Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ДЕМОНТАЖА ПУЛЬ ПАТРОНОВ СТРЕЛКОВОГО ОРУЖИЯ

Изобретение относится к области утилизации патронов стрелкового оружия (ПСО), и в частности к технологии разделения пуль на составные части, включающие оболочку, свинцовую рубашку, сердечник, с последующим повторным использованием отдельных частей пули и переработкой других частей в материалы промышленного назначения.

Известен способ демонтажа пуль, включающий в себя надрезку носика оболочки пули в ступенчатой матрице, отрыв носика оболочки и сдвиг оболочки с оживальной части сердечника и снятие оболочки с сердечника. Демонтаж пули производят на трехоперационном прессе прерывистого действия (патент РФ №2089841, опубл. 10.09.1997 г).

Недостатком известного способа является низкая производительность демонтажа пуль, выполняемого за несколько последовательных операций на прессе прерывистого действия.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ утилизации пуль патронов стрелкового оружия, содержащих оболочку со свинцовой рубашкой и стальной сердечник, включающий размещение пуль в зоне загрузки в захватных органах на питающем транспортном роторе, перемещение пуль в зону демонтажа и разделение пуль на составные части, при этом пули, размещенные в захватных органах питающего транспортного ротора, передают в инструментальные блоки вращающегося технологического ротора, где их в каждой позиции демонтируют на составные части, при этом у пуль отделяют носик, сердечник и приложением осевой силы удаляют вдоль оси, а отделенную часть оболочки со свинцовой рубашкой удаляют из этой же позиции в поперечном направлении (Патент РФ №2399868, опубл. 08.10.2010).

Недостатки способа вытекают из того, что силу для отделения носика и перемещения сердечника относительно свинцовой рубашки и оболочки пули создают жестким пуансоном, совершающим возвратно-поступательные перемещения, создаваемые кинематическими связями установки. При этом свинцовая рубашка и оболочка пули, носик пули и остающаяся в зоне его отделения часть свинцовой рубашки остаются не разъединенными и требуют для своего демонтажа введения дополнительных операций, что снижает производительность способа. Дополнительно, для смещения сердечника относительно рубашки и оболочки требуется приложить значительную силу, затрачиваемую на преодоления контактных напряжений между сердечником и свинцовой рубашкой, а также преодоление сил сопротивления завальцованного участка оболочки пули при его развальцовке движущимся сердечником. Кроме того, реализация способа с привлечением вращающихся роторов усложняет как конструкцию установки, так и ее эксплуатацию.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое решение, является замена силы создаваемой жестким инструментом и затрачиваемой на перемещение сердечника относительно свинцовой рубашки и оболочки пули, на силу, создаваемую электромагнитным полем, что позволяет снизить требуемую силу на перемещение сердечника за счет расплавления свинцовой рубашки пули и снижения коэффициента трения, разогрева оболочки, сопровождающегося повышением пластичности ее материала с обеспечением полного демонтажа пули на ее составляющие: оболочку, свинцовую рубашку и сердечник, что позволяет повысить производительность способа и снизить его трудоемкость.

Технический результат достигается тем, что способе демонтажа пули патронов стрелкового оружия, состоящей из оболочки, свинцовой рубашки и сердечника, включающем проведение операции по разделению пули на составные элементы путем перемещения пули в матрицу, фиксацию ее оболочки относительно матрицы, перемещение пуансоном внутренней части пули относительно матрицы, проталкивание и удаление ее через отверстие матрицы с последующим удалением оболочки из матрицы, пулю донной частью устанавливают на подвижные упоры матрицы, размещенной внутри статора линейного двигателя, фиксируют оболочку пули относительно матрицы, по крайней мере, двумя симметрично расположенными относительно оси пули диэлектрическими захватами, подают напряжение на статор линейного двигателя, используя создаваемое им электромагнитное поле в качестве пуансона, взаимодействующего с внутренними частями пули, которым придают функцию вторичного элемента линейного двигателя, нагревают свинцовую рубашку и выталкивают свинцовую рубашку и стальной сердечник в направлении дна пули, затем освобождают оболочку пули из захвата и выталкивают ее с помощью электромагнитного поля статора линейного двигателя; перед демонтажем пули в ее оболочке выполняют отверстие; в процессе демонтажа пули линейный двигатель реверсируют, первоначально обеспечивая перемещение стального сердечника в сторону носика пули, а затем - в сторону ее донной части; перед демонтажем пули ее перемещают через зону работы линейного двигателя, расплавляя свинцовую рубашку.

