Стенд для исследования воздействия продуктов взрыва с пистонным пусковым устройством

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности заданного давления воздуха на забойку в имитаторе взрывной скважины принудительным разрушением мембраны. Камера высокого давления закрыта сверху крышкой с мембраной, соединенной с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы. Пистонное пусковое устройство служит для принудительного разрушения мембраны в момент достижения заданного давления в камере высокого давления. 1 ил.

 

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Известен стенд для исследования запирающей способности забоек взрывных скважин, включающий камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой, и измерительный комплекс [1]. В крышку вмонтирован шаровой кран, соединяющий камеру высокого давления с установленным на крышке имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы с насечками в нижней части, имитирующими трещины в горной породе, прорезями в верхней части, имитирующими разрушенный массив горных пород. Основным недостатком установки является относительно медленный рост давления в имитаторе взрывной скважины из-за затрат времени на полное открытие шарового клапана и сравнительно малого сечения трубопроводов, связывающих шаровой клапан с камерой высокого давления и имитатором взрывной скважины, и малого проходного сечения самого шарового клапана.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является стенд для моделирования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин, включающий камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой со срезным диском, и измерительный комплекс [2]. Крышка соединена с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы с насечками в нижней части, имитирующими трещины в горной породе, и прорезями в верхней части, имитирующими разрушенный массив горных пород. Однако срезные диски, выполненные даже из одного и того же материала, имеют разную прочность и разрушаются при разных величинах давления воздуха, что снижает точность результатов эксперимента.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение заданного давления воздуха на забойку в имитаторе взрывной скважины принудительным разрушением мембраны.

Поставленная задача достигается тем, что в стенде для исследования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин, включающем камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой с мембраной, соединенной с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы, согласно изобретению камера высокого давления дополнительно снабжена пистонным пусковым устройством для принудительного разрушения мембраны в момент достижения заданного давления в камере высокого давления.

На чертеже схематично изображен стенд для исследования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин в собранном виде.

Стенд для исследования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин представляет собой камеру высокого давления 1, выполненную, например, из толстостенной стальной трубы, к нижнему торцу которой приварен фланец 2, соединенный болтами 3 с рамой 4. На верхнюю часть камеры высокого давления 1 навинчена с помощью резьбы пусковая секция 5 с фланцем 6. Пусковая секция 5 имеет проточку 7 под регулировочное кольцо 8 и мембрану 9, а сверху на нее через герметичную прокладку 10 устанавливают имитатор взрывной скважины 11, выполненный в виде трубы с фланцем 12, который болтами 13 крепится к фланцу 6. В нижней части имитатора взрывной скважины 11 выполнены насечки 14, имитирующие трещины в горной породе, а в верхней части имеются прорези 15, имитирующие разрушенный массив горных пород. Имитатор взрывной скважины 11 снабжен измерительным устройством 16, состоящим из потенциометрического датчика из нихромовой проволоки 17, закрепленной одним концом на металлическом штыре 18 запорного конуса 19 и проходящей сквозь скользящий контакт 20, установленный на имитаторе взрывной скважины 11. Питание потенциометра осуществляется от аккумуляторной батареи 21, в измерительную цепь потенциометра подключен шлейф осциллографа 22.

К камере высокого давления 1 герметично через ниппель 23 присоединена пневматическая магистраль 24, снабженная манометром 25 и краном 26, соединяющим магистраль 24 с накопительным ресивером 27. Сжатый воздух в ресивер 27 нагнетает компрессор высокого давления 28.

В камере высокого давления 1 на нижнюю поверхность мембраны 9 закрепляется пистонное пусковое устройство, состоящее из пистона 29 и электрических проводов 30, проходящих через загерметизированное, например, эпоксидным клеем отверстие 31 в корпусе камеры высокого давления 1. Провода 30 одним концом соединены с аккумуляторной батареей 21, с другого конца провода введены в пистон 29, имеющий небольшой пороховой заряд, где соединены между собой проводником высокого сопротивления (нитью из вольфрама, нихрома и т.п.) для образования высокой температуры в пистоне. Электрические провода 30 снабжены выключателем 32.

Рассмотрим работу пистонного пускового устройства взрывного стенда на примере исследований по определению запирающей способности забоек взрывных скважин различных конструкций.

На проточку 7 укладывают регулировочное кольцо 8, соответствующее заданной толщине устанавливаемой на него мембраны 9. После этого пусковую секцию 5 навинчивают по резьбе на камеру высокого давления 1. Затем на пусковой секции 5 закрепляют болтами 13 имитатор взрывной скважины 11.

