Способ расснаряжения боеприпасов и установка для его осуществления

Способ расснаряжения боеприпасов и установка для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области расснаряжения боеприпасов (БП) и предназначено для извлечения зарядов взрывчатого вещества (ВВ) из корпусов боеприпасов с последующей переработкой в промышленные ВВ.

Известен способ измельчения пожаровзрывоопасных материалов (ПВОМ) (патент РФ №2194945, F 42 В 33/06, 2001 г.). Способ заключается в том, что на поверхность заряда под углом 30-60° воздействуют струей смеси воздуха и прессованных до плотности 1,4 г/см³ гранул диоксида углерода (сухого льда), истекающих из ускоряющего насадка со скоростью более 300 м/с, причем ускоряющий насадок перемещают параллельно поверхности заряда по мере измельчения ПВОМ в крошку.

Данный способ осуществляется в известном из того же патента устройстве, содержащем привод вращения заряда, нагнетательное устройство, подающий трубопровод, на конце которого установлен ускоряющий насадок с возможностью вертикального и горизонтального перемещения от приводов, поддон для сбора измельченной крошки.

Недостатком известного способа и установки является невозможность извлечения заряда ВВ из БП, диаметр горловины корпуса которых значительно меньше, чем калибр БП, и невозможность извлечения заряда ВВ из корпусов БП, не имеющих центрального канала, что обусловлено конструкцией ускоряющего насадка.

Известен способ расснаряжения боеприпасов по патенту DE №4010757 С1, F 42 D 5/04, F 42 В 33/00, 04.04.1990, в котором одновременно на поверхность заряда взрывчатого вещества БП подают центральный и периферийный потоки воды и воздействуют режущим инструментом.

Недостатком известного способа является то, что под высоким давлением происходит разогрев воды выше 45 градусов, что недопустимо при расснаряжении БП, корпуса которых заполнены алюминизированными гексогеносодержащими ВВ. Кроме того, режущий инструмент создает большое удельное давление на ВВ, что приводит к увеличению температуры ВВ выше допустимой нормы.

В качестве прототипа рассмотрен способ расснаряжения БП (патент РФ №2127420, F 42 В 33/00, 1999 г.), заключающийся в том, что на торцевую поверхность ВВ подают водную аэрозольную струю и отвержденные гранулы углекислоты, полученные смешением потока воздуха и охлажденной углекислоты.

В том же патенте описано и устройство, наиболее близкое к заявляемому.

Известное устройство содержит камеру смешения жидкости и гранул, емкость с жидкостью, нагнетатель воздуха, камеру охлаждения, сопло Лаваля, диффузор, емкость с жидкой углекислотой, нагнетатель.

Недостатком прототипа является необходимость приготовления рабочего тела - отвержденных гранул углекислоты и невозможность расснаряжения БП, наполненных зарядами ВВ, плотность которых более 1,45 г/см³, так как мощности потока недостаточно для разрушения заряда с такой плотностью.

Основной задачей, на решение которой направлены заявляемые способ и установка расснаряжения БП с использованием в качестве абразива гранул сухого льда, является повышение производительности, извлечения ВВ с возможностью его последующей переработки в промышленные ВВ, а также расширение номенклатуры утилизируемых БП, в том числе артиллерийских, где горловина корпуса в несколько раз меньше, чем внутренний диаметр, и плотность заряда ВВ, особенно центрального столба, более 1,45 г/см³.

Единый достигаемый технический результат, полученный от осуществления заявляемых способа и устройства, будет выражаться в снижении энергозатрат на процесс извлечения ВВ из заряда БП и стабильности и безопасности проведения технологического процесса извлечения.

Указанный технический результат достигается тем, что одновременно подают центральный и периферийный потоки гранул сухого льда или одновременно подают центральный и периферийный потоки гранул сухого льда и воздействуют режущим инструментом, при этом периферийный поток гранул сухого льда подают через кольцевое сопло, которое образовано корпусом, вкладышем и фиксатором, а центральный поток гранул сухого льда подают через два диаметрально расположенных паза, которые выполнены во вкладыше. Поток гранул сухого льда к кольцевому соплу подают через разгонный участок полой штанги, площадь поперечного сечения которого равна площади поперечного сечения кольцевого сопла. При этом условии скорость и давление потока гранул сухого льда сохраняется постоянным.

