Импульсная формовка

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)

Кафедра машины и технология литейного производства

Семестровая работа

на тему: «Импульсная формовка»

Содержание

модель конструкция отливка

Введение

1. Развитие отечественной импульсной формовки

2. Работа импульсной машины

3. Импульсная формовка взрывом

4. Октоген - как взрывчатое вещество

Список использованных источников

Введение

Основную массу фасонных отливок из различных литейных сплавов изготовляют в разовых песчаных формах. Для получения таких форм используют специальную модельно-опочную оснастку, необходимую для получения частей формы, стержней и их сборки. Комплект модельно-опочной оснастки включает: модели и модельные плиты для изготовления по ним частей формы, стержневые ящики для изготовления стержней, вентиляционные плиты для образования вентиляционных каналов в стержнях, плоские и фигурные (драйеры) сушильные плиты для сушки стержней, опоки, приспособления для контроля формы в процессе сборки, а также холодильники, штыри для соединения опок и другой инструмент.

Моделями называют приспособления, предназначенные для получения в литейных формах полостей, конфигурация которых соответствует изготовляемым отливкам.

Для машинной формовки модели монтируют на специальных плитах, которые называют модельными плитами. Для серийного производства данной отливки используем одностороннюю наборную плиту (модель, расположенную только на одной верхней стороне, крепят к плите болтами по ГОСТ 20342-74).

В условиях серийного производства отливок используются металлические модели и плиты. Они имеют следующие преимущества: долговечность, большую точность и более гладкую рабочую поверхность. Их используют при машинной формовке, которая предъявляет определенные требования к конструкции и качеству модельной оснастки. Материалом для модели данной отливки, а также для плиты служит сталь марки Ст 15Л (высокая прочность и износостойкость).

Конструкция модельной плиты зависит главным образом от типа машины, на которой будет изготовляться полуформа, конструкции отливки, получаемой по данному модельному комплекту. Модельная плита по периметру имеет вентиляционные отверстия (венты), необходимые для удаления воздуха при импульсной формовке. Количество вент определяется соотношением , диаметр венты 5-6мм.

Для фиксирования опоки на плите они имеют 2 штыря: центрирующий (0290-2506 ГОСТ 20122-74), который предохраняет опоку от смещений в горизонтальном направлении, и направляющий, предохраняющий опоку от смещений относительно поперечной оси плиты. Конструкция стержневого ящика зависит от формы и размеров стержня и способа его изготовления. По конструкции стержневые ящики подразделяют на неразъемные (вытряхные) и разъемные.

Выбор направления заполнения ящика смесью зависит, прежде всего, от метода изготовления стержня, а также от установки каркасов и холодильников.

В серийном производстве применяют металлические стержневые ящики. Их делают чаще разъемными с горизонтальным и вертикальным разъемом. Для изготовления стержней данной отливки применяем пескодувный способ. Для пескодувных машин применяют разъемные стержневые ящики. При заполнении смесью они испытывают избыточное давление воздуха, абразивное действие песчано-воздушной струи, а также усилие поджима ящика к надувному соплу машины, поэтому они должны обладать повышенной жесткостью, прочностью, быть герметичными по плоскости разъема и наддува.

Для производства данной отливки в условиях серийного производства и импульсной формовки применим опоки для автоматических линий. Такие опоки имеют усиленные стенки без вентиляционных отверстий. Особенностью опок для формовки на автоматических линиях является их не взаимозаменяемость, т.е. опоки для низа и верха разные. Опока для низа не имеют втулок для скрепляющих штырей. Вместо втулок опока низа имеет коническое отверстие, в котором закрепляется штырь.

Опока верха имеет и направляющую втулки. Для сушки стержней применяем сушильные плиты с ровной опорной поверхностью. Основное требование к ним максимальная жесткость конструкции при минимальной массе. Для выхода газа из стержней в плитах предусмотрена система отверстий.

Для выполнения в стержне вентиляционных каналов применяют вентиляционные плиты. Вентиляционные каналы в стержне всегда должны быть расположены вполне определенно, особенно, если они являются частью общей вентиляционной системы.

Шаблоны предназначены для контроля размеров стержней и форм, предварительной сборки нескольких стержней в один общий узел, проверки установки стержней в форме и так далее.

