Установка для исследования метания взрывом Советский патент 1993 года по МПК F42B35/00 

Ч Ю

00

00

ел

Изобретение относится к лабораторным метательным установкам взрывного типа и может быть использовано для исследования высокоскоростных ударных явлений.

Целью изобретения является повышение скорости метания путем использования для метания боковых составляющих разлета продуктов детонации заряда взрывчатого вещества и снижение влияния продуктов детонации взрывчатого вещества на мишень.

Поставленная цель достигается за счет того, что в установке, содержащей вакуу- мированную камеру и размещенную в ней мишень, устройство для ослабления повреждения мишени продуктами детонации выполнено в виде толстостенного цилиндра из пластичного металла с высокой плотностью, выполненного со сквозной осевой полостью для аксиального размещения в нем с зазором заряда взрывчатого вещества, перфорированной плиты, жестко скрепленной с внешней поверхностью цилиндра и установленной перпендикулярно его оси, и установленного параллельно перфорированной плите пакета решеток, связанных посредством балок между собой и со стенками камеры жестко, а с перфорированной плитой через упругий элемент, при этом поперечный размер проемов решеток больше размеров их переплетов и размеров отверстий перфорированной плиты, но не менее чем в два раза меньше длины балок с упругим элементом, причем проемы соседних решеток несоосны, при этом полость цилиндра выполнена конической, суживающейся в направлении мишени.

Известно, что разлет продуктов детонации при инициировании цилиндрической шашки взрывчатого вещества с одного из ее торцев происходит в осевом направлении в обе стороны (при этом один из осевых лепестков выполняет полезную работу разгона образца до требуемой скорости) и в стороны в радиальном направлении. При этом может происходить разброс непрореагировавшего взрывчатого вещества шашки, что особенно характерно для лабораторных установок, где используются шашки взрывчатого вещества небольших размеров, .что также влияет на состояние мишени в процессе эксперимента. Поэтому для достиже- ния поставленной цели необходимо устранить или же максимально снизить воздействие на мишень радиального разлета продуктов детонации и осевой их выброс со стороны инициирующего устройства. Достигается это путем использования пакета решеток, обеспечивающего дробление и

взаимогашение истекающих продуктов детонации. Эмпирическим путем установлено, что наибольшее снижение воздействия продуктов детонации на аппаратуру и конструк- ции установки будет достигнуто при расположении решеток на расстоянии не менее двух поперечных размеров решеток. Для снижения ударных нагрузок на конструкцию установки плита, скрепленная с кор

пусом, связана с пакетом решеток через

упругий элемент.

На фиг. 1 представлен общий вид установки; на фиг. 2 - вид установки со стороны мишени; на фиг. 3 - пакет решеток в плане.

5 Установка содержит полый толстостенный цилиндр 1, выполненный из пластичного высокоплотного металла, например меди, аксиально размещенный в его полости метательный заряд 2 взывчатого вещества, к

0 одному из торцев которого прикреплен метаемый образец 3 в виде таблетки прессованного мелкодисперсного исследуемого материала, а с другой стороны расположена система инициирования 4. Со стороны сис5 тем инициирования 4 корпус 1 жестко крепится к перфорированной плите 5. Для ослабления ударного воздействия от взрыва заряда на конструкцию предлагаемой установки плита 5 крепится на упругих

0 элементах 6, обеспечивающих перемещение только вдоль главной оси установки, к пакету решеток 7 (не менее трех). В отличие от перфорированной плиты 5 поперечные размеры проемов в решетках 7 значительно

5 больше размеров их переплетов. Решетки 7 жестко связаны между собой балками 8 длиной не менее двух поперечных размеров проема решетки 7. Подобными же балками 8 вся конструкция крепится к стенке вакуу0 мированной камеры 9, в которой она размещена. Мишень 10 располагается на оси установки на необходимом для формирования из таблетки облака мелкодисперсных частиц расстояния. При этом проемы каж5 дых двух рядом расположенных решеток 7 не являются соосными, а располагаются, например, в шахматном порядке (фиг.З).

