×
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 111-120 of 153 items.
09.05.2019
№219.017.4a90

Способ бронирования зарядов из баллиститного твердого ракетного топлива

Способ относится к области изготовления бронированных твердотопливных зарядов из баллиститных твердых ракетных топлив. Включает нанесение адгезионного подслоя на топливную шашку, установку ее в пресс-форму и впрыск разогретого до состояния текучести бронесостава в зазор между пресс-формой и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002263577
Дата охранного документа: 10.11.2005
09.05.2019
№219.017.4ad2

Двухосновное твердое топливо

Изобретение относится к твердым топливам для использования в различных ракетных системах военного и гражданского назначения. Предложено двухосновное твердое топливо, содержащее нитроцеллюлозу, нитроглицерин, стабилизатор химической стойкости - централит, дифениламин или их смесь, углерод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288206
Дата охранного документа: 27.11.2006
09.05.2019
№219.017.4ad4

Передвижная установка для приготовления и подачи флегматизирующего состава в полости утилизируемых зарядов из стрт

Изобретение относится к области утилизации зарядов из смесевого твердого ракетного топлива (СТРТ). Предложена установка для приготовления и подачи флегматизирующего состава в полость утилизируемого заряда, включающая две емкости для компонентов состава, смонтированные на транспортной базе и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002288205
Дата охранного документа: 27.11.2006
09.05.2019
№219.017.4af9

Способ ликвидации зарядов твердого ракетного топлива

Изобретение относится к ракетной технике. Предложен способ ликвидации зарядов твердого ракетного топлива либо его фрагмента, размещенного в корпусе ракетного двигателя, включающий заполнение полостей заряда хладагентом - водно-гелевым составом на основе полиакриламида и сжигание заряда....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002245511
Дата охранного документа: 27.01.2005
09.05.2019
№219.017.4afe

Способ получения диоксида свинца на волокнах нитроцеллюлозы

Изобретение относится к способам получения компонентов для твердых топлив баллиститного типа с улучшенными характеристиками горения. Предложен способ получения диоксида свинца на волокнах нитроцеллюлозы для приготовления твердого ракетного топлива баллиститного типа, включающий приготовление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002245310
Дата охранного документа: 27.01.2005
09.05.2019
№219.017.4ca2

Ракетный двигатель твердого топлива

Ракетный двигатель твердого топлива содержит сопловой блок, воспламенитель и прочно скрепленный с корпусом заряд твердого топлива с центральным каналом звездообразного сечения и нависающим незабронированным задним торцом. Канал заряда имеет со стороны заднего торца местное коническое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002317433
Дата охранного документа: 20.02.2008
18.05.2019
№219.017.53fc

Дозатор объемного типа для жидкостей

Изобретение относится к области объемного дозирования жидкостей, в том числе взрывоопасных, применяемых в производстве смесевых твердых ракетных топлив. Изобретение может применяться и в других отраслях, где требуется дозировка вязких жидкостей. Изобретение направлено на повышение надежности и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002274836
Дата охранного документа: 20.04.2006
18.05.2019
№219.017.53ff

Способ выделения перхлората аммония из суспензии

Изобретение относится к способу выделения фракции сверхтонкого помола перхлората аммония из суспензии в легколетучей жидкой среде при непрерывной подаче перистальтическим насосом в обогреваемый барабан, отводом из него паров в холодильник, сбором и возвратом конденсата на фазу изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002272802
Дата охранного документа: 27.03.2006
18.05.2019
№219.017.5469

Смеситель непрерывного действия для жидкостей

Изобретение относится к средствам смешивания различных жидких сред, в том числе полимерных веществ с различными специальными химическими компонентами (катализаторами, отвердителями и т.д.). Может применяться в химической и других отраслях промышленности. Смеситель содержит корпус в виде трубы,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002280499
Дата охранного документа: 27.07.2006
18.05.2019
№219.017.5496

Устройство для смешения компонентов взрывчатых составов

Изобретение относится к военной области, в частности к изготовлению взрывчатых составов. Устройство содержит верхний и нижний смесители и устройство регулирования потока, установленное на выходном отверстии верхнего смесителя. Устройство регулирования потока снабжено двумя клапанами,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002244702
Дата охранного документа: 20.01.2005
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