RU205433U1

RU205433U1 - Заряд промежуточный

Info

Publication number: RU205433U1
Application number: RU2021103917U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Григорьевич Сергеев; Дмитрий Александрович Левушкин
Original assignee: Анатолий Григорьевич Сергеев
Priority date: 2021-02-16
Filing date: 2021-02-16
Publication date: 2021-07-14

Abstract

Полезная модель относится к взрывателям ударного действия, в частности к заряду промежуточному. Применяется для надежного и безопасного подрыва скважинных и других зарядов малочувствительных промышленных взрывчатых веществ, в том числе эмульсионных. Заряд промежуточный, состоящий из взрывчатого материала (ВМ), включающего тротил, в полимерном корпусе в виде обратного усеченного конуса с расположенными внутри него сквозным каналом с полимерной оболочкой в виде прямого усеченного конуса и гнездом с полимерной оболочкой, входные отверстия которых соединены выемкой с полимерной оболочкой, а полимерная оболочка выемки монолитно сопряжена с полимерными оболочками гнезда, сквозного канала и с полимерным днищем корпуса; и из полимерной крышки, монолитно сопряженной с полимерным ободком отверстия в крышке, отверстие которого предназначено для внешней поверхности оболочки сквозного канала, при этом полимерная крышка монолитно сопряжена с внешним полимерным ободком крышки, ободок которого соединен замком с корпусом, причем величина одностороннего угла уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, находится за пределом допустимого значения технологического одностороннего угла уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса, необходимого для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы, и соответствует отношению (ν_к/2):H_к одностороннего уклона внутренней боковой поверхности корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, отношение которого определяют в пределах от (ν/2):H до 1:10 включительно, где (ν_к/2) - абсолютная величина одностороннего уклона внутренней боковой поверхности корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса заряда промежуточного, Н_к - высота корпуса заряда промежуточного, (ν/2) - допустимая абсолютная величина одностороннего технологического уклона внутренней боковой поверхности корпуса, необходимая для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы, Н - высота корпуса при допустимой абсолютной величине одностороннего технологического уклона внутренней боковой поверхности корпуса, необходимой для беспрепятственного извлечении корпуса из пресс-формы; и высота ободка отверстия в крышке больше высоты внешнего ободка крышки, причем внутренняя поверхность ободка отверстия в крышке перекрывает зазор между внутренней поверхностью ободка отверстия в крышке и внешней поверхностью оболочки сквозного канала. ВМ содержит высокоэнергетический компонент от 24 до 78 мас. %, остальное - тротил; оболочка гнезда выполнена в виде прямого усеченного конуса и на крышке или корпусе нанесена маркировка, характеризующая заряд. В качестве высокоэнергетического компонента ВМ содержит флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН, или утилизируемые взрывчатые материалы: флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН - или составы взрывчатых веществ из утилизируемых боеприпасов или мин, в частности, состав МС, или их смеси. ВМ содержит маркирующее вещество пара-мононитротолуол. Создан заряд, который имеет удельный энергетический показатель больше чем у прототипа до 15,3% включительно, расширяет ассортимент зарядов и упрощает процесс их сборки.

Description

Полезная модель относится к взрывателям ударного действия, в частности к заряду промежуточному, который предназначен для использования с системой неэлектрического инициирования, а также инициируется от электродетонаторов, детонирующих шнуров, капсюлей-детонаторов. Применяется для надежного и безопасного подрыва скважинных и других зарядов малочувствительных промышленных взрывчатых веществ (ВВ), в том числе эмульсионных ВВ, при взрывных работах на земной поверхности.

Известны литые тротиловые заряды цилиндрической формы со сквозным каналом по оси заряда, изготавливаемые с прессованной тротиловой шашкой, применяемые в качестве взрывчатых материалов на дневной поверхности [Заряды литые тротиловые для сейсмических работ. Технические условия ОСТ 84-1367-76]. Теплота взрыва тротила 1000 ккал/кг [Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. Л., «Химия». 1973, с. 681. Приложение 20].

Известна шашка-детонатор для промышленного взрывания, содержащая сквозной канал и изготовленная методом заливки из смесевого взрывчатого материала (ВМ), включающего тротил, дополнительно снабжена гнездом диаметром 8-9 мм и глубиной 95-120 мм от торца шашки, межосевое расстояние между каналом и гнездом составляет 20-60 мм, а входные отверстия канала и гнезда соединены выемкой глубиной 6-30 мм; выемка разделена в нижней части скругленной перемычкой; ось сквозного канала совпадает с осью шашки; изготовлена из смеси, содержащей 30-40 мас. % тротила и 60-70 мас. % флегматизированного гексогена [Свидетельство на полезную модель RU №3642 от 27.12.1995]. Теплота взрыва гексогена больше тротила и равна 1300 ккал/кг [Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. Л., «Химия». 1973, с. 681. Приложение 20].

