БРОНЕКАМЕРА ДЛЯ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ
ARMOURED CHAMBER FOR BLASTING WORKS

Изобретение относится к области взрывных работ специального назначения, а именно к оборудованию для уничтожения опасных в обращении боеприпасов, а также может быть использовано при подготовке металлургического сырья, в частности в разделке металлического лома взрывом.
Особенностью оборудования для взрывных работ является то, что его нормальное функционирование и эффективность действия во многом зависит от выбора конструктивно-компоновочной схемы, обеспечивающей эффективное, надежное и безопасное уничтожение боеприпасов с исключением разлета взрывоопасных предметов, осколков и минимизацию действия ударной волны, а также возможность его многократного использования, зависящего от количества взрывчатого вещества в утилизируемых боеприпасах и конструкции оборудования.
Известна конструкция взрывной камеры по патенту РФ №2280234, F42B 39/00, опубл. 20.07.2006 г., состоящей из корпуса и крышек. Внутри корпуса установлен защитный противоосколочный модуль, представляющий собой цилиндрическую металлическую оболочку, в которой соосно закреплены соединенные между собой в пакет чередующиеся кольца разного диаметра, образующие кольцевые каналы для прохождения газообразных продуктов взрыва.
Такая конструкция взрывной камеры позволяет осуществить утилизацию боеприпасов с незначительным тротиловым эквивалентом при заданной несущей способности и надежности камеры.
Однако эта конструкция не позволяет обеспечить значительное количество рабочих циклов при утилизации боеприпасов с большим тротиловым эквивалентом в связи с возникновением значительных динамических ударных нагрузок, воздействующих на силовые элементы конструкции бронекамеры. Недостатком данной конструкции также является длительное время загрузки взрывоопасных боеприпасов, что снижает безопасность проведения работ по их утилизации.
Таким образом, задачей данного технического решения являлась утилизация боеприпасов с незначительным тротиловым эквивалентом при заданной несущей способности и надежности камеры.
Общими признаками известного технического решения с предлагаемой авторами конструкцией является наличие корпуса и противоосколочной защиты.
Известна конструкция взрывной ямы по патенту РФ №2234053, F42D 3/00, опубл. 10.08.2004 г., содержащая железобетонный фундамент, корпус, днище, боковые плиты, деревянные брусья и съемные крышки, снабженная расположенными по наружному периметру железобетонного фундамента эластичным листовым материалом и слябами.
Такая конструкция взрывной ямы позволяет увеличить срок службы боковых плит и осуществить демонтаж различных металлических конструкций с получением металлического лома.
Однако эта конструкция не предусматривает использование взрывной ямы для утилизации боеприпасов, содержащих взрывчатые вещества, и не обеспечивает осколочную защиту при проведении работ и безопасную загрузку боеприпасов на монтажную площадку места подрыва боеприпасов.
Таким образом, задачей данного технического решения являлось увеличение срока службы боковых плит и осуществление демонтажа различных металлических конструкций с получением металлического лома.
Общими признаками известного технического решения с предлагаемой авторами конструкцией является наличие корпуса и днища.
Наиболее близкой по технической сути и достигаемому техническому результату является конструкция взрывозащитной камеры по патенту РФ №2228515, F42D 5/04, опубл. 10.05.2004 г., принятая авторами за прототип, содержащая корпус, противоосколочную защиту, днище, силовую крышу и загрузочное устройство.
Такая конструкция взрывозащитной камеры позволяет обеспечить функционирование при утилизации боеприпасов.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известной конструкции взрывозащитной камеры, относится то, что указанная конструкция не обеспечивает длительный жизненный цикл взрывной камеры при утилизации боеприпасов со значительным тротиловым эквивалентом, кроме того, такое устройство не обладает достаточной производительностью.
Таким образом, задачей данного технического решения (прототипа) являлось обеспечение функционирования при утилизации боеприпасов с незначительным тротиловым эквивалентом без обеспечения требуемой производительности.
Общими признаками с предлагаемой конструкцией бронекамеры для взрывных работ является наличие в прототипе корпуса, противоосколочной защиты, днища, силовой крыши и загрузочного устройства.
