Взрывобезопасная урна для мусора

Взрывобезопасная урна для мусора

Реферат

Изобретение относится к конструкциям урн для мусора и предназначено для использования на улицах и внутри зданий и сооружений.

Известно устройство для сбора мусора, содержащее контейнер с усиливающими гранями и крышку [1]. Недостатком устройства является отсутствие взрывостойкости в случае взрыва в мусоросборнике взрывного устройства.

Известна взрывостойкая урна, содержащая полый корпус с наполнителем и стаканообразный вкладыш-мусоросборник (наиболее близкий аналог) [2]. Недостатком урны является низкая взрывобезопасность в случае размещения и подрыва внутри нее взрывного устройства с массой заряда взрывчатого вещества (ВВ), превышающей предельно допустимое для данной урны значение, или взрывного устройства с кумулятивной или мощной осколочной оболочкой. В этом случае толстостенный стальной корпус разрушается с образованием поля вторичных осколков. Причем количество и дальность разлета убойных вторичных осколков будет тем больше, чем больше было превышение предельно допустимой массы заряда ВВ, и площадь зоны поражения может существенно превышать аналогичный показатель для открыто расположенного взрывного устройства.

Задачей настоящего изобретения является повышение взрывобезопасности урны для мусора путем значительного увеличения уровня защиты от поражающих факторов взрыва различных взрывных устройств, независимо от массы заряда ВВ в них и типа боевой части, без увеличения стоимости изготовления.

Поставленная задача решается тем, что во взрывобезопасной урне для мусора, содержащей полый корпус с наполнителем и вкладыш-мусоросборник, корпус выполнен из пластичного материала с плотностью не более 0,2...1,0 и пределом прочности не более 0,5...1,0 соответственно плотности и предела прочности алюминия, с толщиной стенки не более 0,01...0,02 внутреннего диаметра вкладыша-мусоросборника, а внутренняя полость корпуса выполнена герметичной и заполнена сыпучим материалом с пористостью 0,2...0,95 и толщиной слоя не менее 0,3 внутреннего диаметра вкладыша-мусоросборника.

Сыпучий материал может быть размещен в не менее чем одной формообразующей камере. Дно корпуса может быть выполнено с одной или несколькими воздушными полостями. Толщина слоя сыпучего материала может быть переменной для различных горизонтальных сечений по высоте корпуса и сечений в вертикальной плоскости, проходящих через ось симметрии корпуса. Внутри полого корпуса могут быть размещены вертикальные ребра жесткости, плоскость которых проходит на некотором удалении от оси корпуса. В сыпучий материал может быть помещен осушитель воздуха, например, в виде адсорбента влажности.

Проведенный анализ заявленного решения показал, что значительное увеличение уровня защиты от поражающих факторов взрыва различных взрывных устройств достигают за счет выполнения корпуса взрывобезопасной урны для мусора из пластичного материала с плотностью не более 0,2...1,0 и пределом прочности не более 0,5...1,0 соответственно плотности и предела прочности алюминия, с толщиной стенки не более 0,01...0,02 внутреннего диаметра вкладыша-мусоросборника, выполнения внутренней полости корпуса герметичной и заполнения ее сыпучим материалом с пористостью 0,2...0,95 и толщиной слоя не менее 0,3 внутреннего диаметра вкладыша-мусоросборника. Такая конструкция урны обеспечивает эффективную локализацию разлета осколков и кумулятивной струи, снижение интенсивности ударной волны и продуктов детонации заряда ВВ взрывного устройства без образования убойных вторичных осколков при разрушении корпуса, независимо от массы заряда ВВ и типа боевой части.

На чертеже показан общий вид взрывобезопасной урны для мусора.

Взрывобезопасная урна для мусора содержит корпус, образованный внешним цилиндром 1, внутренним цилиндром 2 и крышкой 3 с отверстием под вкладыш-мусоросборник 4. Вкладыш-мусоросборник 4, выполненный из алюминия или других легких сплавов с толщиной стенки не более 1...2 мм, располагается с воздушным зазором толщиной не менее 2...5 мм по отношению к внутреннему цилиндру 2 для предотвращения его чрезмерного нагрева в случае загорания или тления мусора во вкладыше-мусоросборнике 4. Детали 1, 2 и 3 выполнены, как правило, из пластмассы, стеклопластика или углепластика толщиной не более 2...5 мм и соединены между собой с образованием герметичного (влагонепроницаемого) пространства, в котором размещается сыпучий материал 5 - сухие песок и/или фарфоровая крошка. Сыпучий материал 5 для повышения технологичности сборки конструкции урны может быть размещен в не менее чем одной тканной, бумажной, эластичной или иной камере (не показано). Необходимость в переменной толщине слоя материала 5 может возникать при необходимости ограничения массы урны с дифференцированным сохранением защитных свойств по отдельным секторам и направлениям. Высота воздушной полости 6 должна быть не менее 1...2 см. Привязка толщин стенок корпуса и слоя сыпучего материала 5 к внутреннему диаметру вкладыша-мусоросборника 4 обусловлена максимально возможными габаритами, а, соответственно, и массой заряда ВВ взрывного устройства, которое может оказаться во вкладыше-мусоросборнике 4.