Также известна шашка-детонатор для промышленного взрывания, содержащая смесь твердого дисперсного бризантного компонента и литого тротила, выполненного со сквозным каналом и гнездом, входные отверстия которых соединены выемкой, полимерной оболочкой и полимерного диска с торца, где выполнено только отверстие сквозного канала, а взрывчатый материал дополнительно содержит мононитротолуол при следующем соотношении компонентов, мас. %: твердый дисперсный бризантный компонент 25-72; мононитротолуол 0,4-5,1; тротил остальное до 100 - при этом размер частиц твердого дисперсного бризантного компонента не более 1,4 мм. Взрывчатый материал в качестве твердого дисперсного бризантного (высокоэнергетического) компонента содержит гексоген или ТЭН [Полезная модель RU 164061 U1, 12.11.2015]. Теплота взрыва ТЭНа (тэна) больше гексогена и равна 1400 ккал/кг [Орлова Е.Ю. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. Л., «Химия». 1973, с. 681. Приложение 20].

Наиболее близкой полезной моделью (прототипом) того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности признаков является «Заряд подрывной промышленный» [Полезная модель RU 183165 U1, 10.05.2018]. Заряд подрывной промышленный, состоящий из взрывчатого материала, включающего тротил, в полимерном корпусе с выполненными гнездом с полимерной оболочкой и сквозным каналом, входные отверстия которых соединены выемкой, и с торца, где выполнено только отверстие сквозного канала, расположена крышка, при этом сквозной канал и выемка выполнены с полимерными оболочками, а полимерная оболочка выемки соединена с полимерными оболочками гнезда, сквозного канала и с полимерным днищем корпуса, причем взрывчатый материал содержит высокоэнергетический компонент в количестве от 7 до 76 мас. %, общая массовая доля влаги и летучих веществ в тротиле не более 2,1 мас. %. Взрывчатый материал в качестве высокоэнергетического компонента содержит гексоген или ТЭН, или их смеси.

Оболочка гнезда заряда выполнена в виде усеченного конуса. Внутренний диаметр сквозного канала изменяется от 15 до 17 мм.

Взрывчатый материал содержит пара-мононитротолуол концентрацией от 0,1 до 1,7 мас. % сверх 100 или содержит смесь мононитротолуола или смесь мононитротолуола с динитротолуолами от 0,2 до 2,3 мас. % сверх 100, содержащие пара-мононитротолуол более 35 мас. %.

В формуле прототипа (полезная модель RU 183165, Стр.: 8, пункт 1, сверху строчки 3-4) приведено, что с торца, где выполнено только отверстие сквозного канала, расположена крышка. Следовательно, в крышке 11, рисунок Фиг. 1, выполнено отверстие под полимерную оболочку 9 сквозного канала 10. Согласно рисунку, Фиг. 1 прототипа, полимерная крышка 11 монолитно сопряжена с полимерным ободком отверстия в крышке, отверстие которого предназначенного для внешней поверхности оболочки 9 сквозного канала 10.

В формуле прототипа (полезная модель RU 183165, Стр.: 9, пункт 7, снизу строчка 2) приведено, что внутренний диаметр сквозного канала изменяется от 15 до 17 мм. Следовательно, полимерную оболочку 9 необходимо выполнять с технологическим уклоном, образуя усеченный конус.

Соединение крышка 11, Фиг. 1 прототипа, по периферии с корпусом 1 возможно с помощью известных устройств [Лейкин Н.Н. Конструирование пластмассовых прессованных изделий. М.-Л., Изд. «Машиностроение», 1964, с. 212. Фиг. 110 б) и в)], которые можно описать следующим образом. Крышка монолитно сопряжена с внешним ободком, которая имеет внутреннее ребро, заходящее за внешнее ребро корпуса, обеспечивающее герметичное сопряжение внутреннего ребра ободка крышки с внешним ребром корпуса.

Широко известно, что одним из основных размеров, который определяет вид детали на рисунках (эскизах, чертежах) является номинальный размер. В [ГОСТ 2.307-2011 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Нанесение размеров и предельных отклонений (с поправками), п. 3.10] указано, что номинальный размер: размер, относительно которого определяются отклонения.

Полимерный корпус 1 и полимерная оболочка 9 сквозного канала 10 на рисунке, Фиг. 1 прототипа, изображены параллельно своим осям симметрии, диаметры которых являются номинальными.

Номинальный размер служит началом отсчета отклонений, относительно которого определяются предельные размеры деталей.

Известно [Лейкин Н.Н. Конструирование пластмассовых прессованных изделий. М. - Л., Изд. «Машиностроение», 1964, с. 74. Таблица 14, вторая строка сверху (рисунки)], что внутренние А и внешние В линии элементов (деталей) изделий показаны параллельно оси симметрии. Это означает, что на рисунках линии деталей изделий соответствуют их номинальным размерам.

Технологические уклоны для пластмассовых (полимерных) деталей конкретизируются при разработке пресс-форм как погрешность к изготовлению полимерных деталей.

Определим размеры технологического уклона (погрешность изготовления) боковой внутренней поверхности полимерного корпуса прототипа, высота которого равна Н=185 мм с внутренним номинальным диаметром D₁=60 мм.

