RU2167135C2 - Method for manufacture of charges from composite solid propellant - Google Patents
Method for manufacture of charges from composite solid propellant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167135C2 RU2167135C2 RU99117123A RU99117123A RU2167135C2 RU 2167135 C2 RU2167135 C2 RU 2167135C2 RU 99117123 A RU99117123 A RU 99117123A RU 99117123 A RU99117123 A RU 99117123A RU 2167135 C2 RU2167135 C2 RU 2167135C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- mass
- charges
- fuel mass
- mold
- Prior art date
Links
Landscapes
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области изготовления зарядов из смесевого твердого ракетного топлива (СРТТ), а конкретно - к технологии приготовления топливной массы и формования зарядов с применением вертикальных смесителей со съемными корпусами. The present invention relates to the field of manufacture of charges from mixed solid rocket fuel (SRTT), and in particular to a technology for preparing the fuel mass and forming charges using vertical mixers with removable bodies.
При изготовлении зарядов из топливных масс актуальным является обеспечение качества зарядов и способы, которыми качество достигается. In the manufacture of charges from fuel masses, it is relevant to ensure the quality of charges and the ways in which quality is achieved.
Анализ патентной литературы показывает, что в производстве зарядов из СРТТ широкое распространение получили способы и оборудование, включающие применение вертикальных смесителей планетарного типа (ВСПТ) со съемными передвижными корпусами. В большинстве имеющихся патентов защищены конструктивные особенности смесительного и вытеснительного оборудования и лишь немного патентов связано со способами приготовления топливной массы и формования зарядов. An analysis of the patent literature shows that in the production of charges from SRTT methods and equipment are widely used, including the use of vertical planetary type mixers (VSPT) with removable movable bodies. Most of the available patents protect the design features of mixing and displacement equipment and only a few patents relate to methods for preparing the fuel mass and forming charges.
Известны, например, способы производства зарядов (патент США N 3807272, патент ФРГ N 2303065), в которых в числе отличительных признаков описаны средства для создания вакуума в заполняемых корпусах ракетных двигателей. Вытеснение топливной массы из смесителей в описываемых способах проводится с помощью гидравлических систем вытеснения. Known, for example, are methods for producing charges (US Pat. No. 3,807,272, West Germany Patent No. 2,303,065), in which, among the distinguishing features, means for creating a vacuum in fillable rocket engine housings are described. The displacement of the fuel mass from the mixers in the described methods is carried out using hydraulic displacement systems.
В патенте США N 3562364, взятом авторами за прототип, описан процесс дистанционной заливки высокоэнергетической топливной массы в корпус двигателя из смесителя. Процесс включает в себя этапы введения компонентов, приготовления топливной массы в смесителе, отсоединения съемного корпуса от перемешивающих устройств, помещения подвижного вытеснительного диска на зеркало массы при одновременном вакуумировании пространства между подвижным диском и топливной массой, тем самым обеспечивая прижатие подвижного диска к зеркалу топливной массы и удаление воздуха между ними, открытия под действием вакуума сливного клапана, формования зарядов в вертикально расположенную пресс-форму путем подачи топливной массы сверху в корпус двигателя при вукуумировании с дистанционным контролем количества слитой топливной массы для оценки конца формования весовым способом и полимеризации заряда под давлением. По рассматриваемому способу уровень вязкости перерабатываемых топливных масс находится в пределах 20-1000 Па•с. Применение вакуума связано с обеспечением качества зарядов по монолитности. In US patent N 3562364, taken by the authors for the prototype, describes the process of remotely pouring high-energy fuel mass into the engine housing from the mixer. The process includes the steps of introducing components, preparing the fuel mass in the mixer, disconnecting the removable housing from the mixing devices, placing the movable displacing disk on the mass mirror while evacuating the space between the movable disk and the fuel mass, thereby ensuring that the movable disk is pressed against the fuel mass mirror and removing air between them, opening a drain valve under the action of vacuum, forming charges into a vertically located mold by feeding fuels second mass on top of the motor housing when vukuumirovanii remote control amount for fusion fuel mass estimates weighted end spinning method and the polymerization pressure charge. According to the method under consideration, the level of viscosity of the processed fuel mass is in the range of 20-1000 Pa • s. The use of vacuum is associated with ensuring the quality of charges in terms of solidity.
