ЗАРЯД ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ

Полезная модель относится к взрывателям ударного действия, в частности к заряду промежуточному, который предназначен для использования с системой неэлектрического инициирования, а также инициируется от электродетонаторов, детонирующих шнуров, капсюлей-детонаторов. Применяется для надежного и безопасного подрыва скважинных и других зарядов малочувствительных промышленных взрывчатых веществ (ВВ), в том числе эмульсионных ВВ, при взрывных работах на земной поверхности.
Известны литые тротиловые заряды цилиндрической формы со сквозным каналом по оси заряда, изготавливаемые с прессованной тротиловой шашкой, применяемые в качестве взрывчатых материалов на дневной поверхности [Заряды литые тротиловые для сейсмических работ. Технические условия ОСТ 84-1367-76]. Теплота взрыва тротила 1000 ккал/кг [Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. Л., «Химия». 1973, с. 681. Приложение 20].
Известна шашка-детонатор для промышленного взрывания, содержащая сквозной канал и изготовленная методом заливки из смесевого взрывчатого материала (ВМ), включающего тротил, дополнительно снабжена гнездом диаметром 8-9 мм и глубиной 95-120 мм от торца шашки, межосевое расстояние между каналом и гнездом составляет 20-60 мм, а входные отверстия канала и гнезда соединены выемкой глубиной 6-30 мм; выемка разделена в нижней части скругленной перемычкой; ось сквозного канала совпадает с осью шашки; изготовлена из смеси, содержащей 30-40 мас. % тротила и 60-70 мас. % флегматизированного гексогена [Свидетельство на полезную модель RU №3642 от 27.12.1995]. Теплота взрыва гексогена больше тротила и равна 1300 ккал/кг [Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. Л., «Химия». 1973, с. 681. Приложение 20].
Также известна шашка-детонатор для промышленного взрывания, содержащая смесь твердого дисперсного бризантного компонента и литого тротила, выполненного со сквозным каналом и гнездом, входные отверстия которых соединены выемкой, полимерной оболочкой и полимерного диска с торца, где выполнено только отверстие сквозного канала, а взрывчатый материал дополнительно содержит мононитротолуол при следующем соотношении компонентов, мас. %: твердый дисперсный бризантный компонент 25-72; мононитротолуол 0,4-5,1; тротил остальное до 100 - при этом размер частиц твердого дисперсного бризантного компонента не более 1,4 мм. Взрывчатый материал в качестве твердого дисперсного бризантного (высокоэнергетического) компонента содержит гексоген или ТЭН [Полезная модель RU 164061 U1, 12.11.2015]. Теплота взрыва ТЭНа (тэна) больше гексогена и равна 1400 ккал/кг [Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. Л., «Химия». 1973, с. 681. Приложение 20].
Наиболее близкой полезной моделью (прототипом) того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является «Заряд подрывной промышленный» [Полезная модель RU 183165 U1, 10.05.2018]. Заряд подрывной промышленный, состоящий из взрывчатого материала, включающего тротил, в полимерном корпусе с выполненными гнездом с полимерной оболочкой и сквозным каналом, входные отверстия которых соединены выемкой, и с торца, где выполнено только отверстие сквозного канала, расположена крышка, при этом сквозной канал и выемка выполнены с полимерными оболочками, а полимерная оболочка выемки соединена с полимерными оболочками гнезда, сквозного канала и с полимерным днищем корпуса, причем взрывчатый материал содержит высокоэнергетический компонент в количестве от 7 до 76 мас. %, общая массовая доля влаги и летучих веществ в тротиле не более 2,1 мас. %. Взрывчатый материал в качестве высокоэнергетического компонента содержит гексоген или ТЭН, или их смеси.
Оболочка гнезда заряда выполнена в виде усеченного конуса. Внутренний диаметр сквозного канала изменяется от 15 до 17 мм.
Взрывчатый материал содержит пара-мононитротолуол концентрацией от 0,1 до 1,7 мас. % сверх 100 или содержит смесь мононитротолуола или смесь мононитротолуола с динитротолуолами от 0,2 до 2,3 мас. % сверх 100, содержащие пара-мононитротолуол более 35 мас. %.
