СПОСОБ РАССНАРЯЖЕНИЯ БОЕПРИПАСОВ Российский патент 2001 года по МПК F42B33/06 

Изобретение относится к области утилизации боеприпасов обычного снаряжения, в частности к способам извлечения взрывчатого вещества (ВВ) из корпусов боеприпасов (БП).

В качестве примера реализации извлечения ВВ из корпусов БП может служить способ расснаряжения. [Патент RU N 2090543, МКП 6 C 06 B 21/00, F 42 B 33/00, 33/06. Способ расснаряжения боеприпасов и установка для его осуществления - 1995] по которому насадок с отверстиями диаметром 3-5 мм приводится в возвратно-поступательное и возвратно-вращательное движение, заряд ВВ может быть извлечен из крупногабаритных изделий со сложной внутренней геометрией и при наличии в корпусе боеприпаса внутренних встроенных элементов. Кроме того, штанга постепенно вводиться внутрь корпуса изделия, приближая насадок к омываемой поверхности заряда. По окончании вымывания заряда штанга совершает несколько ходов на всю длину корпуса боеприпаса. При этом смываются остатки ВВ, содержащиеся в пленке теплоносителя на стенках корпуса (происходит его ополаскивание).

Недостатком данного способа является нерациональность процесса вымывания. В описанном примере движение штанги не обеспечивает нахождение параметров разрушения в области рациональных, особенно для крупногабаритных изделий, что приводит к большим энергозатратам, снижению интенсивности процесса и его производительности.

Прототипом изобретения является [патент ФРГ N 4010757, F 42 D 5/04. Способ удаления ВВ из корпуса - 1992], предусматривающий удаление ВВ из корпуса с помощью воды, подаваемой под высоким давлением. Вода направляется на ВВ из вращающихся сопел или БП вращается относительно стационарных сопел. Жидкость подается через насадок с соплом, ось которого наклонена к оси головки штанги, которой задают вращение вокруг собственной оси и осевую подачу.

Удаление ВВ из корпуса БП в том способе происходит без максимального использования рациональных параметров процесса вымывания. Описанная в прототипе организация подачи вымывающей жидкости не позволяет полностью извлечь заряд из изделия сложной внутренней конфигурации и большими габаритами, что приводит к низкой производительности.

Перечисленные недостатки устраняются в предлагаемом способе, задачей которого является существенное упрощение технологии извлечения ВВ из корпусов БП со сложной внутренней конфигурацией и большими диаметрами, находясь в области рациональных параметров процесса вымывания, а также повышение производительности очистки корпусов БП от ВВ при обеспечении безопасности, непрерывности и экологичности процесса расснаряжения.

Поставленная задача решается тем, что в способе расснаряжения БП путем вымывания ВВ из корпуса струей жидкости высокого давления, подаваемой на открытую поверхность ВВ через насадок с соплом, ось которого наклонена к оси головки штанги, которой задают вращение вокруг собственной оси и осевую подачу, согласно изобретению вымывание ведут послойно, причем в каждом слое взрывчатое вещество вымывают кольцами соосными оси БП, задавая штанге два вращательных движения: относительное вращение вокруг собственной оси с частотой n₁ и переносное вокруг оси боеприпаса с частотой n₂, соотношение частот определяется по зависимости:
n₁/n₂ ≥ 2πR_i/d₀,
где d₀ - диаметр насадка, мм;
R₁ - средний радиус вымываемого i-го кольца взрывчатого вещества, мм;
После вымывания i-го кольца в слое насадок перемещают в радиальном направлении в сторону вымываемого взрывчатого вещества на расстояние ΔR_i, определяемое по зависимости:
ΔR_i = 2l_эф•sinα+d₀/cosα,
где l_эф - длина струи жидкости, эффективно разрушающая взрывчатое вещество,
α - угол наклона оси насадка к оси головки штанги.

При вымывании каждого слоя насадок перемещают в осевом направлении на расстояние Δ, определяемое по зависимости:
Δ = l_эф•cosα.
В предпочтительном варианте угол наклона оси насадка к оси головки штанги составляет α = 30-60^o. Перемещение насадка в радиальном направлении осуществляют с чередованием от оси боеприпаса к его корпусу и наоборот.

На фиг. 1 представлена схема извлечения ВВ из корпуса БП.

На фиг. 2 представлен пример траектории вращательного движения штанги.

На фиг. 3 схематично представлена штанга с насадком.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена схема расснаряжения БП, включающая корпус БП с запальным стаканом 1, который устанавливается в зажимном устройстве 2, процесс извлечения ВВ производиться при помощи штанги 3. В головке штанги 4 устанавливается насадок 5 с соплом 6, через которое подается поток жидкости под высоким давлением, жидкость, вытекая из БП, попадает на отражатель ВВ 7, а затем в лоток 8 для сбора вымываемого ВВ. Для обеспечивания сложного движения штанги устанавливается механизм 9.

Способ осуществляется следующим образом. Водный поток с давлением, выбираемым из диапазона 50-200 МПа, подается в сопло 6 насадка 5 с диаметром d₀ = 0,1-3,0 мм, расположенного в головке штанги 4 под углом наклона к оси α = 30-60^o. Длина эффективного участка струи равная l_эф ≈ 50d₀, определяется из экспериментальных данных [см. Никонов Г.П., Кузьмин И.А., Гольдин Ю.А. Разрушение горных пород струями воды высокого давления. - М.: Недра, 1986 - 143 с., стр. 9-10.].

