УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ДЕТОНАЦИИ

Полезная модель относится к средствам инициирования и передачи взрывного импульса в системах взрывной автоматики, размещающихся в ограниченных объемах, и может быть применен для монтажа взрывных сетей при производстве взрывных работ.
Основным требованием при работе с взрывными устройствами, к которым относится устройство передачи детонации, является обеспечение одновременных или с определенной разницей по времени детонационных сигналов от источника инициирования на концевые участки.
Известно устройство для формирования взрывной волны [патент RU №2135935, МПК F42B 3/10, опуб. 27.08.1999], которое включает источник инициирования, матрицу с выполненной в ней детонационной разводкой с общим входом и несколькими выходами. В данном устройстве детонационная разводка представляет собой решетку из сублимированного взрывчатого вещества с разветвленными концевыми участками, расположенную на основном заряде или на дополнительном слое гибкого взрывчатого вещества, выполняющем роль промежуточного детонатора. Данное устройство взято за прототип.
В известном устройстве разводка размещена на промежуточном детонаторе, при этом детонация, распространяясь по разводке, через концевые участки задействует промежуточный детонатор, в котором детонационные волны сталкиваются друг с другом в зонах между проекциями концевых участков, что позволяет усилить инициирующий импульс, передаваемый на основной заряд взрывчатого вещества (ВВ). В прототипе для обеспечения синхронизации детонационного фронта необходимо соблюдать условие равенства времен передачи детонационного импульса к поверхности заряда, чтобы минимизировать разновременность прихода детонационных импульсов к выходам детонационной разводки - концевым участкам, расположенным под углом к поверхности матрицы.
Недостатком прототипа является то, что разводка проложена в каналах матрицы и бывает трудно согласовать равномерность распределения выходов детонационной разводки и равнодлинность ее каналов, но даже при достижении этого, синхронный детонационный фронт в подрываемом заряде ВВ может быть не сформирован. При этом в прототипе использовано сублимированное взрывчатое вещество, нанесенное в виде решетки на основной заряд или на дополнительный слой гибкого взрывчатого вещества, а при эксплуатации систем взрывной автоматики не исключены воздействия температурных перепадов, механических воздействий на слой, что может привести к разрыву решетки, и соответственно, привести к снижению надежности работы устройства. Причем взрывчатое вещество данного устройства нанесено на поверхности основного взрывчатого вещества, поэтому данное техническое решение не может быть применено в конструкциях, где устройство передачи детонации необходимо размещать на подвижных относительно друг друга поверхностях со сложной геометрией. Кроме этого в условиях размещения взрывной автоматики, где предъявляются высокие требования по минимальному воздействию на окружающие приборы в ограниченном объеме, присутствие основного ВВ, на котором расположена матрица по прототипу, не желательно.
Задачей и техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение надежного формирования одновременных или с определенной разницей по времени детонационных сигналов от источника инициирования на концевые участки, размещенные на протяженных, подвижных относительно друг друга поверхностях со сложной геометрией в ограниченном по габаритам объеме.
Технический результат достигается тем, что устройство передачи детонации, включающее источник инициирования, матрицу с детонационной разводкой с одним входом и несколькими выходами, согласно полезной модели матрица представляет собой металлический корпус, имеющий боковые отверстия под вход и выходы детонационной разводки, в корпусе установлена инертная вкладка, причем детонационная разводка включает размещенные во вкладке детонационные прутки, сопряженные с детонирующими шнурами, один из которых входной введен между источником инициирования и входом детонационной разводки, а другие выходные присоединены соответственно к выходам детонационной разводки, при этом детонирующие шнуры каждый концом закреплен посредством элемента удержания в соответствующем отверстии корпуса с обеспечением плотного контакта с торцом детонирующего прутка, причем прутки и шнуры имеют идентичный взрывчатый состав, а выходные детонирующие шнуры выполнены одной или с определенной разницей длины.
Выполнение матрицы в виде металлического корпуса, имеющего боковые отверстия под вход и выходы детонационной разводки, при этом в корпусе установлена инертная вкладка позволяет сформировать простую и надежную сборку элементов устройства передачи детонации при условии уменьшения воздействия продуктов взрыва на окружение, что позволяет применять устройство в ограниченном по габаритам объеме.
Выполнение детонационной разводки из размещенных во вкладке детонационных прутков, сопряженных с детонирующими шнурами, один из которых входной введен между источником инициирования и входом детонационной разводки, а другие выходные присоединены соответственно к выходам детонационной разводки, при этом детонирующие шнуры каждый концом закреплен посредством элемента удержания в соответствующем отверстии корпуса с обеспечением плотного контакта с торцом детонирующего прутка, дает возможность размещать источник инициирования и инертную матрицу на удаленных, подвижных относительно друг друга поверхностях сложной геометрии, снижая вероятность разрыва детонационных путей при монтаже и эксплуатации, что повышает надежность передачи детонационного сигнала на удаленные расстояния. Кроме того уменьшает, по сравнению с прототипом, массогабаритные характеристики, что дает возможность использовать в системах взрывной автоматики, размещаемых в ограниченных по габаритам объеме.