В формуле прототипа (полезная модель RU 183165, Стр.: 8, пункт 1, сверху строчки 3-4) приведено, что с торца, где выполнено только отверстие сквозного канала, расположена крышка. Следовательно, в крышке 11, рисунок Фиг. 1, выполнено отверстие под полимерную оболочку 9 сквозного канала 10. Согласно рисунку, Фиг. 1 прототипа, полимерная крышка 11 монолитно сопряжена с полимерным ободком отверстия в крышке, отверстие которого предназначенного для внешней поверхности оболочки 9 сквозного канала 10.
В формуле прототипа (полезная модель RU 183165, Стр.: 9, пункт 7, снизу строчка 2) приведено, что внутренний диаметр сквозного канала изменяется от 15 до 17 мм. Следовательно, полимерную оболочку 9 необходимо выполнять с технологическим уклоном, образуя усеченный конус.
Соединение крышка 11, Фиг. 1 прототипа, по периферии с корпусом 1 возможно с помощью известных устройств [Лейкин Н.Н. Конструирование пластмассовых прессованных изделий. М.-Л., Изд. «Машиностроение», 1964, с. 212. Фиг. 110 б) и в)], которые можно описать следующим образом. Крышка монолитно сопряжена с внешним ободком, которая имеет внутреннее ребро, заходящее за внешнее ребро корпуса, обеспечивающее герметичное сопряжение внутреннего ребра ободка крышки с внешним ребром корпуса.
Широко известно, что одним из основных размеров, который определяет вид детали на рисунках (эскизах, чертежах) является номинальный размер. В [ГОСТ 2.307-2011 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Нанесение размеров и предельных отклонений (с поправками), п. 3.10] указано, что номинальный размер: размер, относительно которого определяются отклонения.
Полимерный корпус 1 и полимерная оболочка 9 сквозного канала 10 на рисунке, Фиг. 1 прототипа, изображены параллельно своим осям симметрии, диаметры которых являются номинальными.
Номинальный размер служит началом отсчета отклонений, относительно которого определяются предельные размеры деталей.
Известно [Лейкин Н.Н. Конструирование пластмассовых прессованных изделий. М. - Л., Изд. «Машиностроение», 1964, с. 74. Таблица 14, вторая строка сверху (рисунки)], что внутренние А и внешние В линии элементов (деталей) изделий показаны параллельно оси симметрии. Это означает, что на рисунках линии деталей изделий соответствуют их номинальным размерам.
Технологические уклоны для пластмассовых (полимерных) деталей конкретизируются при разработке пресс-форм как погрешность к изготовлению полимерных деталей.
1
Определим размеры технологического уклона (погрешность изготовления) боковой внутренней поверхности полимерного корпуса прототипа, высота которого равна Н=185 мм с внутренним номинальным диаметром D=60 мм.
В справочнике [Альшиц И.Я., Благов Б.Н. Проектирование деталей из пластмасс. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1977, с. 52, абзац 3 снизу] приведено, что минимальное значение технологического уклона для деталей из полиэтилена 30' на внутренних поверхностях.
Углу α=30' соответствует tg 30'=0,0087 [Брадис, В.М. Четырехзначные математические таблицы / 13-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2010, с. 55].
Связь тангенса угла уклона tgα с абсолютной величиной одностороннего уклона (ν/2), мм, и высотой Н, мм, элемента (корпуса) определяется [Лейкин Н.Н. Конструирование пластмассовых прессованных изделий. М.-Л., Изд. «Машиностроение», 1964, с. 77] следующей формулой:
Из формулы (1) получим, что tgα=0,0087 соответствует технологическому отношению К=(ν/2):H одностороннего уклона внутренней боковой поверхности пластмассового (полиэтиленового) корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, необходимого для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы
Для определения абсолютной величины одностороннего технологического уклона (ν/2), мм, при известных значениях высоты Н, мм, элемента и его уклона К пользуются [Лейкин Н.Н. Конструирование пластмассовых прессованных изделий. М.-Л., Изд. «Машиностроение», 1964. с. 77] следующей формулой:
Отношение К согласно (2) равно К=0,87: 100
Зная отношение 0,87:100=0,87/100 можно рассчитать минимально допустимую абсолютную величину (абсолютную погрешность литья) одностороннего технологического уклона (ν/2) внутренней боковой поверхности корпуса, беспрепятственно извлекаемого из пресс-формы.