1. Развитие отечественной импульсной формовки

Отличительной особенностью славянского национального сознания было и остается постоянное равнение на Запад - в постоянном стремлении “догнать и перегнать” мы позволили Западу воплотить другой известный лозунг - “делай, как Я!”. Многие отечественные технические решения получали “право на жизнь” только после признания и широкого внедрения за рубежом, возвращаясь к отечественному потребителю через 5-10 лет.

Дело не столько в утраченном приоритете, как в том, чтобы, анализируя прошлые ошибки, мы сегодня не совершали новых.

До 50-х годов основным направлением в механизации и автоматизации изготовления литейных форм из песчано-глинистых смесей являлось внедрение машин и линий, в которых процесс формообразования осуществлялся с помощью одного из известных способов - встряхивание, прессование, или сочетание встряхивания с подпрессовкой. При этом надо заметить, что если процесс механизации и автоматизации всех операций при изготовлении формы достиг довольно высокого уровня, то качество форм и отливок не всегда отвечало повышающимся к ним требованиям.

В настоящее время во всем мире больше заинтересованы в качестве отливок, чем в их количестве. Улучшенное качество, более высокая размерная точность и снижение веса отливок - все эти условия являются очень важными для литейного производства.

Возрастающее требование к качеству форм и отливок заставляло искать другие, нетрадиционные способы изготовления форм.

В связи с этим в конце 50-х годов в одном из институтов в городе Минске проводились экспериментальные работы по изготовлению литейных форм в опоках с размером в свету 300х200 мм с использованием сжатого воздуха давлением до 1,2 МПа.

На основании полученных удовлетворительных результатов сотрудниками Крематорского НИИПТмаша были проведены эксперименты по уплотнению смеси в опоках 1000х1000 мм с использованием воздуха высокого давления (до 10 МПа).

Так в начале 60-х годов родился принципиально новый технологический процесс изготовления литейных форм. Процесс основан на принципе кратковременного, ударного воздействия сжатого воздуха на поверхность смеси, находящейся в технологической емкости (опоке). Этот процесс был назван - “воздушно-импульсный способ уплотнения смеси” (ВИФ - воздушно-импульсная формовка).

Способ изготовления полуформ был запатентован в США, ФРГ, Франции, Италии, Великобритании. Однако из-за неопытности наших патентных служб (в патентах были указаны пределы избыточного давления воздуха более 2 МПа) спустя 15 лет фирма Георг Фишер обошла эти патенты, указав избыточное давление до 2 МПа.

В этот период наряду с развитием ВИФ воздухом высокого давления ряд отечественных институтов (Минский НИИАВТОПРОМ, Московский ВТУЗ ЗИЛ, Московский автомеханический институт), а также зарубежные фирмы (BMD, Georg Fisher) развивали направление по уплотнению смеси взрывом газо-воздушной смеси. Этот способ не нашел широкого промышленного применения из-за сложности подбора технологических параметров, пожароопасности и экологических требований.

Развитие отечественного оборудования шло от приспосабливания импульсной головки к существующим встряхивающим машинам. Однако после создания первого же образца пришлось от этого направления отказаться, так как при усложнении формовочного оборудования (подвод головки, скрепление с опокой) выигрыша в производительности и ликвидации ручного труда нет. Поэтому в дальнейшем все развитие шло по пути создания самостоятельных установок и линий.

Опередив зарубежные фирмы на 15 лет в создании этого способа изготовления форм, коллектив НИИПТмаш начал разрабатывать и внедрять установки и линии импульсной формовки. Начиная с 1968 г оборудование импульсной формовки для опок от 700х800мм до 2000х3000мм было, внедрено на ряде предприятий:

Ш “ЭЗТМ” (г. Электросталь);

Ш “Октябрь” (г. Краснодар);

Ш “Желдормаш” (г. Армавир);

Ш “Славтяжмаш” (г. Славянск);

Ш “НКМЗ”, (г. Краматорск);

Ш “СКМЗ”, (г. Краматорск);

Ш “ЖЗТМ”, (г. Мариуполь);

Ш “БСЗ”, (г. Брянск);

Ш Ясногорский машзавод;

Ш Устькаменогорский машзавод и др.

Импульсной формовкой на уровне экспериментальных работ занимались и продолжают заниматься многие другие институты и предприятия, однако, не имея промышленного опыта эксплуатации, большинство работ оканчивались на уровне экспериментов и создания опытных образцов.

