RU2771043C1 - Способ определения чувствительности к механическим воздействиям высокоэнергетических веществ - Google Patents
Способ определения чувствительности к механическим воздействиям высокоэнергетических веществ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2771043C1 RU2771043C1 RU2021110215A RU2021110215A RU2771043C1 RU 2771043 C1 RU2771043 C1 RU 2771043C1 RU 2021110215 A RU2021110215 A RU 2021110215A RU 2021110215 A RU2021110215 A RU 2021110215A RU 2771043 C1 RU2771043 C1 RU 2771043C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensitivity
- impact
- energy
- assembly
- explosives
- Prior art date
Links
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 title abstract description 34
- 230000000694 effects Effects 0.000 title abstract description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 31
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 2
- 239000003721 gunpowder Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M7/00—Vibration-testing of structures; Shock-testing of structures
- G01M7/08—Shock-testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/22—Fuels; Explosives
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Изобретение относится к исследованиям или анализам материалов особыми способами и может быть использовано для определения чувствительности к удару высокоэнергетических веществ. Изобретение позволяет расширить возможности определения чувствительности к удару штатных и перспективных ВВ без изменения их геометрических параметров. Способ определения чувствительности к удару высокоэнергетических веществ реализуется тем, что в способе определения чувствительности к удару высокоэнергетических веществ, заключающемся в том, что навеску ВВ помещают на наковальню в сборку, состоящую из поддона, муфты, наковальни и бойка, заливают маслом, затем сборку устанавливают на станину и сбрасывают груз на сборку, результатом удара становится сжатие среды и возникает всестороннее давление масла на испытуемое вещество, всестороннее давление создает «горячие точки» в испытуемом веществе и на всей его поверхности и происходит реакция, по которой определяют уровень чувствительности к механическому воздействию испытуемого вещества в неизмельченном виде, причем высокоэнергетическое вещество используют в неизмельченном виде, в сборку многоканальные или гранулированные пороха, взрывчатые вещества, бризантные или инициирующие, малогабаритные изделия, снаряженные различными высокоэнергетическими веществами, например: винтовочными или пистолетными патронами, капсюлями-детонаторами. Результат испытаний оценивается по звуковому эффекту, а также осмотру и выявлению дефектов, связанных с термохимическим разложением хотя бы в одном элементе. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.
Description
Изобретение относится к исследованиям или анализам материалов особыми способами и может быть использовано для определения чувствительности к удару высокоэнергетических веществ.
Известен метод определения характеристик чувствительности к удару, описанный в ГОСТ 4545-88. По п. 1.1 данного стандарта за твердые ВВ принимают порошкообразные, гранулированные, чешуированные, прессовочные, литьевые, эластичные пластичные ВВ и пастообразные ВВ, не способные растекаться. В данном стандарте описан способ испытания вышеуказанных веществ на чувствительность к удару. Испытание производится при помощи копра, посредством вертикального сброса груза на сборку в которой находится запрессованное ВВ.
Недостатком данного способа является выполнение операции по п. 2.2, в котором говорится о том, что пробы гранулированных, чешуированных, прессовочных и литьевых ВВ, предназначенных для испытаний, измельчают до полного прохождения через сито из цветного металла или синтетической ткани с размером стороны ячеек 0,9-1 мм. Измельчение приводит к тому, что оценить влияние каналов, пор, пустот и воздушных включений на чувствительность к удару становится невозможно.
