Способ расснаряжения боеприпасов, наполненных гексогеносодержащими взрывчатыми веществами, и установка для его осуществления

Способ расснаряжения боеприпасов, наполненных гексогеносодержащими взрывчатыми веществами, и установка для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области расснаряжения боеприпасов (БП), преимущественно наполненных гексогеносодержащими взрывчатыми веществами (ВВ).

Известен способ извлечения ВВ из корпуса БП (патент РФ №2173830, F42В 33/00, опубликован 20.09.2001), который заключается во вскрытии корпуса БП и гидрорезке ВВ путем формирования в нем струями воды осевого канала диаметром, равным (3÷4)d_о, и винтового паза, достигающего поверхности корпуса БП. Диаметр (d_o) осевого и боковых сопел равен 0,6 мм, следовательно, осевой канал имеет диаметр, равный (1,8÷2,4) мм.

Недостатком данного способа является то, что геометрические размеры насадка, в котором выполнены сопла, несоизмеримы с диаметром осевого канала и при его перемещении произойдет контакт с поверхностью заряда, а отсутствие контроля за величиной усилия насадка на поверхность заряда приводит к аварийной ситуации.

Известен способ для раскомплектования корпусов, наполненных ВВ (Германия, патент №4010757, F42D 5/04, опубликован 01.08.1991), основан на дроблении заряда ВВ, находящегося в корпусе БП, водой под высоким давлением путем подачи ее через вращающиеся сопла на неподвижное ВВ или через сопла, установленные стационарно, а корпус с зарядом ВВ при этом вращается относительно сопел, с последующим сбором и разделением смеси ВВ и воды.

Данный способ осуществляется с помощью известного из того же патента устройства, содержащего полый вал с подводящим каналом внутри, на конце которого, обращенном к ВВ, расположены радиальные и осевые сопла. Дополнительно к соплам на конце вала установлена режущая кромка (нож).

Недостатками приведенных выше способа и устройства для его осуществления является отсутствие контроля и управления за технологическими параметрами процесса расснаряжения, а наличие режущей кромки при отсутствии контроля за величиной усилия при ее контакте с поверхностью заряда приводит к аварийной ситуации.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению, относящемуся к способу расснаряжения БП с алюминизированными гексогеносодержащими зарядами, является способ по евразийскому патенту №001061, F42В 33/06, F42D 5/04, С06В 21/00, опубликован 30.10.2000).

Этот способ заключается в том, что на заряд воздействуют центральной и периферийной струями жидкости, подаваемой под давлением через сопла, постоянно измеряют температуру извлекаемой смеси ВВ и жидкости с помощью датчика и в случае превышения заданного значения температуры смеси прекращают подачу жидкости.

В том же патенте описана установка для расснаряжения БП, принятая за прототип, содержащая узел крепления БП, привод его вращения, подвижную в осевом направлении полую штангу с сопловым блоком (СБ) на конце, обращенном к заряду, привод осевого перемещения полой штанги, камеру для приема смеси ВВ и жидкости, систему очистки жидкости, систему контроля и управления, а сопловые головки СБ расположены под углом и асимметрично относительно продольной оси полой штанги с СБ.

Общим недостатком способа расснаряжения БП и устройства для его осуществления является неконтролируемое перемещение полой штанги с СБ, что повышает опасность процесса расснаряжения и снижает его эффективность.

Задачей заявляемых изобретений является повышение безопасности и эффективности расснаряжения БП, наполненных гексогеносодержащими ВВ.

Поставленная задача решается путем выбора интервалов оптимальных параметров перемещения штанги с СБ и контроля этих величин с целью недопущения воздействия СБ на поверхность заряда с усилием выше предельно допустимого значения.