Детонационная разводка, включающая детонирующие шнуры и детонационные прутки вкладки, содержащие идентичный взрывчатый состав гарантирует надежность передачи детонационного сигнала от источника инициирования на концевые участки, повышает надежность работы устройства передачи детонации, в том числе и при действии внешних факторов возникающих при эксплуатации.
Возможность выполнения выходных детонирующих шнуров одной или с определенной разницей длины обеспечивает формирование одновременных или с определенной разницей по времени детонационных сигналов от источника инициирования на концевые участки.
Таким образом, совокупность всех изложенных выше признаков создает условия создания конструкции устройства, обеспечивающего надежную передачу от источника инициирования на концевые участки одновременных или с определенной разницей по времени детонационных сигналов в системах взрывной автоматики, размещаемых в ограниченном по габаритам объеме на подвижных протяженных поверхностях со сложной геометрией в ограниченном по габаритам объеме.
Наличие в заявляемой полезной модели признаков, отличающих ее от прототипа, позволяет считать ее соответствующей условию «новизна».
Полезная модель иллюстрируется чертежами:
На фиг. 1 показан общий вид устройства передачи детонации;
На фиг. 2 показан вариант устройства передачи детонации с четырьмя концевыми участками передачи детонации;
Устройство выполнено следующим образом.
Устройство передачи детонации (фиг. 1) состоит из источника инициирования 1 и матрицы с детонационной разводкой. Матрица представляет собой металлический корпус 2 с установленной в нем инертной вкладкой 3. Корпус 2 имеет боковые отверстия: под вход 4 и выходы 5 детонационной разводки соответственно. Детонационная разводка включает размещенные во вкладке 3 детонационные прутки 6, сопряженные с детонирующими шнурами, один из которых входной 7 введен между источником инициирования 1 и входом 4 детонационной разводки, а другие выходные 8 присоединены соответственно к выходам 5 детонационной разводки. Детонирующие шнуры 7,8 каждый концом закреплен посредством элемента удержания в соответствующем отверстии 4,5 корпуса с обеспечением плотного контакта с торцом детонирующего прутка 6. Элемент удержания выполнен в виде металлической втулки 9, соединенной с корпусом 2 по резьбе, и размещенного в продольном отверстии указанной втулки 9 инертного наконечника 10, сцепленного посредством клея и обжимки цанговыми лепестками с концом детонирующего шнура 7,8. Прутки 6 и шнуры 7,8 имеют идентичный взрывчатый состав. Шнуры 8 могут быть выполнены одной длины, а также для формирования с определенной разницей по времени детонационных сигналов от источника инициирования на концевые участки - с определенной разницей по длине. Устройство передачи детонации может быть выполнено с четырьмя (фиг. 2) концевыми участками передачи детонации, к каждому из которых также может быть подсоединено аналогичное устройство.
Сборка заявляемого устройства осуществляется следующим образом
Инертную вкладку 3 с размещенными в ней прутками 6 устанавливают в стальной корпус 2 и крепят винтами 11. Затем устанавливают разводки шнуровые посредством фиксации концов шнуров 7,8 втулками 9 в соответствующих отверстиях 4,5 корпуса 2 до обеспечения контакта торцов шнуров 7,8 с торцами прутков 6. Для проверки надежности соединения в узле передачи детонации проводят визуальный (или рентгенографический) контроль контакта детонирующих шнуров 7,8 с прутками 6. Устройство собрано и готово к применению.
Устройство работает следующим образом.
При инициировании входного участка детонационный сигнал проходит по разводке шнуровой 7, далее переходит к торцу приемного прутка 6, находящегося в инертной вкладке 3, затем распределяется по детонационным пруткам 6, и передается по разводкам шнуровым 8 на концевые участки А одновременно при равной длине шнуров 8 или с определенной разницей по времени в случае разной длины шнуров 8. Таким образом, достигается надежная и безопасная передача детонационного импульса в системах взрывной автоматики, размещаемых на удаленных, подвижных относительно друг друга поверхностях сложной геометрии, где необходима передача детонационного сигнала в одно или с определенной разницей по времени.
На предприятии был изготовлен опытный образец, который подтвердил работоспособность заявляемого устройства. Указанное устройство может быть использовано при разработке военной техники, взрывных устройств, для применения в хозяйственной деятельности (инженерные заряды, добыча полезных ископаемых, машиностроение и др.), научно-исследовательской деятельности, где требуется синхронизированная или с определенной разницей по времени передача инициирующего импульса на несколько концевых участков.
Итак, представленные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемой полезной модели следующей совокупности условий:
- устройство, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, относится к области взрывных работ;
- средство, воплощающее заявленную полезную модель при ее осуществлении, предназначено для обеспечения надежного формирования одновременных или с определенной разницей по времени детонационных сигналов от источника инициирования на концевые участки, размещенные на протяженных, подвижных относительно друг друга поверхностях со сложной геометрией в ограниченном по габаритам объеме;
- для заявляемого устройства в том виде, в котором оно охарактеризовано в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов.
Следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию "промышленная применимость".