2
2
1
Подставим в уравнение (3) значения величин Н=185 мм и К=0,87/100, получим (ν/2)=185 (0,87/100)=1,6 мм. В этом случае наибольший диаметр D внутренней боковой поверхности корпуса прототипа будет равен D=D+1,6х2=60+1,6х2=63,2 мм.
Внутренний объем V корпуса прототипа определим с помощью следующего уравнения
1
2
3
Подставим в уравнение (4) численные значения величин Н=185 мм, D=60 мм и D=63,2 мм, получим V=551000 мм или V=551 см.
Высота выемки прототипа равна 12 мм. При высоте корпуса 185 мм получим высоту сквозного канала, равную h=185-12=173 мм.
Для определения наименьших значений толщины S стенки деталей из термопластических пластмасс рекомендуется [Альшиц И.А., Благов Б.Н. Проектирование деталей из пластмасс. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1977, с. 56] уравнение
Подставим в уравнение (5) значение длины h=173 мм сквозного канала прототипа, получим толщину его стенки (оболочки) S=2,78 мм.
Наименьший внутренний диаметр сквозного канала согласно формуле полезной модели прототипа, п. 7, равен 15 мм. Следовательно, наименьший внешний диаметр полимерной оболочки сквозного канала составляет 15+2х2,78=20,6 мм.
Определим наибольший внешний (наружный) диаметр D полимерной оболочки сквозного канала прототипа, если наименьший наружный диаметр полимерной оболочки сквозного канала равен 20,6 мм.
Согласно [Альшиц И.А., Благов Б.Н. Проектирование деталей из пластмасс. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1977, с. 52, снизу абзац 3] минимальное допустимое значение технологического уклона для деталей из полиэтилена 1° на наружной поверхности.
Из книги [Брадис, В.М. Четырехзначные математические таблицы / 13-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2010, с. 55] углу, равному 1°, соответствует tgα=0,0175 или отношение 1,75/100.
Следовательно, получим уравнение.
Решим уравнение (6) относительно D, получим D=26,7 мм.
c
Объем V сквозного канала прототипа совместно с оболочкой равен прямому усеченному конусу с диаметрами оснований 20,6 и 26,7 мм и определяется по следующему уравнению:
c
2
2
3
V=(1/3)π173[(26,7/2)+(26,7/2)(20,6/2)+(20,6/2)]=76400 мм
c
3
или V=76,4 см.
3
Суммарный объем гнезда и выемки в прототипе совместно с оболочками равен 17,1 см.
3
В этом случае объем, который занимает ВМ в полимерном корпусе, определяется по уравнению 551-76,4-17,1=457,5 см.
Следовательно, масса ВМ в прототипе при плотности ВМ (пентолита 50/50), равная 1,58 см, будет определяться произведением
457,5х1,58=723 г.
Определим суммарную площадь Р внешней поверхности ВМ прототипа, детонационное воздействие которого прямо (при наименьшем расстоянии) направлено на малочувствительное ВВ. Площадь Р складывается из площадей внешней боковой поверхности обратного усеченного конуса ВМ, его наибольшего основания за вычетом площади сечения сквозного канала совместно с его оболочкой, имеющей наименьший внешний диметр, равный 20,6 мм, и наименьшего основания за вычетом площади сечения сквозного канала совместно с его оболочкой, имеющей наибольший внешний диаметр, равный 26,7 мм, и определяется по следующему уравнению
2
2
1/2
2
1
где L=[(H)+(D/2-D/2)]
2
1
2
2
Подставим в уравнение (7) численные значения величин Н=185 мм, D=63,2 мм, D=60 мм, получим площадь Р у прототипа, равный 40870 мм или Р=408,7 см.
2
В этом случае удельная величина энергетического показателя прототипа (количество ВМ, приходящегося на единицу площади его внешней поверхности Р) равна 723/408,7=1,77 (г ВМ)/см.
