×
18.05.2019
219.017.54c5

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФОРМОВАНИЯ МОНОЛИТНОГО НАТУРНОГО ИЗДЕЛИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНОЙ ФОРМЫ ИЗ ВЫСОКОНАПОЛНЕННОЙ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области изготовления изделий из высоконаполненной полимерной композиции, в том числе и изделий из смесевого твердого ракетного топлива, а конкретно - к способу определения параметров формования монолитного (без воздушных включений) натурного изделия осесимметричной формы из высоконаполненной полимерной композиции. Техническим результатом изобретения является быстрое определение оптимальных параметров формования монолитного натурного изделия с достаточно высокой точностью и минимальными затратами. Способ заключается в подборе и приготовлении модельного состава, заполнении плоской прозрачной модельной пресс-формы, полученной путем сечения геометрически подобной с изделием прозрачной условной объемной модельной пресс-формы. Варьированием вязкости и пределом текучести модельного состава, изменением формы и размерами входного сечения и переходных участков пресс-формы достигается отсутствие капсуляции воздуха при заполнении плоской модельной пресс-формы. По полученным параметрам формования монолитной плоской модельной пресс-формы назначаются параметры формования натурного изделия. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области изготовления изделий из высоконаполненной полимерной композиции, в том числе и изделий из смесевого твердого ракетного топлива, а конкретно - к способу определения параметров формования монолитного натурного изделия осесимметричной формы из высоконаполненной полимерной композиции.

Обеспечение качества изделий по монолитности (отсутствие воздушных дефектов) является одной из основных задач при изготовлении изделия из высоконаполненной полимерной композиции и достигается путем подбора оптимальных реологических свойств полимерной композиции (за счет температуры переработки, компоновки состава), регулирования производительности при подаче полимерной композиции в пресс-форму, оптимизации конструктивного оформления входной зоны и переходных участков пресс-формы, мест расположения клапанов для удаления воздуха из пресс-формы.

Назначение параметров формования монолитного натурного изделия может осуществляться по результатам заполнения натурной пресс-формы модельным составом или по результатам заполнения модельной пресс-формы натурного изделия модельным составом. Например: способ определения параметров формования монолитного натурного изделия из высоконаполненной полимерной композиции (патент №2260180 от 10.09.05), взятый авторами за прототип, заключается в подборе и приготовлении модельного состава по свойствам, соответствующим расчетной реологической кривой течения модельного состава, рассчитанной с учетом выбранного коэффициента моделирования геометрических размеров по фактически определенной реологической кривой течения натурной полимерной композиции, заполнении геометрически подобной с изделием прозрачной объемной модельной пресс-формы до получения монолитной модели, варьируя вязкостью, пределом текучести модельного состава, производительностью формования, формой и размерами входного сечения пресс-формы, в определении параметров формования натурного изделия исходя из соотношений:

, , , где

ηн, ηм - вязкость состава натурной полимерной композиции и модельного состава, обеспечивающие монолитное формование, соответственно, Па·с;

КL - коэффициент моделирования геометрических размеров натурного изделия;

τн, τм - предел текучести состава натурной полимерной композиции и модельного состава, обеспечивающие монолитное формование, соответственно, Па;

Qн, Qм - производительность формования, обеспечивающая монолитное формование натурного изделия и модельной пресс-формы, соответственно, кг/час.

К недостаткам прототипа следует отнести значительную сложность разработки, изготовления прозрачной объемной модельной пресс-формы, связанные с этим существенные материальные, трудовые затраты на ее изготовление и сравнительно большие сроки выполнения работ для получения оптимальных параметров формования монолитного натурного изделия.

Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа определения параметров формования монолитного (без воздушных включений) натурного изделия из высоконаполненной полимерной композиции, обеспечивающего сравнительно быстрое определение оптимальных параметров формования монолитного натурного изделия осесимметричной формы с достаточно высокой точностью и минимальными затратами.

Технический результат заявляемого способа определения параметров формования монолитного натурного изделия достигается тем, что по известному способу, включающему подбор и приготовление модельного состава по свойствам, соответствующим расчетной реологической кривой течения модельного состава, рассчитанной с учетом выбранного коэффициента моделирования геометрических размеров по фактически определенной кривой течения натурной полимерной композиции, заполнение геометрически подобной с изделием прозрачной объемной модельной пресс-формы и определение параметров формования натурного изделия, но в отличие определение параметров формования проводят на плоской модельной пресс-форме, для чего сначала рассчитывают производительность при заполнении условной объемной модельной пресс-формы, взятой с тем же коэффициентом моделирования геометрических размеров, что и плоская модельная пресс-форма, затем, исходя из условия равенства линейных скоростей потока массы при заполнении плоской и объемной пресс-форм, проводят расчет производительности при заполнении плоской модельной пресс-формы по соотношению:

, где

Qм, Q'м - производительность при заполнении условной объемной и плоской модельных пресс-форм соответственно, кг/час;

Sм, S'м - площадь поперечного сечения условной объемной и плоской модельных пресс-форм соответственно, м2.

