Методика определения газопроницаемости образцов абразивного инструмента

Свойство абразивных керамических инструментов пропускать сквозь свой объем воздух называется газопроницаемостью. Газопроницаемость характеризуется коэффициентом газопроницаемости К, который численно равен расходу воздуха, проходящего в единицу времени через единицу площади керамического инструмента при перепаде давления на единицу толщины материала.

Определение газопроницаемости образцов абразивного инструмента производится на установке, принципиальная схема которой изображена на рис. 4.14 (разработана А.Н. Лукницким).

На этой установке при определении газопроницаемости К измеряются: размеры образца, расход воздуха, проходящего сквозь него, и перепад давления на образце (должен быть не менее 10 мм вод. ст.). Испытанию подвергается цилиндрический образец высотой 30 мм, наружным и внутренним диаметрами 60 и 20 мм. После определения размеров образца он высушивается при температуре 110±5 °С и помещается для остывания в эксикатор на 30 мин. Далее образец вставляют в узел крепления 4 установки (см. рис. 4.14) и герметически уплотняют. Открывают кран /, обеспечивая свободное прохождение воздуха из сосуда 8 к поверхности образца 3.

Поворотом крана 6 в сосуд 8 подают из крана воду, из которого она начинает вытеснять воздух и гнать его с определенной скоростью сквозь образец. При прохождении нижней границы, отмеченной на сосуде 3, сквозь образец. За время подъема воды (10—30 с) в сосуде ?'записывают перепад давления на образце, фиксируемый водяным манометром 2.

Длительность проведения испытания при определении коэффициента газопроницаемости керамического образца составляет 1,5—2 мин. Данный пример позволяет измерять коэффициенты газопроницаемости образцов, изменяющиеся в широких пределах.

Газопроницаемость исследуемого образца рассчитывается по формуле.

где Н — высота образца, м; ^ — наружный диаметр образца, м; с1₂ — внутренний диаметр образца, м; (?— расход воздуха, м³/с; Др — перепад давления на образце, Па; 18,4−10^-2— коэффициент, учитывающий вязкость воздуха при температуре 20 °C, Н с/м².

За результат испытания принимается среднее арифметическое значение газопроницаемости пяти образцов. Погрешность измерений газопроницаемости при доверительной вероятности Р = 0,9 не должна превышать ±10%.

При измерении газопроницаемости образца необходимо вовремя открывать кран 6 и закрывать водопроводный кран, исключая тем самым возможность заполнения воздушной системы водой и вывода прибора из строя.