Кроме того, поток гранул подают по кольцевому соплу, выполненному с переменным углом конусности α, равным 10-20 градусов, и β, равным 30-45 градусов, что позволяет увеличить диапазон разлета гранул сухого льда.

При плотности разрушаемого заряда ВВ выше 1,45 г/см³, на него дополнительно воздействуют режущим инструментом, что позволяет полностью разрушить заряд ВВ.

Указанный технический результат достигается также и тем, что в известной установке для расснаряжения БП, включающей устройство для дозирования и подачи гранул сухого льда и сопловой блок, согласно изобретению сопловой блок имеет корпус, вкладыш, закрепленный в корпусе с помощью подвесок, поджатых к корпусу фиксатором, при этом посредством корпуса, вкладыша и фиксатора образовано кольцевое сопло. Фиксатор, кроме того, снабжен на торце, обращенном к извлекаемому ВВ, режущими кромками и, как минимум, двумя продольными пазами для вывода извлеченного продукта, а на вкладыше выполнены коническая режущая кромка, обращенная к заряду ВВ, и два диаметрально расположенных паза.

Сущность изобретения поясняется чертежами:

на фиг.1 показан общий вид установки;

на фиг.2 - расположение элементов соплового блока установки;

на фиг.3 - расположение элементов в конструкции фиксатора и вкладыша - пазов и режущих кромок;

на фиг.4 - поперечное сечение сопла, образованное вкладышем и корпусом;

на фиг.5 показана схема выхода центрального и периферийного потока гранул сухого льда.

При плотности заряда ВВ меньше 1,45 г/см³ способ осуществляется следующим образом.

Из устройства дозирования и подачи гранулы сухого льда поступают через полую штангу с разгонным участком к сопловому блоку, в котором образовано кольцевое сопло, одновременно подают на поверхность заряда ВВ периферийный и центральный потоки гранул сухого льда, при этом периферийный поток гранул сухого льда подают через кольцевое сопло, а центральный поток - через два диаметрально расположенных паза вкладыша.

Кольцевое сопло выполнено с постоянной площадью поперечного сечения по всей длине, что позволяет увеличить удельную нагрузку потока гранул сухого льда на поверхность заряда ВВ.

При плотности заряда ВВ больше 1,45 г/см³ способ осуществляется следующим образом.

Из устройства дозирования и подачи гранулы сухого льда поступают через полую штангу с разгонным участком к сопловому блоку, в котором образовано кольцевое сопло, и на поверхность заряда ВВ одновременно подают периферийный и центральный потоки гранул сухого льда и воздействуют режущим инструментом, при этом периферийный поток гранул сухого льда подают через кольцевое сопло, а центробежный поток - через два диаметрально расположенных паза вкладыша.

B качестве режущего инструмента используют режущие кромки торца фиксатора и коническую поверхность вкладыша соплового блока.

Извлеченное ВВ через пазы фиксатора соплового блока поступает в камеру для приема извлеченного ВВ.

Установка для расснаряжения БП содержит станину 1 (фиг.1), на которой смонтированы узел 2 крепления БП, привод 3 его вращения, привод 4 осевого перемещения полой штанги 5, камеру 6 приема, внутри которой установлена винтовая навивка 7 и датчик 8 температуры, который соединен с системой 9 управления.

На конце полой штанги 5 расположен сопловой блок 10, состоящий из вкладыша 11 (фиг.2) с конической поверхностью 12, угол при вершине которой равен 90-120 градусов и обращен вершиной в сторону извлекаемого ВВ. Вкладыш 11 закреплен в корпусе 13 соплового блока 10 с помощью призматических подвесок 14, установленных в пазах корпуса 13 и поджатых к корпусу с помощью фиксатора 15. Торцевая поверхность фиксатора 15, обращенная к извлекаемому продукту, имеет режущие кромки 16 (фиг.3). Поток гранул сухого льда поступает к заряду ВВ через кольцевое сопло 17 (фиг.2), образованное посредством корпуса 13, вкладыша 11 и фиксатора 15. Кольцевое сопло 17 выполнено с переменным углом конусности α, равным 10-20 градусов, и β, равным 30-45 градусов. Полая штанга 5 выполнена с разгонным участком 18, который служит для приобретения потоком гранул сухого льда ламинарного течения и для увеличения их скорости перемещения. Для выхода извлеченного ВВ из-под соплового блока на торцевой поверхности 16 фиксатора 15 имеются, как минимум, два продольных паза 19 (фиг.3). Например, при наличии двух пазов с углом γ, равным 20-40 градусов, угол γ₁ режущей поверхности 16 фиксатора 15 будет равен 180 градусам минус γ. Камера 6 для приема извлеченного ВВ соединена трубопроводом 20 с устройством 21 сбора и фильтрации, выполненного в виде центробежного осадителя с встроенным фильтром и соединенного трубопроводом 22 с вакуум-насосом 23. Полая штанга 5 гибким трубопроводом 24 соединена с устройством 25 дозирования и подачи гранул сухого льда. Во вкладыше 11 выполнены два диаметрально расположенных паза 26 (фиг.3) для подачи центрального потока гранул сухого льда на поверхность заряда ВВ.