После проводят заполнение плоской модельной пресс-формы до получения монолитной модели, фиксируя через каждые 0,5-5 минут характер течения модельного состава при ее заполнении путем нанесения маркировочных линий на прозрачную стенку плоской модельной пресс-формы, и рассчитывают производительность формования монолитного натурного изделия по соотношению

, где

Qн, Q''м - производительность формования, обеспечивающая монолитное формование натурного изделия и плоской модельной пресс-формы, соответственно, кг/час;

Sм, S'м - площадь поперечного сечения объемной и плоской модельных пресс-форм, соответственно, м2;

КL - коэффициент моделирования геометрических размеров.

Плоскую модельную пресс-форму получают путем сечения условной объемной модельной пресс-формы двумя плоскостями, проходящими параллельно оси объемной модельной пресс-формы, при этом секущие плоскости проводят по разные стороны от оси модельной пресс-формы на одинаковом от нее отделении с расстоянием друг от друга 0,02-0,05 м.

В соответствии с предлагаемым изобретением сначала проводят подбор и приготовление модельного состава. Для чего проводят расчет реологической кривой течения для модельного состава и его приготовление по известному способу, описанному в патенте №2260180 от 10.09.05 г. Затем заполняют геометрически подобную с изделием плоскую модельную пресс-форму.

Плоская модельная пресс-форма представляет собой сечение, заключенное между двумя параллельными плоскостями (стенки плоской модельной пресс-формы), проходящими параллельно оси условной объемной модельной пресс-формы по разные ее стороны (см. фиг.1). Расстояние между секущими плоскостями "l" составляет 0,02-0,05 м и выбрано с таким расчетом, чтобы обеспечить наиболее близкие условия и характер течения модельного состава в плоской модельной пресс-форме к условиям течения в объемной модельной пресс-форме. При уменьшении расстояния менее 0,02 м плоские стенки модели оказывают влияние на входящий в пресс-форму модельный состав и искажают форму потока, что приводит к занижению рекомендуемых параметров формования монолитных изделий. Увеличение расстояния более 0,05 м вносит ошибку в назначении параметров формования монолитного изделия из-за появления несоответствия в линейных скоростях потока модельного состава, входящего в объемную и плоскую модели. Стенки плоской модельной пресс-формы изготавливают из оргстекла или другого полимерного прозрачного материала, иглу и корпус или часть иглы и корпуса, заключенные между параллельными плоскостями, изготавливают из пенопласта или другого легкообрабатываемого материала.

Расчет вязкости и предела текучести модельного состава для плоской модельной пресс-формы проводят по формулам 1, 2. Далее рассчитывают производительность при заполнении условной объемной модельной пресс-формы, взятой с тем же коэффициентом моделирования геометрических размеров, что и плоская модельная пресс-форма, исходя из условий равенства линейных скоростей потока массы при заполнении плоской и объемной пресс-форм проводят расчет скорости подачи массы (производительности при заполнении) в плоскую модельную пресс-форму по соотношению (4), производительность формования монолитного натурного изделия рассчитывают по формуле (5).

Заполнение плоской модельной пресс-формы проводят, варьируя вязкостью, пределом текучести модельного состава, производительностью при заполнении, а также изменяют форму, размеры входного сечения, переходные участки пресс-формы, определяют зоны возможной капсуляции воздуха (образования дефектов). Характер течения модельного состава при заполнении плоской модельной пресс-формы через определенные промежутки времени (0,5-5 минут) фиксируют путем нанесения маркировочных линий на прозрачную стенку плоской модельной пресс-формы. Пример использования предлагаемого способа с маркировкой последовательных положений потоков модельного состава при заполнении плоской модельной пресс-формы приведены на фиг.2 (а - вязкость, предел текучести модельного состава и производительность при заполнении приводят к образованию дефектов - затемненные участки, указанные стрелкой; б - вязкость, предел текучести модельного состава и производительность при заполнении исключают образование дефектов; в - изменение размеров входного сечения и переходных зон исключает образование дефектов).

