆柱体型腔,其中:所述底座置于圆柱体型腔下方,对圆柱体型腔起到支撑和对其下端封闭的作用;所述挤压杆能在圆柱体型腔内自由滑动,其下端连接挤压活塞;对所述挤压杆的上端施加外力时,挤压杆带动与其相连的挤压活塞向下运动,对型腔内的成型试样散料进行施压,形成所需规格的成型试样。本发明可以满足实验室内对各种松散材料压制成型,制作出符合标准直径尺寸和长度的试样。
Description
技术领域
本发明涉及实验室用的一种制作试样的装置,具体涉及一种用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置。
背景技术
耐火材料不同于一般的建筑材料,它是为高温技术服务的基础材料,必须具有在高温苛刻条件下使用而不易损坏的性能,耐火材料在使用过程中,会受到各种破坏作用,如高温下承受炉体及物料的荷重,操作过程中的外界应力、高温流体的冲刷及侵蚀等,因此,必须要求耐火材料具备抵抗高温条件下发生的物理、化学、机械等作用的能力,要求耐火材料具有能适应于各种条件的性质。耐火材料在正式投入使用前,需在实验室里根据实验要求制备出相应的试样,然后对这些性质进行测试。常用的试样制备方法是,在制成品上通过手动或机械切割的方式制试样,然后再通过对切下的样品进行仔细的表面处理方可使用,但是这种试样制备方式存在一定的缺陷,往往由于操作不当使制得的样品尺寸不合格,切割过程中设备振动造成样品表面出现裂纹或整体样品断裂等缺陷,使样品报废,为了避免这种缺陷,本发明提出了一种新的试样制备方式,直接设计一种满足所需样品尺寸要求的成型模具,直接压制出符合尺寸要求的试样,经烧结后不需要进行复杂的处理就可直接使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种操作简单,经济适用,能够在实验室快捷方便地制作出耐火材料成型试样的装置,该装置能够用来将松散的颗粒或粉末状物质压制成圆柱体。
为实现上述目的,本发明的技术方案是:
一种用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置,该装置包括底座、挤压杆、挤压活塞和圆柱体型腔,其中:所述底座置于圆柱体型腔下方,对圆柱体型腔起到支撑和对其下端封闭的作用;所述圆柱体型腔由两个带凸耳的空腔半圆柱体组成,两个空腔半圆柱体通过凸耳上设置的螺栓孔可拆卸连接。所述挤压杆能在圆柱体型腔内自由滑动,其下端连接挤压活塞;所述挤压杆的下端设置外螺纹结构,挤压活塞的上端面设有与挤压杆的外螺纹相配合的内螺纹,二者通过螺纹连接。对所述挤压杆的上端施加外力时,挤压杆带动与其相连的挤压活塞向下运动,对型腔内的成型试样散料进行施压,形成所需规格的成型试样。
所需制备的试样直径尺寸决定圆柱体型腔孔径尺寸,圆柱体型腔内径设计为50mm±0.5mm(按国家标准要求,试样直径不大于50mm±0.5mm)。
所述圆柱体型腔内还可以设有与圆柱体型腔等高的圆筒,圆筒的内径按所需制备的成型试样的直径设计。所述圆柱体型腔内的圆筒,其由两个半圆筒组成,两个半圆筒之间可拆卸连接。
当需要制备大尺寸试样时,将成型试样散料按所需量置于圆柱体型腔内,此时选择的挤压活塞其外径按圆柱体型腔内径设计(挤压活塞外径尺寸比圆柱体型腔内径的实际尺寸小0.2mm)。
当需要制备小尺寸试样时,将所述圆筒放入圆柱体型腔内,再将成型试样散料按所需量置于圆柱体型腔中的圆筒内,此时选择的挤压活塞其外径按所述圆筒的内径设计(挤压活塞外径尺寸比圆筒内径的实际尺寸小0.2mm)。
所述底座、挤压活塞、圆柱体型腔和圆柱体型腔内圆筒的材质均具有较高的洛氏硬度,硬度值满足HRC≥60,以确保压制耐火材料时表面不被损坏。
所述底座、挤压活塞、圆柱体型腔和圆柱体型腔内圆筒的表面应光洁,其表面粗糙度值满足Ra≤0.8mm,以确保压制出的试样表面光滑。压制样品时,整个装置竖直放置,向腔内装填实验材料,当达到所需的高度后,将连接好挤压活塞的挤压杆放入,然后施加外力,挤压杆向下运动,型腔内的散料被压紧压实,形成所需长度尺寸的成型试样。本发明可以满足实验室内对各种松散材料压制成型,制作出符合标准直径尺寸和长度的试样。
本发明的优点是:
1、本发明制作加工容易,可根据试样的要求制作出所需尺寸的型腔体直径和长度。
2、本发明结构简单,操作方便,简单适用。
