способ получения изделия из взрывчатого состава

Формула изобретения

Способ получения изделия из взрывчатого состава, включающий дозирование жидковязких, порошкообразных компонентов, перемешивание их в вертикальном смесителе со смесительной головкой с мешалками и съемным корпусом, отсоединение съемного корпуса от смесительной головки с мешалками, присоединение к поршневой системе вытеснения, опускание поршня до контакта с взрывчатым составом без вакуумирования подпоршневого пространства и формование изделия, отличающийся тем, что перемешивание осуществляют с использованием съемного корпуса, снабженного боковым выгрузочным затвором, перед отсоединением съемного корпуса от смесительной головки с мешалками мешалки смесительной головки останавливают в противоположной стороне от бокового выгрузочного затвора, осуществляют удаление воздуха из полости, образуемой во взрывчатом составе после отсоединения съемного корпуса от смесительной головки с мешалками, через самозапирающийся клапан на поршне гидравлической системы вытеснения, расположенный над местом остановки мешалок смесителя, формование изделия заканчивают при наличии взрывчатого состава в съемном корпусе в количестве 3-10% от рабочей загрузки смесителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области смешения компонентов взрывчатого состава и формования из него изделия, а конкретно - к способу получения изделия из взрывчатого состава с применением смесителя со съемным корпусом.

Известен способ производства зарядов смесевого твердого ракетного топлива по патенту ФРГ №2303065, способ дистанционной заливки высокоэнергетической топливной массы в корпус двигателя по патенту США №3562364, принятые за аналоги. Применение этих способов предусматривает подачу компонентов топлива в смеситель со съемным корпусом, их смешение, отсоединение съемного корпуса от смесительной головки с мешалками, формование зарядов в вертикально расположенную пресс-форму путем вытеснения массы из смесителя в корпус двигателя с помощью гидравлической системы вытеснения при одновременном вакуумировании пространства между подвижным диском и топливной массой пресс-формы.

Применение указанных способов требует вакуумирования пространства между подвижным диском и топливной массой, что выдвигает дополнительные требования к обеспечению герметичности оборудования, повышается вероятность образования дефектов в заряде из-за возможного проноса воздуха под действием вакуума.

Известен способ изготовления зарядов из смесевого твердого ракетного топлива (патент РФ №2226520), в котором в числе отличительных признаков описаны этапы введения компонентов, последовательность выполнения операций при формовании зарядов. В том числе способ предусматривает вакуумирование топливной массы в съемном корпусе перед подсоединением к поршневой гидравлической системе вытеснения под технологической крышкой.

Однако для высоконаполненных взрывчатых составов (далее составов) с пределом текучести более 500 Па вакуумирование под технологической крышкой из-за плохой растекаемости состава не исключает неровностей на поверхности состава («кратеров»), образующихся после извлечения мешалок смесителя, и попадания воздушных включений в изделие.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату к заявленному способу является способ изготовления зарядов из смесевого твердого топлива по патенту РФ №2167135, С 06 В 21/00, принятый авторами за прототип. Указанный способ включает операции дозирования жидковязких, порошкообразных компонентов, перемешивания их в вертикальном смесителе со смесительной головкой с мешалками и съемным корпусом, отсоединения съемного корпуса от смесительной головки с мешалками, присоединения поршневой гидравлической системы вытеснения, опускание поршня до контакта с взрывчатым составом без вакуумирования подпоршневого пространства и формования изделия.

В известном способе, принятом за прототип, качество изделий по монолитности обеспечивается за счет исключения капсуляции воздуха в составе:

- при отсоединении съемного корпуса от смесительной головки с мешалками в результате регулирования скорости извлечения мешалок путем ступенчатого опускания съемного корпуса со скоростью, соизмеримой со скоростью стекания состава с мешалок;

- под поршнем гидравлической системы вытеснение путем использования конструктивных особенностей поршня гидравлической системы вытеснения (наличие самозапирающихся клапанов и системы канавок, расположенных на контактируемой с составом поверхности поршня) и оптимальных параметров ведения процесса при опускании поршня на поверхность состава.

Однако известный способ, принятый за прототип, и способы-аналоги содержат не все признаки для достижения качества изделий по монолитности при переработке высоконаполненных составов с пределом текучести более 500 Па. Так как в процессе извлечения мешалок смесителя из-за плохой растекаемости состава на его поверхности образуются глубокие следы от мешалок в виде «кратеров». Поверхность состава сохраняет свою форму без изменений до соприкосновения с поршнем гидравлической системы вытеснения. После касания поршнем состава происходит перекрытие каналов, закрытие самозапирающихся клапанов, а воздух в полости, образуемой в зоне расположения мешалок, капсулируется в составе, который в последующем вытесняется в изделие, нарушая его монолитность.