Обработка ВВ производится послойно на глубину вымывания l_эф•cos α. В процессе вымывания штанга 3 совершает два вращательных движения: относительное вокруг собственной оси с частотой n₁ и переносное вокруг оси боеприпаса с частотой n₂, определяемой по зависимости
n₁/n₂ ≥ 2πR_i/d₀, где R_i - средний радиус вымываемого i-го кольца взрывчатого вещества, мм.

После вымывания i-го кольца в слое насадок перемещают в радиальном направлении на расстояние ΔR_i≤2l_эф•sinα+d₀/cosα.
При полном вымывании очередного слоя штанга с насадком перемещается в осевом направлении из своего последнего положения на расстояние Δ, определяемое по зависимости Δ ≤l_эф•cosα.
После окончания вымывания взрывчатого вещества штанга извлекается из корпуса боеприпаса.

Пример реализации.

Осколочно-фугасную мину, калибра 120 мм, с резким изменением диаметра внутренней полости R_i от 15 до 50 мм, содержащую 8 кг тротила, имеющего плотность ρ = 1600 кг/м³, вскрыли со стороны головной части путем отвинчивания взрывателя. В процессе расснаряжения использовалось магистральное давление P₀, равное 70 МПа. Водяной поток истекал из сопла d₀ = 0,6 мм насадка, наклоненного под углом α к оси головки штанги, α = 30^o. Длина эффективного участка струи, воздействующего на ВВ, 30 мм. При обработке корпуса БП штанга совершала два вращательных движения: частота вращения относительного движения штанги n₁ = 100 об/мин, частота вращения переносного движения штанги n₂ = 12 об/мин. Скорость осевой подачи составляла V_Δ = 2 мм/с с шагом Δ = 13-25 мм. Скорость радиального движения составляла V_ΔRi = 2 мм/с с шагом ΔR_i = 5-15 мм. В результате процесс расснаряжения боеприпаса осуществлялся за время, равное 2,5 мин.

Преимущество описанного способа заключается в соблюдении рациональных параметров процесса разрушения. Максимальное использование длины эффективного участка струи посредством сложного движения штанги позволяет производить процесс расснаряжения БП за более короткое время.

Данное изобретение представляет собой высокопроизводительный способ извлечения ВВ из корпуса БП, позволяющий сократить время извлечения заряда ВВ при относительно небольшом расходе воды.

Изобретение относится к обработке поверхностей изделий струей жидкости. Насадку, расположенному под углом α = 30^o - 60^o к оси головки штанги, задают вращение вокруг собственной оси и осевую подачу. Вымывание ведут послойно, причем в каждом слое взрывчатое вещество вымывают кольцами, задавая насадку два вращательных движения: относительное вращение вокруг собственной оси с частотой n₁ и переносное вокруг оси боеприпаса с частотой n₂. Соотношение частот n₁/n₂≥2πR_i/d_о, где d_о - диаметр насадка, мм; R_i - средний радиус вымываемого i-го кольца взрывчатого вещества. После вымывания i-го кольца в слое насадок перемещают в радиальном направлении в сторону вымываемого взрывчатого вещества на расстояние ΔR_i= 21_эф•sinα + d_o/cosα, где l_эф - длина струи жидкости, эффективно разрушающая взрывчатое вещество. После вымывания каждого слоя насадок перемещают в осевом направлении на расстояние Δ = 1_эф•cosα. Изобретение позволяет повысить производительность способа. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ расснаряжения боеприпаса путем вымывания взрывчатого вещества из корпуса струей жидкости высокого давления, подаваемой на открытую поверхность взрывчатого вещества через насадок с соплом, ось которого наклонена к оси головки штанги, которой задают вращение вокруг собственной оси и осевую подачу, отличающийся тем, что вымывание взрывчатого вещества ведут послойно, причем в каждом слое взрывчатое вещество вымывают кольцами, соосными оси боеприпаса, задавая штанге два вращательных движения с соотношением частоты n₁ относительного вращения вокруг собственной оси к частоте n₂ переносного вращения вокруг оси боеприпаса, определяемой по зависимости
n₁/n₂ ≥ 2πR_i/d_o,
где d_o - диаметр насадка, мм;
R_i - средний радиус вымываемого i-го кольца взрывчатого вещества, мм;
при этом после вымывания i-го кольца взрывчатого вещества в слое насадок перемещают в радиальном направлении в сторону вымываемого взрывчатого вещества на расстояние ΔR_i, определяемое по зависимости
ΔR_i= 21_эф•sinα + d_o/cosα,
где l_эф - длина струи жидкости, эффективно разрушающая взрывчатое вещество;
α - угол наклона оси насадка к оси головки штанги, а после вымывания каждого слоя взрывчатого вещества насадок перемещают в осевом направлении на расстояние Δ, определяемое по зависимости
Δ = 1_эф•cosα.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что угол наклона оси насадка к оси головки штанги выбирают из диапазона α = 30° - 60°. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемещение насадка в радиальном направлении осуществляют с чередованием от оси боеприпаса к его корпусу и наоборот.