Для получения названного технического результата в предлагаемом способе, включающем воздействие на поверхность заряда центральной и периферийной струй жидкости, подаваемой под давлением через подвижный в осевом направлении сопловой блок с сопловыми головками и форсунками, с последующим сбором и разделением смеси ВВ и жидкости, процесс расснаряжения ведут поэтапно путем воздействия центральной и или периферийной струй жидкости, причем в начале процесса в заряде образуют полость центральной струей жидкости, которую подают под давлением в течение 30-90 с из сопловой головки СБ, установленного на расстоянии 10-15 мм от торцевой поверхности заряда, далее процесс ведут центральной и периферийной струями при заданной скорости поступательного перемещения полой штанги с СБ, при контакте которого, минимум как один раз, с поверхностью заряда допускают предельное усилие его воздействия величиной не более 0,7 кг, после чего СБ ускоренно отводят на 10-15 мм и спустя 5-10 с его поступательно перемещают к донной части корпуса БП, где в течение 20-30 с с момента остановки СБ вымывают ВВ и окончательно очищают внутреннюю поверхность корпуса БП от ВВ при ускоренном перемещении СБ к его начальному положению со скоростью, в 3-4 раза превышающей скорость его поступательного перемещения.

Для достижения названного технического результата предлагается установка, которая, как и наиболее близкая к ней, известная по евразийскому патенту №001061, содержит узел крепления БП, привод его вращения, подвижную в осевом направлении полую штангу, на конце которой, обращенном к заряду, установлен СБ с сопловыми головками, расположенными под углом и асимметрично относительно продольной оси полой штанги, и форсунками, привод осевого перемещения полой штанги с СБ, камеру для приема смеси ВВ и жидкости, устройство разделения смеси ВВ и жидкости, систему очистки жидкости, систему контроля и управления. В отличие от известной предлагаемая установка дополнительно содержит датчик начального положения полой штанги с СБ, датчик контроля скорости вращения БП, которые связаны с системой контроля и управления, устройство контроля предельных усилий, установленное на полой штанге, и параллельно которой установлен стержень, снабженный направляющей втулкой и соединенный через нее траверсой с полой штангой через устройство контроля предельных усилий, корпус последнего и направляющая втулка стержня снабжены копирами, на пути перемещения которых установлены и связаны с системой контроля и управления датчик включения и отключения насосов подачи жидкости, датчик конечного положения СБ, датчик контроля скорости и величины перемещения СБ, датчик касания СБ поверхности заряда.

Система контроля и управления включает блок задания и регулирования скорости вращения БП, блок задания и регулирования скорости перемещения полой штанги с СБ.

Сопловая головка для подачи центральной струи жидкости расположена под углом 7-35° к продольной оси полой штанги с СБ, а сопловая головка для подачи периферийной струи - под углом 40-65° к продольной оси полой штанги с сопловым блоком.

Выбирая разные углы расположения сопловых головок и параметры скорости вращения БП и скорости перемещения СБ, получают заданный гранулометрический состав с минимальным содержанием мелкой фракции, что сокращает расходы на восстановление утилизируемого ВВ для дальнейшего его использования в промышленности.

Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежами, на которых изображены:

на фиг.1 - общий вид установки;

на фиг.2 - расположение сопловых головок в СБ;

на фиг.3 - циклограмма поэтапной работы установки.

Предлагаемый способ осуществляется в следующей последовательности.

Боеприпас устанавливают в узел 1 крепления и вращают его с заданной скоростью, например 15-140 об/мин (в зависимости от калибра БП), перемещают полую штангу 3 с сопловым блоком 4 (фиг.3, поз. 1) со скоростью, например, 20-120 мм/мин, к торцевой поверхности заряда, подают жидкость под давлением, например, 63-160 МПа в СБ 4, который устанавливают на расстоянии 10-15 мм от поверхности заряда, и в течение 30-90 с центральной струей, подаваемой из сопловой головки 27, расположенной под углом 7-35° к продольной оси полой штанги с СБ, образуют полость в заряде (фиг.3, поз. 2), находящемся в оживальной части корпуса БП, затем перемещают СБ 4 в образовавшуюся полость и вымывают заряд центральной и периферийной струями (фиг.3, поз.3), последнюю из которых подают из сопловой головки 28, расположенной под углом 40-65° к продольной оси полой штанги с СБ. При контакте СБ 4, минимум как один раз, с поверхностью заряда, имеющего локальную плотность больше средней, допускают предельное усилие его воздействия на поверхность заряда величиной не более 0,7 кг, при достижении которого СБ 4 отводят на расстояние 10-15 мм от нее со скоростью большей, чем скорость подачи, и в течение 5-10 с вымывают заряд центральной и периферийной струями (фиг.3, поз.4), после чего перемещают сопловой блок 4 к донной части корпуса БП, где останавливают его на 20-30 с и полностью вымывают заряд с донной части корпуса БП (фиг.3, поз.5), а окончательно очищают внутреннюю поверхность корпуса при ускоренном перемещении СБ 4 к его начальному положению со скоростью, которая в 3-4 раза больше скорости подачи (фиг.3, поз.6-7).