Распад СССР привел к распаду многих институтов и предприятий. Не избежал этой участи и Крематорский НИИПТмаш. Сотрудники института, занимавшиеся импульсной формовкой, выделились в самостоятельное предприятие НПО ДОНМЕТ-ИМПУЛЬС.

Новые экономические условия потребовали искать пути сокращения стоимости разрабатываемого оборудования. В связи с этим пришлось отказаться от воздуха высокого давления (6,0-10,0 МПа) и перейти на сетевое давление (0,5-0,6 МПа). Это позволило отказаться от приобретения компрессоров высокого давления, специальных ресиверов и трубопроводов. Одновременно с этим перевели работу механизмов установок и линий с гидравлики на пневматику, вследствие чего отпала необходимость установки достаточно громоздких и дорогих маслостанций. Все оборудование выполняется в наземном исполнении, без подвалов и сложных дорогих фундаментов.

При переходе с высокого давления воздуха на сетевое сотрудниками НПО ДОНМЕТ-ИМПУЛЬС разработана принципиально новая конструкция импульсной головки, не имеющая ни отечественных, ни зарубежных аналогов. На конструкцию получены патенты России и Украины.

Необходимость разработки новой конструкции головки и клапана диктовалась имеющимся отрицательным опытом при воспроизведении аналогов рабочих клапанов импульсной головки фирмы Georg Fisher (металлическая тарелка с полиуретановым покрытием). Так, например, Мелитопольский завод “Автоцветлит” при ремонте формовочного оборудования фирмы Georg Fisher пытался самостоятельно изготовить тарельчатый клапан. Однако, из-за нестабильности технических характеристик полиуретана завод вынужден был приобретать клапана у фирмы. Аналогичный отрицательный опыт копирования клапана фирмы Georg Fisher имеют другие предприятия. Промышленное опробование в условиях действующего производства (ПО “Киевтрактородеталь” им. Лепсе и Донецкий завод “Электроремонт”) показало непригодность западных технических решений к условиям Отечественных предприятий - на обоих заводах поставленное оборудование демонтировано.

Учитывая неудачный опыт слепого копирования западных технических решений перед НПО ДОНМЕТ-ИМПУЛЬС в рамках Программы ускоренного развития машиностроения Украины (1992-93гг.) была поставлена задача создания гаммы формовочных автоматов на базе воздушно-импульсной (5 -6 атм.) головки, отвечающей следующим требованиям:

Ш обеспечение гарантированной надежности в работе;

Ш обеспечение оптимального сочетания высокой скорости срабатывания, минимального веса клапана, максимального диаметра выходного сопла;

Ш снижение расхода сжатого воздуха на изготовление полуформы;

Ш обеспечение возможности воспроизведения клапана (при необходимости) силами заводских ремонтных служб;

Ш возможность частичного либо полного отказа от гидропривода;

Ш снижение металлоемкости и сложности оборудования при одновременном повышении его производительности.

Поставленная задача была успешно решена и НПО ДОНМЕТ-ИМПУЛЬС была разработана, изготовлена и испытана новая импульсная головка, конструкция которой выгодно отличается от всех существующих тем, что из-за отсутствия металлических частей клапан имеет минимальный вес, не имеет трущихся пар и выполнен из доступного материала.

Такая импульсная головка прошла промышленное опробование в составе формовочного оборудования и наилучшим образом зарекомендовала себя применительно к различным типам отливок:

Ш ванна купальная ВЧМО-1500;

Ш корпуса вентилей и задвижек Ду=40... 100мм;

Ш корпуса и крышки для шахтного оборудования;

Ш корпус редуктора для электротали г/п 10т;

Ш коленвал ГАЗ и блок двигателя автомобиля “Таврия”;

Ш рабочие органы (турбины и крышки) насосов;

Ш блок цилиндров переднего тормоза и картер гидроусилителя руля автомобиля УАЗ.

Особый интерес представляет сегодняшняя ситуация на рынке оборудования для изготовления литейных форм методом ВИФ. Сейчас на западе “модным” стало совмещение воздушного импульса с последующим прессованием. Вот что пишет в своем рекламном проспекте фирма HWS о методе СЕЙАТСУ:

”После уплотнения сжатым воздухом ... внутри формы достигается равномерное уплотнение, которое не достигается никаким другим методом. Слой песка над моделью почти не уплотняется, при последующем прессовании он будет настолько сжат, что достигается дополнительное уплотнение и нижнего слоя”.