附图说明
图1为本发明耐压试样压制装置结构示意图。
图2为图1中底座结构示意图。
图3为图2中A-A面剖视图。
图4为图1中挤压杆装置结构示意图。
图5为图1中空腔半圆柱体结构示意图。
图6为图5中B-B面剖视图。
图7为半圆筒示意图。
图8为图7中C-C面剖视图。
图中:1-底座;2-挤压杆;3-紧固件;4-圆柱体型腔;5-挤压活塞;6-成型试样;7-半圆筒。
具体实施方式
以下结合附图及实施例详述本发明。
如图1-8所示,本发明用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置包括底座1、挤压杆2、挤压活塞5和圆柱体型腔4,所述底座1置于圆柱体型腔4下方;所述圆柱体型腔4由两个带凸耳的空腔半圆柱体组成,两个空腔半圆柱体的凸耳上设有四个螺栓孔,通过四组紧固件(螺栓螺母)3将两个空腔半圆柱体紧固在一起。所述挤压杆2能在圆柱体型腔4内自由滑动,其下端连接挤压活塞5;挤压杆2的下端为外螺纹结构,挤压活塞5设有与挤压杆2的外螺纹相配合的内螺纹,二者通过螺纹可拆卸连接。对所述挤压杆2的上端施加外力时,挤压杆2带动与其相连的挤压活塞5向下运动,对型腔内的成型试样散料进行施压,形成所需规格的成型试样6。
所需制备的试样直径尺寸决定圆柱体型腔4孔径尺寸,圆柱体型腔4内径设计为50mm±0.5mm(按国家标准要求,试样直径不大于50mm±0.5mm)。
所述圆柱体型腔4内还可以设有与圆柱体型腔4等高的圆筒,圆筒的外径比圆柱体型腔4内孔径略小,圆筒的内径按所需制备的成型试样6的直径设计。所述圆柱体型腔4内的圆筒,其由两个半圆筒7组成,两个半圆筒7之间可拆卸连接。需要时将其对接后放置在圆柱体型腔4内,其作用是调节圆柱体型腔4结构的内孔径尺寸,制作不同直径尺寸的试样。
当需要制备大尺寸试样时,不放置圆筒,直接将成型试样散料按所需量置于圆柱体型腔4内,此时选择的挤压活塞5其外径按圆柱体型腔内径设计(挤压活塞外径尺寸比圆柱体型腔内径的实际尺寸小0.2mm)。
当需要制备小尺寸试样时,将所述圆筒放入圆柱体型腔4内,再将成型试样散料按所需量置于圆柱体型腔中的圆筒内,此时选择的挤压活塞5其外径按所述圆筒的内径设计(挤压活塞外径尺寸比圆筒内径的实际尺寸小0.2mm)。
所述底座1、挤压活塞5、圆柱体型腔4和圆柱体型腔内圆筒的材质均具有较高的洛氏硬度,硬度值满足HRC≥60,以确保压制耐火材料时表面不被损坏。
所述底座1、挤压活塞5、圆柱体型腔4和圆柱体型腔内圆筒的表面应光洁,其表面粗糙度值满足Ra≤0.8mm,以确保压制出的试样表面光滑。
压制样品时,整个装置竖直放置,向型腔内或圆筒内装填实验材料,当达到所需的高度后,将连接好挤压活塞5的挤压杆2放入,然后施加外力,挤压杆2向下运动,型腔内或圆筒内的散料被压紧压实,形成所需长度尺寸的成型试样6。本发明可以满足实验室内对各种松散材料压制成型,制作出符合标准直径尺寸和长度的试样。
实施例1
如图1-6所示,用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置包括底座1、挤压杆2、挤压活塞5、紧固件3、带凸耳的两个空腔半圆柱体。待制作的试样为直径50mm±0.5mm,长为50mm±0.5mm的圆柱体,实施步骤如下:
1、选择满足要求的材料加工底座1、挤压杆2、挤压活塞5、带凸耳的两个空腔半圆柱体,通过热处理等工艺,使其硬度满足HRC≥60,将空腔半圆柱体内孔径加工成50mm,挤压活塞外径尺寸则需加工成48.8mm,表面粗糙度满足Ra=0.8mm。
2、用四组螺栓螺母,将步骤1中加工好的两个带凸耳的空腔半圆柱体紧紧固定在一起,组装成一个完整的圆柱体型腔4结构;
3、将底座1放置在水平工作台上,将步骤2的组装件放在底座的上方;
4、根据所需样品的长度要求,计算所需的松散物料的质量,混合均匀后将其导入圆柱体型腔内,用料杆将物料上端拨平,切勿用力下压;
5、将挤压活塞5与挤压杆2连接好后放置在型腔内,对挤压杆由上向下垂直施加外力,外力的大小可根据外力控制系统进行控制和调整,制作满足上述尺寸要求的圆柱体试棒。
实施例2
与实施例1的不同之处在于本实施例采用了圆筒。
