СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ СРЕДСТВ ИНИЦИИРОВАНИЯ Российский патент 2005 года по МПК F42B3/103 

Настоящее изобретение относится к способам герметизации для создания герметичных средств инициирования различного назначения и может быть использовано в горнорудной промышленности и других отраслях.

В настоящее время широко известен способ герметизации средств инициирования с помощью механических обтюраторов (см. Н.А.Шиллинг. Взрывчатые вещества и снаряжение боеприпасов. М.: Оборонгиз, 1946, стр.118, рис.356 и см. П.П.Карпов. Средства инициирования. М.: Гос.изд-во оборонной пром., 1945, стр.27, фиг.19).

Данный способ заключается в том, что между запалом и боевым зарядом располагается механический обтюратор, который и обеспечивает герметизацию средств инициирования после срабатывания.

Недостатком данного способа герметизации является то, что его использование возможно только при условии наличия обратного давления в объекте, которое и обеспечивает запирание механического обтюратора, что не всегда возможно.

Наиболее близким техническим решением, взятым за прототип, является способ герметизации с использованием в конструкции изделия сплошной перегородки (заявка RU №0002210722, МКИ 7 F 42 В 3/10, 15.01.2001, патент США №3460477, МКИ F 42 В 3/10, 12.08.1969 - прототип).

При использовании данного способа герметизации в средствах инициирования срабатывает запал и воспламеняет передающий заряд, образующаяся ударная волна проходит через преграду и задействует приемный заряд, от которого срабатывает боевой заряд в изделиях мгновенного действия или замедлительный состав в изделиях с замедлением.

Данный способ надежно герметизирует средства инициирования после срабатывания, однако имеет один очень существенный недостаток. В связи с тем, что в приемном заряде используются пиротехнические составы, в которые входят инициирующие ВВ, могущие воспламеняться от ударной волны и обладающие высокими детонационными характеристиками, происходит жесткое задействование боевого заряда в изделиях мгновенного действия или замедлительного состава в изделиях с замедлением, при этом возможно частичное разрушение боевого заряда или замедлительного состава, что, в конечном счете, сказывается на стабильности выходных характеристик по давлению и времени срабатывания.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение герметичности средств инициирования с повышением стабильности выходных характеристик по давлению и времени срабатывания.

Поставленная цель достигается тем, что для герметизации изделия используется расширяющийся малогазовый состав, конденсированные продукты сгорания которого занимают объем, больший, чем объем исходных компонентов (см. таблицу 1). В таблице 1 приведены нами уравнения горения малогазовых составов и расчетные данные по обьему, занимаемому исходными компонентами состава и конденсированными продуктами сгорания.

Таблица 1
Относительное увеличение объема конденсированных продуктов сгоранияРецептура малогазового состава, %Уравнение реакции горенияОбъем, занимаемый составом, см³Объем, занимаемый шлаком, см³Относительное увеличение объема, %Двуокись свинца - 400,234PbO₂+FeSi→0,234Pb+19,821,810Ферросилиций - 600,234SiO₂+0,234Fe+0,766FeSi   Двуокись свинца - 800,18РbO₂+В→0,12В₂O₃+9,212,333Бор - 200,18Pb+0,76B   Свинцовый сурик - 550,05Рb₃O₄+Si→0,15Pb+15,816,22,5Кремний - 450,1SiO₂+0,9Si   

Пример конкретного выполнения способа: малогазовый состав размещают на герметизированную поверхность так, что он заполняет отверстие или стык между поверхностями и поджигают. При сгорании в отверстиях или стыках между поверхностями образуется шлаковая пробка, надежно герметизирующая поверхность. На чертеже показан заявляемый способ герметизации в пиропатроне, который состоит из корпуса 1, досланных в него двух колпачков 2 и 3: один с запалом 4, второй - с герметизирующим малогазовым составом 5 типа кремний - 45%, свинцовый сурик - 55% (Кр45Сс55К), замедлительным составом 6 (в средствах инициирования с замедлением) и боевым зарядом 7. Герметизирующий состав 5 располагается перед замедлительным составом (в изделиях с замедлением) или перед боевым зарядом (в изделиях мгновенного действия).