Установка для расснаряжения БП работает следующим образом.

Подготовленный к расснаряжению БП устанавливается донной частью в узел 2 крепления. Со стороны горловины БП поджимается с помощью механизма поджима (на фигурах не показан), соединенного с камерой 6 для приема извлеченного ВВ. Одновременно включается привод 3 вращения БП и устройство 25 дозирования и подачи гранул сухого льда, которые по трубопроводу 24 и полой штанге 5 подаются к сопловому блоку 10. Включается привод 4 осевого перемещения полой штанги 5, которые вместе с сопловым блоком 10 перемещаются в корпус БП с заданной скоростью. Производится измельчение заряда ВВ потоком гранул сухого льда, которые подаются на поверхность ВВ через кольцевое сопло 17.

Если плотность заряда ВВ такова, что измельчение не осуществляется под воздействием гранул сухого льда, к нему подводится режущий инструмент - коническая поверхность 12 вкладыша 11 и режущие кромки 16 фиксатора 15. Режущие поверхности 12 и 16 охлаждаются смесью воздуха и гранул сухого льда. Температура извлеченного ВВ контролируется датчиком 8.

Извлеченное из БП ВВ через пазы 19 фиксатора 15 направляется по трубопроводу 20 в устройство 21 сбора и фильтрации. Полая штанга 5 с сопловым блоком 10 отводится приводом 4 в исходное положение. На этом цикл заканчивается.

Пример.

Фугасный артиллерийский снаряд, подлежащий утилизации, калибром 100 мм с входным отверстием М52х2, содержащий 1,7 кг продукта, вскрывали путем отвинчивания транспортировочной крышки. Затем с помощью системы дозирования и подачи гранул формировали скоростной поток гранул с одновременной подачей сопловой головки и вращением изделия. В результате процесс расснаряжения осуществлялся по следующим параметрам:

Расход гранул - от 1,5÷2,0 кг/мин

Скорость подачи V_п=0,8÷1,0 мм/с

Скорость вращения изделия V_из=12÷20 с^-1

Производительность по извлеченному продукту Q=0,2÷0,5 кг/мин в зависимости от калибра изделий.

Использование этого изобретения позволит безопасно и экологически чисто с высокой производительностью утилизировать БП различного калибра без существенных ограничений по типу, материалу и корпусам зарядов ВВ.

1. Способ расснаряжения боеприпасов, включающий подачу на поверхность заряда взрывчатого вещества боеприпаса потока гранул сухого льда, отличающийся тем, что одновременно подают центральный и периферийный потоки гранул сухого льда или одновременно подают центральный и периферийный потоки гранул сухого льда и воздействуют режущим инструментом, при этом периферийный поток гранул сухого льда подают через кольцевое сопло.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток гранул сухого льда подают через полую штангу, площадь поперечного сечения разгонного участка которой равна площади поперечного сечения кольцевого сопла.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что поток гранул сухого льда подают кольцевым соплом с каналом, выполненным с переменным углом конусности α, равным 10-20°, и β, равным 30-45°.

4. Установка для расснаряжения боеприпасов, содержащая устройство для дозирования и подачи гранул сухого льда и сопловый блок, отличающаяся тем, что сопловый блок имеет корпус, вкладыш, закрепленный в корпусе с помощью подвесок, поджатых к корпусу фиксатором, при этом посредством корпуса, вкладыша и фиксатора образовано кольцевое сопло.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что фиксатор снабжен режущими кромками на конце, обращенном к заряду взрывчатого вещества.

6. Установка по п.4, отличающаяся тем, что на фиксаторе выполнены, как минимум, два продольных паза.

7. Установка по п.4, отличающаяся тем, что на вкладыше выполнена коническая режущая кромка, обращенная к заряду взрывчатого вещества.