МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ БОМБА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2004 года по МПК G01N33/22 

Изобретение относится к области испытаний взрывчатых веществ (ВВ) и порохов, может использоваться при исследованиях и установлении закономерностей горения ВВ и порохов в условиях постоянного объема (возрастающего давления).

Известны манометрические бомбы (МБ), предназначенные для исследований и установления закономерностей горения порохов и ВВ [1, 2].

Недостатками известных МБ является то, что в них нельзя испытывать пороха при давлениях более 500...600 МПа, что обусловлено конструкцией корпуса бомбы и узла уплотнения запорных крышек, материалом обтюрирующих колец. Кроме этого, в МБ [2] невозможно испытывать штатные пороха.

Наиболее близкой по технической сущности является МБ [3], которая представляет собой толстостенную трубу-корпус с двумя крышками. Обтюрация обеих крышек осуществляется с помощью плоских стальных и резиновых колец. В одной из крышек смонтирован изолированный электроввод, к внутреннему концу электроввода присоединяют тонкую проволочку, второй конец которой через ввинченный в крышку штифт соединяют с корпусом бомбы. Для накаливания проволочки, вызывающей горение воспламенителя, на изолированный электроввод и корпус бомбы подают напряжение. Во второй крышке смонтирован датчик замера давления. Последовательность сборки этой МБ: крышку с датчиком замера давления, резиновыми и стальными кольцами ввинчивают в корпус с одной стороны; во внутренней полости корпуса размещают навеску пороха; крышку с навеской воспламенителя, проволочкой накаливания, резиновыми и стальными кольцами ввинчивают в корпус с другой стороны; МБ устанавливают в зажимах; гаечным ключом затягивают обе крышки; подсоединяют провода датчика давления и запала; проводят сжигание навески пороха.

Недостатком известной МБ является то, что ее корпус и узел уплотнения крышек работают до давлений не более 500 МПа [3].

Задачей изобретения является создание МБ, позволяющей сжигать пороха и ВВ до давлений 1100 МПа, технологичной в эксплуатации, обеспечивающей высокую производительность при проведении экспериментов.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемой МБ корпус выполнен из двух цилиндров, с натягом вставленных один в другой, воспламенительная крышка дополнительно снабжена воспламенительной проставкой, крышка замера давления дополнительно снабжена проставкой замера давления, обтюрирующие кольца в поперечном сечении имеют форму треугольника с его основанием к малому диаметру кольца, причем воспламенительная проставка снабжена узлом выпуска газов, а торцевые поверхности обеих проставок защищены от воздействия продуктов горения пороха медным экраном.

МБ высокого давления представлена на чертеже.

МБ содержит корпус 1, выполненный из двух цилиндров, с определенным натягом вставленных один в другой, с двух сторон корпуса расположены стальные обтюрирующие кольца 4, которые прижаты к корпусу проставкой замера давления 3 и воспламенительной проставкой 5 с крышками 2. Навеску пороха размещают во внутренней полости МБ. Навеску воспламенителя располагают между электровводами 6, один из которых электроизолирован от корпуса. Между электровводами расположена проволока накаливания, которая контактирует с навеской воспламенителя. Для выпуска газов после сжигания пороха воспламенительная проставка 5 снабжена устройством выпуска газов, которое состоит из стального шарика 7, винта 8, который прижимает шарик к седлу, и ворота со стальным тросом 9, которые предназначены для дистанционного воздействия на устройство выпуска газов. Для защиты торцевых поверхностей проставок 3 и 5 от воздействия продуктов горения пороха предусмотрены медные экраны 10.

МБ работает следующим образом.

При нажатии на кнопку "Пуск" пульта управления электрический ток напряжением 24...36 В поступает на электровводы, от проволоки накаливания загорается навеска воспламенителя и затем воспламеняется и сгорает навеска пороха.

Изменение во времени величины давления в МБ измеряется при помощи датчика замера давления, который размещен в проставке 3. При горении навески пороха возрастающие во времени усилия на внутренние поверхности обтюрирующих колец 4 вдавливают их в зазоры, образованные поверхностями корпуса и соответствующих проставок. Благодаря тому, что обтюрирующие кольца в поперечном сечении имеют форму треугольника с его основанием к малому диаметру, кольца при сборке предварительно сжаты, нормальные напряжения на сопрягаемых поверхностях корпуса, проставок и обтюрирующих колец все время больше, чем давление газов в МБ. Все это обеспечивает надежное уплотнение рабочей полости МБ во время сжигания навески пороха.

Созданная МБ позволяет сжигать пороха и ВВ до давления 1100 МПа, подтверждением чему являются результаты испытаний по сжиганию пироксилинового (ПП) и баллиститного (БП) порохов (табл.). В опытах наблюдалось отсутствие истечения продуктов сгорания через уплотнения и нормальное функционирование всех узлов МБ. Преимуществами созданной МБ являются:

- высокая надежность и технологичность эксплуатации до давлений 1100 МПа:

- эффективная защита торцевых поверхностей проставок от воздействия высокотемпературных продуктов горения пороха, обеспечиваемая применением медных экранов.

Литература

1. М.Е. Серебряков. Внутренняя баллистика. - М.: Оборонгиз, 1949. 592, с.137.

2. А.Ф. Беляев, В.К. Боболев, А.И. Коротков, А.А. Сулимов, С.В. Чуйко. Переход горения конденсированных систем во взрыв. - М.: Наука, 1973.

3. А.И. Гольбиндер. Лабораторные работы по курсу: теория взрывчатых веществ. Росвузиздат, 1963.142, с.42.

Изобретение относится к области измерительной техники. Сущность изобретения заключается в том, что корпус манометрической бомбы выполнен из двух цилиндров, с натягом вставленных один в другой, крышки корпуса снабжены проставками, обтюрирующие кольца в поперечном сечении имеют форму треугольника с его основанием к малому диаметру кольца, торцевые поверхности обеих проставок защищены от воздействия продуктов горения пороха медными экранами. Технический результат - повышение надежности эксплуатации до давлений 1100 МПа. 1 ил., 1 табл.

Манометрическая бомба высокого давления, содержащая корпус, воспламенительную крышку с вмонтированным в нее изолированным электровводом, крышку замера давления и обтюрирующие кольца, отличающаяся тем, что корпус выполнен из двух цилиндров, с натягом вставленных один в другой, воспламенительная крышка дополнительно снабжена воспламенительной проставкой, крышка замера давления дополнительно снабжена проставкой замера давления, обтюрирующие кольца в поперечном сечении имеют форму треугольника с его основанием к малому диаметру кольца, причем воспламенительная проставка снабжена узлом выпуска газов, а торцевые поверхности обеих проставок защищены от воздействия продуктов горения пороха медным экраном.