RU2110751C1

RU2110751C1 - Method of manufacture of blasting device with shaped charge

Info

Publication number: RU2110751C1
Application number: RU97108182A
Authority: RU
Inventors: Е.В. Антонова; В.А. Бреннер; Г.Б. Гилик; С.В. Дорофеев; Г.В. Калюжный; В.П. Купцов; Н.А. Макаровец; Д.Ю. Сазонов; В.Ю. Сладков; Ю.В. Тархов; А.Н. Чуков
Original assignee: Тульский государственный университет; ГНПП "Сплав"
Priority date: 1997-05-22
Filing date: 1997-05-22
Publication date: 1998-05-10

Abstract

FIELD: ammunition. SUBSTANCE: manufacture of blasting devices with a shaped charge. high-explosive ammunition that is subject to salvaging is opened on one side in radial section. A shaped recess is formed in explosive charge coaxially to the body and faced with metal funnel. An initiating device is installed in the body, on the side opposite the open side. EFFECT: facilitated procedure. 5 dwg

Description

Изобретение относится к способам изготовления взрывных устройств (ВУ) с кумулятивным зарядом (КЗ) и предназначено для дробления массивных металлических объектов, например, стальных и шлакочугунных скрапов, которые в значительном количестве подучаются в качестве отходов литейного производства стали и чугуна. The invention relates to methods for the manufacture of explosive devices (WU) with a cumulative charge (KZ) and is intended for crushing massive metal objects, for example, steel and slag-iron scraps, which in significant quantities are learned as waste from foundry steel and cast iron.

В настоящее время известны способы взрывной разделки массивных металлических объектов, включающие стадии предварительного формирования шпуров, их зарядку вторичными взрывчатыми вещества (ВВ) иди зарядами из них, забойку свободного объема шпуров и одновременно подрыв зарядов. По данному способу шпуры получают бурением с применением перфораторов для бурения по шлаку или прожигают резаками типа кислородное копье [1]. Currently, there are known methods of explosive cutting of massive metal objects, including the stages of preliminary formation of holes, their charging with secondary explosives (explosives) or charges from them, blocking the free volume of holes and simultaneously undermining charges. According to this method, the holes are obtained by drilling using perforators for drilling on slag or burned with oxygen-spear cutters [1].

Основным недостатком этого способа является его низкая производительность, определяемая необходимостью привязки к источнику кислорода, действующим металлургическим производствам, в условиях которых проведение взрывных работ ограничивается максимально допустимыми массами ВВ. В связи с этим недостатком в последнее время для разрушения крупногабаритных отходов металлургического производства используют взрывные технологии, предполагающие применение взрывных устройств, эффективное действие которых не требует предварительных работ (получение шпуров, а также использование энергетических и кислородных магистралей). Таким образом, основным достоинством данной технологии является возможность ее реализации в местах, удаленных от промышленных объектов. The main disadvantage of this method is its low productivity, determined by the need to bind to an oxygen source, existing metallurgical industries, under which blasting is limited to the maximum permissible masses of explosives. In connection with this shortcoming, explosive technologies have been used recently to destroy large-sized wastes of metallurgical production, involving the use of explosive devices, the effective operation of which does not require preliminary work (obtaining holes, as well as the use of energy and oxygen lines). Thus, the main advantage of this technology is the possibility of its implementation in places remote from industrial facilities.

Для реализации данной технологии необходим ассортимент ВУ с кумулятивным зарядом, которые конструктивно представляют собой корпус с размещенным в нем зарядом и металлическую облицовку определенной конфигурации, из которой в результате воздействия продуктами детонации, формируется высокоскоростной ударник, обеспечивающий надлежащее разрушение. To implement this technology, an assortment of HE with a cumulative charge is required, which constructively is a body with a charge placed in it and a metal lining of a certain configuration, from which, as a result of exposure to detonation products, a high-speed impactor is formed, which ensures proper destruction.

Основной проблемой широкого внедрения рассматриваемой технологии является высокая стоимость ВУ. The main problem of the widespread adoption of the technology under consideration is the high cost of WU.