Известен способ определения чувствительности взрывчатых веществ к механическому воздействию, описанный в патенте RU 2630340 С1. Способ определения чувствительности взрывчатых веществ (ВВ) к механическому воздействию, включающий помещение образца ВВ на наковальню, в центре которой выполнена выемка круглого сечения, проведение ударных испытаний с использованием груза с центральным бойком, характеризующегося переменными параметрами и установленного с возможностью совершения возвратно-поступательных перемещений по вертикальным направляющим, регистрацию и анализ результатов измерений, где каждый из серии исследуемых образцов ВВ помещают до испытания во вспомогательное устройство, которое устанавливают в выемку, которое представляет собой два соосно расположенных монолитных цилиндра, центрируемых внешней, разрушаемой после взрыва ВВ оболочкой, между торцами цилиндров размещают образец ВВ, при этом площадь торца каждого из цилиндров должна быть не менее полуторакратной площади пятна ВВ, в качестве груза, характеризующегося переменными параметрами, используют груз, который закрепляют на постоянной высоте, при этом массу груза меняют в диапазоне от 0,1 кг до 25 кг с шагом не более 0,5 кг, скорость движения груза для всех испытуемых образцов ВВ поддерживают постоянной.
Недостатком данного способа является наличие разрушаемой оболочки, что приводит резкому сбросу давления, а значит снижению достоверности данных о чувствительности ВВ к механическим воздействиям.
Задачей данного изобретения является создание способа определения чувствительности высокоэнергетических веществ к механическим воздействиям, в частности к удару. Повышение достоверности достигается за счет отсутствия механической деформации или измельчения испытуемых веществ в процессе испытаний.
Техническим результатом изобретения является повышение достоверности результатов испытаний, определяющих чувствительность высокоэнергетических веществ к механическим воздействиям, к удару в частности, сохранение исходного состояния испытуемых веществ, с их исходной структурой, в процессе испытаний, позволяющего получить результаты, максимально приближенные к реальным условиям, а также возможность определения чувствительности к удару штатных и перспективных ВВ.
Технический результат настоящего изобретения достигается тем, что в способе определения чувствительности взрывчатых веществ к механическому воздействию, включающем помещение образца ВВ на наковальню, проведение испытаний с использованием груза с центральным бойком, особенность заключается в том, что образец ВВ помещают на наковальню в сборку, состоящую из поддона, муфты, наковальни и бойка (поясняется фиг. 1), сборку наполняют маслом, затем сборку устанавливают на станину и с определенной высоты сбрасывают груз на сборку. В качестве образца ВВ могут быть использованы взрывчатые вещества различных структур, видов и/или габаритов.
В заявленном способе определения чувствительности к удару высокоэнергетических веществ, навеску ВВ помещают на наковальню в сборку, состоящую из поддона, муфты, наковальни и бойка, заливают маслом, затем сборку устанавливают на станину и сбрасывают груз на сборку, результатом удара становится сжатие среды и возникает всестороннее давление масла на испытуемое вещество, всестороннее давление создает «горячие точки» в испытуемом веществе и на всей его поверхности и происходит реакция, по которой определяют уровень чувствительности к механическому воздействию испытуемого вещества в неизмельченном виде. Высокоэнергетическое вещество используют в неизмельченном виде.
Данный способ позволяет определять чувствительность к удару высокоэнергетических веществ разных видов и габаритов, например,: многоканальных или гранулированных порохов, взрывчатых веществ, бризантных или инициирующих, а также малогабаритных изделий, снаряженных различными высокоэнергетическими веществами, например: винтовочными или пистолетными патронами, капсюлями-детонаторами.
Результат испытаний оценивается по звуковому эффекту, а также осмотру и выявлению дефектов, связанных с термохимическим разложением хотя бы в одном элементе.
Данный способ поясняется Фиг. 1. Перечень позиций, указанных на Фиг. 1.: 1 - навеска неизмельченного высокоэнергетического вещества; 2 - масло; 3 - боек; 4 - наковальня; 5 - муфта; 6 -поддон; 7 - станина; 8 - груз.
Пример № 1
Согласно схеме, указанной на Фиг. 1 была собрана испытательная сборка. Для испытания, в качестве испытуемого высокоэнергетического вещества взяты трубчатые пороховые элементы с каналами.
Навеска трубчатых пороховых элементов пороха для испытаний составляла от 10 до 13 грамм. После сбрасывания груза производилась разборка и производилась оценка испытаний.