К недостаткам данного способа следует отнести:
1. Температурный режим перемешивания компонентов не обеспечивает высокое качество смешения, особенно для масс с вязкостью ниже 500 Па•с.The disadvantages of this method include:
1. The temperature regime of mixing the components does not provide high quality mixing, especially for masses with a viscosity below 500 Pa • s.
2. Применение вакуума как при установке вытеснительного диска, так и при формовании зарядов выдвигает дополнительные требования к обеспечению герметичности оборудования, повышается вероятность образования дефектов в заряде из-за возможности прососа воздуха под действием вакуума, а учитывая необходимость работы аппаратов и пресс-форм под избыточным давлением, значительно усложняет конструктивное исполнение технологического оборудования и пресс-формы, требует применение барокамер и дополнительных уплотнительных элементов. 2. The use of vacuum both during the installation of the displacing disk and during the formation of charges puts forward additional requirements for ensuring the tightness of equipment, the likelihood of defect formation in the charge is increased due to the possibility of air leakage under the action of vacuum, and given the need for the apparatus and molds to work under excess pressure, significantly complicates the design of technological equipment and molds, requires the use of pressure chambers and additional sealing elements.
3. Способ формования подачей топливной массы сверху, как правило, требует наличия в пресс-формах в дальнейшем удаляемых прибыльных объемов и не обеспечивает получение бездефектных зарядов без вакуумирования пресс-формы. 3. The molding method by supplying the fuel mass from above, as a rule, requires the presence of removable profitable volumes in the molds and does not provide defect-free charges without evacuating the mold.
4. Весовой контроль не позволяет с высокой точностью определить конец заполнения зарядов из-за наличия допусков в размерах корпусов и технологической оснастки, что может привести к недозаполнению пресс-форм. 4. Weight control does not allow to determine with high accuracy the end of charge filling due to the presence of tolerances in the dimensions of the cases and technological equipment, which can lead to underfilling of molds.
Технической задачей настоящего изобретения является разработка способа изготовления зарядов из смесевого твердого ракетного топлива, в котором при обеспечении качества зарядов по монолитности (исключение воздушных включений) применение вакуума сведено к минимуму. An object of the present invention is to develop a method for manufacturing charges from a mixed solid rocket fuel, in which the use of vacuum is minimized while ensuring the quality of charges in terms of solidity (exclusion of air inclusions).
На достигаемый технический результат влияют следующие существенные признаки:
- порядок дозирования компонентов, параметры смешения, вакуумирования и формования топливной массы;
- скорость опускания съемного корпуса при расстыковке его со смесительной головкой, исключающая капсуляцию воздуха при извлечении мешалок;
- конструктивные особенности поршня гидравлической системы вытеснения и параметры ведения процесса, исключающие капсуляцию воздуха под поршнем, при опускании его на зеркало массы;
- параметры формования зарядов в размер путем подачи топливной массы в пресс-форму снизу с регулируемой производительностью;
- способы создания и поддержания избыточного давления в пресс-форме в конце формования и при полимеризации.The achieved technical result is affected by the following essential features:
- the dosing order of the components, the parameters of mixing, evacuation and molding of the fuel mass;
- the lowering speed of the removable housing when undocking it with the mixing head, excluding the encapsulation of air when removing the mixers;
- design features of the piston of the hydraulic displacement system and process parameters, excluding the encapsulation of air under the piston, when lowering it on the mass mirror;
- parameters of the formation of charges in size by feeding the fuel mass into the mold from below with adjustable performance;
- methods of creating and maintaining excess pressure in the mold at the end of molding and during polymerization.
Возможность осуществления поставленной технической задачи при использовании вертикальных смесителей планетарного типа достигается способом изготовления зарядов из СРТТ, представленным на чертеже и заключающимся в дозировании в съемный корпус (1) ВСПТ жидковязких компонентов через расходную емкость (2) и мерник (3), транспортировании и подсоединении съемного корпуса к смесительной головке (4), дистанционном дозировании порошкообразных компонентов (окислитель и т.д.) с использованием разгрузителя (5), автоматических весов (6), барабанного питателя (7) и сепаратора (8), дистанционном дозировании отвердителя с помощью емкости (9) и мерника (10) (в случае использования термореактивных связующих), перемешивании и вакуумировании топливной массы, отсоединении съемного корпуса с приготовленной топливной массой и транспортировании его на фазу формования, подсоединении съемного корпуса к поршневой гидравлической системе вытеснения (11) и к установке дистанционного заполнения (12), формовании и полимеризации зарядов. The ability to carry out the technical task when using vertical planetary type mixers is achieved by the method of manufacturing charges from SRTT, shown in the drawing and consisting in dosing into a removable housing (1) VSPT of liquid-viscous components through a supply tank (2) and a measuring device (3), transporting and connecting a removable housing to the mixing head (4), remote dosing of powdered components (oxidizing agent, etc.) using a unloader (5), automatic scales (6), drum a mixer (7) and a separator (8), remote dosing of the hardener using a container (9) and a measuring device (10) (in the case of using thermosetting binders), stirring and evacuating the fuel mass, disconnecting the removable housing with the prepared fuel mass and transporting it to the phase molding, connecting the removable housing to the piston hydraulic displacement system (11) and to the installation of remote filling (12), molding and polymerisation of charges.
