Способ смешения компонентов взрывчатого состава и формования из него изделия

Изобретение относится к области смешения компонентов взрывчатого состава и формования из него изделия с применением вертикального смесителя со съемным корпусом. Способ включает перед подачей состава в пресс-форму вакуумирование массопровода в сборе с установкой дистанционного заполнения, заполнение массопровода и установку дистанционного заполнения с регулируемой, путем изменения величины открытия затвора чаши, скоростью подачи состава в зависимости от его вязкости, последовательность выполнения операций перед присоединением пресс-формы к установке дистанционного заполнения. Изобретение обеспечивает высокое качество изделия по монолитности. 1 ил.

 

Изобретение относится к области смешения компонентов взрывчатого состава и формование из него изделия, а конкретно к технологии смешения компонентов взрывчатого состава и формования изделия с применением вертикального смесителя со съемным корпусом.

Известны 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 перемешивающих устройств, формование зарядов в вертикально расположенную пресс-форму путем подачи топливной массы сверху при вакуумировании пресс-формы, при этом момент окончания формования заряда определяют по достижении топливной массой, поступившей в пресс-форму заданного веса.

Применение указанных способов требует вакуумирования пресс-формы, создания в ней дополнительных объемов - «прибыли» (для обеспечения возможности выхода в них в процессе формования и удаляемых впоследствии неоднородных частей топливной массы) и не обеспечивает максимального заполнения ракетного двигателя топливом из-за наличия допусков на размеры его корпуса и технологической оснастки.

Таким образом, задачей данных технических решений являлось обеспечение постоянства веса заряда твердого топлива при наличии возможности размещения в технологическом оборудовании объемов - «прибыли» и обеспечение надежного вакуумирования пресс-формы.

Общими признаками с предлагаемым авторами способом смешения компонентов взрывчатого состава и формования из него изделия является подача компонентов в смеситель со съемным корпусом, их смешение, отсоединение съемного корпуса от перемешивающих устройств и формование изделия взрывчатым составом методом литья в вертикально расположенную пресс-форму.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату к заявляемому способу является способ изготовления зарядов из смесевого твердого ракетного топлива по патенту РФ №2226520 (МПК С 06 В 21/00), принятый авторами за прототип. Указанный способ включает операции приготовления состава в вертикальном смесителе со съемным корпусом, снабженным затвором, отсоединение корпуса от смесительной головки, присоединение к поршневой гидравлической системе вытеснения и к массопроводу с установкой дистанционного заполнения, подачу состава давления на поршень гидравлической системы вытеснения, открытие затвора смесителя, заполнение составом массопровода и установки дистанционного заполнения, формование изделия подачей состава в пресс-форму.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, при использовании известного способа, принятого за прототип, относится то, что он требует, как и при использовании способов-аналогов, вытеснения дополнительного количества состава из смесителя после заполнения массопровода для обеспечения удаления неоднородных, разноплотных объемов состава из массопровода, образующихся в результате капсуляции воздуха в процессе его заполнения составом.

Технической задачей изобретения является создание способа смешения компонентов взрывчатого состава и формования из него изделия, обеспечивающего высокое качество по монолитности (отсутствию воздушных включений) при исключении операции вытеснения состава после заполнения массопровода и установки заполнения за счет предотвращения возможности капсуляции воздуха в составе в процессе их заполнения.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе смешения компонентов взрывчатого состава и формования из него изделия, включающем приготовление состава в вертикальном смесителе со съемным корпусом, снабженным затвором, отсоединение корпуса от смесительной головки, присоединение к поршневой гидравлической системе вытеснения и к массопроводу с установкой дистанционного заполнения, подачу состава давления на поршень гидравлической системы вытеснения, открытие затвора смесителя, заполнение составом массопровода и установки дистанционного заполнения, формование изделия подачей состава в пресс-форму, особенность заключается в том, что перед подачей состава в пресс-форму массопровод вакуумируют в сборе с установкой дистанционного заполнения и регулируют скорость подачи состава при заполнении составом массопровода и установки дистанционного заполнения путем изменения полноты открытия затвора смесителя, при вязкости состава (1-5)·10² Па·с затвор открывают на 1/3-2/3 рабочего хода, а при вязкости состава более 5·10² Па·с затвор открывают полностью, при достижении давления состава в массопроводе 0,1-0,3 МПа закрывают затвор смесителя и прекращают подачу давления на поршень гидравлической системы вытеснения, выравнивают с атмосферным давление в массопроводе и установке дистанционного заполнения, присоединяют к установке дистанционного заполнения связанную с атмосферой вертикально расположенную пресс-форму.