Распределение уплотнения смеси по высоте полуформы иллюстрируется соответствующими графиками (Рис. 1).

Т.о., сводится “на нет” одно из преимуществ ВИФ перед прессованием - плавное понижение степени уплотнения смеси от лада к контрладу, благодаря чему достигается направленный газоотвод при заливке формы металлом. Так, например, на Краснодарском заводе «Октябрь» при переходе от встряхивания с подпрессовкой к воздушно-импульсной формовке сразу была решена проблема брака по газовым раковинам (блочное литье). Следует иметь в виду, что при ВИФ стенки опок не должны иметь вентиляционных отверстий для выхода газов, а газоотвод может осуществляться только в направлении контрлада.

Анализируя график уплотнения смеси методом СЕЙАТСУ, нетрудно заметить, что характер распределения твердости по высоте полуформы затрудняет свободный газоотвод в сторону контрлада, способствуя скорее скоплению газов в центральной части полуформы.

Возникает закономерный вопрос - чем обусловлена необходимость подпрессовки, почему нельзя обойтись только воздушным импульсом?

Ответ на этот вопрос дал в свое время главный металлург ПО “Электротяжмаш” (г. Харьков) - “если импульс требует подпрессовки - это не импульс”. Действительно, судя по графику предварительного уплотнения воздушным потоком (Рис. 1), речь можно вести не об импульсе, а о продувке.

Для сравнения на Рис. 1 приведен график распределения уплотнения смеси однократным импульсным воздействием сжатым воздухом на оборудовании НПО ДОНМЕТ-ИМПУЛЬС.

Кроме более рационального распределения плотности смеси по высоте полуформы в данном случае отсутствует необходимость в дополнительных механизмах для подпрессовки, для габарита опок до 1200х1000 мм не требуется гидростанция.

Еще один аргумент в пользу отечественного оборудования - стоимость его приобретения, обслуживания и ремонта. Цена импортного оборудования в некоторых случаях превышает стоимость отечественного в 2,5 ... 4 раза (при равных показателях назначения). Как показала практика, изготовление запчастей для импортного оборудования в наших условиях в большинстве случаев невозможно.

2. Работа импульсной машины

Импульсная формовка - энергетически экономичный процесс, благодаря более полному расширению сжатого воздуха при передаче энергии уплотняемой смеси и более рациональному распределению плотности в опоке, минимальным потерям энергии на внешнее и внутреннее трение и др.

Импульсные формовочные машины имеют также и свои весьма важные, необходимые для работы элементы конструкции. Наиболее важным элементом является импульсная головка - емкость, необходимая для накопления и быстрой подачи сжатого воздуха на уплотнение. Роль распределительной системы в импульсных формовочных машинах играет рассекатель, именно здесь происходит равномерное распределение воздуха по всей площади опоки, что позволяет получить достаточное уплотнение смеси, не зависимо от конструкции модели. Также необходимы источники сжатого воздуха, которыми являются пневматические насосы. Поскольку на позицию уплотнения необходимо подавать опоки с разрыхленной формовочной смесью (это увеличивает скорость разгона, что обеспечивает высокие степени уплотнения, т.к. воздух распределяется по всей опоке и на формовочную смесь действует распределенная нагрузка), то в автоматические линии необходимо включать разрыхлительные механизмы.

Импульсная головка - сосуд постоянного объема - ресивер, внутри которого находится клапан. Клапан должен обеспечить подъем давления воздуха над смесью за 0,01...0,05 с, при этом необходимо равномерное распределение потока воздуха. Поэтому для выпускных отверстий с малым сечением, устанавливается рассекатель, за выпускным отверстием. Объем ресивера непосредственно связан с объемом камеры рассекателя, так как чем больше воздуха расходуется на заполнение камеры рассекателя, тем больше должен быть объем ресивера.

Давление в ресивере, скорость срабатывания клапана и размер выпускного отверстия влияют на скорость нарастания давления воздуха над формовочной смесью и являются определяющими факторами получения качественной формы.

