СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ВЗРЫВЧАТОГО СОСТАВА
METHOD TO MAKE PRODUCTS FROM EXPLOSIVES

Изобретение относится к области смешения компонентов взрывчатого состава и формования из него изделия, а конкретно - к способу изготовления изделия из взрывчатого состава с применением смесителя со съемным корпусом.
Известен способ производства зарядов смесевого твердого топлива по патенту ФРГ №2303065, способ дистанционной заливки высокоэнергетической топливной массы в корпус двигателя по патенту США №3562364 от 09.02.1971, принятые за аналоги.
Также известен способ изготовления зарядов из смесевого твердого топлива по патенту РФ №2167135 от 20.05.2001, являющийся наиболее близким аналогом, принятым авторами за прототип.
Способ включает операции дозирования жидковязких и порошкообразных компонентов, перемешивание их в вертикальном смесителе со смесительной головкой с мешалками и съемным корпусом, отсоединение съемного корпуса от смесительной головки путем ступенчатого опускания его с выдержкой на каждой ступени, присоединение съемного корпуса к поршневой системе вытеснения и формование изделия.
В известном способе исключение капсуляции воздуха в составе при отсоединении съемного корпуса от смесительной головки с мешалками обеспечивается регулированием скорости извлечения мешалок путем ступенчатого опускания съемного корпуса со скоростью, соизмеримой со скоростью стекания состава с мешалок.
Однако известный способ, принятый за прототип, и способы аналоги содержат не все признаки для достижения качества изделия по монолитности при переработке высоконаполненных составов с пределом текучести более 500 Па. Это связано с тем, что в процессе извлечения мешалок смесителя из-за плохой растекаемости состава полости, создаваемые мешалками при их извлечении, заполняются составом не полностью. Воздух, оставшийся в полости, капсулируется в составе и в последующем вытесняется в изделие, нарушая его монолитность.
Технической задачей настоящего изобретения является создание способа изготовления изделия из взрывчатого состава, расширяющего возможность применения вертикального смесителя с планетарными мешалками для качественного изготовления изделия по монолитности (отсутствие воздушных включений) из составов с высоким пределом текучести.
Технический результат достигается тем, что в способе изготовления изделия из взрывчатого состава, включающем дозирование жидковязких и порошкообразных компонентов взрывчатого состава, перемешивание их в вертикальном смесителе со съемным корпусом и смесительной головкой с мешалками, извлечение мешалок из перемешанного взрывчатого состава с обеспечением вытеснения воздуха из полости, образующейся в перемешанном взрывчатом составе под мешалками при их извлечении, присоединение съемного корпуса с перемешанным взрывчатым составом к поршневой системе вытеснения и формование изделия, согласно изобретению мешалки извлекают из перемешанного взрывчатого состава путем ступенчатого опускания съемного корпуса с перемешанным взрывчатым составом со скоростью 0,02-0,10 м/мин, выдержки на каждой ступени и подъема корпуса на 0,3-0,5 от величины хода на опускание со скоростью 0,08-0,20 м/мин на каждой ступени.
Наличие в описываемом способе изготовления изделия из взрывчатого состава совокупности действий, порядка их выполнения во времени и условий, обеспечивающих возможность выполнения этих действий, позволяет в частности за счет:
- подъема съемного корпуса на 0,3-0,5 от величины хода на опускание - вытеснить воздух из полости, образуемый под мешалками при опускании съемного корпуса смесителя, и обеспечить качество изделий по монолитности из составов с высоким пределом текучести. Уменьшение величины хода съемного корпуса при подъеме менее чем на 0,3 от величины хода его на опускание не обеспечивает полного вытеснения воздуха из состава. С увеличением величины хода на подъем более чем на 0,5 от величины хода на опускание неоправданно удлиняется продолжительность технологического цикла;
- ступенчатого опускания съемного корпуса с перемешанным взрывчатым составом со скоростью 0,02-0,10 м/мин - проводить операцию извлечения мешалок из состава со скоростью, равной или близкой к скорости затекания состава в полость, образуемую под мешалками, и снизить за счет этого вероятность образования воздушных включений в изделии. Скорость опускания съемного корпуса более 0,10 м/мин повышает вероятность образования воздушных включений в изделии, так как при этом из-за высокой скорости опускания состав не успевает заполнить полость, образуемую под мешалками. Уменьшение скорости опускания съемного корпуса менее 0,02 м/мин нецелесообразно, так как при этом увеличивается продолжительность технологического цикла;
- подъема съемного корпуса со скоростью 0,08-0,20 м/мин - обеспечить полное вытеснение оставшегося в составе воздуха из полости, образуемой под мешалками при их извлечении, исключить их попадание в изделие. Увеличение скорости подъема съемного корпуса более 0,20 м/мин приводит к ухудшению показателей по безопасности процесса. При скорости движения съемного корпуса менее 0,08 м/мин из-за низкой скорости воздействия мешалок на закапсулированные воздушные включения вытеснение их из состава не происходит.