После этого в имитаторе взрывной скважины 11 размещают элементы модели комбинированной забойки заряда ВВ, например подсыпку 33 из песка или бурового шлама, запорный конус 19, выполненный из модельного материала, например из обожженной глины, гипса, бетона и т.п., и засыпку из крупнокускового модельного материала в виде щебня 34.

Затем открывают кран 26, и воздух, сжатый компрессором высокого давления 28 и накопленный ресивером 27, поступает через ниппель 23 в камеру высокого давления 1. Величина давления фиксируется манометром 25.

Предварительно экспериментальным путем определяют толщину мембраны 9, при которой под заданной величиной давления воздуха, находящегося в камере высокого давления 1, мембрана 9 разрушится. Поскольку мембраны одинаковой толщины и выполненные из одного и того же материала, имеют разброс величин прочности и разрушаются при разном давлении воздуха, экспериментально определяется диапазон давления воздуха, при котором происходит разрушение. Включение пистонного пускового устройства осуществляют при достижении 95% от величины минимального разрушающего мембрану 9 давления.

При достижении заданной величины давления воздуха в камере высокого давления 1 включается выключатель 32, по проводам 30 подается электрический ток, проводник высокого сопротивления быстро нагревается и происходит микровзрыв пистона 29, предварительно напряженная давлением воздуха мембрана 9 разрушается и воздух устремляется в имитатор взрывной скважины 11, воздействуя на модель комбинированной забойки. Давление сжатого воздуха через подсыпку 33, смягчающую ударную нагрузку, передается на запорный конус 19, перемещая его вверх по имитатору взрывной скважины 11. При этом запорный конус 19 заклинивается в засыпке из щебня 34, разрушая в ней отдельные куски щебня, далее поднимается вверх, заклинивая новые куски щебня их гранями в насечки 14. Этот процесс постепенно замедляет передвижение запорного конуса 19 вплоть до полной его остановки или разрушения. Отработавший воздух через прорези 15 выходит из имитатора взрывной скважины 11 наружу.

Запирающая способность забоек взрывных скважин различных конструкций оценивается величиной перемещения запорного конуса 19, которое регистрируется измерительным устройством 16. По величине смещения запорного конуса 19, замеренной измерительным устройством 16, оценивают запирающую способность забойки данной конструкции - чем меньше величина смещения, тем запирающая способность забойки выше.

Для обеспечения безопасной работы со стендом в случае камуфлета (остановки запорного конуса 19 без сброса сжатого воздуха через прорези 15 в имитаторе взрывной скважины) 11 сжатый воздух выпускается через ниппель 23.

Таким образом, заявляемый стенд для исследования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин с пистонным пусковым устройством обеспечивает заданную величину давления воздуха, при которой разрушается мембрана, что повышает точность результатов эксперимента и тем самым позволяет решить поставленную техническую задачу.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации №2485599, МПК G09B 25/00.

2. Патент Российской Федерации №2493546, МПК G01L 5/14, G09B 25/00 (прототип).

Стенд для моделирования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин, включающий камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой с мембраной, соединенной с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы, отличающийся тем, что камера высокого давления дополнительно снабжена пистонным пусковым устройством для принудительного разрушения мембраны в момент достижения заданного давления в камере высокого давления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленной мебели и может быть использовано в качестве рабочего места электромонтажника. Рабочее место содержит стол и энергомодуль, который расположен вдоль длинной стороны стола.

Изобретение относится к моделирующим устройствам и может быть использовано при построении процессов газификации остатков жидкого топлива в баках отделяющихся частей (ОЧ) ступени ракет-носителей (РН).

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Изобретение относится к строительству и касается приемов и средств обучения. .

Изобретение относится к средствам обучения и может быть использовано в качестве учебной установки, предназначенной для развития навыков конструирования при рабочем проектировании, в частности для обучения критериально-обоснованному выбору геометрических параметров деталей, грамотному и осмысленному оформлению рабочей документации.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в легкой промышленности. .