如图1-8所示,用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置主要构成包括底座1、挤压杆2、挤压活塞5、紧固件3、带凸耳的两个空腔半圆柱体、两个半圆筒7。待制作的试样为直径36mm±0.3,长为36±0.3mm的圆柱体,实施步骤如下:
1、选择满足硬度要求的材料加工底座1、挤压杆2、挤压活塞5、带凸耳的两个空腔半圆柱体,半圆筒7,空腔半圆柱体内孔径为50mm,半圆筒7外径尺寸可加工成49.9mm,内径尺寸为36mm,挤压活塞5外径尺寸为35.8mm,表面粗糙度满足Ra=0.8mm。
2、用四组紧固件3(螺栓螺母),将步骤1中加工好的两个带凸耳的空腔半圆柱体紧紧固定在一起,组装成一个完整的圆柱体型腔4结构;
3、将底座1放置在水平工作台上,将步骤2的组装件放在底座的上方;
4、将两个半圆筒7对接成圆筒后放入步骤2中的装配好的圆柱体型腔4中;
5、根据所需样品的长度要求,计算所需的松散物料的质量,混合均匀后将其导入圆柱体型腔4内的圆筒中,用料杆将物料上端拨平,切勿用力下压;
6、将挤压活塞5与挤压杆2连接好后放置在圆筒中,对挤压杆由上向下垂直施加外力,外力的大小可根据外力控制系统进行控制和调整,便制作出直径满足上述要求的圆柱体。
Claims (10)
1.一种用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置,其特征在于:该装置包括底座、挤压杆、挤压活塞和圆柱体型腔,其中:所述底座置于圆柱体型腔下方,对圆柱体型腔起到支撑和对其下端封闭的作用;所述挤压杆能在圆柱体型腔内自由滑动,其下端连接挤压活塞;对所述挤压杆的上端施加外力时,挤压杆带动与其相连的挤压活塞向下运动,对型腔内的成型试样散料进行施压,形成所需规格的成型试样。
2.按照权利要求1所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置,其特征在于:所述挤压杆的下端设置外螺纹结构,挤压活塞的上端面设有与挤压杆的外螺纹相配合的内螺纹,二者通过螺纹连接。
3.按照权利要求1所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置,其特征在于:所需制备的试样直径尺寸决定圆柱体型腔孔径尺寸,圆柱体型腔内径按国家标准要求设计为50mm±0.5mm。
4.按照权利要求1或3所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置,其特征在于:所述成型试样散料按所需量置于圆柱体型腔内,所述挤压活塞的外径按圆柱体型腔内径设计。
5.按照权利要求1所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置,其特征在于:所述圆柱体型腔内设有与圆柱体型腔等高的圆筒,圆筒的内径按所需制备的成型试样的直径设计。
6.按照权利要求5所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置,其特征在于:所述成型试样散料按所需量置于圆柱体型腔中的圆筒内,所述挤压活塞的外径按所述圆筒的内径设计。
7.按照权利要求1所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置,其特征在于:所述圆柱体型腔由两个带凸耳的空腔半圆柱体组成,两个空腔半圆柱体通过凸耳上设置的螺栓孔可拆卸连接。
8.按照权利要求5所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置,其特征在于:所述圆柱体型腔内的圆筒,其由两个半圆筒组成,两个半圆筒之间可拆卸连接。
9.按照权利要求5所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置,其特征在于:所述底座、挤压活塞、圆柱体型腔和圆柱体型腔内圆筒的材质其硬度值均满足HRC≥60。
10.按照权利要求5所述的用来制作耐火材料耐压强度成型试样的装置,其特征在于:所述底座、挤压活塞、圆柱体型腔和圆柱体型腔内圆筒其表面粗糙度值满足Ra≤0.8mm。
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