В процессе приготовления топливной массы и формования зарядов необходимый для каждого конкретного заряда температурный режим поддерживается за счет теплоносителя, подаваемого в рубашку съемного корпуса. Для улучшения вымешанности массы процесс смешения проводится при температуре 20-35oC с последующим прогревом топливной массы перед формованием до температуры 50-70oC как в смесителе, так и в установке заполнения.In the process of preparing the fuel mass and forming the charges, the temperature regime required for each specific charge is maintained by the coolant supplied to the jacket of the removable housing. To improve the kneading of the mass, the mixing process is carried out at a temperature of 20-35 o C followed by heating the fuel mass before molding to a temperature of 50-70 o C both in the mixer and in the filling unit.
Качество зарядов по монолитности в предлагаемом способе обеспечивается за счет:
- исключения капсуляции воздуха при смешении топливной массы и отсоединении съемного корпуса;
- исключения капсуляции воздуха в топливной массе при подсоединении корпуса смесителя с топливной массой к поршневой гидравлической системе вытеснения и формовании зарядов;
- создания и поддержания избыточного давления в пресс-форме после формования и отсоединения (отсечки) ее от установки заполнения, а также при полимеризации заряда.The quality of charges in terms of solidity in the proposed method is ensured by:
- exclusion of air capsulation when mixing the fuel mass and detaching the removable housing;
- exceptions for capsulation of air in the fuel mass when the mixer housing with the fuel mass is connected to a piston hydraulic displacement and charge forming system;
- creating and maintaining excess pressure in the mold after molding and disconnecting (cutting off) it from the filling unit, as well as during charge polymerization.
Первое обеспечивается вакуумированием массы при смешении и регулированием скорости извлечения мешалок, что достигается путем ступенчатого опускания съемного корпуса со скоростью, соизмеримой со скоростью стекания топливной массы с мешалок, с выдержкой в течение 5-10 минут на каждой ступени для затекания топливной массой полостей, создаваемых мешалками при их извлечении. The first is provided by evacuating the mass during mixing and by controlling the speed of extraction of the mixers, which is achieved by stepwise lowering the removable housing at a speed comparable to the rate of draining of the fuel mass from the mixers, with a holding time of 5-10 minutes at each stage for the fuel mass to fill the cavities created by the mixers when removing them.
Исключение капсуляции воздуха при подсоединении корпуса смесителя к поршневой гидравлической системе вытеснения и формование зарядов решается как за счет конструктивных особенностей поршня гидравлической системы вытеснения, так и за счет ведения процесса по выбранным в предложенном способе параметрам. Удаление воздуха из-под поршня гидравлической системы вытеснения при опускании его на зеркало массы проводится не за счет вакуума, как это предусмотрено в прототипе, а через систему каналов с самозапирающимися клапанами и систему канавок, расположенных на контактируемой с массой поверхности поршня, при изменении скорости опускания поршня в двухступенчатом режиме. На первой ступени скорость опускания поршня составляет 0,08 - 0,1 м/мин, на второй ступени за 0,10-0,15 м до зеркала массы скорость опускания поршня уменьшается в 6-8 раз. The exclusion of air capsulation when connecting the mixer body to the piston hydraulic displacement system and the formation of charges is solved both due to the design features of the piston of the hydraulic displacement system, and due to the process according to the parameters selected in the proposed method. The removal of air from under the piston of the hydraulic displacement system when lowering it onto the mass mirror is carried out not due to vacuum, as provided in the prototype, but through a system of channels with self-locking valves and a system of grooves located on the piston surface that is in contact with the mass when the lowering speed changes piston in two-stage mode. At the first stage, the lowering speed of the piston is 0.08 - 0.1 m / min, at the second stage, 0.10-0.15 m to the mass mirror, the lowering speed of the piston is reduced by 6-8 times.