В процессе расснаряжения БП в камере 9 собирают смесь ВВ и жидкости, которую по трубопроводу 37 подают в устройство 10 разделения, где ВВ отделяют от жидкости и направляют на переработку и приготовление промышленных взрывчатых составов, а жидкость по трубопроводу 40 поступает в систему 11 очистки, где ее очищают и по трубопроводу 41 возвращают к сопловым головкам 27 и 28, а по трубопроводу 34 и межтрубному пространству полой штанги 3 - к форсункам 29.

Предлагаемая установка для расснаряжения БП, наполненных гексогеносодержащими ВВ, содержит узел 1 крепления БП (фиг.1), привод 2 его вращения, полую штангу 3 с СБ 4 (фиг.1 и 2) на конце, обращенном к заряду, установленную с возможностью осевого перемещения от электродвигателя 5 через редуктор 6, и передачу "винт-гайка" 7, траверсу 8, камеру 9 для приема смеси ВВ и жидкости, устройство 10 разделения смеси ВВ и жидкости, систему 11 очистки жидкости, устройство 12 контроля предельных усилий, соединенное через гайку 13 с полой штангой 3, систему 14 контроля и управления и связанные с ней датчик 15 начального положения полой штанги 3 с СБ 4, датчик 16 контроля скорости вращения БП, датчик 17 включения и отключения насосов высокого давления и охлаждающей жидкости, датчик 18 конечного положения полой штанги с СБ, датчик 19 контроля скорости и величины перемещения полой штанги 3 с СБ 4, датчик 20 касания СБ с поверхностью заряда.

Устройство 12 контроля предельных усилий включает корпус 21, в котором установлена пружина 22, допустимая величина усилия воздействия которой установлена с помощью гайки 13. Полая штанга 3 установлена соосно с корпусом БП с помощью стержня 23, расположенного в направляющей втулки 24, которая установлена в траверсе 8. На направляющей втулке 24 размещен копир 25, а на корпусе 21 устройства 12 контроля предельных усилий - копир 26. На пути перемещения копира 26 установлен датчик 20 касания СБ с поверхностью заряда, а на пути перемещения копира 25 - датчик 15 начального положения полой штанги 3 с СБ 4, датчик 17 включения и отключения насосов высокого давления и охлаждающей жидкости и датчик 18 конечного положения полой штанги с СБ.

Сопловой блок 4 (фиг.2) содержит две сопловые головки 27 и 28 и две форсунки 29. Сопловая головка 27 предназначена для подачи центральной струи жидкости под высоким давлением и расположена под углом 7-35° к продольной оси полой штанги, а сопловая головка 28 - для подачи периферийной струи жидкости под высоким давлением и расположена под углом 40-65° к продольной оси полой штанги. Форсунки 29 предназначены для подачи на поверхность заряда охлаждающей жидкости.

Сопловые головки 27 и 28 через водоподводящие каналы трубопроводом 30 соединены с насосом 31 высокого давления, для контроля работы которого установлен манометр 32, а форсунки 29 через межтрубное пространство 33 соединены трубопроводом 34 с насосом 35, для контроля работы которого установлен манометр 36.