В справочнике [Альшиц И.Я., Благов Б.Н. Проектирование деталей из пластмасс. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1977, с. 52, абзац 3 снизу] приведено, что минимальное значение технологического уклона для деталей из полиэтилена 30' на внутренних поверхностях.

Углу α=30' соответствует tg 30'=0,0087 [Брадис, В.М. Четырехзначные математические таблицы / 13-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2010, с. 55].

Связь тангенса угла уклона tgα с абсолютной величиной одностороннего уклона (ν/2), мм, и высотой Н, мм, элемента (корпуса) определяется [Лейкин Н.Н. Конструирование пластмассовых прессованных изделий. М.-Л., Изд. «Машиностроение», 1964, с. 77] следующей формулой:

Из формулы (1) получим, что tgα=0,0087 соответствует технологическому отношению К=(ν/2):H одностороннего уклона внутренней боковой поверхности пластмассового (полиэтиленового) корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, необходимого для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы

Для определения абсолютной величины одностороннего технологического уклона (ν/2), мм, при известных значениях высоты Н, мм, элемента и его уклона К пользуются [Лейкин Н.Н. Конструирование пластмассовых прессованных изделий. М.-Л., Изд. «Машиностроение», 1964. с. 77] следующей формулой:

Отношение К согласно (2) равно К=0,87: 100

Зная отношение 0,87:100=0,87/100 можно рассчитать минимально допустимую абсолютную величину (абсолютную погрешность литья) одностороннего технологического уклона (ν/2) внутренней боковой поверхности корпуса, беспрепятственно извлекаемого из пресс-формы.

Подставим в уравнение (3) значения величин Н=185 мм и К=0,87/100, получим (ν/2)=185 (0,87/100)=1,6 мм. В этом случае наибольший диаметр D₂ внутренней боковой поверхности корпуса прототипа будет равен D₂=D₁+1,6х2=60+1,6х2=63,2 мм.

Внутренний объем V корпуса прототипа определим с помощью следующего уравнения

Подставим в уравнение (4) численные значения величин Н=185 мм, D₁=60 мм и D₂=63,2 мм, получим V=551000 мм или V=551 см³.

Высота выемки прототипа равна 12 мм. При высоте корпуса 185 мм получим высоту сквозного канала, равную h=185-12=173 мм.

Для определения наименьших значений толщины S стенки деталей из термопластических пластмасс рекомендуется [Альшиц И.А., Благов Б.Н. Проектирование деталей из пластмасс. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1977, с. 56] уравнение

Подставим в уравнение (5) значение длины h=173 мм сквозного канала прототипа, получим толщину его стенки (оболочки) S=2,78 мм.

Наименьший внутренний диаметр сквозного канала согласно формуле полезной модели прототипа, п. 7, равен 15 мм. Следовательно, наименьший внешний диаметр полимерной оболочки сквозного канала составляет 15+2х2,78=20,6 мм.

Определим наибольший внешний (наружный) диаметр D полимерной оболочки сквозного канала прототипа, если наименьший наружный диаметр полимерной оболочки сквозного канала равен 20,6 мм.

Согласно [Альшиц И.А., Благов Б.Н. Проектирование деталей из пластмасс. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Машиностроение», 1977, с. 52, снизу абзац 3] минимальное допустимое значение технологического уклона для деталей из полиэтилена 1° на наружной поверхности.

Из книги [Брадис, В.М. Четырехзначные математические таблицы / 13-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2010, с. 55] углу, равному 1°, соответствует tgα=0,0175 или отношение 1,75/100.

Следовательно, получим уравнение.

Решим уравнение (6) относительно D, получим D=26,7 мм.

Объем V_c сквозного канала прототипа совместно с оболочкой равен прямому усеченному конусу с диаметрами оснований 20,6 и 26,7 мм и определяется по следующему уравнению:

V_c=(1/3)π173[(26,7/2)²+(26,7/2)(20,6/2)+(20,6/2)²]=76400 мм³

или V_c=76,4 см³.

Суммарный объем гнезда и выемки в прототипе совместно с оболочками равен 17,1 см³.

В этом случае объем, который занимает ВМ в полимерном корпусе, определяется по уравнению 551-76,4-17,1=457,5 см³.

Следовательно, масса ВМ в прототипе при плотности ВМ (пентолита 50/50), равная 1,58 см, будет определяться произведением

457,5х1,58=723 г.

Определим суммарную площадь Р внешней поверхности ВМ прототипа, детонационное воздействие которого прямо (при наименьшем расстоянии) направлено на малочувствительное ВВ. Площадь Р складывается из площадей внешней боковой поверхности обратного усеченного конуса ВМ, его наибольшего основания за вычетом площади сечения сквозного канала совместно с его оболочкой, имеющей наименьший внешний диметр, равный 20,6 мм, и наименьшего основания за вычетом площади сечения сквозного канала совместно с его оболочкой, имеющей наибольший внешний диаметр, равный 26,7 мм, и определяется по следующему уравнению

где L=[(H)²+(D₂/2-D₁/2)²]^1/2

Подставим в уравнение (7) численные значения величин Н=185 мм, D₂=63,2 мм, D₁=60 мм, получим площадь Р у прототипа, равный 40870 мм² или Р=408,7 см².