В то же время существует важная проблема утилизации морально и физически устаревших боеприпасов, для решения которой получили широкое распространение следующие способы: высверливание, резание и дробление заряда; разрушение ультразвуком; разрушение гидравлической струей; разрушение кавитацией, выплавление с использованием теплоносителей; низкотемпературное воздействие на заряд; применение растворителей, применение реагентов. At the same time, there is an important problem of disposing of morally and physically obsolete ammunition, for the solution of which the following methods are widely used: drilling, cutting and crushing a charge; destruction by ultrasound; destruction by a hydraulic stream; destruction by cavitation, smelting using coolants; low temperature impact on the charge; use of solvents, use of reagents.

Общим недостатком перечисленных способов является достаточно сложная технология разделения корпусов боеприпасов (БП) и взрывного снаряжения (ВС), а также проблематичность полного и эффективного использования полученных компонентов в промышленности. A common disadvantage of the above methods is the rather complicated technology of separation of the shells of ammunition (BP) and explosive equipment (AF), as well as the difficulty of the full and effective use of the obtained components in industry.

В качестве примера реализации утилизации БП может служить способ расснаряжения [2], согласно которому осуществляют силовое воздействие на разрывной заряд БП с помощью поворотного скалывающего инструмента при периодическом приложении к нему статических нагрузок. В результате удается извлечь ВВ без изменения его свойств, что позволяет повторно использовать энергетические наполнители и другие элементы БП для изготовления изделий народнохозяйственного назначения (перфораторов, торпед, зарядов для дробления кумулятивных резаков и т.д.). An example of the implementation of the utilization of the power supply can be the demarcation method [2], according to which the power is applied to the explosive charge of the power supply using a rotary shearing tool with periodic application of static loads to it. As a result, it is possible to extract explosives without changing its properties, which allows the reuse of energy fillers and other BP elements for the manufacture of products for the national economy (perforators, torpedoes, charges for crushing cumulative cutters, etc.).

К недостаткам данного способа утилизации БП следует отнести сложность технологии и сложность получения конструкций изделий из утилизируемых материалов для дальнейшего использования в промышленности. Это связано с тем, что изготовление нового изделия в данном случае должно включать всю совокупность технологических операций, как и при изготовлении из исходного сырья. The disadvantages of this method of disposal of BP should include the complexity of the technology and the difficulty of obtaining designs of products from recyclable materials for further use in industry. This is due to the fact that the manufacture of a new product in this case should include the entire set of technological operations, as in the manufacture of raw materials.

Известен способ изготовления взрывных устройств с кумулятивным зарядом, принятый за прототип [3]. Сущность данного способа заключается в формировании кумулятивного заряда требуемой конфигурации, в размещении полученного заряда ВВ в корпусе, в формировании металлической кумулятивной оболочки, установке облицовки в кумулятивную выемку заряда ВВ и сборке взрывного устройства, включая размещение инициирующего устройства со стороны противоположной кумулятивной выемки. A known method of manufacturing explosive devices with a cumulative charge, adopted as a prototype [3]. The essence of this method is to form a cumulative charge of the required configuration, to place the resulting explosive charge in the housing, to form a metal cumulative shell, to install the cladding in the cumulative notch of the explosive charge and to assemble the explosive device, including placing the initiating device from the side of the opposite cumulative notch.

Задача изобретения - снижение себестоимости ВУ, используемых для дробления массивных металлических объектов. The objective of the invention is to reduce the cost of WU used for crushing massive metal objects.

Для достижения поставленной задачи в способе изготовления взрывного устройства с кумулятивным зарядом, включающем формирование кумулятивной выемки в заряде ВВ, облицовку ее металлической воронкой и установку инициирующего устройства со стороны противоположной кумулятивной воронки, в качестве исходного полуфабриката используют фугасный боеприпас, подлежащий утилизации, с одной из сторон которого вскрывают в радиальном сечении корпус с зарядом ВВ, в котором коаксиально корпусу формируют кумулятивную выемку, облицовывают ее металлической воронкой, а со стороны противоположной вскрытой стороне в корпусе устанавливают инициирующее устройство. To achieve this goal in a method of manufacturing an explosive device with a cumulative charge, including the formation of a cumulative recess in the explosive charge, lining it with a metal funnel and installing the initiating device from the opposite cumulative funnel, use high-explosive munition to be disposed of from one of the sides as the initial semi-finished product which open in radial section a housing with explosive charge, in which a cumulative recess is formed coaxially to the housing, metallic a funnel, and from the side opposite the open side, an initiating device is installed in the housing.