Наличие в описываемом способе смешения компонентов взрывчатого состава и формования из него изделия, совокупности действий, порядка их выполнения во времени и с условиями, обеспечивающими возможность выполнения этих действий, позволяет, в частности, за счет:

- вакуумирования массопровода в сборе с установкой дистанционного заполнения перед подачей состава в пресс-форму - исключить капсуляции воздуха в составе при заполнении массопровода и установки дистанционного заполнения, обеспечить монолитность изделия без вакуумирования пресс-формы и без вытеснения дополнительного количества состава из смесителя;

- подачи давления на поршень гидравлической системы вытеснения до открытия затвора смесителя и заполнения массопровода с установкой дистанционного заполнения с регулируемой скоростью подачи состава путем изменения полноты открытия затвора смесителя в интервале 1/3...2/3 рабочего хода при вязкости состава (1...5)·10² Па·с, открытия затвора полностью при вязкости состава более 5·10² Па·с - исключить отрыв (отставание) состава от поверхности поршня гидравлической системы вытеснения, капсуляцию воздуха в подпоршневом пространстве и нарушение монолитности изделия;

- закрытия затвора смесителя при достижении давления состава в массопроводе 0,1-0,3 МПа с последующим прекращением подачи давления на поршень гидравлической системы вытеснения, выравнивания с атмосферным давления в массопроводе и установке дистанционного заполнения - обеспечить возможность присоединения пресс-формы к установке заполнения.

На фиг.1 изображена схема смешения компонентов взрывчатого состава и формования из него изделия по предлагаемому способу. На схеме цифрами обозначены: корпус смесителя 1, расходная емкость 2, мерник 3, разгрузитель 4, барабанный питатель 5, сепаратор 6, смесительная головка 7, поршневая гидравлическая система вытеснения 8, массопровод 9, установка дистанционного заполнения 10, затвор смесителя 11, пресс-форма 12.

Смешение компонентов взрывчатого состава и формование из него изделия по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

В съемный корпус 1 смесителя сначала через расходную емкость 2 и мерник 3 дозируют жидковязкие компоненты, затем дозируют порошкообразные компоненты с помощью разгрузителя 4, барабанного питателя 5 и сепаратора 6 и проводят смешение компонентов до получения однородного состава. По окончании перемешивания компонентов отсоединяют корпус 1 смесителя от смесительной головки 7 и транспортируют на фазу формования. Корпус 1 смесителя присоединяют к поршневой гидравлической системе вытеснения 8 и к массопроводу 9 с установкой дистанционного заполнения 10. Массопровод 9 в сборе с установкой дистанционного заполнения 10 герметизируют, создают в них вакуум с остаточным давлением, не превышающим 0,003 МПа, подают давление на поршень гидравлической системы вытеснения 8, открывают затвор 11 смесителя на регулируемую величину хода в зависимости от вязкости состава. При вязкости состава (1...5)·10² Па·с затвор открывают на 1/3...2/3 рабочего хода, а при вязкости более 5·10² Па·с - полностью. При достижении давления состава в массопроводе 9 0,1...0,3 МПа закрывают затвор 11 смесителя, прекращают подачу давления на поршень гидравлической системы вытеснения 8 и за 30-60 секунд выравнивают с атмосферным давление в массопроводе 9 и установке дистанционного заполнения 10. После чего присоединяют к установке дистанционного заполнения 10 связанную с атмосферой пресс-форму 12 и формуют изделие подачей состава в пресс-форму 12 снизу через массопровод 9 и установку дистанционного заполнения 10 в соответствии с заданными параметрами по скорости подачи состава, температуре, давлению состава в пресс-форме 12 и в корпусе 1 смесителя.

Применение описанного способа смешения компонентов взрывчатого состава и формование из него изделия позволяет исключить капсуляцию воздуха в составе при наборе его в массопровод и установку дистанционного заполнения, тем самым обеспечить отсутствие воздушных включений в формуемом изделии. Указанные преимущества подтверждены изготовлением по описанному способу опытной партии изделий на ФГУП «Пермский завод им. С.М.Кирова».

Способ смешения компонентов взрывчатого состава и формования из него изделия, включающий приготовление состава в вертикальном смесителе со съемным корпусом, снабженным затвором, отсоединение корпуса от смесительной головки, присоединение к поршневой гидравлической системе вытеснения и к массопроводу с установкой дистанционного заполнения, подачу давления на поршень гидравлической системы вытеснения, открытие затвора смесителя, заполнение составом массопровода и установки дистанционного заполнения, формование изделия подачей состава в пресс-форму, отличающийся тем, что перед подачей состава в пресс-форму массопровод вакуумируют в сборе с установкой дистанционного заполнения и регулируют скорость подачи состава при заполнении составом массопровода и установки дистанционного заполнения путем изменения полноты открытия затвора смесителя, при вязкости состава (1...5)·10² Па·с затвор открывают на 1/3...2/3 рабочего хода, а при вязкости более 5·10² Па·с затвор открывают полностью, при достижении давления состава в массопроводе 0,1...0,3 МПа закрывают затвор смесителя и прекращают подачу давления на поршень гидравлической системы вытеснения, выравнивают с атмосферным давление в массопроводе и установке дистанционного заполнения, присоединяют к установке дистанционного заполнения связанную с атмосферой вертикально расположенную пресс-форму.