Главная страница

ответы БВР. 6. 7 методика по определению бризантности


Скачать 378,43 Kb.
Название6. 7 методика по определению бризантности
Анкорответы БВР.docx
Дата22.03.2020
Размер378,43 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаответы БВР.docx
ТипДокументы
#20401
страница1 из 7
  1   2   3   4   5   6   7

6. 7

МЕТОДИКА по определению бризантности ВМ

№126-666

Методика применяется для определения бризантности по ГОСТ 5984-80: по обжатию свинцовых цилиндров и на баллистическом маятнике – для порошкообразных, гранулированных, пластичных, жидких, вязкотекучих, прессованных и литых ВВ с критическим диаметром детонации до и – по обжатию медных крешерных цилиндрических столбиков для ВВ с предельным диаметром детонации не более .

Сущность методов заключается в том, что под воздействием энергии взрыва заряда ВВ заданных параметров (массы, плотности, геометрических размеров) происходит обжатие свинцовых цилиндрических или медных крешерных столбиков, размер обжатия которых характеризует бризантное действие ВВ.

1. Метод определения бризантности по обжатию свинцового цилиндра

Масса вещества должна быть достаточной для проведения двух параллельных испытаний. Масса испытуемой навески для порошкообразных и гранулированных ВВ должна быть или . Для испытания пластичных, жидких и вязкотекучих ВВ применяют навеску массой, обеспечивающей заполнение взрывчатым веществом бумажной гильзы диаметром на высоту или .

Порошкообразные ВВ испытывают при плотности 1,0 г/см3, гранулированные – при насыпной плотности, остальные - при естественных плотностях. В прессованном виде ВВ испытывают в форме цилиндрического заряда массой , диаметром и плотностью, указанной в стандартных или технических условиях на конкретное ВВ.

В случае отсутствия детонации открытого заряда ВВ (рис.1, исполнение I), испытания проводят в стальных оболочках-кольцах (рис.1, исполнение III). Если детонация не возбуждается и в этом случае, то испытание проводится в стальном кольце при инициировании от промежуточного детонатора из тротила массой , плотностью 1,59 г/см3 и диаметром (рис.1, исполнение II).

В случае, если размер обжатия после испытания будет больше или равен , то последующие испытания проводят с умменьшенными вдвое навесками ВВ: для порошкообразных и гранулированных - массой , а для остальных - при навесках, обеспечивающих получение заряда высотой .

Бризантность, размер обжатия цилиндра, определяют по разнице между высотой цилиндра до обжатия и средней высоте цилиндра после обжатия.

Для каждого ВВ проводят не менее двух параллельных испытаний и вычисляют среднее арифметическое, округляемое до целого числа. Расхождение между значениями допускается не более 1,0 мм.



2. Определение бризантности ВВ по импульсу взрыва на баллистическом маятнике

Маятник состоит из корпуса диаметром , длиной и двух "носков" общей массой и закреплен на стальных тягах (рис.2)

Перед испытанием производят проверку баллистического маятника испытанием заряда тротила.

Маятник считают годным, если линейное отклонение маятника при трех испытаниях зарядов тротила составляет 59,5± – среднее из трех испытаний. При получении неудовлетворительных результатов производят регулировку маятника путем изменения высоты подвеса с помощью винтовых стяжек с последующим испытанием зарядов тротила.

Бризантность (J) в килограмм-силах на секунду вычисляют по формуле учитывающей параметры баллистического маятника (массу и высоту подвесок маятника, расстояние от оси подвеса маятника до записывающего механизма), и линейное отклонение маятника.

Проводят два параллельных испытания. Допускаемое расхождение между результатами параллельных определений не должно быть более 3% от среднего арифметического значения.

3. Определение бризантности по обжатию медных крешерных цилиндрических столбиков (крешеров).

ВВ в прессованном и литом виде испытывают в форме цилиндрического заряда диаметром и высотой , скомплектованного из нескольких шашек, а жидкие и вязкотекучие – в бумажных гильзах внутренним диаметром , высотой , с толщиной стенок 0,4-.

Испытания проводят на специальном приборе – бризантометре (рис.4). Работу бризантометра проверяют испытанием образцового заряда – прессованной шашки ВВ из флегматизированного гексогена Ø20×20 с гнездом, плотностью 1,65 г/см3.

Бризантность определяется как среднее арифметическое значение из трех параллельных опытов для исследуемого ВВ. Размер обжатия единичного опыта определяется как разность высоты крешера до обжатия и после обжатия, в миллиметрах. Результат испытаний исследуемого ВВ по отношению к образцовому вычисляется в процентах относительно образцового заряда.

Измерения величины обжатия считают действительными, если относительная погрешность измерения не превышает 2,0%



6. 8

 2. 1. 3. Метод расчета скорости детонации ВВ.

Все существующие методики расчета скорости детонации могут быть условно разделены на две группы: термодинамические и классические... Термодинамические методики основаны на нахождении той или иной зависимости скорости детонации от теплоты взрыва, состава ПД и др. Классические—основаны на решении системы уравнения (см. выше) и законов сохранения условия Чепмена-Жуге и уравнения состояния в той или иной форме.

Как первые, так и вторые методики учитывают в основном лишь свойства ПД и не принимают во внимание тот факт, что фронт детонации (передняя граница зоны химической реакции) распространяется по не прореагировавшему ВВ и, следовательно, скорость детонации может быть в большей степени описана свойствами, заряда ВВ. Предположив, что из . свойств заряда ВВ связанных с распространением по нему детонационного фронта, в первую очередь влияние должны оказывать его волноводные свойства такие, как скорость распространения звука. Произведем оценку параметров детонации через данную характеристику и теплоту взрыва ВВ.

Анализ скорости звука и скорости детонации позволяет . установить некоторые закономерности их взаимосвязи. Разделив влияние упругой и тепловой составляющей давления и энергии на скорость распространения фронта, можно выразить ее через суммарный волноэнергетический фактор. Волновую составляющую данного фактора определяет скорость звука, а тепловую— энерговыделение в зоне химической реакции, определяющее массовую скорость. Зависимость скорости . распространения ударной волны от скорости звука представляется в виде обобщенной ударной адиабаты

    D=1, 2Co+1, 7Uф (35)

где . С0 — скорость звука в исходном веществе; Uф — массовая скорость на фронте процесса. Считается, что фронт детонационной волны, распространяющийся по не прореагирующему ВВ, фактически является фронтом ударной волны, а соотношение массовых скоростей на фронте и в плоскости Чепмена-Жуге примерно равно 1, 5. Тогда уравнение (35) примет вид

    D=1, 2Co+2, 55U (36)
    где U — массовая скорость в плоскости Чепмена-Жуге.

Массовая скорость ПД и максимальная теплота взрыва связаны следующей зависимостью:

    (37)
    где j — коэффициент реализации максимальной теплоты взрыва

В свою очередь, коэффициент реализации является функцией кислородного коэффициентаa и плотности ro.

    (38)

Основные характеристики параметров детонации — давление Р и показатель политропы процесса п могут быть определены по следующим формулам: (39)

    (40)

Основной сложностью методов расчета параметров детонации является описание их зависимости от плотности. Как правило, для этого пользуются формулой Кука: (41)

где— скорость детонации при плотности ro; r — предельная плотность; М —постоянный коэффициент . Таким образом, скорость детонации зависит от максимальной теплоты взрыва, скорости звука и коэффициента реализации. Однако две последние характеристики зависят от плотности. Поэтому расчет скорости детонации для зарядов любой плотности можно вести по следующей формуле: (42)

Так как рассмотренный метод расчета неплохо описывает влияние плотности на скорость детонации, то представляется возможным с его помощью выразить коэффициент в формуле Кука (41)

    (43)

Как видно из выражения (43), данный коэффициент зависит не только от кислородного коэффициента, но и от плотности ВВ, скорости звука и максимальной теплоты взрыва. Данная методика применима для расчета скорости детонации флегматизированных и металлизированных ВВ.