Изобретение относится к испытательному оборудованию. На основании посредством, по крайней мере, трех виброизоляторов закреплена переборка, представляющая собой одномассовую колебательную систему массой и жесткостью соответственно m2 и с2. В качестве генератора гармонических колебаний использован эксцентриковый вибратор, расположенный на переборке. На переборке установлена стойка для испытания собственных частот упругих элементов рессорных и тарельчатых виброизоляторов разной длины, геометрических параметров и разной величины масс, закрепленных на концах этих испытываемых элементов. Колебания массы, закрепленной на каждом упругом элементе, фиксируется индикатором перемещений, по показаниям которого определяется резонансная частота, соответствующая параметрам каждого упругого элемента. На основании и переборке закреплены датчики виброускорений, сигналы от которых поступают на усилитель, затем осциллограф, магнитограф и компьютер для обработки полученной информации. Для настройки работы стенда используется частотомер и фазометр. Техническим результатом изобретения является расширение технологических возможностей испытаний объектов, имеющих несколько упругих связей с корпусными деталями. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к испытательному оборудованию, в частности, для испытаний звукопоглатителей. Металлический корпус выполнен со съемной передней крышкой. Его стенки облицованы исследуемым звукопоглотителем. На днище корпуса через упругодемпфирующую прокладку установлен регулируемый источник шума, регулировка которого осуществляется по громкости звука и частоте сигнала с помощью усилителя мощности сигнала и осциллографа. На расстоянии 1 м от крышки корпуса закреплен микрофон, сигналы уровней звукового давления от которого поступают на анализатор спектра частот, а затем на компьютер для обработки полученной информации. Технический результат изобретения - расширение технологических возможностей испытаний звукопоглатителей путем стендовых исследований с последующей обработкой на компьютере. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к системам безопасности, предотвращающим развитие чрезвычайной ситуации. Стенд для моделирования чрезвычайной ситуации содержит макет взрывоопасного объекта, защитный чехол и поддон. Чехол с поддоном представляют собой единую замкнутую конструкцию, образованную вокруг макета взрывоопасного объекта, размещенного в испытательном боксе. Макет оборудован транспортной и подвесной системами. Защитный чехол выполнен многослойным и состоит из обращенного внутрь к макету алюминиевого слоя, а также резинового и перкалевого слоев. Макет взрывоопасного объекта оснащен исследуемым на стенде объектом: взрывозащитным элементом, установленным над отверстием в верхней части макета, который состоит из бронированного металлического каркаса с бронированной металлической обшивкой и наполнителем – свинцом. В верхней части макета, у отверстия, симметрично относительно его оси заделаны четыре опорных стержня, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры, заделанные в панели взрывозащитного элемента, а для фиксации предельного положения панели к торцам опорных стержней приварены листы-упоры. Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования и людских ресурсов от аварийных ситуаций путем возможности прогнозирования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте. 2 ил.

Изобретение относится к системам безопасности, предотвращающим развитие чрезвычайной ситуации. Инициатор взрыва размещен в испытательном боксе макета взрывоопасного объекта. Макет оборудован транспортной и подвесной системами. Взрывозащитный элемент установлен над отверстием в верхней части макета. У отверстия, симметрично относительно его оси, укреплены четыре опорных стержня, телескопически вставленные в неподвижные патрубки-опоры, заделанные в панели взрывозащитного элемента. Снаружи опорных стержней коаксиально расположены упругодемпфирующие элементы, выполненные в виде конических втулок из полиуретана. Меньшее основание конических втулок упирается в бронированную металлическую обшивку взрывозащитного элемента, а большее основание - в листы-упоры, расположенные в верхней части опорных стержней. В боковой части макета установлен дополнительный взрывозащитный элемент, идентичный взрывозащитному элементу, установленному в его верхней части. Технический результат - повышение эффективности защиты технологического оборудования и людских ресурсов от аварийных ситуаций путем возможности прогнозирования развития чрезвычайной ситуации при аварии на взрывоопасном объекте. 3 ил.

Изобретение относится к способам макетирования трехмерных изделий, основанным на принципе послойного прототипирования, и наиболее эффективно может быть использовано при изготовлении крупногабаритных трехмерных объектов и макетов для рекламно-оформительских и учебных целей. Техническим результатом изобретения является повышенная точность воспроизведения формы макетируемой виртуальной модели при изготовлении крупногабаритных трехмерных объектов из пенопласта за счет более точного воспроизведения отдельных слоев изготавливаемого объекта. Крупногабаритные трехмерные объекты из пенопласта собирают послойно. Для изготовления слоев производят послойное сечение виртуальной модели изготавливаемого объекта. С помощью полученных сечений с нанесенными на них идентификационными маркерами изготавливают трафареты, которые в соответствии с идентификационными маркерами фиксируют на поверхностях листового пенопласта. По контурам трафаретов вырезают слои, из которых собирают изготавливаемый объект. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх