Способ изготовления изделия из взрывчатого состава Российский патент 2021 года по МПК C06B21/00 

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способу изготовления изделия из взрывчатого состава с применением для смешения порошкообразных и жидковязких компонентов сменных корпусов-чаш (далее - чаш) вертикальных смесителей периодического действия и использованием поршневого гидравлического устройства для вытеснения полученного взрывчатого состава (ВС) из чаши в корпус изделия.

Из уровня техники известен способ изготовления изделия из взрывчатого состава по патенту США №3562324, включающий приготовление взрывчатого состава в сменной чаше вертикального смесителя, отсоединение ее от смесительной головки с мешалками, вакуумирование пространства между средством вытеснения ВС и ВС.

Недостатками известного способа является выполнение средства вытеснения ВС в виде вставленного в чашу диска, перемещающегося под собственным весом при выпуске ВС из чаши, что может привести к перекосу диска при движении (конструктивно не проработаны операция его попадания в чашу и закрепление в каком-либо элементе, например, в собственном корпусе). Указанные недостатки повышают вероятность образования дефектов в изделии из-за возможного проскока воздуха в ВС при вакуумировании и формовании. Оснащение средства вытеснения ВС из чаши единственным отверстием для удаления воздуха из пространства между этим средством и ВС, размещенным по центру диска, приводит к неравномерности удаления воздуха, что не исключает возможности образования в ВС воздушных включений, снижая качество изготавливаемого изделия по монолитности.

Известен способ изготовления изделия по патенту РФ №2287509 (опубл. 20.11.2006 г.), включающий приготовление взрывчатого состава в сменной чаше вертикального смесителя, отсоединение ее от смесительной головки с мешалками, транспортирование на фазу формования, подсоединение корпуса чаши к корпусу поршневой гидравлической системы вытеснения, удаление воздуха из подпоршневого пространства через средство обеспечения его газодинамического сообщения с внутренним объемом корпуса поршневой системы вытеснения, формование изделия.

В известном способе оснащение поршня средством обеспечения газодинамического сообщения подпоршневого пространства с внутренним объемом корпуса поршневой системы вытеснения, выполненным в виде единственного самозапирающегося клапана, установленного над местом остановки мешалок смесителя, приводит к неравномерности вытеснения воздуха, что не исключает возможности образования в ВС воздушных включений. Вышеуказанные недостатки аналога не обеспечивают качество изделия по монолитности. Для достижения заявленного в известном аналоге технического результата (при отсутствии вакуумирования подпоршневого пространства) требуются дополнительные действия, а именно существует необходимость точного позиционирования мешалок в процессе остановки в противоположной стороне от бокового выгрузочного затвора чаши, что окажет влияние на время перемешивания и его качество, кроме того, формование заканчивают при наличии ВС в чаше в количестве 3-10% от рабочей загрузки смесителя для страхования от попадания закапсулированного в ВС воздуха в изделие, что значительно усложняет как способ, так и его аппаратурное оформление.

Известен принятый за прототип способ изготовления изделия по патенту РФ №2167135 (опубл. 20.05.2001 г.), включающий приготовление взрывчатого состава в сменной чаше вертикального смесителя, отсоединение ее от смесительной головки с мешалками, транспортирование на фазу формования, подсоединение чаши к корпусу поршневой гидравлической системы вытеснения, удаление воздуха из подпоршневого пространства через систему фильтров и клапанов в поршне, формование изделия.

Для достижения заявленного в прототипе технического результата -обеспечение качества изделий по монолитности за счет исключения воздушных включений (при отсутствии вакуумирования подпоршневого пространства) предусматриваются дополнительные действия по ведению процесса - ступенчатое опускание сменной чаши с временной выдержкой на каждой ступени и двухступенчатое опускание поршня с разными скоростями, что значительно усложняет как способ, так и его аппаратурное оформление.

Задачей заявляемого технического решения является создание способа изготовления изделия из ВС, обеспечивающего высокое качество изделия по монолитности за счет создания условий, исключающих проскок воздуха в ВС как при вакуумировании, так и при формовании, а также одновременное упрощение способа и его аппаратурного оформления.

Указанная задача решается заявляемым способом изготовления изделия из взрывчатого состава, включающим приготовление взрывчатого состава в сменной чаше вертикального смесителя, отсоединение ее от смесительной головки с мешалками, транспортирование на фазу формования, подсоединение чаши к корпусу поршневой гидравлической системы вытеснения, удаление воздуха из подпоршневого пространства через систему фильтров и клапанов в поршне, формование изделия. Особенность заключается в том, что производят герметичное подсоединение сменной чаши к корпусу поршневой гидравлической системы вытеснения с образованием над поршнем герметичного объема, а перемещение поршня начинают после вакуумирования подпоршневого пространства, которое осуществляют опосредованно через газодинамически связанный с ним герметичный надпоршневой объем корпуса поршневой системы вытеснения.

Проведенный анализ уровня техники показывает, что заявляемый способ отличается от прототипа наличием нового условия действия по соединению сменой чаши с корпусом поршневой гидравлической системы вытеснения (герметично); иным приемом удаления воздуха из подпоршневого пространства - его вакуумированием (в прототипе - путем изменения скорости опускания поршня в двухступенчатом режиме).

В уровне техники отсутствует способ изготовления изделия из ВС, в котором бы имело место предложенное сочетание признаков, но именно такое сочетание позволило решить поставленную задачу.

При этом следует отметить, что использование вакуума при удалении воздуха из пространства между средством вытеснения ВС и ВС известно из патента США №3562364, взятого за аналог. Но в известном патенте вакуумирование указанного пространства осуществляют напрямую, а в заявляемом техническом решении это пространство вакуумируют опосредованно через герметичный объем, образующийся при подсоединении сменной чаши к корпусу поршневой системы вытеснения. Такой прием позволяет предотвратить проскок воздуха в ВС при вакуумировании и формовании и одновременно исключить дополнительные действия с ВС, упрощая способ изготовления изделия и его аппаратурное оформление. Такой комплекс преимуществ достичь при реализации аналога не представляется возможным.

Способ иллюстрируется графическим изображением.

На чертеже представлена общая конструктивная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит сменную чашу 1, сливной клапан 2 чаши, корпус 3 поршневой гидравлической системы вытеснения, поршень 4, шток 5 поршня 4, самозапирающиеся клапаны 6 с воздушными фильтрами 7, взрывчатый состав 8, герметизирующая прокладка 9 (например, пластина вакуумная 51-2062 по ТУ 38105116-81).

Вместо клапанов 6 с фильтрами 7 многоразового использования могут быть применены войлочные фильтры, заменяемые после каждого формования.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

На фазе приготовления в сменной чаше с помощью вертикального планетарного смесителя изготавливают ВС 8. Затем чашу транспортируют на фазу формования. Сменную чашу 1 через прокладку 9 герметично стыкуют с корпусом 3 поршневой гидравлической системы вытеснения. Начинают отсос воздуха вакуумированием из надпоршневого объема в корпусе 3. Избыточный воздух из подпоршневого объема стравливается через клапаны 6 и фильтры 7, поступая во внутреннее пространство корпуса 3, а из него за пределы устройства. Сливной клапан 2 стыкуют с линией подачи ВС в изделие (условно не показано). Подают давление в гидросистему перемещения поршня 4, открывают сливной клапан 2 и начинают процесс формования.

Заявляемый способ практически реализуем, прошел испытания на установке УС-240 на опытном производстве заявителя с положительным результатом.

Изобретение относится к ракетной технике, а именно к способу изготовления изделия из взрывчатого состава. Способ включает приготовление взрывчатого состава в сменной чаше вертикального смесителя, отсоединение ее от смесительной головки с мешалками, транспортирование на фазу формования, подсоединение чаши к корпусу поршневой гидравлической системы вытеснения, удаление воздуха из подпоршневого пространства через систему фильтров и клапанов в поршне, формование изделия. При этом производят герметичное подсоединение сменной чаши к корпусу поршневой гидравлической системы вытеснения с образованием над поршнем герметичного объема. Перемещение поршня начинают после вакуумирования подпоршневого пространства, которое осуществляют опосредованно через газодинамически связанный с ним герметичный надпоршневой объем корпуса поршневой системы вытеснения. Технический результат - обеспечение высокого качества изделия по монолитности, а также одновременное упрощение способа и его аппаратурного оформления. 1 ил.

Способ изготовления изделия из взрывчатого состава, включающий приготовление взрывчатого состава в сменной чаше вертикального смесителя, отсоединение ее от смесительной головки с мешалками, транспортирование на фазу формования, подсоединение чаши к корпусу поршневой гидравлической системы вытеснения, удаление воздуха из подпоршневого пространства через систему фильтров и клапанов в поршне, формование изделия, отличающийся тем, что производят герметичное подсоединение сменной чаши к корпусу поршневой гидравлической системы вытеснения с образованием над поршнем герметичного объема, а перемещение поршня начинают после вакуумирования подпоршневого пространства, которое осуществляют опосредованно через газодинамически связанный с ним герметичный надпоршневой объем корпуса поршневой системы вытеснения.