Существенной особенностью предлагаемого способа, направленной на обеспечение качества зарядов по монолитности, является формование зарядов заданных геометрических размеров без прибыльных объемов (формование в размер) путем подачи топливной массы в пресс-форму снизу без вакуумирования последней и с регулируемой производительностью. При этом исключение капсуляции воздуха в топливной массе достигается эвакуацией воздуха из вертикально установленной пресс-формы через каналы самозапирающихся клапанов для стравливания воздуха и систему канавок к данным клапанам, расположенным в верхней части пресс-формы. Производительность при формовании (скоростные параметры формования) регулируется скоростью опускания поршня гидравлической системы вытеснения, причем соотношение производительности при формовании входного участка и основной пресс-формы составляет 1:10-15 в зависимости от геометрических размеров, конфигурации заряда и реологических характеристик топливной массы. Регулирование производительности осуществляется через систему регулирования давления масла в гидроцилиндре перемещения поршня гидравлической системы вытеснения и систему контроля перемещения поршня, оттарированную в единицах массы. Контроль конца формования ведется по повышению и стабилизации давления топливной массы в пресс-форме или массопроводе установки заполнения. An essential feature of the proposed method, aimed at ensuring the quality of charges in terms of solidity, is the formation of charges of a given geometric size without profitable volumes (molding to size) by feeding the fuel mass into the mold from below without evacuating the latter and with adjustable performance. In this case, the exclusion of air capsulation in the fuel mass is achieved by evacuating air from a vertically mounted mold through the channels of self-locking valves for bleeding air and the groove system to these valves located in the upper part of the mold. The productivity during molding (high-speed molding parameters) is governed by the lowering speed of the piston of the hydraulic displacement system, and the ratio of productivity during molding of the inlet section and the main mold is 1: 10-15 depending on the geometric dimensions, charge configuration, and rheological characteristics of the fuel mass. Performance regulation is carried out through a system for regulating the oil pressure in the hydraulic cylinder of the piston displacement of the hydraulic displacement system and a piston displacement control system calibrated in units of mass. The control of the end of the molding is carried out to increase and stabilize the pressure of the fuel mass in the mold or mass line of the filling unit.
Величина создаваемого в пресс-форме в конце формования избыточного давления топливной массы должна обеспечивать его сохранение на всех фазах технологического процесса с момента прекращения подачи топливной массы (отсечки) до установки заряда на полимеризацию с учетом возможного понижения давления при охлаждении заполненной пресс-формы при проведении подготовительных операций к полимеризации, транспортировании и установке на полимеризацию. Сохранение избыточного давления топливной массы в пресс-форме исключает подсос воздуха, тем самым обеспечивая изготовление монолитных (без воздушных включений) зарядов. Избыточное давление создается как за счет давления поршня гидравлической системы вытеснения при вытеснении топливной массы, так и за счет перемещения элементов пресс-форм, например: отсекателей или каналообразующей оснастки, при закрытии пресс-формы величина избыточного давления составляет 0,5-1,0 МПа. The value of the excess fuel mass pressure created in the mold at the end of molding should ensure that it remains at all phases of the process from the moment the fuel mass is cut off (cut-off) until the charge is set for polymerization, taking into account a possible decrease in pressure during cooling of the filled mold during preparatory operations for polymerization, transportation and installation for polymerization. The preservation of excess pressure of the fuel mass in the mold eliminates air leakage, thereby ensuring the production of monolithic (without air inclusions) charges. Overpressure is created both due to the pressure of the piston of the hydraulic displacement system during the displacement of the fuel mass, and due to the movement of the mold elements, for example: cut-offs or channel-forming equipment, when the mold is closed, the excess pressure is 0.5-1.0 MPa .
Избыточное давление в пресс-форме при полимеризации обеспечивается за счет разности температур формования и полимеризации, причем температурные режимы полимеризации превышают температуру топливной массы при формовании на 5-30oC, при этом избыточное давление в пресс-форме, определяемое техническими характеристиками корпуса, не должно превышать 1,5-8,0 МПа.The excess pressure in the mold during polymerization is ensured by the difference in temperature of molding and polymerization, and the temperature conditions of polymerization exceed the temperature of the fuel mass during molding by 5-30 o C, while the excess pressure in the mold, determined by the technical characteristics of the housing, should not exceed 1.5-8.0 MPa.