В отличие от прототипа предлагаемая конструкция бронекамеры для взрывных работ выполнена с расширяющейся вверх внутренней полостью, боковые отражатели которой выполнены из стальных плит и установлены симметрично, а торцевые отражатели расположены вертикально, при этом боковые и торцевые отражатели закреплены на силовых балках, скрепленных шпангоутами, силовая крыша выполнена в виде нескольких жестко скрепленных перфорированных пролетов, размещена на опорах с возможностью вертикального перемещения и снабжена по периметру проворачивающимися в вертикальной плоскости отражателями в виде набора пластин, загрузочное устройство смонтировано на торцевой стенке и снабжено шибером.
В частном случае, то есть в конкретных формах выполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:
- монтажная площадка смонтирована соосно выходному отверстию загрузочного устройства;
- загрузочный канал подачи боеприпасов выполнен трубчатой формы и снабжен антифрикционным покрытием, например полимерным, при этом продольная ось загрузочного канала расположена в плоскости установки боеприпаса;
- бронекамера размещена на утрамбованной песчаной подушке, по периметру до уровня верхнего среза боковых отражателей обвалована утрамбованным песком и снабжена на уровне силовой крыши обваловкой пирамидальной формы из грунта.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.
Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, во всех случаях достаточны.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности и безопасности уничтожения боеприпасов с исключением разлета взрывоопасных предметов, осколков, а также минимизация действия ударной волны в окружающем пространстве, повышение ресурса работы бронекамеры и повышение производительности уничтожения боеприпасов за счет уменьшения времени их загрузки в бронекамеру.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что бронекамера для взрывных работ содержит корпус, противоосколочную защиту, днище, силовую крышу и загрузочное устройство, особенность заключается в том, что бронекамера выполнена с расширяющейся вверх внутренней полостью, боковые отражатели которой выполнены из стальных плит и установлены симметрично, а торцевые отражатели расположены вертикально, при этом боковые и торцевые отражатели закреплены на силовых балках, скрепленных шпангоутами, силовая крыша выполнена в виде нескольких жестко скрепленных перфорированных пролетов, размещена на опорах с возможностью вертикального перемещения и снабжена по периметру проворачивающимися в вертикальной плоскости отражателями в виде набора пластин, загрузочное устройство смонтировано на торцевой стенке и снабжено шибером.
Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволили, в частности, за счет:
- выполнения бронекамеры с расширяющейся вверх внутренней полостью, боковые отражатели которой выполнены из стальных плит и установлены симметрично, а торцевые отражатели расположены вертикально, при этом боковые и торцевые отражатели закреплены на силовых балках, скрепленных шпангоутами, обеспечить заданную надежность функционирования, минимизировать действие ударной волны в окружающем пространстве, повысить ресурс работа устройства.
- выполнения силовой крыши в виде нескольких, жестко скрепленных перфорированных пролетов, размещенной на опорах с возможностью вертикального перемещения и снабженной по периметру проворачивающимися в вертикальной плоскости отражателями в виде набора пластин, а также загрузочного устройства, смонтированного на торцевой стенке и снабженного шибером, обеспечить исключение разлета взрывоопасных предметов, осколков и минимизировать действие ударной волны в окружающем пространстве, при этом решетчатая структура крыши уменьшает воздействие ударной волны на элементы конструкции бронекамеры. Также значительная часть энергии ударной волны затрачивается на перемещение силовой крыши и поворот отражателей, что уменьшает воздействие на элементы конструкции, обеспечивает увеличение ресурса работы бронекамеры, повышает производительность за счет уменьшения времени загрузки боеприпасов в бронекамеру.
Признаки, характеризующие изобретение в конкретных формах исполнения, позволяют, в частности, за счет:
- размещения монтажной площадки соосно выходному отверстию загрузочного устройства уменьшить время для загрузки утилизируемого боеприпаса в бронекамеру;
- выполнения загрузочного канала подачи боеприпасов трубчатой формы, снабженного антифрикционным покрытием, например полимерным, и продольной осью загрузочного канала, расположенной в плоскости установки боеприпаса, обеспечить сокращение времени загрузки бронекамеры опасными в обращении боеприпасами, а следовательно повысить безопасность выполнения работ;
- размещения бронекамеры на утрамбованной песчаной подушке, обвалованной по периметру до уровня верхнего среза боковых отражателей утрамбованным песком и снабженной на уровне силовой крыши обваловкой пирамидальной формы из грунта, увеличить ресурс работы бронекамеры и исключить разлет взрывоопасных предметов, осколков.
