Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ФОРМОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА

Изобретение относится к области изготовления изделия из взрывчатого состава, а конкретно - к технологии формования изделия с применением вертикального смесителя планетарного типа со съемным корпусом и поршневой гидравлической системы вытеснения.

Известны способы изготовления зарядов смесевого твердого топлива по патенту ФРГ № 2303065, дистанционной заливки высокоэнергетической топливной смеси 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 смеси сверху при вакуумировании пресс-формы.

Применение указанных способов требует вакуумирование пресс-формы, создание в ней дополнительных объемов для обеспечения качества заряда по монолитности (отсутствию воздушных включений).

Наиболее близким по технической сути и достигаемому техническому результату к заявляемому способу является способ смешения компонентов взрывчатого состава и формования из него изделия по патенту РФ № 2263095 от 06.08.2006, МПК С06В 21/00, принятый авторами за прототип. Указанный способ включает приготовление состава в вертикальном смесителе со съемным корпусом, снабженным затвором, присоединение корпуса к поршневой гидравлической системе вытеснения и к массопроводу с установкой дистанционного заполнения, вакуумирование массопровода дистанционного заполнения, подачу давления на поршень гидравлической системы вытеснения, открытие затвора смесителя, заполнение составом массопровода и установки дистанционного заполнения и формование изделия подачей состава в пресс-форму.

Недостатком данного способа является то, что он не позволяет изготовить монолитное (без воздушных включений) изделие без чистки массопровода от состава при переходе от одного корпуса смесителя на другой (смене корпуса смесителя). В случае присоединения корпуса к заполненному составом массопроводу в зоне их стыковки происходит захлопывание воздуха, который в последующем вытесняется в изделие, нарушает его монолитность.

Технической задачей изобретения является создание способа формования изделия из взрывчатого состава, обеспечивающего высокое качество по монолитности (отсутствию воздушных включений) без проведения операции чистки от состава массопровода и установки дистанционного заполнения перед присоединением к ним очередного корпуса смесителя для формования изделия.

Технический результат заявляемого способа формования изделия из взрывчатого состава включает приготовление взрывчатого состава в вертикальном смесителе, содержащем смесительную головку и несколько съемных поочередно сменяемых снабженных затвором корпусов, отсоединение первого съемного корпуса от смесительной головки после приготовления взрывчатого состава, присоединение этого корпуса к поршневой гидравлической системе вытеснения и к массопроводу с установкой дистанционного заполнения пресс-формы, вакуумирование массопровода и установки дистанционного заполнения пресс-формы, подачу давления на поршень гидравлической системы вытеснения, открытие затвора первого съемного корпуса, заполнение массопровода и установки дистанционного заполнения пресс-формы взрывчатым составом из первого корпуса и формование первого изделия подачей взрывчатого состава в пресс-форму, особенность заключается в том, что после формования первого изделия первый съемный корпус отсоединяют от массопровода и поршневой гидравлической системы вытеснения, из массопровода выбирают взрывчатый состав на глубину 30÷130 мм и герметизируют массопровод и установку дистанционного заполнения пресс-формы на период смены съемных корпусов путем закрывания массопровода и горловин установки дистанционного заполнения технологическими крышками, затем с массопровода снимают технологическую крышку, присоединяют очередной съемный корпус к поршневой гидравлической системе вытеснения и к массопроводу с установкой дистанционного заполнения пресс-формы через переходной патрубок, снабженный двумя узлами для вакуумирования, максимально приближенными к поверхности стыка патрубка с затвором корпуса и массопроводом, вакуумируют переходной патрубок в течение 3-10 мин при остаточном давлении 1-10 мм рт.ст., подают давление на поршень гидравлической системы вытеснения и открывают затвор корпуса при вакуумировании патрубка, заполняют патрубок взрывчатым составом до повышения давления в массопроводе, прекращают подачу давления на поршень гидравлической системы вытеснения и закрывают затвор, снимают технологическую крышку с горловин установки дистанционного заполнения пресс-формы, присоединяют пресс-форму к установке дистанционного заполнения пресс-формы и формуют очередное изделие подачей взрывчатого состава в пресс-форму.

На чертеже изображена схема формования изделия из взрывчатого состава по предлагаемому способу. На схеме цифрами обозначены: съемный корпус 1 смесителя, затвор 2, вертикальный смеситель 3, поршневая гидравлическая система вытеснения 4, массопровод 5, установка дистанционного заполнения 6, пресс-форма 7, переходной патрубок 8, узлы вакуумирования 9.