Отклоненная ось симметрии сквозного канала 10, Фиг. 1 полезной модели RU 183165, по отношению к оси симметрии корпуса 1 усложняет процесс сборки прототипа.
В настоящее время на рынке все больше и больше появляются дешевые малочувствительные промышленные взрывчатые вещества, для инициирования которых требуются заряды с увеличенным удельным энергетическим показателем, при этом необходимо расширять ассортимент создаваемых зарядов и упрощать их сборку.
Целью создания предлагаемой полезной модели ставилась задача о получении такого заряда промежуточного, который имеет увеличенный удельный энергетический показатель по сравнению с прототипом, расширяет ассортимент создаваемых зарядов и упрощает процесс их сборки.
к
к
к
к
Для достижения такого технического результата предлагается заряд промежуточный, состоящий из взрывчатого материала, включающего тротил, в полимерном корпусе в виде обратного усеченного конуса с расположенными внутри него сквозным каналом с полимерной оболочкой в виде прямого усеченного конуса и гнездом с полимерной оболочкой, входные отверстия которых соединены выемкой с полимерной оболочкой, а полимерная оболочка выемки монолитно сопряжена с полимерными оболочками гнезда, сквозного канала и с полимерным днищем корпуса; и из полимерной крышки, монолитно сопряженной с полимерным ободком отверстия в крышке, отверстие которого предназначено для внешней поверхности оболочки сквозного канала, при этом полимерная крышка монолитно сопряжена с внешним полимерным ободком крышки, ободок которого соединен замком с корпусом, причем величина одностороннего угла уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, находится за пределом допустимого значения технологического одностороннего угла уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса, необходимого для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы, и соответствует отношению (ν/2):H одностороннего уклона внутренней боковой поверхности корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, отношение которого определяют в пределах от (ν/2):H до 1:10 включительно, где (ν/2) - абсолютная величина одностороннего уклона внутренней боковой поверхности корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса заряда промежуточного, Н - высота корпуса заряда промежуточного, (ν/2) - допустимая абсолютная величина одностороннего технологического уклона внутренней боковой поверхности корпуса, необходимая для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы, Н - высота корпуса при допустимой абсолютной величине одностороннего технологического уклона внутренней боковой поверхности корпуса, необходимой для беспрепятственного извлечении корпуса из пресс-формы; и высота ободка отверстия в крышке больше высоты внешнего ободка крышки, причем внутренняя поверхность ободка отверстия в крышке перекрывает зазор между внутренней поверхностью ободка отверстия в крышке и внешней поверхностью оболочки сквозного канала.
Отношение (ν/2):H получают на основании опытно-промышленных испытаний пресс-формы для используемого полимерного материала.
к
к
Отношение одностороннего уклона (ν/2):H внутренней боковой поверхности полиэтиленового корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, определяют в пределах 0,87:100 до 1:10 включительно, а величина одностороннего угла уклона внутренней боковой поверхности корпуса заряда промежуточного находится в пределах от 30' до 5°42'38,1'' включительно и является номинальным односторонним углом уклона.
Высота ободка отверстия в крышке больше больше высоты внешнего ободка крышки до 10 мм включительно, также ободок отверстия в крышке имеет нижний заостренный торец и внешняя поверхность ободка отверстия в крышке монолитно сопряжена с внешним кольцом.
Внешнее кольцо ободка отверстия в крышке имеет сечение в виде треугольника.
Замок представляет собой крышку, монолитно сопряженную с внешний ободком, который имеет внутреннее ребро, заходящее за внешнее ребро в верхней части корпуса, обеспечивающее герметичное сопряжение внутреннего ребра ободка крышки с внешним ребром корпуса
Толщина оболочек гнезда, выемки, сквозного канала, крышки и корпуса составляет от 0,3 до 2,9 мм и в качестве полимерного материала используют полиэтилен, или вторичный полиэтилен, или их смесь, или пропилен; взрывчатый материал содержит высокоэнергетический компонент от 24 до 78 мас. %, остальное - тротил; оболочка гнезда выполнена в виде прямого усеченного конуса и на крышке или корпусе нанесена маркировка, характеризующая заряд.