В этом случае удельная величина энергетического показателя прототипа (количество ВМ, приходящегося на единицу площади его внешней поверхности Р) равна 723/408,7=1,77 (г ВМ)/см².

Отклоненная ось симметрии сквозного канала 10, Фиг. 1 полезной модели RU 183165, по отношению к оси симметрии корпуса 1 усложняет процесс сборки прототипа.

В настоящее время на рынке все больше и больше появляются дешевые малочувствительные промышленные взрывчатые вещества, для инициирования которых требуются заряды с увеличенным удельным энергетическим показателем, при этом необходимо расширять ассортимент создаваемых зарядов и упрощать их сборку.

Целью создания предлагаемой полезной модели ставилась задача о получении такого заряда промежуточного, который имеет увеличенный удельный энергетический показатель по сравнению с прототипом, расширяет ассортимент создаваемых зарядов и упрощает процесс их сборки.

Для достижения такого технического результата предлагается заряд промежуточный, состоящий из взрывчатого материала, включающего тротил, в полимерном корпусе в виде обратного усеченного конуса с расположенными внутри него сквозным каналом с полимерной оболочкой в виде прямого усеченного конуса и гнездом с полимерной оболочкой, входные отверстия которых соединены выемкой с полимерной оболочкой, а полимерная оболочка выемки монолитно сопряжена с полимерными оболочками гнезда, сквозного канала и с полимерным днищем корпуса; и из полимерной крышки, монолитно сопряженной с полимерным ободком отверстия в крышке, отверстие которого предназначено для внешней поверхности оболочки сквозного канала, при этом полимерная крышка монолитно сопряжена с внешним полимерным ободком крышки, ободок которого соединен замком с корпусом, причем величина одностороннего угла уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, находится за пределом допустимого значения технологического одностороннего угла уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса, необходимого для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы, и соответствует отношению (ν_к/2):H_к одностороннего уклона внутренней боковой поверхности корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, отношение которого определяют в пределах от (ν/2):H до 1:10 включительно, где (ν_к/2) - абсолютная величина одностороннего уклона внутренней боковой поверхности корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса заряда промежуточного, Н_к - высота корпуса заряда промежуточного, (ν/2) - допустимая абсолютная величина одностороннего технологического уклона внутренней боковой поверхности корпуса, необходимая для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы, Н - высота корпуса при допустимой абсолютной величине одностороннего технологического уклона внутренней боковой поверхности корпуса, необходимой для беспрепятственного извлечении корпуса из пресс-формы; и высота ободка отверстия в крышке больше высоты внешнего ободка крышки, причем внутренняя поверхность ободка отверстия в крышке перекрывает зазор между внутренней поверхностью ободка отверстия в крышке и внешней поверхностью оболочки сквозного канала.

Отношение (ν/2):H получают на основании опытно-промышленных испытаний пресс-формы для используемого полимерного материала.

Отношение одностороннего уклона (ν_к/2):H_к внутренней боковой поверхности полиэтиленового корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, определяют в пределах 0,87:100 до 1:10 включительно, а величина одностороннего угла уклона внутренней боковой поверхности корпуса заряда промежуточного находится в пределах от 30' до 5°42'38,1'' включительно и является номинальным односторонним углом уклона.

Высота ободка отверстия в крышке больше больше высоты внешнего ободка крышки до 10 мм включительно, также ободок отверстия в крышке имеет нижний заостренный торец и внешняя поверхность ободка отверстия в крышке монолитно сопряжена с внешним кольцом.

Внешнее кольцо ободка отверстия в крышке имеет сечение в виде треугольника.

Замок представляет собой крышку, монолитно сопряженную с внешний ободком, который имеет внутреннее ребро, заходящее за внешнее ребро в верхней части корпуса, обеспечивающее герметичное сопряжение внутреннего ребра ободка крышки с внешним ребром корпуса

Толщина оболочек гнезда, выемки, сквозного канала, крышки и корпуса составляет от 0,3 до 2,9 мм и в качестве полимерного материала используют полиэтилен, или вторичный полиэтилен, или их смесь, или пропилен; взрывчатый материал содержит высокоэнергетический компонент от 24 до 78 мас. %, остальное - тротил; оболочка гнезда выполнена в виде прямого усеченного конуса и на крышке или корпусе нанесена маркировка, характеризующая заряд.

Взрывчатый материал в качестве высокоэнергетического компонента содержит флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН, или утилизируемые взрывчатые материалы: флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН - или составы взрывчатых веществ из утилизируемых боеприпасов или мин, в частности, состав МС, или их смеси.

Взрывчатый материал содержит пара-мононитротолуол концентрацией от 0,1 до 1,6 мас. % сверх 100 или содержит смесь мононитротолуолов или смесь мононитротолуолов с динитротолуолами от 0,2 до 2,3 мас. % сверх 100, содержащие пара-мононитротолуол более 34 мас. %.