При проведении экспериментов определяют предельно-допустимые реологические характеристики, в том числе и реологическую кривую течения массы, производительность при формовании, оптимальную геометрию модельной пресс-формы, при которой исключается капсуляция воздуха как при формировании фронта течения модельного состава при входе его в пресс-форму, так и в процессе формования изделия в целом. По полученным значениям вязкости, предела текучести и производительности, используя формулы 1, 2, 5, рассчитывают и назначают параметры формования натурного изделия.

Способ определения параметров формования монолитного натурного изделия из высоконаполненной полимерной композиции с использованием плоской модельной пресс-формы опробован в ФГУП "НИИПМ" и дал положительные результаты при оперативном и с малыми затратами назначении параметров формования бездефектных по монолитности изделий.

122000000007.tiftifdrawing33гдеQ,Q'-производительностьпризаполненииусловнойобъемнойиплоскоймодельныхпресс-формсоответственно,кг/ч;S,S'-площадьпоперечногосеченияусловнойобъемнойиплоскоймодельныхпресс-формсоответственно,м;послечегопроводятзаполнениеплоскоймодельнойпресс-формыдополучениямонолитноймодели,фиксируячерезкаждые0,5-5минхарактертечениямодельногосоставаприеезаполнениипутемнанесениямаркировочныхлинийнапрозрачнуюстенку,ирассчитываютпроизводительностьформованиямонолитногонатурногоизделияпосоотношению123800000008.tiftifdrawing37гдеQ,Q''-производительностьформования,обеспечивающаямонолитноеформованиенатурногоизделияиплоскоймодельнойпресс-формы,соответственно,кг/ч;S,S'-площадьпоперечногосеченияусловнойобъемнойиплоскоймодельныхпресс-формсоответственно,м;K-коэффициентмоделированиягеометрическихразмеров.1.Способопределенияпараметровформованиямонолитногонатурногоизделияосесимметричнойформыизвысоконаполненнойполимернойкомпозиции,включающийподбориприготовлениемодельногосоставапосвойствам,соответствующимрасчетнойреологическойкривойтечениямодельногосостава,рассчитаннойсучетомвыбранногокоэффициентамоделированиягеометрическихразмеровпофактическиопределеннойкривойтечениянатурнойполимернойкомпозиции,заполнениегеометрическиподобнойсизделиемпрозрачнойобъемноймодельнойпресс-формыиопределениепараметровформованиянатурногоизделия,отличающийсятем,чтозаполнениепроводятнаплоскоймодельнойпресс-форме,предварительнорассчитываютпроизводительностьпризаполненииусловнойобъемноймодельнойпресс-формы,взятойстемжекоэффициентоммоделированиягеометрическихразмеров,чтоиплоскаямодельнаяпресс-форма,затемпроводятрасчетпроизводительностипризаполненииплоскоймодельнойпресс-формыпосоотношению12.Способпоп.1,отличающийсятем,чтоплоскуюмодельнуюпресс-формуполучаютпутемсеченияусловнойобъемноймодельнойпресс-формыдвумяплоскостями,проходящимипараллельноосиобъемноймодельнойпресс-формы,приэтомсекущиеплоскостипроводятпоразныестороныосимодельнойпресс-формынаодинаковомотнееотдалениисрасстояниемдруготдруга0,02-0,05м.2
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 153 items.
29.04.2019
№219.017.3fa7

Способ смешения компонентов взрывчатых составов и формования из них изделий

Изобретение относится к области смешения взрывчатых составов и формования из них изделий методом литья под давлением. Способ включает дозирование в предварительный смеситель второго типа порошкообразного смесителя с помощью питателя с настроенной частотой вращения при включенных дозаторах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002259340
Дата охранного документа: 27.08.2005
29.04.2019
№219.017.405b

Устройство для формования заряда из смесевого твердого топлива

Изобретение относится к конструкциям ракетных двигателей на твердом топливе и может быть использовано при проектировании скрепленного с корпусом двигателя заряда из смесевого твердого топлива. Устройство для формования заряда из смесевого твердого топлива содержит корпус с эластичными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002341674
Дата охранного документа: 20.12.2008
29.04.2019
№219.017.40a0

Стреляющее устройство для катапультного кресла пилотируемого летательного аппарата

Изобретение относится к области создания систем аварийного спасения, применяемых на летательных аппаратах. Стреляющее устройство для катапультного кресла пилотируемого летательного аппарата содержит телескопический механизм, в виде неподвижного и подвижного цилиндров, колосник, пиросредство и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002390471
Дата охранного документа: 27.05.2010
29.04.2019
№219.017.4184