Сущность изобретения заключается в том, что в способе изготовления изделия из взрывчатого состава, включающем дозирование жидковязких и порошкообразных компонентов взрывчатого состава, перемешивание их в вертикальном смесителе со съемным корпусом и смесительной головкой с мешалками, извлечение мешалок из перемешанного взрывчатого состава с обеспечением вытеснения воздуха из полости, образующейся в перемешанном взрывчатом составе под мешалками при их извлечении, присоединение съемного корпуса с перемешанным взрывчатым составом к поршневой системе вытеснения и формование изделия, в отличие от прототипа согласно изобретению мешалки извлекают из перемешанного взрывчатого состава путем ступенчатого опускания съемного корпуса с перемешанным взрывчатым составом со скоростью 0,02-0,10 м/мин, выдержки на каждой ступени и подъема корпуса на 0,3-0,5 от величины хода на опускание со скоростью 0,08-0,20 м/мин на каждой ступени.
Изготовление изделия по предлагаемому способу осуществляется следующим образом. Компоненты состава дозируют в вертикальный смеситель со съемным корпусом и смесительной головкой с мешалками. После перемешивания состава осуществляют отсоединение съемного корпуса от смесительной головки с мешалками путем ступенчатого опускания его с выдержкой на каждой ступени. При этом после выдержки на каждой ступени осуществляют подъем на 0,3-0,5 от величины хода на опускание, скорость перемещения съемного корпуса в процессе опускания выдерживают в пределах 0,02-0,10 м/мин, а в процессе подъема - в пределах 0,08-0,20 м/мин. После отсоединения съемного корпуса от смесительной головки присоединяют корпус к поршневой системе вытеснения и формуют изделие.
Примеры конкретного исполнения способа изготовления состава из взрывчатого состава приведены в таблице. Из данных таблицы следует:
- осуществление опускания съемного корпуса со скоростью в пределах 0,02-0,10 м/мин, после каждой выдержки подъем его со скоростью 0,08-0,20 м/мин на 0,3-0,5 от величины хода на опускание обеспечивает полное вытеснение воздуха из состава и качество изделий по монолитности (отсутствие воздушных включений) (варианты 1-4);
- малая величина хода съемного корпуса на опускание (вариант 5); малая скорость съемного корпуса на подъем (вариант 6) не обеспечивает полное вытеснение воздуха из состава и качество изделий по монолитности;
- увеличение величины хода на подъем более чем на 0,5 от величины хода на опускание (вариант 7) и уменьшение скорости опускания съемного корпуса менее 0,02 м/мин (вариант 8) удлиняют продолжительность технологического цикла;
- увеличение скорости подъема съемного корпуса более 0,20 м/мин ухудшают показатели по безопасности (вариант 9).
Применение описанного способа изготовления изделий из взрывчатого состава позволяет качественно (без воздушных включений) изготавливать изделия с применением вертикального смесителя с планетарными мешалками из составов с высоким пределом текучести.
Указанные преимущества подтверждены на опытных образцах в условиях ФКП «Пермский пороховой завод».
Таблица
Примеры конкретного исполнения способа
№ варианта
Отношение величины хода съемного корпуса при подъеме к величине его хода при опускании
Скорость опускания съемного корпуса, м/мин
Скорость подъема съемного корпуса, м/мин
Результат
1
0,3
0,02
0,08
Обеспечивается полное вытеснение воздуха из состава и качество изделий по монолитности
2
0,5
0,10
0,20
3
0,3
0,10
0,15
4
0,5
0,05
0,08
5
0,2
0,05
0,15
Не обеспечивается полное вытеснение воздуха из состава из-за малой: а) величины хода съемного корпуса на опускание; b) скорости съемного корпуса на подъем
6
0,4
0,05
0,07
7
0,6
0,05
0,15
Увеличивается продолжительность технологического цикла
8
0,4
0,01
0,15
9
0,4
0,05
0,22
Ухудшаются показатели по безопасности процесса