Данная машина предназначена для последовательного изготовления нижних и верхних полуформ из песчано-глинистой формовочной смеси. Тип машины - полуавтоматическая. Вне автоматического цикла (механизмами, не входящими в состав машины), выполняются операции: установка пустой опоки на рольганг; заполнение опоки с наполнительной рамкой формовочной смесью; удаление готовой полуформы с рольганга.(рисунок 2)

Формовочная машина состоит из станины с прижимным столом , с пневмоцилиндром в котором перемещается поршень . На стол устанавливается модельная плита с опокой и наполнительной рамкой . На станине укреплены опорные колонны , на которых держится траверса с направляющими для движения модельной плиты и дозатором смеси. Головка выполнена с подвижными перфорированными крышками полости рассекателя, которые жестко соединены с прессовым механизмом двухстороннего избирательного действия болтовым соединением. Полость рассекателя соединяется с ресивером посредством клапана. В ресивере имеется отверстие для соединения с магистралью сжатого воздуха. К станине крепится рама приводного рольганга. К опорным колоннам крепятся направляющие наполнительной рамки. Дозатор имеет в своей конструкции шиберный затвор. К станине прикреплены направляющие колонны лифта, подъемник и рама приводного рольганга выдачи собранных форм. На опорных колоннах крепятся толкатели готовых полуформ на направляющие.

2.1 Работа импульсной головки

От сжатого воздуха, поступающего под давлением, привод приводит в действие тягу, которая перемещается вниз и через упор воздействует на клапанную тарелку. Выпускное отверстие корпуса перекрывается и в рабочую полость поступает сжатый воздух, который, заполняя эту полость, прижимает клапанную тарелку к корпусу.

При движении тяги вверх пружина начинает сжиматься, но клапанная тарелка остается прижатой к корпусу давлением сжатого воздуха в полости.

В момент соприкосновения контактирующих поверхностей упора и ограничителя клапанная тарелка отрывается от корпуса в месте расположения выпускного отверстия, а сжатая пружина стремясь разжаться, отбрасывает клапан вверх под действием силы пружины при рабочей деформации. Выпускное отверстие открывается и через него пропускается сжатый воздух, производя уплотнение

Рисунок 2 - Машины формовочные импульсные низкого давления с допрессовкой и рамочным съемом полуформ.

Таблица 1 - технические характеристики

Технические характеристики
Модель	размеры опок в свету, мм	давление сжатого воздуха, МПа	Удельное давление допрессовки, кг/см кв.	установленная мощность, кВт
2Н380	500х400х200	0,63	до 12	5,5
2Н381	630х500х250			5,5
2Н382	800х630х300			8
2Н383	1000х800х350			8
2Н384	1250х1000х400			12
2Н385	1600х1250х500			13

2.2 Работа формовочной машины

После установки пустой опоки на модельную плиту по кромочному рольгангу производится перемещение оснастки на позицию заполнения смесью, на которой находится наполнительная рамка, установленная на направляющих. Из дозатора, путем открытия шиберного затвора, происходит заполнение оснастки формовочной смесью. После заполнения, оснастка перемещается по рольгангу на рабочую позицию. Вместе с вышеописанными операциями осуществляется установка опоки на наполнительную рамку, установленную на воздушной головке, перемещение дозатора в положение над опокой, после чего при помощи шиберного затвора происходит заполнение оснастки формовочной смесью.

Модельная плита перемещается по направляющим в положение над опокой, а прижимной поршень со столом прижимает опоку верха к наполнительной рамке верха и к воздушной уплотняющей головке, которая, прижимает опоку низа с наполнительной рамкой низа к модельной плите низа траверса. После прижима оснастки к траверсе открывается клапан и смесь в опоках низа и верха уплотняется потоком сжатого воздуха одновременно.

Доуплотнение производится при помощи прессового механизма двухстороннего избирательного действия, соединенного с перфорированными крышками полости рассекателя. После доуплотнения прессующий механизм возвращается в исходное положение, а прижимной стол опускается вниз, производя протяжку модельного комплекта из полуформ верха и низа одновременно.

Полуформа низа, расположенная вверху, отпечатком модели вверх сталкивается толкателем на направляющие и по ним на платформу лифта, на которой опускается ниже уровня контрлада полуформы верха, расположенной внизу отпечатком модели вниз. Полуформа верха сталкивается толкателем на направляющие и затем накрывает полуформу низа. Во время движения полуформы низа на платформе лифта простановщик стержней ставит в полость формы стержни. Спариваются полуформы с помощью подъемника, образуя готовую форму, которая поступает на рольганг. Во время выдачи готовой формы все механизмы машины возвращаются в исходное положение и затем цикл повторяется.