На прилагаемых чертежах изображено:

фиг. 1 - исходное положение пули в матрице перед демонтажем,

фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1,

фиг. 3 - фиксация пули захватами матрицы,

фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 3,

фиг. 5 - промежуточный этап демонтажа пули,

фиг. 6 - заключительный этап демонтажа пули,

фиг. 7 - вариант реализации способа демонтажа пули,

фиг. 8 - вариант реализации способа: проколка оболочки пули пуансоном с малым углом при вершине конуса,

фиг. 9. - вариант реализации способа: проколка оболочки пули пуансоном с большим углом при вершине конуса,

фиг. 10 - варианты реализации способа: проколка цилиндрического участка оболочки пули пуансоном,

фиг. 11 - варианты реализации способа: прожиг отверстия в оболочке пули лучом лазера,

фиг. 12. - вариант реализации способа с предварительным нагревом пули перед демонтажем.

Способ демонтажа пуль патронов стрелкового оружия осуществляют следующим образом.

Демонтаж пули на ее составные элементы: оболочку 1 (фиг. 1), свинцовую рубашку 2 и стальной сердечник 3, осуществляют путем наложения на элементы пули электромагнитных сил, развиваемых линейным, например асинхронным, электродвигателем. При этом пулю по пулепроводу 4, выполненному, например, в виде диэлектрической трубки, перемещают в диэлектрическую матрицу, размещенную внутри статора 5 линейного двигателя. В состав диэлектрической матрицы входят диэлектрические захваты 6 и 7 (фиг. 2), способные синхронно перемещаться в радиальном направлении относительно оси пули через пазы 8 и 9, выполненных в стенке пулепровода 4. Диэлектрическая матрица имеет подвижные упоры 10 и 11, выполненные, например, в виде цилиндрических стержней, способных синхронно перемещаться в радиальном направлении относительно диэлектрических захватов 6 и 7 и оси пули.

В исходном состоянии диэлектрические захваты 6 и 7 (фиг. 2) разведены друг от друга, обеспечивая свободный проход пули через канал пулепровода 4, например, под действием собственной силы тяжести, а подвижные упоры 10 и 11 частично перекрывают канал пулепровода 4. Для этого, по крайней мере, два симметрично расположенных относительно оси пули подвижных упора 10 и 11 предварительно перемещают навстречу друг к другу с образованием контакта между их торцами (на фиг. не показано) или с образованием щели 12, размер которой вдоль оси подвижных упоров 10 и 11 меньше диаметра пули.

Перемещающаяся по пулепроводу 4 пуля встречается с подвижными упорами 10 и 11 и останавливается. Срабатывают диэлектрические захваты 6 и 7, которые перемещаясь навстречу друг к другу по стрелкам Б (фиг. 3), жестко фиксируют оболочку 1 пули относительно статора линейного двигателя 5 (фиг. 4). При этом подвижные упоры 10 и 11 (фиг. 3) перемещают по стрелкам Г в исходное положение, как показано на фиг. 3. Рабочий профиль диэлектрических захватов 6 и 7, контактирующих с соответствующими участками оболочки 1 пули, обеспечивает жесткую фиксацию пули как в радиальном, так и в осевом направлениях.

Включают линейный электродвигатель. В общем случае при подключении статора 5 линейного двигателя к сети переменного тока образуется магнитное поле, ось которого будет перемещаться вдоль воздушных зазоров 13 и 14 (фиг. 4) между статором 5 и пулей, которая в данный момент будет выполнять функцию вторичного элемента. Это перемещающееся магнитное поле пересекает оболочку 1, свинцовую рубашку 2 и стальной сердечник 3 пули и индуктирует в них электродвижущие силы, под действием которых в оболочке 1, свинцовой рубашке 2 и стальном сердечнике 3 начнут протекать токи. Взаимодействие этих токов с магнитным полем приводит к нагреву пули до (или выше) температуры плавления свинцовой рубашки 2. При этом температура нагрева определяется конструкцией линейного двигателя, величинами воздушных зазоров 13 и 14 между оболочкой пули 1 и статором 5 линейного двигателя, а также физико-механическими свойствами материала, например свинцовой рубашки 2 пули. В результате свинцовая рубашка 2 расплавляется, переходя в жидкотекущую фазу, образуя расплав.