Камера 9 для приема смеси ВВ и жидкости трубопроводом 37 соединена с установкой 10 разделения смеси ВВ и жидкости, последняя трубопроводом 38 связана с насосом 39 и трубопроводом 40 - с системой 11 очистки жидкости, которая трубопроводом 41 соединена с насосом 31 высокого давления и с насосом 35 для подачи охлаждающей жидкости.

Система 14 контроля и управления связана с приводом 2 вращения БП и с электродвигателем 5 привода перемещения полой штанги.

Установка работает следующим образом.

Подготовленный к расснаряжению боеприпас устанавливают в узел 1 крепления БП. Нажатием кнопки пульта управления (на чертеже не показан) подают сигнал в систему 14 контроля и управления, которая включает привод 2 вращения БП с заданной скоростью, например 15-140 об/мин (в зависимости от калибра БП), и электродвигатель 5 привода осевого перемещения полой штанги 3 с сопловым блоком 4, которая совершает поступательное перемещение (фиг.4, поз.1), например, со скоростью 20-120 мм/мин от начального положения, при котором копир 25 находится на уровне датчика 15, до тех пор пока копир 25 не окажется на уровне датчика 17 включения насосов, который срабатывает, когда СБ окажется на расстоянии 10-15 мм от поверхности заряда, а система 14 контроля и управления отключает электродвигатель 5 привода перемещения штанги и центральной струей образуют полость в заряде в течение 30-90 с (фиг.3, поз.2). По истечении этого времени система 14 контроля и управления включает электродвигатель 5 и полая штанга 3 с СБ 4 поступательно перемещается (фиг.3, поз.3), а при контакте СБ с поверхностью заряда и воздействии его с усилием более 0,7 кг копир 26, расположенный на корпусе 21 устройства 12 контроля предельных усилий, достигает датчика 20 касания сопловым блоком поверхности заряда, сигнал с которого поступает в систему 14 контроля и управления, которая подает команду на реверс электродвигателя 5, и штангу 3 с СБ 4 отводят на расстояние 10-15 мм от поверхности заряда (фиг.3, поз.4), а через 5-10 с на электродвигатель 5 подается команда на поступательное перемещение полой штанги с сопловым блоком 4, которая перемещается, если СБ не встретится с поверхностью заряда, локальная плотность которого больше средней плотности, до датчика 18 конечного положения СБ, при срабатывании которого система 14 контроля и управления отключает электродвигатель 5 привода перемещения полой штанги 3 с сопловым блоком 4 и в течение 20-30 с вымывают заряд с донной части корпуса БП (фиг.3, поз.5), после чего включают электродвигатель 5 и штангу с СБ ускоренно выводят из корпуса БП (фиг.3, поз.6-7) со скоростью, в 3-4 раза больше скорости подачи, а при достижении копиром 25 датчика 17 включения и отключения насосов высокого давления и охлаждающей жидкости отключают насосы 31 и 35 и привод 2 вращения БП. При срабатывании датчика 15 начального положения полой штанги с СБ, когда копир 15 достигает его положения, отключают электродвигатель 5 привода перемещения штанги с СБ. На этом заканчивают процесс расснаряжения БП, в течение которого смесь извлеченного ВВ и жидкости из корпуса БП собирается в камере 9, из которой по трубопроводу 37 поступает в устройство 10 разделения, где ВВ отделяют от жидкости и направляют на переработку и приготовление промышленных ВС, а жидкость насосом 39 подают в трубопровод 40, по которому она поступает в систему 11 очистки, а из нее по трубопроводу 41 возвращается к сопловым головкам 27 и 28, а по трубопроводу 34 и межтрубному пространству полой штанги 3 - к форсункам 29.