Предлагаемый заряд промежуточный поясняется рисунками Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3.

Заряд промежуточный, состоящий:

- из взрывчатого материала 1, Фиг. 1, включающего тротил, в полимерном корпусе 2 в виде обратного усеченного конуса с расположенными внутри него сквозным каналом 8 с полимерной оболочкой 9 в виде прямого усеченного конуса и гнездом 3 с полимерной оболочкой 4, входные отверстия которых соединены выемкой 6 с полимерной оболочкой 7, а полимерная оболочка 7 выемки 6 монолитно сопряжена с полимерными оболочками гнезда 3, сквозного канала 8 и с полимерным днищем 5 корпуса 2;

- и из полимерной крышки 10, Фиг. 2, монолитно сопряженной с полимерным ободком 11 отверстия в крышке 10, отверстие которого предназначенного для внешней поверхности оболочки 9 сквозного канала 8, при этом полимерная крышка 10, Фиг. 3, монолитно сопряжена с внешним полимерным ободком 13 крышки 10, ободок 13 которого соединен замком Б с корпусом 2;

имеет предлагаемый односторонний угол α_к, Фиг. 1, уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса 2, выполненного в виде обратного усеченного конуса, причем угол α_к находится за пределом (больше) допустимого значения технологического одностороннего угла α уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса, необходимого для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы, и соответствует отношению (ν_к/2):H_к одностороннего уклона внутренней боковой поверхности корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, отношение которого определяют в пределах от (ν/2):H до 1:10 включительно, где (ν_к/2) - абсолютная величина одностороннего (предлагаемого) уклона внутренней боковой поверхности корпуса 2, выполненного в виде обратного усеченного конуса заряда промежуточного, Н_к - высота корпуса 2 заряда промежуточного, (ν/2) - допустимая абсолютная величина одностороннего технологического уклона внутренней боковой поверхности корпуса, необходимая для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы, Н - высота корпуса при допустимой абсолютной величине одностороннего технологического уклона внутренней боковой поверхности корпуса, необходимой для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы; и высота h₁, Фиг_.2, ободка 11 отверстия в крышке 10 больше высоты h₂, Фиг. 3, внешнего ободка 13 крышки 10, причем внутренняя поверхность ободка 11, Фиг. 2, отверстия в крышке 10 перекрывает зазор между внутренней поверхностью ободка 11 отверстия в крышке 10 с внешней поверхностью оболочки 9 сквозного канала 8. Отношение (ν/2):H получают на основании опытно-промышленных испытаний пресс-формы для используемого полимерного материала.

Отношение одностороннего уклона (ν_к/2):H_к внутренней боковой поверхности полиэтиленового корпуса 2, Фиг. 1, выполненного в виде обратного усеченного конуса, определяют в пределах от 0,87:100 до 1:10 включительно, и в этом случае величина предлагаемого одностороннего угла α_к уклона внутренней боковой поверхности корпуса 2 заряда промежуточного находится в пределах от 30' до 5°42'38,1'' включительно и является номинальным односторонним углом α_к уклона. Высота h₁, Фиг. 2, ободка 11 отверстия в крышке 10 больше высоты h₂, Фиг. 3, внешнего ободка 13 крышки 10 до 10 мм включительно, также ободок 11, Фиг. 2, отверстия в крышке 10 имеет нижний заостренный торец, и внешняя поверхность ободка 11 отверстия в крышке 10 монолитно сопряжена с внешним кольцом 12. Внешнее кольцо 12 внутреннего ободка 11 крышки 10 имеет сечение в виде треугольника.

Замок Б, Фиг. 3, представляет собой крышку 10, монолитно сопряженную с внешний ободком 13, которая имеет внутреннее ребро 15, заходящее за внешнее ребро 14 в верхней части корпуса 2, обеспечивающее герметичное сопряжение внутреннего ребра 15 ободка 13 крышки 10 с внешним ребром 14 корпуса 2.

Толщина оболочек (стенок) гнезда 3, Фиг. 1, выемки 6, сквозного канала 8, крышки 10 и корпуса 2 составляет от 0,3 до 2,9 мм и в качестве полимерного материала используют полиэтилен, или вторичный полиэтилен, или их смесь, или пропилен; взрывчатый материал 1 содержит высокоэнергетический компонент от 24 до 78 мас. %, остальное - тротил; оболочка 4 гнезда 3 выполнена в виде прямого усеченного конуса и на крышке 10 или корпусе 2 нанесена маркировка, характеризующая заряд.

Взрывчатый материал 1 в качестве высокоэнергетического компонента содержит флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН, или утилизируемый взрывчатые материалы: флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН - или составы из утилизируемых боеприпасов или мин, в частности состав МС (морская смесь), или их смеси. Взрывчатый материал 1 содержит пара-мононитротолуол концентрацией от 0,1 до 1,6 мас. % сверх 100 или содержит смесь мононитротолуолов или смесь мононитротолуолов с динитротолуолами от 0,2 до 2,3 мас. % сверх 100, содержащие пара-мононитротолуол более 34 мас. %.