Предлагаемый способ формования с положительным результатом прошел опытную проверку на заводе им. С.М. Кирова. The proposed method of molding with a positive result has passed an experimental test at the plant. CM. Kirov.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99117123A RU2167135C2 (en) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Method for manufacture of charges from composite solid propellant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU99117123A RU2167135C2 (en) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Method for manufacture of charges from composite solid propellant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2167135C2 true RU2167135C2 (en) | 2001-05-20 |
| RU99117123A RU99117123A (en) | 2001-07-20 |
Family
ID=20223551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU99117123A RU2167135C2 (en) | 1999-08-04 | 1999-08-04 | Method for manufacture of charges from composite solid propellant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2167135C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626353C2 (en) * | 2015-12-08 | 2017-07-26 | Алексей Геннадьевич Ребеко | Method for manufacturing solid-fuel rocket engine charging from mixed rocket fuel |
| RU2660101C1 (en) * | 2017-07-14 | 2018-07-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз") | Method of making composite solid rocket propellant charge |
| RU2683081C1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-03-26 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Mixed solid rocket fuel charges manufacturing method |
| RU2716124C1 (en) * | 2019-10-09 | 2020-03-05 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Device for mixing components of explosive composition and molding articles therefrom |
| RU2740588C1 (en) * | 2020-08-11 | 2021-01-15 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method of making an article from explosive composition |
-
1999
- 1999-08-04 RU RU99117123A patent/RU2167135C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2626353C2 (en) * | 2015-12-08 | 2017-07-26 | Алексей Геннадьевич Ребеко | Method for manufacturing solid-fuel rocket engine charging from mixed rocket fuel |
| RU2660101C1 (en) * | 2017-07-14 | 2018-07-04 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Федеральный центр двойных технологий "Союз" (ФГУП "ФЦДТ "Союз") | Method of making composite solid rocket propellant charge |
| RU2683081C1 (en) * | 2018-01-10 | 2019-03-26 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Mixed solid rocket fuel charges manufacturing method |
| RU2716124C1 (en) * | 2019-10-09 | 2020-03-05 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Device for mixing components of explosive composition and molding articles therefrom |
| RU2716124C9 (en) * | 2019-10-09 | 2021-05-25 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Complex for mixing components of explosive composition and molding articles therefrom |
| RU2740588C1 (en) * | 2020-08-11 | 2021-01-15 | Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Алтай" | Method of making an article from explosive composition |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107000047A (en) | Mold pump | |
| US3590906A (en) | Cold-box resin-bonded foundry core-making machine | |
| RU2167135C2 (en) | Method for manufacture of charges from composite solid propellant | |
| CN208580302U (en) | A kind of silica gel dispensing apparatus | |
| CN105980119B (en) | For the method for ceramic component casting | |
| US3154618A (en) | Method of and apparatus for effecting a succession of pressure casting operations with castable resins | |
| CN102452123B (en) | Ceramic body and forming method thereof, and ceramic product | |
| US8309001B2 (en) | Method of de-aerating a high-viscosity paste charge | |
| CN104772832A (en) | Epoxy resin vacuum stirring speed control system | |
| US3356130A (en) | Injection molding apparatus for making ceramic cores or the like | |
| EP0084841B1 (en) | Method and apparatus for blowing cores etc. | |
| CN101249700A (en) | Differential-pressure vacuum injection molding technique | |
| RU2621800C1 (en) | Method for producing mixed firm rocket fuel | |
| US5636680A (en) | Method and device for terminating the casting process after non-gravity casting of moulds, especially green-sand moulds, particularly with easily oxidable metals or metal alloys | |
| EP0316541A1 (en) | Method for casting powder into a compact and apparatus therefor | |
| KR940003249B1 (en) | Process and plant for realizing the running-in of a fluid comprising an explosible component | |
| RU2276125C1 (en) | Method of mixing of the components of the explosive composition and molding the article out of the mixture | |
| CN211590589U (en) | Full-automatic hot-pressing type grouting forming machine | |
| US5746953A (en) | Casting method for forming a resin molding | |
| RU2226520C2 (en) | Method to manufacture charges out of mixed solid rocket propellant | |
| RU99117123A (en) | METHOD FOR MANUFACTURING CHARGES FROM MIXED SOLID FUEL | |
| CN220982846U (en) | Molding sand sample preparation device | |
| US3476847A (en) | Method for making ceramic articles | |
| JPS633906A (en) | Dehydrating molding method of slurry powder material | |
| RU2238254C1 (en) | Method of preparing charge of blended rocket solid fuel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160805 |