Взрывчатый материал в качестве высокоэнергетического компонента содержит флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН, или утилизируемые взрывчатые материалы: флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН - или составы взрывчатых веществ из утилизируемых боеприпасов или мин, в частности, состав МС, или их смеси.
Взрывчатый материал содержит пара-мононитротолуол концентрацией от 0,1 до 1,6 мас. % сверх 100 или содержит смесь мононитротолуолов или смесь мононитротолуолов с динитротолуолами от 0,2 до 2,3 мас. % сверх 100, содержащие пара-мононитротолуол более 34 мас. %.
Предлагаемый заряд промежуточный поясняется рисунками Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3.
Заряд промежуточный, состоящий:
- из взрывчатого материала 1, Фиг. 1, включающего тротил, в полимерном корпусе 2 в виде обратного усеченного конуса с расположенными внутри него сквозным каналом 8 с полимерной оболочкой 9 в виде прямого усеченного конуса и гнездом 3 с полимерной оболочкой 4, входные отверстия которых соединены выемкой 6 с полимерной оболочкой 7, а полимерная оболочка 7 выемки 6 монолитно сопряжена с полимерными оболочками гнезда 3, сквозного канала 8 и с полимерным днищем 5 корпуса 2;
- и из полимерной крышки 10, Фиг. 2, монолитно сопряженной с полимерным ободком 11 отверстия в крышке 10, отверстие которого предназначенного для внешней поверхности оболочки 9 сквозного канала 8, при этом полимерная крышка 10, Фиг. 3, монолитно сопряжена с внешним полимерным ободком 13 крышки 10, ободок 13 которого соединен замком Б с корпусом 2;
к
к
к
к
к
к
1
.
2
имеет предлагаемый односторонний угол α, Фиг. 1, уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса 2, выполненного в виде обратного усеченного конуса, причем угол α находится за пределом (больше) допустимого значения технологического одностороннего угла α уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса, необходимого для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы, и соответствует отношению (ν/2):H одностороннего уклона внутренней боковой поверхности корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, отношение которого определяют в пределах от (ν/2):H до 1:10 включительно, где (ν/2) - абсолютная величина одностороннего (предлагаемого) уклона внутренней боковой поверхности корпуса 2, выполненного в виде обратного усеченного конуса заряда промежуточного, Н - высота корпуса 2 заряда промежуточного, (ν/2) - допустимая абсолютная величина одностороннего технологического уклона внутренней боковой поверхности корпуса, необходимая для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы, Н - высота корпуса при допустимой абсолютной величине одностороннего технологического уклона внутренней боковой поверхности корпуса, необходимой для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы; и высота h, Фиг2, ободка 11 отверстия в крышке 10 больше высоты h, Фиг. 3, внешнего ободка 13 крышки 10, причем внутренняя поверхность ободка 11, Фиг. 2, отверстия в крышке 10 перекрывает зазор между внутренней поверхностью ободка 11 отверстия в крышке 10 с внешней поверхностью оболочки 9 сквозного канала 8. Отношение (ν/2):H получают на основании опытно-промышленных испытаний пресс-формы для используемого полимерного материала.
к
к
к
к
1
2
Отношение одностороннего уклона (ν/2):H внутренней боковой поверхности полиэтиленового корпуса 2, Фиг. 1, выполненного в виде обратного усеченного конуса, определяют в пределах от 0,87:100 до 1:10 включительно, и в этом случае величина предлагаемого одностороннего угла α уклона внутренней боковой поверхности корпуса 2 заряда промежуточного находится в пределах от 30' до 5°42'38,1'' включительно и является номинальным односторонним углом α уклона. Высота h, Фиг. 2, ободка 11 отверстия в крышке 10 больше высоты h, Фиг. 3, внешнего ободка 13 крышки 10 до 10 мм включительно, также ободок 11, Фиг. 2, отверстия в крышке 10 имеет нижний заостренный торец, и внешняя поверхность ободка 11 отверстия в крышке 10 монолитно сопряжена с внешним кольцом 12. Внешнее кольцо 12 внутреннего ободка 11 крышки 10 имеет сечение в виде треугольника.