Работает установка следующим образом. При подрыве заряда 2 с помощью сис0 темы инициирования 4 происходит распространение детонационной волны в заряде 2 в направлечии метаемого образца 3, при этом продукты детонации начинают истекать в стороны и назад. Имеющийся

5 зазор между цилиндром 1 и зарядом 2 исключает прямое воздействие детонационной волны, распространяющейся в заряде 2 на цилиндр 1, и его дробление вследствие этого. Истекающие в стороны газы воздействуют на толстостенный цилиндр 1. который

даже если и деформируется, то не разрушается и вследствие своей пластичности не дает осколков,способных повредить установку, а также приборы и устройства вакуу- мированной камеры 8. При этом около 50% газов, движущихся в радиальном направле- нии.устремляется в сторону метаемого образца 3, а остальные истекают в осевом направлении в противоположную сторону. Поток газов, движущихся в сторону, проти- воположную расположению мишени 10, встречает на своем пути пакет решеток 7, взаимодействует с их переплетами, дробится, обтекает их и взаимно гасится. Скорость распространения продуктов детонации па- дает. Часть газов, отразившись от стенки камеры 9, возвращается, взаимодействуя с решетками 7 и еще не дошедшими до стенок продуктами детонации. Поскольку размер отверстий плиты 5 меньше размера отвер- стий решеток 7, то и количество газов, истекающих в сторону мишени 10, будет невелико, скорость их будет сравнительно низкая и существенного влияния на исследование взаимодействия мелкодисперс- ного порошка на мишень 10 они не окажут. Перфорация же плиты 5 необходима для снижения ее отражательной способности по отношению к продуктам взрыва, истекшим в направлении мишени 10. Подо- .бная конструкция установки позволяет получить достоверный результат при исследовании метания мелкодисперсных порошков с размерами частиц от 0,5 до 300 мкм, метаемых со скоростями от0,5 до 8 км/с.

Формула изобретения

1. Установка для исследования метания взрывом, содержащая вэкуумироеанную камеру и размещенные в ней мишень и устройство для ослабления повреждения мишени продуктами детонации, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости метания путем использования для метания боковых составляющих разлета продуктов детонации заряда взрывчатого вещества и снижения влияния продуктов детонации на мишень, в ней устройство для ослабления повреждения мишени продуктами детонации выполнено в виде толстостенного цилиндра из пластичного металла с высокой плотностью, выполненного со сквозной осевой полостью для аксиального размещения в нем с зазором заряда взрывчатого вещества, перфорированной плиты, жестко скрепленной с внешней поверхностью цилиндра и установленной перпендикулярно его оси, и установленного параллельно перфорированной плите пакета решеток, связанных посредством балок между собой и со стенками камеры жестко, а с перфорированной плитой - через упругий элемент, при этом поперечный размер проемов решеток больше размеров их переплетов и размеров отверстий перфорированной плиты, но не менее чем в два раза меньше длины балок с упругим элементом, причем проемы соседних решеток несоосны.

2. Установка по п.1,отличающийся тем, что полость цилиндра выполнена конической, суживающейся в направлении мишени.

о

О С) О О

Фиг. 2

Фиг.З

Использование: исследование высокоскоростных ударных явлений. Сущность изобретения; установка содержит вакууми- рованную камеру и размещенные в ней мишень и устройство для ослабления повреждения мишени продуктами детонации заряда взрывчатого вещества. Устройство для ослабления повреждения мишени установки содержит толстостенный цилиндр 1 из пластичного металла с высокой плотностью, выполненный со сквозной осевой полостью для аксиального размещения в нем с зазором заряда взрывчатого вещества, перфорированную плиту 5, жестко скрепленную с внешней поверхностью цилиндра 1 и установленную перпендикулярно его оси, пакет решеток 7, установленный Параллельно перфорированной плите 5 и связанный посредством балок 8 между собой и со стенками камеры жестко, а с перфорированной плитой 5 через упругий элемент 6. Поперечный размер проемов решеток 7 больше размеров их переплетов и размеров отверстий перфорированной плиты, но не менее чем в два раза меньше длины балок 8 с упругим элементом. Проемы соседних решеток несоосны. Полость цилиндра 1 выполнена конической, суживающейся в направлении мишени. 1 з.п.ф-лы, Зил.