Примем отношение уклона внутренней боковой поверхности корпуса 2 в виде обратного усеченного конуса для предлагаемой полезной модели, равное 1:50=0,02, которое больше отношения 0,87:100=0,0087 прототипа.

В этом случае получим отношение

Выразим величину (ν_к/2) через внутренний наибольший диаметр D_к, мм, корпуса 2, имеющий вид обратного усеченного конуса

где D₁ - внутренний наименьший диаметр боковой поверхности обратного усеченного конуса заряда промежуточного, равный внутреннему номинальному диаметру боковой поверхности корпуса прототипа, мм.

Решим совместно уравнения (8) и (9), получим

При внутреннем объеме ν_к, корпуса 2 в предлагаемом заряде промежуточном, равном внутреннему объему 551000 мм³ корпуса прототипа, определим высоту Н_к корпуса 2 предлагаемой полезной модели в виде обратного усеченного конуса из следующего уравнения

Решая совместно уравнения (10) и (11) с учетом D₁=60 мм, получим Н_к=173,93 мм.

Подставим в уравнение (10) величину Н_к=173,93, имеем D_к=66,96 мм

Высота выемки 6 заряда равна 12 мм. При высоте корпуса 173,93 мм получим, высоту сквозного канала предлагаемой полезной модели, равную 173,93-12=161,93 мм.

Подставим в формулу (5) значение длины сквозного канала h=161,93 мм, получим его толщину стенки (оболочки) 2,68 мм.

Наименьший внутренний диаметр сквозного канала равен 15 мм. Следовательно, наименьший внешний диаметр оболочки сквозного канала равен 15+2х2,68=20,4 мм.

Определим наибольший внешний (наружный) диаметр D_о полимерной оболочки 9 сквозного канала 8, если наименьший наружный диаметр полимерной оболочки 9 сквозного канала 8 равен 20,4 мм. Согласно [Альшиц И.А., Благов Б.Н. Проектирование деталей из пластмасс. Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М, «Машиностроение», 1977, с. 52, абзац 3 снизу] минимальное значение технологического уклона для деталей из полиэтилена 1° наружной поверхности.

Для угла 1°, соответствует tgα=0,0175 [Брадис, В.М. Четырехзначные математические таблицы / 13-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2010, с. 55] или отношение 1,75/100.

Следовательно, получим уравнение.

Решим уравнение (12) относительно D_о, имеем D_о=26,1 мм. Объем V_ск сквозного канала совместно с оболочкой равен усеченному конусу с внешними диаметрами 20,4 и 26,1 мм оснований. V_ск=(1/3)π161,93[(26,1/2)²+(26,1/2)(20,4/2)+(20,4/2)²]=69100 мм³ или V_ск=69,1 см³.

Объем V_ск сквозного канала с учетом толщины оболочки при отношении уклона внутренней боковой поверхности корпуса, равное 1:50, по сравнению с объемом V_c сквозного канала прототипа уменьшается на величину 76,4-69,1=7,3 см³. Следовательно, объем, который займет ВМ в решаемой задаче, соответственно увеличится на величину 7,3 см³ и будет составлять 457,5+7,3=464,8 см³.

В этом случае масса ВМ в предлагаемом заряде при плотности ВМ (пентолита 50/50) 1,58 см³ равна 464,8х1,58=734 г.

Следовательно, масса ВМ предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом при равном внутреннем объеме корпусов увеличивается на [(734-723)/723]100=1,5%.

Величине уклона 1:50 соответствует угол уклона 1°8'44,7'' [ГОСТ 8908-81. Нормальные углы и допуски углов, с. 2. Таблица 2].

Площадь Р предлагаемого заряда промежуточного складывается из площадей внешней боковой поверхности обратного усеченного конуса ВМ, его наибольшего основания за вычетом площади сечения сквозного канала совместно с оболочкой, имеющей наименьший внешний диметр, равный 20,4 мм, и наименьшего основания за вычетом площади сечения сквозного канала совместно с оболочкой, имеющей наибольший внешний диаметр, равный 26,1 мм, и определяется следующим уравнением

где L_к=[(H_к)²+(D_к/2-D₁/2)²]^1/2

Подставим в уравнение (13) численные значения Н_к=173,93 мм, D_к=66,96 мм и D₁=60 мм, получим для предлагаемой полезной модели площадь Р, равный 40180 мм² (Р=401,8 см²) для отношения одностороннего уклона 1:50 или одностороннего угла уклона α_к=1°8'44,7''. В связи с тем, что величина одностороннего угла уклона α_к=1°8'44,7'' внутренней боковой поверхности усеченного конуса корпуса заряда промежуточного больше технологического одностороннего угла уклона α=30' корпуса прототипа, то величина уклона α_к выходит за пределы угла уклона α=30' (погрешности изготовления) корпуса прототипа.

В этом случае угол уклона α_к становится номинальным и если позволяет масштаб чертежа, то корпус предлагаемого заряда выполняется на чертеже уже в виде усеченного конуса.

