Машиностроение. Металлургия

ринцип золотого сечения – высшее проявление структурного и функционального совершенства целого и его частей в искусстве, науке, технике и природе.

Золотое сечение – это такое пропорциональное деление отрезка на неравные части, при котором весь отрезок так относится к большей части, как сама большая часть относится к меньшей; другими словами, меньший отрезок так относится к большему, как больший – ко всему.

Из точки В восставляется перпендикуляр, равный половине АВ. Полученная точка С соединяется линией с точкой А. На полученной линии откладывается отрезок ВС, заканчивающийся точкой D. Отрезок AD переносится на прямую АВ. Полученная при этом точка Е делит отрезок АВ в соотношении золотой пропорции.

Отрезки золотой пропорции выражаются бесконечной иррациональной дробью AE = 0,618..., если АВ принять за единицу, ВЕ = 0,382... Для практических целей часто используют приближенные значения 0,62 и 0,38. Если отрезок АВ принять за 100 частей, то большая часть отрезка равна 62, а меньшая – 38 частям.

Одним из возможных проявлений золотого сечения является соотношение частиц крупной и мелкой фракций песка в формовочной смеси. В серии экспериментов наиболее оптимальным с точки зрения механических и технологических свойств смеси явилось соотношение, близкое к 62:38.

Заданные свойства формовочной смеси (формуемость, прочность, газопроницаемость, непригораемость, податливость и др.) обеспечиваются определённым сочетанием входящих в нее материалов. Основным компонентом является кварцевый песок, а также различные связующие, в частности, пульвербакелит [1].

Использование в смеси песков одной фракции при повышении давления приводит к параллельному повышению прочности смеси. При смешаных фракциях вначале большую прочность имеют пески с более крупной фракцией, а при давлении свыше 0,45 МПа несколько большую прочность на разрыв и на изгиб имеют смеси с наполнителем меньших фракций (рисунок 1). Это связано с более полным удалением внутрипорового воздуха и тем, что пески меньших фракций более плотно («монолитнее») прилегают друг к другу при данном давлении, придавая смеси большую прочность.


Рисунок 1 – Влияние использования песков разных
фракций на прочность смеси
В зависимости от прилагаемой нагрузки определяли оптимальный зерновой состав песков по газопроницаемости. В целом газопроницаемость оболочковых форм в несколько раз выше газопроницаемости песчано-глинистых смесей. Для проверки газопроницаемости песчано-смоляной смеси (ПСС) применяли методику испытания песчано-глинистых смесей на образцах диаметром 10 мм, которые изготовляли с помощью копра в гильзе. Газопроницаемость ПСС определяли на образце для определения газопроницаемости смеси. Определено (рисунок 2), что состав фракций песка в соотношении 1К0315-70 %+1К02-30 % соответствует величине технологической газопроницаемости. Эксперименты показали, что оптимальным является давление на смесь 0,2…0,25 МПа, при повышении которого наблюдается плотная укладка зёрен песка для всех испытываемых составов песков.