Технической задачей изобретения является создание способа смешения компонентов взрывчатого состава и формования из него изделия, обеспечивающего высокое его качество по монолитности (отсутствию воздушных включений) при переработке высоконаполненных взрывчатых составов с пределом текучести более 500 Па.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе получения изделия из взрывчатого состава, включающем дозирование жидковязких, порошкообразных компонентов, перемешивание их в вертикальном смесителе со смесительной головкой с мешалками и съемным корпусом, отсоединение съемного корпуса от смесительной головки с мешалками, присоединение к поршневой системе вытеснения, опускание поршня до контакта со взрывчатым составом без вакуумирования подпоршневого пространства и формования изделия, особенность заключается в том, что перемешивание осуществляют с использованием съемного корпуса, снабженного боковым выгрузочным затвором, перед отсоединением съемного корпуса от смесительной головки с мешалками, мешалки смесительной головки останавливают в противоположной стороне от бокового выгрузочного затвора, осуществляют удаление воздуха из полости, образуемой во взрывчатом составе после отсоединения съемного корпуса от смесительной головки с мешалками, через самозапирающийся клапан на поршне гидравлической системы вытеснения, расположенный над местом остановки мешалок смесителя, формование изделия заканчивают при наличии взрывчатого состава в съемном корпусе в количестве 3-10% от рабочей загрузки смесителя.

Наличие в описываемом способе получения изделия из взрывчатого состава совокупности действий, порядка их выполнения во времени и условий, обеспечивающих возможность выполнения этих действий, позволяет, в частности, за счет:

- остановки мешалок смесителя в противоположной стороне от бокового выгрузочного затвора перед отсоединением съемного корпуса от смесительной головки с мешалками обеспечить максимальное отдаление выгрузочного затвора смесителя от места образования «кратеров» на поверхности состава и увеличить тем самым количество состава в каждой загрузке смесителя, пригодного для качественного, бездефектного формования изделия;

- удаления воздуха из полости, образуемой в составе после отсоединения съемного корпуса от смесительной головки с мешалками, через самозапирающийся клапан на поршне гидравлической системы вытеснения, расположенный над местом остановки мешалок смесителя, исключить образование внутренних дефектов в изделии на составе с пределом текучести более 500 Па за счет запирания клапана после удаления воздуха из полости «кратеров», образуемых в зоне расположения мешалок смесителя;

- заканчивания формования изделия при наличии состава в съемном корпусе в количестве 3-10% от рабочей загрузки смесителя полностью исключить вероятность попадания насыщенного воздухом состава в изделие.

Предлагаемый способ получения изделия из взрывчатого состава схематично показано на фиг.1-3. На фиг.1, 2 изображены схемы расположения мешалок по отношению к боковому выгрузочному затвору перед отсоединением съемного корпуса от смесительной головки с мешалками. На фиг.3 показана схема расположения самозапирающегося клапана при присоединении съемного корпуса смесителя к поршневой гидравлической системе вытеснения.

На схемах цифрами обозначены: съемный корпус 1, смесительная головка 2, мешалки 3, боковой выгрузочный затвор 4, поршневая гидравлическая система вытеснения 5, самозапирающийся клапан 6, поршень 7, количество состава в съемном корпусе после формования изделия Q.

Получение изделия из взрывчатого состава по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

В съемном корпусе 1 (фиг.1) смесителя дозируют жидковязкие, порошкообразные компоненты и перемешивают их путем вращения смесительной головки 2 с мешалками 3 до получения однородного состава. В конце перемешивания компонентов перед отсоединением съемного корпуса 1 от смесительной головки 2 с мешалками 3 мешалки 3 смесительной головки 2 останавливают в противоположной стороне от бокового выгрузочного затвора 4 (фиг.2). Съемный корпус 1 смесителя отсоединяют от смесительной головки 2 с мешалками 3, транспортируют на фазу формования и присоединяют к поршневой гидравлической системе вытеснения 5 (фиг.3). При этом самозапирающийся клапан 6 на поршне 7 гидравлической системы вытеснения 5 располагают непосредственно над местом остановки мешалок смесителя, подают давление на поршень 7 гидравлической системы вытеснения 5, открывают затвор 4 смесителя и формуют изделие. Формование изделия заканчивают при наличии состава в съемном корпусе 1 в количестве 3-10% (Q) от рабочей загрузки смесителя, для чего закрывают отсекатель пресс-формы, прекращают подачу давления на поршень 7 гидравлической системы вытеснения 5 и закрывают затвор 4 смесителя.

Применение описанного способа получения изделия из взрывчатого состава обеспечивает высокое качество изделий по монолитности при переработке высоконаполненных составов с пределом текучести более 500 Па. Указанные преимущества подтверждены изготовлением по описанному способу опытной партии изделий на заводе им. С.М.Кирова.