На фиг. 1 - 5 представлены этапы процесса изготовления взрывного устройства. Исходный фугасный боеприпас 1, подлежащий утилизации, содержит корпус 2 с зарядом взрывчатого вещества 3 и взрыватель 4. Выбор БП фугасного действия обусловлен такими его конструктивными особенностями, как относительно тонкостенный корпус и достаточно большой объем заряда ВВ. In FIG. 1 to 5 show the stages of the manufacturing process of an explosive device. The initial high-explosive ordnance 1 to be disposed of contains a casing 2 with a charge of explosive 3 and a fuse 4. The choice of high-explosive explosive action is due to its design features such as a relatively thin-walled casing and a sufficiently large amount of explosive charge.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

Из фугасного боеприпаса 1 извлекают взрыватель 4. Затем с одной из сторон фугасного боеприпаса 1 (головной или задней части) осуществляют вскрытие корпуса в радиальном сечении, проходящем через заряд ВВ. Процедура вскрытия определяется конструктивными особенностями БП и может быть реализована различными путями, например, путем свинчивания головного обтекателя или ввинтного дна, либо путем разрезания корпуса вместе с зарядом ВВ механическим или гидромеханическим способом, посредством режущего инструмента. В нашем случае головная часть БП 1 отсекается в плоскости радиального сечения I-I, обнажая торец 5 заряда ВВ 3 (фиг. 2). From the high-explosive ordnance 1, fuse 4 is removed. Then, on one side of the high-explosive ordnance 1 (head or rear), the case is opened in a radial section passing through the explosive charge. The opening procedure is determined by the design features of the PSU and can be implemented in various ways, for example, by screwing the head fairing or screw bottom, or by cutting the case together with the explosive charge mechanically or hydromechanically, using a cutting tool. In our case, the head of the PSU 1 is cut off in the plane of the radial section I-I, exposing the end face 5 of the explosive charge 3 (Fig. 2).

После вскрытия корпуса 2 на открытой торцевой поверхности 5 заряда ВВ 3 формируют кумулятивную выемку 6, располагаемую коаксиально по отношению к корпусу 2. Формирование выемки 6 также может быть реализовано различными путями, например, путем выдавливания заряда ВВ 3 на прессовом оборудовании или путем механического выдавливания в заряде ВВ 3 соответствующей полости. В последнем случае на вскрытый торец 5 заряда ВВ воздействуют режущим инструментом, осевое и вращательное движение которого обеспечивает формирование кумулятивной выемки 6 соответствующего профиля образующей. Затем кумулятивную выемку 6 облицовывают металлической воронкой 7 соответствующего профиля путем установки и фиксации ее в кумулятивной выемке 6, при этом внешняя поверхность воронки 7 ответна внутренней поверхности выемки 6 (фиг. 3 и 4). Затем в БП 1 со стороны противоположной вскрытой стороне устанавливают инициирующее устройство 8. В нашем случае инициирующее устройство устанавливают в донной части корпуса 2 (фиг. 5). After opening the housing 2 on the open end surface 5 of the explosive charge 3 form a cumulative recess 6 located coaxially with respect to the housing 2. The formation of the recess 6 can also be implemented in various ways, for example, by extruding the explosive charge 3 on the press equipment or by mechanical extrusion in the explosive charge 3 of the corresponding cavity. In the latter case, the open end face 5 of the explosive charge is affected by a cutting tool, the axial and rotational movement of which ensures the formation of a cumulative recess 6 of the corresponding profile of the generatrix. Then, the cumulative recess 6 is faced with a metal funnel 7 of the corresponding profile by installing and fixing it in the cumulative recess 6, while the outer surface of the funnel 7 is responsive to the inner surface of the recess 6 (Figs. 3 and 4). Then, in the power supply unit 1, the initiating device 8 is installed from the opposite open side. In our case, the initiating device is installed in the bottom of the housing 2 (Fig. 5).

Пример реализации предлагаемого способа. An example implementation of the proposed method.