При срабатывании запала 4 воспламеняется герметизирующий малогазовый состав 5, а от него задействуется замедлительный состав 6 (в изделиях с замедлением) или боевой заряд 7 (в изделиях мгновенного действия). При этом, сгорая, герметизирующий малогазовый состав образует твердую газонепроницаемую шлаковую пробку, которая герметизирует изделие.

В таблице 2 приведены результаты сравнительных испытаний по времени срабатывания опытных образцов с замедлением, в конструкции которых использовано заявляемое изобретение, и опытных образцов изделия, в которых для герметизации использована сплошная перегородка (прототип).

Опытные образцы изготавливались с одинаковой навеской замедлительного состава: кремний - 20%, окись меди - 80% (Кр20 Мо 80К), равной 0,6 г.

Таблица 2ИзделиеВремя срабатывания, сСреднее время срабатывания, сРазброс по времени срабатывания, %Изделие с использованием заявляемого способа герметизации0,311; 0,292; 0,308; 0,296; 0,295; 0,310; 0,301; 0,304; 0,293; 0,2980,3016,3Изделие с использованием сплошной перегородки для герметизации - прототип0,281; 0,318; 0,312; 0,294; 0,290; 0,312; 0,289; 0,31; 0,308; 0,3040,30212,3

Как видно из результатов испытаний, разброс по времени срабатывания у опытных образцов, в конструкции которых использовано заявляемое изобретение, почти в 2 раза меньше, чем у опытных образцов изделия прототипа.

В таблице 3 приведены результаты сравнительных испытаний по давлению срабатывания опытных образцов мгновенного действия, в конструкции которых использовано заявляемое изобретение, и опытных образцов изделия, в которых для герметизации использована сплошная перегородка (прототип).

Опытные образцы изготавливались с одинаковой навеской боевого заряда, равной 0,35 г, и испытывались в манометрической бомбе с объемом 50 см³.

Таблица 3ИзделиеДавление срабатыванияСреднее давление срабатывания, кгс/см²Разброс по давлению срабатывания, %Изделие с использованием заявляемого способа герметизации23, 29, 25, 24,26, 27, 24, 26, 25, 2725,623,4Изделие с использованием сплошной перегородки для герметизации - прототип24, 28, 30, 35, 25, 29, 28, 27, 32, 3429,237,7

Как видно из результатов, разброс по давлению срабатывания у опытных образцов, в конструкции которых использовано заявляемое изобретение, значительно меньше, чем у опытных образцов изделия типа прототипа.

После испытаний 20 шт. опытных образцов, в которых использовалось заявляемое изобретение, были проверены на герметичность. На шлаковую пробку подавалось масло под давлением до 1500 кгс/см². Просачивание масла не наблюдалось.

Из вышеизложенного видно, что использование предлагаемого способа герметизации средств инициирования по сравнению с прототипом позволит улучшить их показатели по стабильности времени и давления срабатывания с обеспечением герметичности изделий.

Изобретение относится к способам герметизации средств инициирования различного назначения. Сущность изобретения заключается в использовании для герметизации средств инициирования расширяющегося малогазового состава, конденсированные продукты сгорания которого занимают объем, больший, чем объем исходных компонентов. В способе осуществляют герметизацию средств инициирования путем размещения расширяющегося малогазового состава на герметизируемой поверхности так, что он заполняет отверстие или стык между поверхностями, и поджигают его. При сгорании в отверстиях или стыках между поверхностями образуется шлаковая пробка, надежно герметизирующая поверхность. Изобретение позволяет повысить стабильность выходных характеристик изделия по давлению и времени срабатывания с обеспечением его герметичности после срабатывания. 1 ил., 3 табл.

1. Способ герметизации поверхностей в средствах инициирования, включающий нанесение на герметизируемую часть изделия химических соединений и их нагревание, отличающийся тем, что в качестве химических соединений используются малогазовые составы, конденсированные продукты сгорания которых занимают объем, больший, чем исходные компоненты, например, составы, содержащие соединения свинца в смеси с соединениями из ряда ферросиликохром, ферросилиций, бор, кремний, при этом нагревание ведут в режиме горения.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для герметизации используются малогазовые составы рецептуры: двуокись свинца - 40%; ферросилиций - 60%; двуокись свинца - 80%, - бор - 20%; свинцовый сурик - 55%, - кремний - 45%.