Формование изделия из взрывчатого состава по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Приготовление взрывчатого состава проводят в вертикальном смесителе 3 со съемным корпусом 1, снабженным затвором 2. По окончании перемешивания компонентов съемный корпус 1 отсоединяют от вертикального смесителя 3 и транспортируют на фазу формования.

Корпус 1 смесителя присоединяют к поршневой гидравлической системе вытеснения 4 и к массопроводу 5 с установкой дистанционного заполнения 6. Переходной патрубок 8 при этом не устанавливается. Массопровод 5 в сборе с установкой дистанционного заполнения 6 герметизируют, создают в них вакуум, подают давление на поршень гидравлической системы вытеснения 4, открывают затвор 2 смесителя, заполняют массопровод 5 и установку дистанционного заполнения 6 составом, после чего присоединяют к установке дистанционного заполнения 6 пресс-форму 7 и формуют изделие подачей в нее состава из первого съемного корпуса 1 смесителя. После израсходования состава из первого съемного корпуса 1 отсоединяют его от массопровода 5 и гидравлической системы вытеснения 4 и транспортируют на позицию приготовления состава. Для продолжения формования изделия к поршневой гидравлической системе вытеснения 4 и заполненному составом массопроводу 5 с установкой дистанционного заполнения 6 присоединяют очередной корпус 1 смесителя с составом. При этом присоединение корпуса 1 смесителя к заполненному составом массопроводу 5 с установкой дистанционного заполнения осуществляют через переходной патрубок 8, снабженный двумя узлами 9 для вакуумирования, расположенными в верхней его части, причем узлы вакуумирования максимально приближены к поверхностям стыка патрубка с затвором корпуса смесителя и массопроводу. На период перестановки корпусов из массопровода 5 выбирают состав на глубину 30÷130 мм, закрывают его и горловины установки дистанционного заполнения технологическими крышками (герметизируют). Перед подсоединением очередного съемного корпуса 1 смесителя через переходной патрубок 8 к массопроводу 5 с массопровода снимают технологическую крышку. Переходной патрубок 8 вакуумируют в течение 3÷10 мин при остаточном давлении 1÷110 мм рт.ст., после чего подают давление на поршень гидравлической системы вытеснения 4, открывают затвор 2 смесителя, не прекращая вакуумирование переходного патрубка 8, заполняют его составом, заполнение прекращают после повышения давления в массопроводе, прекращают подачу давления на поршень гидравлической системы вытеснения 4 и закрывают затвор 2. С горловин установки дистанционного заполнения 6 снимают технологические крышки, присоединяют к установке дистанционного заполнения пресс-форму 7 и формуют очередное изделие. Аналогично проводится формование из следующих сменных корпусов смесителя.

Наличие в описываемом способе формования изделия из взрывчатого состава совокупности действий, порядка их выполнения во времени и условий, обеспечивающих возможность выполнения этих действий, позволяет за счет:

- осуществления присоединения корпуса смесителя к заполненным составом массопроводу и установке дистанционного заполнения через переходной патрубок обеспечить бездефектное формование изделия из нескольких поочередно сменяемых корпусов смесителя без чистки массопровода и установки дистанционного заполнения от состава;

- снабжения переходного патрубка двумя узлами для вакуумирования, расположенными в верхней его части и максимально приближенными к поверхностям стыка его с сопряженными узлами создать оптимальные условия для выхода воздуха из заполняемой под вакуумом полости переходного патрубка, исключить капсуляцию воздуха в зоне касания потока состава в переходном патрубке с поверхностью состава в массопроводе;

- выборки состава из массопровода со стороны установки дистанционного заполнения на глубину 30÷130 мм обеспечить возможность герметизации массопровода технологической крышкой для исключения вытекания состава и попадания воздушных включений в изделие;

- вакуумирования переходного патрубка в течение 3÷10 мин при остаточном давлении 1÷10 мм рт.ст., подачи давления на поршень гидравлической системы вытеснения, открытия затвора смесителя, не прекращая вакуумирования переходного патрубка, обеспечить заполнение переходного патрубка без воздушных включений, тем самым обеспечить качество изделия по монолитности.

Описанный способ формования изделия позволяет обеспечить отсутствие воздушных включений в формуемом изделии без проведения опасной ручной операции по чистке технологического оборудования от взрывоопасного материала при присоединении очередного сменяемого корпуса смесителя к массопроводу и установке дистанционного заполнения. Указанные преимущества подтверждены при изготовлении в опытных условиях ФГУП "НИИПМ".