При массе ВМ 734 г, получим удельную величину энергетического показателя предлагаемого заряда промежуточного, равную 734/401,8=1,83 (г ВМ)/см².

Сравним полученный результат с энергетическим показателем прототипа, который равен 1,77 (г ВМ)/см². Имеем, что энергетический показатель предлагаемой полезной модели при α_к=1°8'44,7'' больше прототипа на ΔQ=100(1,83-1,77)/1,77=3,4%.

Аналогично проведем расчеты для отношений односторонних уклонов 1:20 и 1:10. Получим соответственно:

- углы уклона α_к с величинами 2°51'44,7'' и 5°42'38,1'';

- значения масс ВМ, равные 755 г и 775 г;

- увеличение массы ВМ предлагаемой полезной модели по сравнению с прототипом при равном внутреннем объеме корпусов 4,4% и 7,2%;

- площади Р с величинами 389,6 см² и 379,1 см²;

- удельные энергетические показатели, равные 1,94 (г ВМ)/см² и 2,04 (г ВМ)/см²;

- увеличение удельных энергетических показателей по сравнению с прототипом на величины 9,6% и 15,3%.

Обобщенные данные расчетов приведены в таблице «Основные сравнительные показатели прототипа и предлагаемой полезной модели».

Как видно из таблицы у предлагаемой полезной модели увеличен удельный энергетический показатель по сравнению с прототипом до 15,3%, а также расширен ассортимент зарядов.

Отношение одностороннего уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса 2, Фиг. 1, в виде обратного усеченного конуса больше 1:10 не возможно в связи с особенностями конструкции заряда промежуточного.

Отклоненная ось симметрии сквозного канала 8 по отношению к оси симметрии корпуса 2 заряда усложняет процесс сборки заряда. Для упрощения процесса сборки заряда предложено высоту h₁, Фиг. 2, ободка 11 выполнить больше (в частности больше до 10 мм) высоты h₂, Фиг. 3, внешнего ободка 13 крышки 10.

При этом внутренняя поверхность ободка 11, Фиг. 2, перекрывает зазор между внутренней поверхностью ободка 11 с внешней поверхностью оболочки 9 сквозного канала 8, создавая герметичное соединение между внутренней поверхностью ободка 11 с внешней поверхностью оболочки 9.

Нижний заостренный торец ободка 11 позволяет без большого усилия погружать ободок 11 в кристаллизуемый расплав ВМ. Внешнее кольцо 12 ободка 11 надежно закрепляет крышку 10 в застывшем ВМ, так как внешняя поверхность ободка 11 монолитно сопряжена с внешним кольцом 12, имеющим сечение в виде треугольника.

Конструкция замка Б, Фиг. 3, представляет собой крышку 10, монолитно сопряженную с внешним ободком 13, который имеет внутреннее ребро 15, заходящее за внешнее ребро 14 в верхней части корпуса 2, обеспечивающее герметичное сопряжение внутреннего ребра 15 ободка 13 крышки 10 с внешним ребром 14 корпуса 2 приведена по аналогии с соединением, изображенным в книге [Лейкин Н.Н. Конструирование пластмассовых прессованных изделий. М.-Л., Изд. «Машиностроение», 1964, с. 212. Фиг. 110 б) и в)].

В случае если ВМ содержится менее 24 мас. % высокоэнергетического компонента, то заряд существенно уменьшает мощность взрыва, если содержание высокоэнергетического компонента более 78 мас. %, то значительно увеличивается себестоимость предлагаемого заряда.

ВМ в качестве высокоэнергетического компонента содержит флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН, или утилизируемые взрывчатые материалы: флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН - или составы из утилизируемых боеприпасов или мин, в частности состав МС («морская смесь»), содержащий тротил, гексоген, алюминиевый порошок, флегматизатор различных концентраций [Инженерный справочник. Таблицы DPVA.ru, 2006 г. Таблица. Бризантные (дробящие=обычные) ВВ, 7 строка], или их смеси.

Согласно техническому регламенту Таможенного союза [TP ТС 028/2012 «О безопасности взрывчатых веществ и изделий на их основе». Решение Евразийской экономической комиссии №57 от 20.07.2012. Статья 4, п. 1] изготавливаемые взрывчатые вещества должны маркироваться: а) с целью обнаружения их путем введения маркирующих веществ.

Содержание пара-мононитротолуола (маркирующего вещества) в предлагаемом заряде связано с выполнением требований, изложенных в TP ТС 028/2012, направленных на борьбу с терроризмом.

В случае если концентрация пара-мононитротолуола в ВМ меньше 0,1 мас. % сверх 100 мас. % (меньше 0,2 мас. % смеси мононитротолуолов или смеси мононитротолуолов с динитротолуолами, содержащих пара-мононитротолуол более 34 мас. %, сверх 100 мас. %), то сложно будет обнаружить ВМ дистанционным способом для обеспечения успешной борьбы с терроризмом.

А если концентрация пара-мононитротолуола во взрывчатом материале больше 1,6 мас. % сверх 100 мас. % (больше 2,3 мас. % смеси мононитротолуолов или смеси мононитротолуолов с динитротолуолами, содержащих пара-мононитротолуол более 34 мас. %, сверх 100 мас. %), то заряд значительно увеличится по себестоимости.