Устройство для приготовления и ввода плавких компонентов в смеситель

Изобретение относится к технологии изготовления пороховой массы баллиститного типа. Устройство для приготовления и ввода плавких компонентов порохов баллиститного типа в смеситель содержит аппарат с мешалкой и рубашкой обогрева, эмульгатор для получения эмульсии расплава в воде, установленный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002383516
Дата охранного документа: 10.03.2010
29.04.2019
№219.017.427a

Способ изготовления изделий из взрывчатого состава

Изобретение относится к области смешения взрывчатых составов, в том числе порохов и твердых ракетных топлив. Предложен способ изготовления изделия из взрывчатого состава, включающий перемешивание компонентов взрывчатого состава в смесителе-приставке, предварительном смесителе с одновременной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002333188
Дата охранного документа: 10.09.2008
29.04.2019
№219.017.429b

Заряд твердого ракетного топлива

Изобретение относится к области ракетной техники и предназначено для использования преимущественно в газогенераторах и ракетных двигателях, снаряженных зарядами твердого ракетного топлива. Заряд включает бронированную по боковой поверхности и торцу шашку твердого ракетного топлива торцевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002305201
Дата охранного документа: 27.08.2007
29.04.2019
№219.017.42a7

Способ определения времени живучести полимерной композиции

Изобретение относится к области изготовления изделия из высоконаполненной полимерной композиции, а конкретно к способу определения живучести полимерной композиции по динамике нарастания вязкости до ее предельно допустимого значения, обеспечивающего формование монолитного изделия. Сущность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002308711
Дата охранного документа: 20.10.2007
29.04.2019
№219.017.43fd

Способ смешения компонентов взрывчатого состава

Изобретение относится к области смешения компонентов взрывчатого состава, а конкретно к процессу приготовления и дозирования смеси жидковязких компонентов взрывчатого состава. Способ включает приготовление смеси жидковязких компонентов барботированием инертного газа в емкости с крышкой и с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002422416
Дата охранного документа: 27.06.2011
29.04.2019
№219.017.45a1

Способ приготовления рабочей смеси порошков

Изобретение относится к технологии изготовления рабочих смесей порошков на основе перхлората аммония с вводом добавочных компонентов. При изготовлении СТРТ установлены жесткие требования как по обеспечению содержания компонентов, так и по соотношению отдельных фракций перхлората аммония. Эти...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002434833
Дата охранного документа: 27.11.2011
29.04.2019
№219.017.4605

Способ получения 2-нитродифениламина

Изобретение относится к улучшенному способу получения 2-нитродифениламина. Способ заключается в кипячении при непрерывном перемешивании 2-нитроанилина, бромбензола, безводной углекислой соли щелочного металла, катализатора йодистой меди (I). Причем 2-нитроанилин и бромбензол берут в мольном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002447058
Дата охранного документа: 10.04.2012
Showing 71-74 of 74 items.
10.07.2019
№219.017.aebf

Способ утилизации вкладных зарядов ракетных двигателей на твердом топливе

Изобретение относится к способам утилизации боеприпасов. Способ утилизации вкладных зарядов ракетных двигателей на твердом топливе включает извлечение зарядов из двигателя, механическую продольную разрезку их на однотипные шашки с максимальным размером в поперечном сечении не более 100 мм,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002326340
Дата охранного документа: 10.06.2008
14.07.2019
№219.017.b45d

Способ изготовления высоконаполненного твердого ракетного топлива баллиститного типа

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к способу изготовления высоконаполненного твердого ракетного топлива баллиститного типа. Способ включает смешение компонентов топлива в водной среде, отжим, вальцевание, сушку и прессование зарядов через формообразующий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002412925
Дата охранного документа: 27.02.2011
14.07.2019
№219.017.b4d5

Способ получения высокодисперсного γ-полиоксиметилена

Настоящее изобретение относится к способу получения высокодисперсного γ-полиоксиметилена, используемого в качестве компонента низкотемпературных баллиститных порохов. Способ заключается в полимеризации триоксана в среде тетрахлорметана в присутствии метанола, олеума и стеариновой кислоты в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002467023
Дата охранного документа: 20.11.2012
14.07.2019
№219.017.b4eb

Полуфабрикат для изготовления антиангинального лекарственного средства

Изобретение относится к полуфабрикату для изготовления антиангинального лекарственного средства, содержащему нитроглицерин, глюкозу, стеариновую кислоту и/или стеарат кальция или магния, этилцеллюлозу или микрокристаллическую целлюлозу, причем соотношение нитроглицерин : целлюлоза составляет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002460542
Дата охранного документа: 10.09.2012
+ добавить свой РИД