В случае взрыва урна как конструкция полностью разрушается. Сыпучий материал 5 эффективно тормозит все виды осколков. Причем, как показали экспериментальные исследования, для торможения большинства осколков достаточно слоя песка толщиной 10...15 см и более. Эффективен сыпучий материал 5 (песок и/или фарфоровая крошка), в отличие от пористого пенополиуретана или других пористых материалов, и при защите от кумулятивной струи за счет реализации эффекта непрерывного и многократного схлопывания подвижных частиц сыпучей среды за движущимися фрагментами струи. Ударная волна и продукты детонации, проходя через материал 5, теряют свою интенсивность (снижается давление и импульс во фронте волны, уменьшается скорость распространения) за счет больших потерь энергии на метание частиц песка и/или фарфоровой крошки и адиабатическое сжатие воздушных пор между этими частицами, при котором происходит перевод кинетической энергии в тепловую. Метаемые взрывом песок и/или фарфоровая крошка и фрагменты тонкостенного низкоплотного легкоразрушаемого корпуса обладают низкой поперечной нагрузкой (отношением массы к площади поперечного сечения в направлении метания) и интенсивно тормозятся воздухом, разлетаясь на расстояние всего в несколько метров от эпицентра взрыва. Необходимость в герметизации внутренней полости и осушении воздуха в ней, например, с помощью силикогеля обусловлена стремлением сохранить наличие большого количества воздушных пор в сыпучем материале 5. Воздушная полость 6 обеспечивает наличие свободной поверхности у дна корпуса и способствует уменьшению сейсмического воздействия на подстилающую поверхность. Вертикальные ребра жесткости внутри полого корпуса (не показаны) обеспечивают жесткость тонкостенной конструкции, а указанное их размещение способствует превентивному снижению поперечной нагрузки при возможном взрывном метании в процессе эксплуатации.

При этом себестоимость производства приведенной урны для мусора значительно ниже себестоимости производства наиболее близкого аналога, в конструкции которого используется большое количество легированной стали и пенополиуретана.

Таким образом, предлагаемая взрывобезопасная урна для мусора обеспечивает значительное увеличение уровня защиты от поражающих факторов взрыва различных взрывных устройств, независимо от массы заряда ВВ в них и типа боевой части, без увеличения стоимости изготовления.

Источники информации

1. Устройство для сбора мусора. - Патент РФ на полезную модель №32476, МКИ⁷ В 65 F 1/00, 2003 г.

2. Взрывостойкая урна. - Патент РФ на полезную модель №29048, МКИ⁷ В 65 F 1/00, 2003 г.

1. Взрывобезопасная урна для мусора, содержащая полый корпус с наполнителем и вкладыш-мусоросборник, отличающаяся тем, что корпус выполнен из пластичного материала с плотностью не более 0,2...1,0 и пределом прочности не более 0,5...1,0 соответственно плотности и предела прочности алюминия, а внутренняя полость корпуса выполнена герметичной и заполнена сыпучим материалом с пористостью 0,2...0,95 и толщиной слоя не менее 0,3 внутреннего диаметра вкладыша-мусоросборника.

2. Взрывобезопасная урна для мусора по п.1, отличающаяся тем, что в сыпучий материал помещен осушитель воздуха, например, в виде адсорбента влажности.

3. Взрывобезопасная урна для мусора по п.1, отличающаяся тем, что сыпучий материал размещен в не менее чем одной камере.

4. Взрывобезопасная урна для мусора по п.1, отличающаяся тем, что дно корпуса выполнено с одной или несколькими воздушными полостями.

5. Взрывобезопасная урна для мусора по п.1, отличающаяся тем, что толщина слоя сыпучего материала переменна для различных горизонтальных сечений по высоте корпуса и сечений в вертикальной плоскости, проходящих через ось симметрии корпуса.

6. Взрывобезопасная урна для мусора по п.1, отличающаяся тем, что внутри полого корпуса размещены вертикальные ребра жесткости, плоскость которых проходит на некотором удалении от оси корпуса.

7. Взрывобезопасная урна для мусора по п.1, отличающаяся тем, что корпус выполнен из пластмассы, стеклопластика или углепластика.

8. Взрывобезопасная урна для мусора по п.1, отличающаяся тем, что вкладыш-мусоросборник выполнен из алюминия или другого легкого сплава.