Замок Б, Фиг. 3, представляет собой крышку 10, монолитно сопряженную с внешний ободком 13, которая имеет внутреннее ребро 15, заходящее за внешнее ребро 14 в верхней части корпуса 2, обеспечивающее герметичное сопряжение внутреннего ребра 15 ободка 13 крышки 10 с внешним ребром 14 корпуса 2.
Толщина оболочек (стенок) гнезда 3, Фиг. 1, выемки 6, сквозного канала 8, крышки 10 и корпуса 2 составляет от 0,3 до 2,9 мм и в качестве полимерного материала используют полиэтилен, или вторичный полиэтилен, или их смесь, или пропилен; взрывчатый материал 1 содержит высокоэнергетический компонент от 24 до 78 мас. %, остальное - тротил; оболочка 4 гнезда 3 выполнена в виде прямого усеченного конуса и на крышке 10 или корпусе 2 нанесена маркировка, характеризующая заряд.
Взрывчатый материал 1 в качестве высокоэнергетического компонента содержит флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН, или утилизируемый взрывчатые материалы: флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН - или составы из утилизируемых боеприпасов или мин, в частности состав МС (морская смесь), или их смеси. Взрывчатый материал 1 содержит пара-мононитротолуол концентрацией от 0,1 до 1,6 мас. % сверх 100 или содержит смесь мононитротолуолов или смесь мононитротолуолов с динитротолуолами от 0,2 до 2,3 мас. % сверх 100, содержащие пара-мононитротолуол более 34 мас. %.
Примем отношение уклона внутренней боковой поверхности корпуса 2 в виде обратного усеченного конуса для предлагаемой полезной модели, равное 1:50=0,02, которое больше отношения 0,87:100=0,0087 прототипа.
В этом случае получим отношение
к
к
Выразим величину (ν/2) через внутренний наибольший диаметр D, мм, корпуса 2, имеющий вид обратного усеченного конуса
1
где D - внутренний наименьший диаметр боковой поверхности обратного усеченного конуса заряда промежуточного, равный внутреннему номинальному диаметру боковой поверхности корпуса прототипа, мм.
Решим совместно уравнения (8) и (9), получим
к
к
3
При внутреннем объеме ν, корпуса 2 в предлагаемом заряде промежуточном, равном внутреннему объему 551000 мм корпуса прототипа, определим высоту Н корпуса 2 предлагаемой полезной модели в виде обратного усеченного конуса из следующего уравнения
1
к
Решая совместно уравнения (10) и (11) с учетом D=60 мм, получим Н=173,93 мм.
к
к
Подставим в уравнение (10) величину Н=173,93, имеем D=66,96 мм
Высота выемки 6 заряда равна 12 мм. При высоте корпуса 173,93 мм получим, высоту сквозного канала предлагаемой полезной модели, равную 173,93-12=161,93 мм.
Подставим в формулу (5) значение длины сквозного канала h=161,93 мм, получим его толщину стенки (оболочки) 2,68 мм.
Наименьший внутренний диаметр сквозного канала равен 15 мм. Следовательно, наименьший внешний диаметр оболочки сквозного канала равен 15+2х2,68=20,4 мм.
о
Определим наибольший внешний (наружный) диаметр D полимерной оболочки 9 сквозного канала 8, если наименьший наружный диаметр полимерной оболочки 9 сквозного канала 8 равен 20,4 мм. Согласно [Альшиц И.А., Благов Б.Н. Проектирование деталей из пластмасс. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М, «Машиностроение», 1977, с. 52, абзац 3 снизу] минимальное значение технологического уклона для деталей из полиэтилена 1° наружной поверхности.
Для угла 1°, соответствует tgα=0,0175 [Брадис, В.М. Четырехзначные математические таблицы / 13-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2010, с. 55] или отношение 1,75/100.
Следовательно, получим уравнение.