Заряд промежуточный по требованию заказчика может изготавливаться массой до 5200 г.

Таким образом, поставленная задача достигнута, предлагаемый заряд промежуточный превосходит прототип: создан заряд, который имеет удельный энергетический показатель больше чем у прототипа до 15,3% включительно, расширяет ассортимент зарядов и упрощает процесс их сборки.

Claims

1. Заряд промежуточный, состоящий из взрывчатого материала, включающего тротил, в полимерном корпусе в виде обратного усеченного конуса с расположенными внутри него сквозным каналом с полимерной оболочкой в виде прямого усеченного конуса и гнездом с полимерной оболочкой, входные отверстия которых соединены выемкой с полимерной оболочкой, а полимерная оболочка выемки монолитно сопряжена с полимерными оболочками гнезда, сквозного канала и с полимерным днищем корпуса; и из полимерной крышки, монолитно сопряженной с полимерным ободком отверстия в крышке, отверстие которого предназначено для внешней поверхности оболочки сквозного канала, при этом полимерная крышка монолитно сопряжена с внешним полимерным ободком крышки, ободок которого соединен замком с корпусом, отличающийся тем, что величина одностороннего угла уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, находится за пределом допустимого значения технологического одностороннего угла уклона внутренней боковой поверхности полимерного корпуса, необходимого для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы, и соответствует отношению (ν_к/2):H_к одностороннего уклона внутренней боковой поверхности корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, отношение которого определяют в пределах от (ν/2):H до 1:10 включительно, где (ν_к/2) - абсолютная величина одностороннего уклона внутренней боковой поверхности корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса заряда промежуточного, Н_к - высота корпуса заряда промежуточного, (ν/2) - допустимая абсолютная величина одностороннего технологического уклона внутренней боковой поверхности корпуса, необходимая для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы, Н - высота корпуса при допустимой абсолютной величине одностороннего технологического уклона внутренней боковой поверхности корпуса, необходимой для беспрепятственного извлечения корпуса из пресс-формы; и высота ободка отверстия в крышке больше высоты внешнего ободка крышки, причем внутренняя поверхность ободка отверстия в крышке перекрывает зазор между внутренней поверхностью ободка отверстия в крышке с внешней поверхностью оболочки сквозного канала.

2. Заряд по п. 1, отличающийся тем, что отношение (ν/2):H получают на основании опытно-промышленных испытаний пресс-формы для используемого полимерного материала.

3. Заряд по п. 1, отличающийся тем, что отношение одностороннего уклона (ν_к/2):H_к внутренней боковой поверхности полиэтиленового корпуса, выполненного в виде обратного усеченного конуса, определяют в пределах от 0,87:100 до 1:10 включительно, а величина одностороннего угла уклона внутренней боковой поверхности корпуса заряда промежуточного находится в пределах от 30' до 5°42'38,1'' включительно и является номинальным односторонним углом уклона.

4. Заряд по п. 1, отличающийся тем, что высота ободка отверстия в крышке больше высоты внешнего ободка крышки до 10 мм включительно, также ободок отверстия в крышке имеет нижний заостренный торец, и внешняя поверхность ободка отверстия в крышке монолитно сопряжена с внешним кольцом.

5. Заряд по п. 4, отличающийся тем, что внешнее кольцо ободка отверстия в крышке имеет сечение в виде треугольника.

6. Заряд по п. 1, отличающийся тем, что замок представляет собой крышку, монолитно сопряженную с внешний ободком, которая имеет внутреннее ребро, заходящее за внешнее ребро в верхней части корпуса, обеспечивающее герметичное сопряжение внутреннего ребра ободка крышки с внешним ребром корпуса.

7. Заряд по п. 1, отличающийся тем, что толщина оболочек гнезда, выемки, сквозного канала, крышки и корпуса составляет от 0,3 до 2,9 мм и в качестве полимерного материала используют полиэтилен или вторичный полиэтилен, или их смесь, или пропилен; взрывчатый материал содержит высокоэнергетический компонент от 24 до 78 мас. %, остальное - тротил; оболочка гнезда выполнена в виде прямого усеченного конуса и на крышке или корпусе нанесена маркировка, характеризующая заряд.

8. Заряд по п. 1, отличающийся тем, взрывчатый материал в качестве высокоэнергетического компонента содержит флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН, или утилизируемые взрывчатые материалы: флегматизированный гексоген или гексоген, или октоген, или ТЭН - или составы из утилизируемых боеприпасов или мин, в частности, состав МС, или их смеси.

9. Заряд по п. 1, отличающийся тем, что взрывчатый материал содержит пара-мононитротолуол концентрацией от 0,1 до 1,6 мас. % сверх 100 или содержит смесь мононитротолуолов или смесь мононитротолуолов с динитротолуолами от 0,2 до 2,3 мас. % сверх 100, содержащие пара-мононитротолуол более 34 мас. %.