Результат испытаний оценивался по звуковому эффекту, а также осмотру и выявлению дефектов, связанных с термохимическим разложением хотя бы в одном элементе. Результаты экспериментов показывали, что очаги разложения находятся преимущественно в каналах и обнаруживаются по потемнению каналов в не разрушившихся пороховых элементах (ПЭ).
Судить о срабатывании можно по наличию дыма при разборке бомбы с испытательной сборкой. В каналах с остановившимся горением присутствовали очаги реакции в виде расширения каналов, в которых начиналось горение.
Пример № 2
В качестве примера проводились испытания для определения влияния воздушных включений в каналах ПЭ на чувствительность к механическому воздействию (удару). Испытаниям подвергались образцы высокоэнергетического вещества - тротила и Гранипора ФМ в следующих состояниях.
1. Исходное состояние - ПЭ без какой-либо предварительной обработки.
2. Проба пороховых элементов с каналами, принудительно освобожденными от масла - каналы продували потоком воздуха, а торцы ПЭ запечатывали пластилином.
3. Проба пороховых элементов с каналами, принудительно заполненными маслом - перемешивание в масле под вакуумом.
4. Проба эталонного высокоэнергетического вещества - тротил чешуированный.
Установлено, что термическое разложение начинается с разогрева воздушных пузырьков и дальнейшему выгоранию пороха вдоль каналов с различной интенсивностью. Анализ разрушенных образцов показал, что горение происходит именно по каналам. Признаки термического разложения тротила проявлялись в потемнении чешуек и дымлении при вскрытии сборки после испытаний.
В ходе испытаний не было зафиксировано полного сгорания или взрывчатого превращения образцов высокоэнергетического вещества, сопровождавшихся звуковым эффектом. Наличие жидкого рабочего тела способствует отводу тепла из зоны горения. Максимальная высота сброса принималась равной 1 м, минимальная - 0,1 м.
Наибольшей чувствительностью обладают ПЭ каналы, которых были заполнены воздухом и запечатаны пластилином. Как и было предсказано математическим моделированием, срабатывание испытуемых образцов высокоэнергетических веществ наблюдалось при малых высотах (на минимальной установленной высоте сброса 0,1 м было получено значение частности 8%), а нижний предел установить не удалось (по всей видимости это значение составляет менее 0,05 м). Верхний предел находится на уровне 0,6 м. Меньшей чувствительностью обладал оригинальный Гранипор - ФМ. Нижний предел можно принять за 0,1 м, верхний составлял 0,7 м. Далее по шкале чувствительности находится оригинальный артиллерийский порох 12/7 флегматизированный маслом в вакууме. Нижний предел принят за 0,3 м. Верхний предел - 0,8 м. Наименьшей чувствительностью обладает тротиловая чешуйка. Нижний предел принят за 0,4 м. Верхний предел - 0,9 м.
Полученные данные позволяют провести сравнительный анализ чувствительности различных высокоэнергетических веществ к удару.
Предложенный способ определения чувствительности к удару высокоэнергетических веществ позволяет значительно повысить достоверности результатов испытаний благодаря сохранению исходного состояния испытуемых веществ в процессе испытаний, позволяющего получить результаты, максимально приближенные к реальным условиям, в отличие от известных способов с механической деформацией или измельчением испытуемых веществ.
Предложенный способ также позволяет расширить возможности определения чувствительности к удару штатных и перспективных ВВ без изменения их геометрических параметров.
