ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРЕСС ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЙ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ
LABORATORY PRESS FOR PRESSING AND ANALYSIS OF EXPLOSIVES

Данное предлагаемое изобретение относится к области оборонной техники. К числу важнейших, наиболее распространенных методов формования разрывных зарядов относится метод прессования.
В связи с возрастанием требований, предъявляемых к разрывным зарядам по мощности, плотности, прочности, физической стабильности и т.д. выбор оптимальных, научно-обоснованных режимов прессования, осуществляемый лабораториями и опытными цехами, становится все более затруднительным, а также приводит к увеличению времени отработки и количества образцов.
Применяемые в настоящее время гидравлические прессы не отвечают в достаточной степени требованиям разработки оптимальных режимов, т.к. не обеспечивают длительного постоянства нагрузки, что особенно важно для прессования термопластических ВВ. Кроме того, гидравлические прессы не обеспечивают возможности точного наблюдения за деформацией образца в процессе прессования, возможности определения модуля упругости и изменения линейных размеров /высоты/ прессовки без извлечения последней из пресс-инструмента. Это вызвано тем, что по своей конструкции гидравлические пресса практически не позволяют исключить непостоянство нагрузки ввиду утечки рабочей жидкости через уплотнительное устройство, не позволяют определить истинное значение нагрузки прессования, т.к. показания манометра, по которому ведется определение величины нагрузки, фактически отличается от истинного значения нагрузки на рабочем органе ввиду не поддающихся точному учету потерь давления в уплотнениях и коммуникациях. Кроме того, гидравлические прессы не позволяют исключить влияние явления релаксации образца в процессе прессования.
В связи с вышеизложенным авторами предлагается конструкция универсального лабораторного пресса, предназначенного для прессования и физико-механических испытаний ВВ, свободного от вышеперечисленных недостатков, присущих гидравлическим прессам /см. рис. 1 и 2/.
ОПИСАНИЕ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРЕССА
Предлагаемый пресс состоит из следующих основных узлов и частей: корпуса-станины /1/, рычагов /2, 3, 4/, подвижного груза /5/, реверсивного электродвигателя с редуктором /6/, ходового винта /7/, рабочего органа /8/ с сальниковым уплотнением, подвижного стола /9/ с винтом /10/, направляющей /11/ и индикаторным устройством /№12/.
Схема работы пресса следующая: пресс-инструмент /13/ с навеской продукта устанавливается на столе /9/, который с помощью винта /10/ подводится на заданное расстояние от рабочего органа /8/. Это расстояние задается указателями с помощью шкалы /14/. После этого на задающем рычаге /2/ по шкале /15/, предварительно протарированной с помощью динамометра, устанавливаются конечные выключатели /№16/, один из которых служит для остановки груза при достижении заданной нагрузки и выключения электродвигателя, второй - для выключения электродвигателя при возвращении груза в исходное положение.
Затем дистанционно включается электродвигатель /6/, установленный на левом плече задающего рычага /2/ около противовеса /17/, который посредством ходового винта /7/ приводит в поступательное движение груз /5/. Последний, достигнув заранее установленного конечного выключателя /16/, останавливается и электродвигатель /6/ выключается.
При движении груза правое плечо рычага - /2/, опускаясь, посредством тяги /18/ опускает левое плечо рычага /3/, который своим правым плечом посредством тяги /19/ поднимает правое плечо рычага /4/. Левое плечо рычага /4/ посредством связи /20/ воздействует на рабочий орган /8/ пресса и опускает его.
При этом рабочий орган /8/ передает пуансону пресс-инструмента /13/ многократно увеличенное усилие, заданное грузом /5/ на рычаге /2/.
Под действием приложенной нагрузки происходит процесс прессования. Установленный на столе /10/ индикатор механического типа /12/, связанный с рабочим органом /8/ пресса, позволяет осуществлять визуальный контроль за величинами деформации во время прессования.
Для регулирования хода рабочего органа /8/ и исключения поломок на рычаге /4/ установлен регулируемый упорный винт /21/. Снятие нагрузки осуществляется отводом груза /5/ в исходное положение посредством реверсивного включения электродвигателя /6/. При этом рычаги /2, 3, 4/ совершают движение, обратное описанному выше. В зависимости от количества применяемых рычагов в системе и веса подвижного груза максимальное усилие прессования может изменяться в широких пределах и тем самым обеспечивать возможность отработки режимов прессования для различных по габаритам изделий.
Конструкция предлагаемого пресса предусматривает взрывобезопасное исполнение; с этой целью рычажная система /2, 3, 4/ с электродвигателем /6/ изолирована от пылевоздушной среды с помощью кожуха /22/, устанавливаемого на уплотнительных прокладках сальника на рабочем органе /8/ и системы поддува сжатого воздуха с входным и выходным штуцерами /23, 24/, служащей одновременно для охлаждения электродвигателя /6/.
В кожухе /22/ имеется окно-люк /25/, служащее для наблюдения за перемещением груза /5/ и установки конечных выключателей /16/. Для безопасной работы в зависимости от величины прессуемой навески пресс устанавливается или в кабине, или ограждается кожухом /26/.
В первом случае наблюдение осуществляется с помощью телекамеры, во втором случае - непосредственно через смотровое окно /27/ кожуха /26/.
Применение пресса предлагаемой конструкции, в отличие от применяемых гидравлических прессов, позволит:
1. Надежно, просто обеспечить постоянство заданного давления.
2. Осуществить точный контроль за перемещением пуансона в процессе прессования и тем самым осуществить обоснованный выбор времени выдержки образца под давлением, что особенно важно для термопластических ВВ.
3. Осуществить возможность определения модуля упругости и роста высоты прессовки при снятии давления прессования без извлечения образца из пресс-формы, что позволит объективно судить о величине и длительности действия внутренних напряжений, о величине начальной плотности, возникшей при прессовании, об упругих свойствах прессовки и тем самым позволит управлять процессом прессования, сократить сроки отработки режимов прессования.
4. Проще и надежнее осуществлять программный способ нагружения /например, ступенчатое нагружение с различными выдержками/.
5. Осуществить плавность и равномерность нагружения, а также равномерное нагружение с различной скоростью.
Помимо указанных преимуществ предлагаемый пресс экономичней существующих, т.к. для перемещения груза используется маломощный электродвигатель, работающий только в моменты нагружения и разгружения.
Предлагаемая конструкция пресса особенно эффективна при прессовании термопластических ВВ.