Пример реализации:

Боеприпас, например, калибра 152 мм, наполненный гексогеносодержащими ВВ массой 6,5 кг, плотностью около 1,7 г/см³, расснарядили при следующих технологических режимах:

давление на выходе из насоса, МПа	160
расход рабочей жидкости, л/мин	12
приведенный диаметр сопловой головки, мм	1
скорость вращения БП, об/мин	34
скорость подачи полой штанги с СБ, мм/мин	55
время, в течение которого образуют полость в заряде, с	90
время, в течение которого вымывают ВВ в донной части
корпуса БП, с	30
время, за которое расснаряжают БП, мин	12

1. Способ расснаряжения боеприпасов, наполненных гексогеносодержащими взрывчатыми веществами, включающий воздействие на поверхность заряда центральной и периферийной струями жидкости, подаваемой под давлением через сопловые головки, расположенные в сопловом блоке, подвижном в осевом направлении, с последующим сбором и разделением смеси взрывчатого вещества и жидкости, отличающийся тем, что процесс расснаряжения ведут поэтапно, в начале процесса в заряде взрывчатого вещества образуют полость центральной струей жидкости, которую подают под давлением в течение 30-90 с из сопловой головки соплового блока, который устанавливают на расстоянии 10-15 мм от поверхности заряда, далее процесс ведут центральной и периферийной струями при поступательном перемещении соплового блока, а при его контакте, как минимум один раз, с поверхностью заряда и достижении величины предельного усилия воздействия, сопловой блок ускоренно, со скоростью превышающей его поступательное перемещение, отводят на 10-15 мм и через 5-10 с возобновляют его поступательное перемещение к донной части корпуса боеприпаса, в течение 20-30 с с момента остановки соплового блока вымывают заряд и окончательно очищают внутреннюю поверхность корпуса боеприпаса при ускоренном перемещении соплового блока из корпуса боеприпаса к его начальному положению.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что допускают предельное усилие воздействия соплового блока на поверхность заряда ВВ величиной не более 0,7 кг.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что центральную струю подают из сопловой головки, расположенной под углом 7-35° к продольной оси полой штанги с сопловым блоком.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что периферийную струю подают из сопловой головки, расположенной под углом 40-65° к продольной оси полой штанги с сопловым блоком.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что сопловой блок из корпуса боеприпаса перемещают к начальному положению со скоростью в 3-4 раза превышающей скорость его поступательного перемещения.

6. Установка для расснаряжения боеприпасов, наполненных гексогеносодержащими взрывчатыми веществами, содержащая узел крепления боеприпаса, привод его вращения, подвижную в осевом направлении полую штангу, на конце которой, обращенном к заряду, установлен сопловой блок с сопловыми головками, расположенными под углом и асимметрично относительно продольной оси полой штанге с сопловым блоком, и с форсунками, привод осевого перемещения полой штанги с сопловым блоком, камеру для приема смеси взрывчатого вещества и жидкости, установку разделения смеси взрывчатого вещества и жидкости, систему очистки жидкости, систему контроля и управления, отличающаяся тем, что она дополнительно включает датчик начального положения полой штанги с сопловым блоком, датчик контроля скорости вращения боеприпаса, которые связаны с системой контроля и управления, устройство контроля предельных усилий, которое установлено на полой штанге, параллельно последней размещен стержень, снабженный направляющей втулкой и соединенный через нее траверсой с полой штангой через устройство контроля предельных усилий, корпус которого и направляющая втулка стержня снабжены копирами, на пути перемещения которых установлены и связаны с системой контроля и управления датчик включения и отключения насосов подачи жидкости, датчик контроля скорости и величины перемещения соплового блока, датчик касания соплового блока с поверхностью заряда, датчик конечного положения соплового блока.

7. Установка по п.6, отличающаяся тем, что система контроля и управления включает блок задания и регулирования скорости вращения боеприпаса, блок задания и регулирования скорости и величины перемещения полой штанги с сопловым блоком.

8. Установка по п.6, отличающаяся тем, что устройство контроля предельных усилий рассчитано на предельно допустимое усилие величиной не более 0,7 кг.

9. Установка по п.6, отличающаяся тем, что сопловая головка для подачи центральной струи жидкости расположена под углом 7-35° к продольной оси полой штанги с сопловым блоком.

10. Установка по п.6, отличающаяся тем, что сопловая головка для подачи периферийной струи жидкости расположена под углом 40-65° к продольной оси полой штанги с сопловым блоком.