3. Импульсная формовка взрывом

Способ импульсной формовки взрывом заключается в создании газового или воздушно-газового кратковременного импульса, ударная волна которого направлена в сторону модельной плиты с моделью. На модельную плиту с моделью устанавливается опока, имеющая высокую прочность и жесткость.

На опоку устанавливается наполнительная рамка и полость опоки. Модельная плита имеет отверстия называемые - вентами, которые служат для того чтобы выходил лишний воздух после формовки. Наполнительная рамка и полость опоки засыпается формовочной смесью. Затем устанавливается плита-рассеиватель с большим количеством отверстий также называемых - вентами, которые служат для подачи импульса газа для уплотнения формы. К плите-рассеивателю прижимается газовая камера.

При взрыве взрывчатого вещества или газовой смеси образуются газы высокого давления, около 50 МПа. После взрыва воздух под давлением поступает через отверстия в плите-рассеиватель в опоку. При взрыве за очень короткое время давление газов достигает максимальных значений и устранившись в направлении формовочной смеси, газы обуславливают динамическое перемещение смеси в направлении модели и модельной плиты. В качестве взрывчатых веществ могут применяться газы и взрывчатые смеси, и вещества, например “октоген “. После импульса воздух уходит через венты модели и модельной плиты.

Данный способ применяется для изготовления средних и крупных форм, для индивидуального, серийного и массового производства.

Преимущества данного способа в том что у него высокая и равномерная плотность смеси, малая длительность процесса и высокая производительность, возможность изготовления отливок разной сложности из всех пластично-вязких смесей.

Недостатки данного способа в том что необходимо использовать модельно-опочную оснастку с повышенной жесткостью и прочностью. Необходимость герметичного соединения опоки с плитой и газовой камерой. На рисунке 2 приведена схема уплотнения смеси импульсной формовкой взрыва.

Рисунок 2 - схема уплотнения смеси импульсной формовкой взрыва: газовая камера; 2- вдувные отверстия; 3- плита с вентами; 4- опока; 5 - модель отливка; 6 - венты; 7 - модельная плита.

4. Октоген - как взрывчатое вещество

Октоген (другие названия циклотетраметилентетранитрамин, 1,3,5,7-тетранитро-1,3,5,7-тетразациклооктан, октагидро-1,3,5,7-тетранитротетразин) бризантное взрывчатое вещество, относящееся к группе ВВ повышенной мощности. По американской номенклатуре обозначается как HMX в отличие от гексогена обозначаемого как RDX.

Впервые был обнаружен как примесь к гексогену, полученному уксусноангидридным способом из уротропина в 1941 году Райтом и Бахманом. Содержание октогена в таком гексогене достигает 10%. Незначительные количества октогена присутствуют также и в гексогене, полученном окислительным способом.

Октоген представляет собой тугоплавкое белое кристаллическое вещество, существующее в четырех кристаллических модификациях (альфа-октоген, бета-октоген, гамма-октоген и сигма-октоген). Плотность октогена несколько выше, чем тротила, меньше, чем плотность гексогена и составляет 1.75 г/куб.см. Скорость детонации 9.124 км/сек.

Температура плавления лежит в пределах 275.8 -280 градусов (для сравнения гексоген- 205 градусов).

Чувствительность- бета-октоген дает 50% взрывов при падении на него 5 кг. груза с высоты 42 см, а альфа-октоген - с высоты 12 см. Т.е. он значительно менее чувствителен, чем гексоген.

Энергия взрывчатого превращения 1356 ккал/кг, тогда как гексоген дает всего 1290. Фугасность 413 куб.см, что на 45 процентов выше, чем у тротила, но составляет только 85 процентов от фугасности гексогена. С ростом температуры заряда октогена его чувствительность повышается.

Октоген наиболее применим там. где заряду взрывчатого вещества приходится выдерживать высокие температуры и давления в течение длительного времени. Без каких либо изменений он выдерживает длительный нагрев до температуры 210-220 градусов (в основном альфа-октоген и бета-октоген). Вместе с тем, при нагревании до температуры плавления октоген разлагается с образованием альдегидов.

Октоген стоек с солнечному свету, к воде, 2-х процентным азотной и серной кислотам.

Концентрированная серная кислота разлагает его, скорость разложения быстро увеличивается с температурой.

Разложение октогена концентрированной серной кислотой приводит к образованию формальдегида и сульфата аммония. Одновременно идет образование закиси азота и формальдегида.