Одновременно токи, наведенные в стальном сердечнике 3 и расплаве свинцовой рубашки 2 при взаимодействии с магнитным полем статора 5, приводят к появлению однонаправленных сил Р и F (фиг. 5), действующих по известному правилу Ленца в направлении перемещения магнитных полей и перемещающих расплав свинцовой рубашки 2 и стальной сердечник 3 из зафиксированной оболочки 1 пули. При этом объемные электромагнитные однонаправленные силы Р и F центрируют расплав свинцовой рубашки 2 и стальной сердечник 3 относительно оси пули и внутренней полости оболочки 1. Это исключает энергозатраты на преодоление сил трения между оболочкой 1 и перемещающимся относительно ее расплавом свинцовой рубашки 2, способствует ликвидации вакуума в растущей по объему области 15, свободной от перемещаемых расплава свинцовой рубашки 2 и стального сердечника 3, и обеспечивает высокую степень разделения материалов оболочки 1 и расплава свинцовой рубашки 2. Минимальную сумму сил Р и F при этом создают такой величины, чтобы обеспечить развальцовку торца 16 (фиг. 3) оболочки 1.

Нагрев оболочки 1 повышает пластические свойства ее материала, снижая тем самым потребные силы Р и F. Одновременный нагрев оболочки 1 и стального сердечника 3 способствует повышению скорости нагрева материала свинцовой рубашки 2 до температуры плавления.

На завершающей стадии демонтажа пули, характеризуемой удалением из оболочки 1 (фиг. 6) расплава свинцовой рубашки 2 и стального сердечника 3, диэлектрические захваты 6 и 7 разводят по стрелкам Г друг от друга, а электромагнитные силы линейного двигателя удаляют оболочку 1 из зоны демонтажа пули. При этом стальной сердечник 3, расплав свинцовой рубашки 2 и оболочку 1 направляют по индивидуальным маршрутам по принадлежности (не показано).

Линейный двигатель может быть как асинхронным, так и постоянного тока и работать как в непрерывном, так и импульсном режимах.

В качестве диэлектрического материала для изготовления пулепровода 4, диэлектрической матрицы, подвижных упоров 10 и 11 и диэлектрических захватов 6 и 7 может быть использована, например, керамика.

Для интенсификации способа линейный двигатель может работать в режиме, по которому на начальной стадии демонтажа пули стальному сердечнику 3 сообщают перемещение по стрелке Д (фиг. 7) на нормированную величину и затем реверсируют двигатель, осуществляя тем самым изменение (реверс) направления перемещения стального сердечника 3. Это позволяет в состав силы Р, требуемой для развальцовки торца 16 оболочки 1, включить массу стального сердечника 3 и уменьшить силу Р (фиг. 5), развиваемую линейным двигателем, повысив экономичность способа.

Для повышения скорости удаления расплава свинцовой рубашки 2 и стального сердечника 3 из оболочки 1 перед помещением пули в линейный двигатель герметичность оболочки 1 может быть нарушена, например, путем ее проколки острозаточенным пуансоном 17 (фиг. 8, 9, 10), сверления лучом лазера 18 (фиг. 11) и иными методами. Это позволяет повысить производительность способа.

Для интенсификации способа и упрощения схемы управления работой статора 5 линейного двигателя (фиг. 1) предусмотрен вариант способа, по которому перед помещением пули в статор 5 линейного двигателя пулю помещают в дополнительный линейный двигатель 19 (фиг. 12) или индуктор (не показано). При этом линейный двигатель 19 осуществляет расплавление свинцовой рубашки 2 пули. Для кратковременной фиксации пули относительно рабочей зоны линейного двигателя 19 может быть использована система диэлектрических захватов, аналогичная диэлектрическим захватам 6 и 7 (фиг. 2, 3). Этот вариант реализации способа позволяет также выполнить расплавление свинцовой рубашки 2 и удаление стального сердечника 3 параллельно во времени, повысив тем самым производительность способа.