о
о
ск
ск
ск
2
2
3
3
Решим уравнение (12) относительно D, имеем D=26,1 мм. Объем V сквозного канала совместно с оболочкой равен усеченному конусу с внешними диаметрами 20,4 и 26,1 мм оснований. V=(1/3)π161,93[(26,1/2)+(26,1/2)(20,4/2)+(20,4/2)]=69100 мм или V=69,1 см.
ск
c
3
3
3
Объем V сквозного канала с учетом толщины оболочки при отношении уклона внутренней боковой поверхности корпуса, равное 1:50, по сравнению с объемом V сквозного канала прототипа уменьшается на величину 76,4-69,1=7,3 см. Следовательно, объем, который займет ВМ в решаемой задаче, соответственно увеличится на величину 7,3 см и будет составлять 457,5+7,3=464,8 см.
3
В этом случае масса ВМ в предлагаемом заряде при плотности ВМ (пентолита 50/50) 1,58 см равна 464,8х1,58=734 г.
Следовательно, масса ВМ предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом при равном внутреннем объеме корпусов увеличивается на [(734-723)/723]100=1,5%.
Величине уклона 1:50 соответствует угол уклона 1°8'44,7'' [ГОСТ 8908-81. Нормальные углы и допуски углов, с. 2. Таблица 2].
Площадь Р предлагаемого заряда промежуточного складывается из площадей внешней боковой поверхности обратного усеченного конуса ВМ, его наибольшего основания за вычетом площади сечения сквозного канала совместно с оболочкой, имеющей наименьший внешний диметр, равный 20,4 мм, и наименьшего основания за вычетом площади сечения сквозного канала совместно с оболочкой, имеющей наибольший внешний диаметр, равный 26,1 мм, и определяется следующим уравнением
к
к
к
1
2
2
1/2
где L=[(H)+(D/2-D/2)]
к
к
1
к
к
к
2
2
Подставим в уравнение (13) численные значения Н=173,93 мм, D=66,96 мм и D=60 мм, получим для предлагаемой полезной модели площадь Р, равный 40180 мм (Р=401,8 см) для отношения одностороннего уклона 1:50 или одностороннего угла уклона α=1°8'44,7''. В связи с тем, что величина одностороннего угла уклона α=1°8'44,7'' внутренней боковой поверхности усеченного конуса корпуса заряда промежуточного больше технологического одностороннего угла уклона α=30' корпуса прототипа, то величина уклона α выходит за пределы угла уклона α=30' (погрешности изготовления) корпуса прототипа.
к
В этом случае угол уклона α становится номинальным и если позволяет масштаб чертежа, то корпус предлагаемого заряда выполняется на чертеже уже в виде усеченного конуса.
2
При массе ВМ 734 г, получим удельную величину энергетического показателя предлагаемого заряда промежуточного, равную 734/401,8=1,83 (г ВМ)/см.
2
к
Сравним полученный результат с энергетическим показателем прототипа, который равен 1,77 (г ВМ)/см. Имеем, что энергетический показатель предлагаемой полезной модели при α=1°8'44,7'' больше прототипа на ΔQ=100(1,83-1,77)/1,77=3,4%.
Аналогично проведем расчеты для отношений односторонних уклонов 1:20 и 1:10. Получим соответственно:
к
- углы уклона α с величинами 2°51'44,7'' и 5°42'38,1'';
- значения масс ВМ, равные 755 г и 775 г;
- увеличение массы ВМ предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом при равном внутреннем объеме корпусов 4,4% и 7,2%;
2
2
- площади Р с величинами 389,6 см и 379,1 см;
2
2
- удельные энергетические показатели, равные 1,94 (г ВМ)/см и 2,04 (г ВМ)/см;
- увеличение удельных энергетических показателей по сравнению с прототипом на величины 9,6% и 15,3%.
Обобщенные данные расчетов приведены в таблице «Основные сравнительные показатели прототипа и предлагаемой полезной модели».
Как видно из таблицы у предлагаемой полезной модели увеличен удельный энергетический показатель по сравнению с прототипом до 15,3%, а также расширен ассортимент зарядов.
Отношение одностороннего уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса 2, Фиг. 1, в виде обратного усеченного конуса больше 1:10 не возможно в связи с особенностями конструкции заряда промежуточного.