Щелочной гидролиз октогена протекает значительно быстрее, чем кислотный. Так, при длительном кипячении в 1%-ном растворе соды октоген полностью разлагается.

Транспортируют октоген в водонепроницаемых мешках (резиновых, прорезиненных, пластиковых) в форме пастообразной смеси или в брикетах, содержащих не менее 10% жидкости, состоящей из 40% (весовых) изопропилового спирта и 60% воды.

Октоген в качестве бризантных зарядов наиболее широко применяется при проведении взрывных работ в особо глубоких нефтяных скважинах, где имеется высокие температуры и давление.

Кроме того, на основе октогена изготавливается термостойкий порох 0-75, предназначенный для прострелочно-взрывных работ в скважинах.

Пластифицированный октоген, применяется для изготовления высокотермостойких кумулятивных зарядов, для которых он является перспективным взрывчатым веществом. Пробивная способность кумулятивных зарядов из октогена на 10% выше, чем зарядов из гексогена.

В России октоген, как мощное термостойкое ВВ, применяют для проведения прострелочно-взрывных работ в глубинных скважинах. Его используют при изготовлении термостойкого пороха, и в термостойких электродетонаторах ТЭД-200 (диаметр 9 мм, длина 18 мм, возбуждение электрическим импульсом, сопротивление мостика накаливания 1,5- 4 Ом, безотказный ток 1,0 А, порог термостабильности 200° С).

Октоген используют также для снаряжения детонирующего шнура ДШТ-200 ( наружный диаметр 6,3-0,9 мм, масса октогена в 1 м. шнура 20 гр.).

В военных целях чаще октоген используют как основу для изготовления таких взрывчатых смесей как "октол" ( 77 процентов октогена и 23 процента тротила) и "окфол" (95 процентов октогена и 5 процентов пластификатора). Второе название окфола - "ол".

Также он используется в качестве боевого заряда снарядов особо скорострельных малокалиберных пушек ( советские пушки ЗСУ-23-2 и ЗСУ-23-4, американские пушки типа Вулкан), поскольку высокий темп стрельбы ( до 1000-1500 выстрелов в мин. на ствол) приводит к развитию в пушке весьма высоких температур.

В США, помимо использования в коммерческих целях, октоген, как мощное термостойкое ВВ, широко используют в военных боеприпасах как в виде самостоятельных зарядов, так и в смеси с тротилом (октолы).

Применяют его также в качестве компонента твердых ракетных топлив и артиллерийских порохов.

Октоген по сравнению с другими ВВ при его применении как в качестве самостоятельного ВВ, так и в различных составах имеет ряд преимуществ. Например, состав октоген - тротил 77/23, применяемый в американской армии для снаряжения противотанковых ракет , имеет на 21% большую пробивную силу, чем состав тротил - гексоген 60/40.

Большой интерес к октогену проявляют и в Японии, отмечаются широкие перспективы его использования.

Заявлен ряд патентов по использованию октогена как мощного термостойкого ВВ в различных областях военной и промышленной техники.

Октоген предложен как компонент высокоэнергетического пороха, предназначенного для боеприпасов малокалиберного огнестрельного оружия. Порох состоит из 90% смеси октогена - органического кислородосодержащего соединения и 10% полиизобутилена - полимерного горючего - связующего.

Предложены составы на основе октогена, содержащие различные добавки для придания этим составам специальных свойств, например, клейкие пластичные взрывчатые смеси с различной плотностью, предназначенные для взрывной обработки металлов, формовки взрывом и разрушения металлических конструкций.

В их состав входит до 60% октогена и до 30% пластификатора, в который, помимо невзрывчатого компонента (трибутилацетилцитрата), может быть введена и нитроцеллюлоза.

На основе октогена предложены пластичные составы с различными связующими. Так, связующими являются полиизобутилен или полипропилен, вулканизированный латекс, синтетический каучук и водный латекс, смесь полиэтилена с динитротолуолом, смесь высоковязкой растворимой нитроцеллюлозы со сложным эфиром фосфорной или карбоновой кислоты, лиизобутилен с минеральным маслом , нитроцеллюлоза с полиуретанами или эпоксидные и фенолформальдегидные смолы.

Перечень использованных источников

1. Орлова Е.Ю., Октоген - термостойкое взрывчатое вещество - М. Машиностроение: 1975г - 396с.

2. Василевский П.Ф., Технология стального литья. М.Машиностроение:1974г - 408с.

Размещено на Allbest.ru

...