ПАТРОН МОНТАЖНЫЙ Российский патент 1997 года по МПК F42B5/16 

Изобретение относится к производству монтажных патронов, предназначенных для механизированного крепления различных конструкций к строительным основаниям из монтажных пистолетов и других пороховых инструментов.

В отечественных пороховых инструментах применяются беспульные патроны монтажные МС.000 шифра "К" (короткие) и МСД•000 шифра "Д" (длинные), которые наиболее близки к предлагаемому изобретению и взяты в качестве прототипа. Монтажные патроны состоят из гильзы, пыжа из пористого пороха, удерживающего ударный состав в гильзе, и порохового заряда.

В качестве порохового заряда в указанных патронах используется нитроглицериновый сферический порох (СФП) марки Сп СН 900/4,40.

Недостатком прототипа является низкий эксплуатационный уровень. В частности, патроны имеют высокое нагарообразование в процессе эксплуатации, обусловленное неполнотой сгорания заряда ввиду дегрессивной формы зерен и низкой удельной теплоты горения СФП.

Так, например, при испытаниях на загрязняемость из 4-х монтажных пистолетов ПЦ-84 отработкой 700 шт. сверхсильного патрона МСД•000 шифра Д-4, снаряженного нитроглицериновым СФП марки СпСН 900/4,40 партии 8/90М, показатель составил 0,845 г нагара. (При этом масса порохового заряда составила 0,40 г, толщина горящего свода (диаметр) пороха 0,2-0,45 мм, удельная теплота горения 1030 кал/г и насыпная плотность пороха 0,986 г/см³).

Кроме того, к недостатку прототипа следует отнести большую длину патронов МC•000 шифра "К" и МСД•000 шифра "Д" по сравнению с зарубежными патронами соответствующей энергоотдачи (22 и 18, 15 и 11 мм), обусловленную также дегрессивной формой зерен и низкой удельной теплотой горения порохового заряда. Порох Сп Сн 900/4,40 не позволяет обеспечить необходимые технические характеристики при меньшей массе заряда в патронах длиной 18 и 11 мм, удовлетворяющих требованиям международного стандарта CJP- ПМК Брюссельской конвенции.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик монтажных патронов путем снижения загрязняемости и уменьшения длины патрона путем повышения полноты сгорания и уменьшения массы порохового заряда.

Цель достигается тем, что патроны монтажные, включающие гильзу, ударный состав и пороховой заряд из нитроглицеринового СФП, отличающиеся тем, что порох имеет насыпную плотность не менее 0,980 г/см³, толщину горящего свода 0,10-0,21 мм, диаметр зерен 0,30-0,50 мм, удельную теплоту горения 1135-1200 кал/г и содержит 0,1-0,2 мас. технического углерода.

Предлагаемое техническое решение отличается от прототипа использованием в патронах в качестве порохового заряда СФП с большей насыпной плотностью, меньшей толщиной горящего свода, большим диаметром зерен, более высокой удельной теплотой горения и содержанием технического углерода, которые в комплексе обеспечивают соответствие предложения критерию "изобретательский уровень".

Внесенные изменения порохового заряда позволяют повысить эксплуатационные характеристики монтажных патронов путем снижения загрязненности и уменьшения длины патрона за счет повышения полноты сгорания порохового заряда и уменьшения массы заряда. Изложенное дает основание сделать вывод о соответствии решения критерию "существенные отличия".

Техническая применимость предлагаемого решения подтверждается результатами сборки, испытания монтажных патронов, выполненных в Гос. НИИХП г. Казани и завода НВА г. Новосибирска.

Результаты испытаний, выполненных на примере монтажных патронов МСД•000 шифра Д-4 с полезным объемом гильзы 0,45 см³ (длина 22 мм) и 0,37 см³ (длина 18 мм) представлены в таблице. В таблице представлены также результаты испытаний патронов МС•000 шифра К-4 с полезным объемом 0,19 см³ (длина 11 мм).

По результатам испытаний наилучшие результаты получены в опытах 5 и 6, в которых масса заряда имеет наименьшие значения менее 0,37 г. По техническим характеристикам патроны в опытах 5 и 6 удовлетворяют требованиям ТУ 3-795-65. В этом случае при отработке патронов образуется значительно меньше нагара (0,520 и 0,615 г по сравнению с прототипом п. 2.4; согласно заключению треста "Сибэлектромонтаж" при отработке до 1000 выстрелов не требуется чистки деталей монтажного пистолета ПЦ).

Положительным является то, что данные варианты зарядов обеспечивают работоспособность и патронов Д-4 длиной 18 мм с полезным объемом 0,37 см³ (п. 3) и патронов К-4 длиной 11 мм с полезным объемом гильзы 0,19 см³ (оп. 5, 6, п. 4).

Отклонение параметров заряда от установленных не приводит к достижению положительного эффекта. Содержание технического углерода более 0,2 мас. (оп. 1) не способствует дальнейшему улучшению характеристик патрона система начинает разбавляться инертной добавкой; содержание менее 0,1 мас. (оп. 2) не улучшает электростатических характеристик заряда.

При снижении насыпной плотности заряда менее 0,980 г/см³ (оп. 3) масса заряда в патронах Д-4 остается высокой, приближаясь к предельному значению (не более 0,45 г); в патроны с объемом 0,37 и 0,19 см³ не вмещается.

Уменьшение диаметра зерен заряда мене 0,30 мм приводит к росту давления пороховых газов (оп. 4, пп. 2.3, 3.3). Технология СФП не позволяет получить зерна с диаметром более 0,5 мм при толщине 0,10-0,24 мм, увеличение диаметра более 0,5 мм и сопутствующее увеличение толщины зерен порохового заряда снижают полноту сгорания последнего (оп. 8, п. 2.4), приводят к росту массы порохового заряда (п. 2.1). Соответственно, имеет место невместимость заряда в патронах длиной 18 и 11 мм (пп. 3.1, 4.1).

При удельной теплоте горения менее 1135 кал/г снижения массы заряда и нагарообразования не наблюдается (оп. 7, п.п. 2.1, 2.4); требуемые технические характеристики в патронах длиной 18 и 11 мм не обеспечиваются (пп. 3.2, 4.2). Верхний предел по удельной теплоте горения ограничивается содержанием нитроглицерина в СФП (увеличение нитроглицерина более 30% в сочетании с пироксилином IIIл технически не представляется возможным).

Испытания патронов проводились по ТУ 3-795-85.

Использование: механизированное крепление различных конструкций к строительным основаниям из монтажных пистолетов. Сущность изобретения: патрон включает гильзу, ударный состав и пороховой заряд из нитроглицеринового сферического пороха с насыпной плотностью не менее 0,980 г/см³, толщиной горящего свода 0,10-0,21 мм, диаметром зерен 0,30-0,50 мм, удельной теплотой горения 1135-1200 кал/г и содержанием технического углерода 0,1-0,2 мас.%. 1 табл.

Патрон монтажный, включающий гильзу, ударный состав и пороховой заряд из нитроглицеринового сферического пороха, отличающийся тем, что порох имеет насыпную плотность не менее 0,980 г/см³, толщину горящего свода 0,10 - 0,21 мм, диаметр зерен 0,30 0,50 мм, удельную теплоту горения 1135 1200 кал/ч и содержит 0,1 0,2% технического углерода.