Сущность изобретения заключается в том, что в бронекамере для взрывных работ, содержащей корпус, противоосколочную защиту, днище, силовую крышу и загрузочное устройство, в отличие от прототипа согласно изобретению бронекамера для взрывных работ выполнена с расширяющейся вверх внутренней полостью, боковые отражатели которой выполнены из стальных плит и установлены симметрично, а торцевые отражатели расположены вертикально, при этом боковые и торцевые отражатели закреплены на силовых балках, скрепленных шпангоутами, силовая крыша выполнена в виде нескольких жестко скрепленных перфорированных пролетов, размещена на опорах с возможностью вертикального перемещения и снабжена по периметру проворачивающимися в вертикальной плоскости отражателями в виде набора пластин, загрузочное устройство смонтировано на торцевой стенке и снабжено шибером.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид бронекамеры для взрывных работ, на фиг.2 - поперечное сечение бронекамеры для взрывных работ, а на фиг.3 - вид бронекамеры на месте утилизации боеприпасов.
Бронекамера 1 для взрывных работ состоит из корпуса 2, представляющего собой силовой каркас из шпангоутов 3 и силовых балок 4, на котором закреплены днище 5, боковые отражатели 6, торцевые отражатели 7, бронекамера 1 снабжена силовой крышей 8, состоящей из нескольких скрепленных между собой перфорированных пролетов 9 с противоосколочной защитой 10, по периметру которых закреплены проворачивающиеся в вертикальной плоскости отражатели 11. Силовая крыша 8 крепится на опорах 12 и имеет возможность вертикального перемещения. На одном из торцевых отражателей 7 смонтировано загрузочное устройство 13 с антифрикционным покрытием 14, закрываемое шибером 15. Соосно выходному отверстию загрузочного устройства 13 расположена монтажная площадка 16 с утилизируемым боеприпасом 20. Бронекамера 1 размещена на утрамбованной песчаной подушке 17, по периметру до уровня верхнего среза боковых отражателей 6 обвалована утрамбованным песком 18 и снабжена на уровне силовой крыши 8 обваловкой пирамидальной формы из грунта 19.
Бронекамера для взрывных работ работает следующим образом.
Опасный в обращении боеприпас 20 устанавливается на приемном лотке загрузочного устройства 13 с антифрикционным покрытием 14. Затем боеприпас 20 перемещают по загрузочному устройству 13 внутрь бронекамеры 1, при этом шибер 15 поднят по направляющим вверх и застопорен. После помещения боеприпаса 20 в зону уничтожения на монтажную площадку 16 шибер 15 опускают и бронекамера 1 готова к работе по уничтожению. При подрыве осколки взаимодействуют с боковыми отражателями 6, торцевыми отражателями 7 и днищем 5. Осколки, разлетающиеся вверх, и осколки от днища 5 и отражателей 6 и 7 задерживаются силовой крышей 8 и отражателями 6 и 7, остальные рикошетные осколки задерживают обваловкой пирамидальной формы из грунта 19. Вслед за осколками распространяется ударная волна, имеющая более низкую скорость. Энергия ударной волны поглощается элементами бронекамеры 1, расположенной на песчаной подушке 17, укрепленной утрамбованным песком 18 и обваловкой 19, при этом значительная часть энергии ударной волны затрачивается на перемещение подвижной силовой крыши 8 и поворот отражателей 6 и 7, что уменьшает воздействие на все остальные элементы конструкции: корпус 2, шпангоуты 3, силовые балки 4, днище 5, перфорированные пролеты 9, противоосколочную защиту 10, отражатели 11, опоры 12, загрузочное устройство 13, антифрикционное покрытие 14, шибер 15.
Таким образом, обеспечивается повышение надежности и безопасности уничтожения боеприпасов с исключением разлета взрывоопасных предметов, осколков, а также минимизация действия ударной волны в окружающем пространстве, повышение ресурса работы бронекамеры и повышение производительности уничтожения боеприпасов за счет уменьшения времени их загрузки в бронекамеру.
Указанный положительный эффект подтвержден испытаниями бронекамеры для взрывных работ, выполненной в соответствии с предлагаемым изобретением.
В настоящее время разработана конструкторская документация, проведены государственные испытания, планируется ведение серийного производства.