Claims (2)
1. Способ определения чувствительности взрывчатых веществ к механическому воздействию, включающий помещение образца ВВ на наковальню, проведение испытаний с использованием груза с центральным бойком, отличающийся тем, что образец ВВ помещают на наковальню в сборку, состоящую из поддона, муфты, наковальни и бойка, сборку наполняют маслом, затем сборку устанавливают на станину и с определенной высоты сбрасывают груз на сборку.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве образца ВВ принимают взрывчатые вещества различных структур, видов и/или габаритов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021110215A RU2771043C1 (ru) | 2021-04-12 | 2021-04-12 | Способ определения чувствительности к механическим воздействиям высокоэнергетических веществ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021110215A RU2771043C1 (ru) | 2021-04-12 | 2021-04-12 | Способ определения чувствительности к механическим воздействиям высокоэнергетических веществ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2771043C1 true RU2771043C1 (ru) | 2022-04-25 |
Family
ID=81306207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021110215A RU2771043C1 (ru) | 2021-04-12 | 2021-04-12 | Способ определения чувствительности к механическим воздействиям высокоэнергетических веществ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2771043C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116298178A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-06-23 | 北京航天试验技术研究所 | 含能材料测试系统及方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2119903C1 (ru) * | 1997-10-29 | 1998-10-10 | Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) | Пиротехнический состав, детонирующий под действием ударно-волновых нагрузок |
| CN104267169A (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 西安近代化学研究所 | 一种火炸药机械感度测量用加压装置 |
| RU2630340C1 (ru) * | 2016-08-11 | 2017-09-07 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ определения чувствительности взрывчатых веществ к механическому воздействию |
-
2021
- 2021-04-12 RU RU2021110215A patent/RU2771043C1/ru active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2119903C1 (ru) * | 1997-10-29 | 1998-10-10 | Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) | Пиротехнический состав, детонирующий под действием ударно-волновых нагрузок |
| CN104267169A (zh) * | 2014-09-18 | 2015-01-07 | 西安近代化学研究所 | 一种火炸药机械感度测量用加压装置 |
| RU2630340C1 (ru) * | 2016-08-11 | 2017-09-07 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ определения чувствительности взрывчатых веществ к механическому воздействию |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116298178A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-06-23 | 北京航天试验技术研究所 | 含能材料测试系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2771043C1 (ru) | Способ определения чувствительности к механическим воздействиям высокоэнергетических веществ | |
| CN108088949A (zh) | 一种用于对流燃烧对燃烧转爆轰影响的实验装置及方法 | |
| CN107655936A (zh) | 一种传爆药临界点火压力测量装置 | |
| CN107632043A (zh) | 一种炸药弱冲击点火阈值测试装置和方法 | |
| RU2485599C1 (ru) | Стенд для исследования запирающей способности забоек взрывных скважин | |
| CN108982245A (zh) | 弹体装药冲击剪切模拟试验装置 | |
| McShane et al. | A laboratory-scale buried charge simulator | |
| Balagansky et al. | Numerical simulation of Composition B high explosive charge desensitization in gap test assembly after loading by precursor wave | |
| Bouma et al. | Shear Initiation of Al/MoO3‐Based Reactive Materials | |
| CN106198918A (zh) | 用于实现二次加载的落锤撞击试验装置 | |
| Clarke et al. | Bubble-type’vs ‘shock-type’loading from buried explosives | |
| Scott | Effect of particle size on shock initiation of PETN, RDX, and Tetryl | |
| Mespoulet et al. | Strain rate sensitivity of autoclaved aerated concrete from quasi-static regime to shock loading | |
| Ma et al. | Specimen size effect of explosive sensitivity under low velocity impact | |
| Proud et al. | Recent trends in research on energetic materials at Cambridge | |
| Lefrancois et al. | Characterizing responses to insults from energetic materials | |
| Sućeska et al. | Sensitivity of Explosives | |
| Reaugh et al. | Computer simulations to study the post-ignition violence of HMX explosives in the Steven Test | |
| Pedersen et al. | Initiation of grain dust explosions by heat generated during single impact between solid bodies | |
| Napadensky et al. | The behavior of explosives at impulsively induced high rates of strain | |
| Goga et al. | A quantitative method of comparative assessment of primers ignition performances | |
| CN111982808B (zh) | 一种表征不敏感单质炸药摩擦感度的方法和装置 | |
| Shchetinin | Estimation of the mechanical sensitivity of solid explosives by the disintegrating-shell method | |
| Glascoe et al. | PBXN-9 ignition kinetics and deflagration rates | |
| Sandusky et al. | Instrumentation of Slow Cook‐Off Events |