Фугасный артиллерийский снаряд, подлежащий утилизации, калибра 203 мм, содержащий 23,4 кг тротила, вскрывали со стороны головной части путем ее отворачивания. Затем на вскрытом торце заряда ВВ формировали коническую осесимметричную кумулятивную выемку с углом раствора 30^o, боковая поверхность которой сопряжена с внутренней поверхностью корпуса. Изготавливали воронку из стали, например Ст 20. Толщина стенки кумулятивной конической воронки 2,5 мм, причем наружная поверхность воронки ответна форме выемки в заряде ВВ. Кумулятивную облицовку устанавливали в кумулятивной выемке заряда ВВ и фиксируют с помощью резьбового кольца, который вворачивают в корпус снаряда, используя для этой цели штатную резьбу, предназначенную для крепления головной части снаряда. В донной части корпуса снаряда просверливали сквозное отверстие, нарезали в нем резьбу и вворачивали типовое инициирующее устройство. В результате получали ВУ, содержащее 15,8 кг тротила (с учетом потерь ВВ, оставшегося в привинтной головной части и удаленного при формировании кумулятивной выемки). Затем осуществляли испытание ВУ для разрушения крупногабаритных чугунных глыб, например весом 10 т, имеющих форму усеченного конуса высотой до 1 м, в результате которого достигали разрушение глыбы на фракции весом до 3 т тремя взрывными устройствами.A high-explosive artillery shell to be disposed of, 203 mm caliber, containing 23.4 kg of TNT, was opened from the side of the warhead by unscrewing it. Then, at the open end of the explosive charge, a conical axisymmetric cumulative recess was formed with a solution angle of 30 ^° , the lateral surface of which is conjugated with the inner surface of the housing. A funnel was made of steel, for example, St 20. The wall thickness of the cumulative conical funnel was 2.5 mm, the outer surface of the funnel corresponding to the shape of the recess in the explosive charge. The cumulative lining was installed in the cumulative recess of the explosive charge and fixed with a threaded ring, which is screwed into the shell of the projectile, using for this purpose a standard thread designed to mount the head of the projectile. A through hole was drilled in the bottom of the shell body, a thread was cut in it and a typical initiating device was screwed. The result was a WU containing 15.8 kg of TNT (taking into account the loss of explosives remaining in the screw head and removed during the formation of the cumulative recess). Then, a WU test was carried out to destroy large cast-iron blocks, for example, weighing 10 tons, having the shape of a truncated cone up to 1 m high, as a result of which the block was broken into fractions weighing up to 3 tons with three explosive devices.

Изобретение обеспечивает повышение эффективности взрывных работ, направленных на разрушение крупногабаритных отходов металлургического производства. Повышение эффективности достигали за счет существенного снижения себестоимости взрывного устройства, изготавливаемого из боеприпасов подлежащих утилизации. При этом параллельно решается важная задача касающаяся технологии утилизации при соблюдении экологических норм. The invention improves the efficiency of blasting operations aimed at the destruction of bulky waste from metallurgical production. The increase in efficiency was achieved due to a significant reduction in the cost of an explosive device made from ammunition to be disposed of. At the same time, an important task is being solved regarding recycling technology in compliance with environmental standards.

Источники информации. Sources of information.

1. Густавсон Р. Шведская техника взрывных работ, - М.: Недра, 1977, с. 248 - 251, с. 264. 1. Gustavson R. Swedish blasting techniques, - M .: Nedra, 1977, p. 248 - 251, p. 264.

2. Заявка на изобретение РФ N 94009499/02 МКИ⁶ F 42 B 33/06, 1994.2. Application for the invention of the Russian Federation N 94009499/02 MKI ⁶ F 42 B 33/06, 1994.

3. Патент EP, 0494469 B1 МКИ⁶ F 42 B 1/036. Способ сборки снаряда с кумулятивным зарядом, содержащего точный метательный заряд. 1991.3. EP patent, 0494469 B1 MKI ⁶ F 42 B 1/036. A method of assembling a projectile with a cumulative charge containing an accurate propellant charge. 1991.

Claims

A method of manufacturing an explosive device with a cumulative charge, comprising forming a cumulative recess in the explosive charge, lining it with a metal funnel and installing an initiating device from the side opposite the cumulative funnel, characterized in that for the manufacture of an explosive device using a high-explosive ordnance to be disposed of, with one of the sides of which are opened in a radial section, a body with a charge of explosive, in which a cumulative recess is formed coaxially with the body, they clad it with a metal funnel, and from the side opposite the open side, an initiating device is installed in the housing.