1
2
Отклоненная ось симметрии сквозного канала 8 по отношению к оси симметрии корпуса 2 заряда усложняет процесс сборки заряда. Для упрощения процесса сборки заряда предложено высоту h, Фиг. 2, ободка 11 выполнить больше (в частности больше до 10 мм) высоты h, Фиг. 3, внешнего ободка 13 крышки 10.
При этом внутренняя поверхность ободка 11, Фиг. 2, перекрывает зазор между внутренней поверхностью ободка 11 с внешней поверхностью оболочки 9 сквозного канала 8, создавая герметичное соединение между внутренней поверхностью ободка 11 с внешней поверхностью оболочки 9.
Нижний заостренный торец ободка 11 позволяет без большого усилия погружать ободок 11 в кристаллизуемый расплав ВМ. Внешнее кольцо 12 ободка 11 надежно закрепляет крышку 10 в застывшем ВМ, так как внешняя поверхность ободка 11 монолитно сопряжена с внешним кольцом 12, имеющим сечение в виде треугольника.
Конструкция замка Б, Фиг. 3, представляет собой крышку 10, монолитно сопряженную с внешним ободком 13, который имеет внутреннее ребро 15, заходящее за внешнее ребро 14 в верхней части корпуса 2, обеспечивающее герметичное сопряжение внутреннего ребра 15 ободка 13 крышки 10 с внешним ребром 14 корпуса 2 приведена по аналогии с соединением, изображенным в книге [Лейкин Н.Н. Конструирование пластмассовых прессованных изделий. М.-Л., Изд. «Машиностроение», 1964, с. 212. Фиг. 110 б) и в)].
В случае если ВМ содержится менее 24 мас. % высокоэнергетического компонента, то заряд существенно уменьшает мощность взрыва, если содержание высокоэнергетического компонента более 78 мас. %, то значительно увеличивается себестоимость предлагаемого заряда.
ВМ в качестве высокоэнергетического компонента содержит флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН, или утилизируемые взрывчатые материалы: флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН - или составы из утилизируемых боеприпасов или мин, в частности состав МС («морская смесь»), содержащий тротил, гексоген, алюминиевый порошок, флегматизатор различных концентраций [Инженерный справочник. Таблицы DPVA.ru, 2006 г. Таблица. Бризантные (дробящие=обычные) ВВ, 7 строка], или их смеси.
Согласно техническому регламенту Таможенного союза [TP ТС 028/2012 «О безопасности взрывчатых веществ и изделий на их основе». Решение Евразийской экономической комиссии №57 от 20.07.2012. Статья 4, п. 1] изготавливаемые взрывчатые вещества должны маркироваться: а) с целью обнаружения их путем введения маркирующих веществ.
Содержание пара-мононитротолуола (маркирующего вещества) в предлагаемом заряде связано с выполнением требований, изложенных в TP ТС 028/2012, направленных на борьбу с терроризмом.
В случае если концентрация пара-мононитротолуола в ВМ меньше 0,1 мас. % сверх 100 мас. % (меньше 0,2 мас. % смеси мононитротолуолов или смеси мононитротолуолов с динитротолуолами, содержащих пара-мононитротолуол более 34 мас. %, сверх 100 мас. %), то сложно будет обнаружить ВМ дистанционным способом для обеспечения успешной борьбы с терроризмом.
А если концентрация пара-мононитротолуола во взрывчатом материале больше 1,6 мас. % сверх 100 мас. % (больше 2,3 мас. % смеси мононитротолуолов или смеси мононитротолуолов с динитротолуолами, содержащих пара-мононитротолуол более 34 мас. %, сверх 100 мас. %), то заряд значительно увеличится по себестоимости.
Заряд промежуточный по требованию заказчика может изготавливаться массой до 5200 г.
Таким образом, поставленная задача достигнута, предлагаемый заряд промежуточный превосходит прототип: создан заряд, который имеет удельный энергетический показатель больше чем у прототипа до 15,3% включительно, расширяет ассортимент зарядов и упрощает процесс их сборки.