    (44)

где b — массовая доля добавки; -расчетная или экспериментально определяемая скорость звука в образцах с помощью ультразвукового дефектоскопа— УД10П; a — кислородный коэффициент; Qm —максимальная теплота взрыва. Скорость звука в смесевых системах может быть определена, исходя из следующего выражения:

    (45)

где индекс 01 относится к взрывчатому компоненту, а 02 —к добавке (флегматизатора). Для поликомпонентной смеси скорость звука определяется последовательно, исходя из выражения (45) для бинарных смесей. Объемная скорость звука для металла и кристаллических добавок рассчитывается по продольнойCl и поперечной Ct скоростям звука

    (46)

Определим параметры детонации для смеси тротила, парафина и алюминия в соотношениях 70/20/10.

    Данные для расчета параметров детонации
    Таблица 1.
    a
    М
    r, г/см3
    С0, м/с
    Qm, Дж*103
    Тротил
    0, 36
    227
    1, 66
    2160
    5317
    Парафин
    338
    0, 92
    Алюминий
    30
    2, 7
    Составим процентное содержание каждого вещества в смеси:
    ТНТ – 70%, Парафин - 20%, Алюминий – 10%
    Найдем молекулярное содержание этих компонентов

ТНТ=700/227=3, 08 Парафин=200/338=0, 59 Алюминий 100/30=3, 33

Приближенная реакция взрывчатого превращения данной системы имеет вид 3, 08(С7Н5О6N3)+0, 59С24Н50+3, 33Al

    Найдем кислородный коэффициент смеси:
    СaHbOcNd C35, 72H44, 9O18, 48N9, 24
    Скорость звука в веществе парафин
    м/c
    zi – количество связей zCH=50 zCC=23
    ni - энергия связей nCH=95, 7 nCC=4, 25
    М - молекулярная масса
    r - плотность

Скорость звука в смесевых системах может быть определена исходя из формулы (45) СТНТ/Парафин=2160*2347, 3 м/c

    Рассчитываем скорость для всей смеси
    м/c
    r0, 12=1, 38 г/cм3
    Объемную скорость для алюминия вычисляем по формуле (46)
    СAl=5500 м/c
    Найдем максимальную теплоту взрыва по формуле
    Qmax=QNbmax-Qобр
    при А
    Qmax=5317*0, 7=3721, 9 кДж/кг
    Найдем скорость детонации по формуле (44)
    r=1, 483 г/см3
    =5794, 4 м/с
    Теперь рассчитаем скорость детонации по формуле (36)
    D=1, 2*2160+2, 55*1403, 1=6169, 9 м/с
    Коэффициент реализации равен по формуле (38)
    0, 529
    Массовая скорость ПД равен по формуле (37)
    м/с
    Давление рассчитываем по формуле (39)
    Показатель политропы процесса по формуле (40)
    Вывод:
    2. 1. 4. Ионизационный метод замера скорости детонации.

В детонационной волне продукты взрыва, находящиеся под большим давлением и высокой температурой, сильно ионизированы. Плотность электронов достигает 1017 —1020 на 1 см3, что выше, чем проводимость полупроводников. В исходном же состояния ВВ, как правило, хорошие изоляторы. Резкое . изменение электрического сопротивления в момент прохождения детонационной волны используют для определения скорости детонация. Для этого в исследуемом заряде ВВ, на точно известном расстоянии друг от друга, располагают два или более ионизационных датчика, на которые подают определенное электрическое напряжение... В момент прохождения детонационной волны сопротивление ионизационных датчиков резко изменяется, что вызывает скачки напряжения в согласующей электрической схеме (. формирователе импульсов), которые подаются . на регистратор промежутков времени. Вкачестве такого регистратора могут, использоваться хронометр, осциллограф или частотомер, С их помощью измеряется промежуток времени между моментами замыкания датчиков. Данный метод является основным методом определения скорости детонации и регламентирован ГОСТ.

Значительная ионизация и обусловленное ею резкое изменение проводимости наблюдается не только в ПД, но и в некоторых инертных средах (в момент прохождения по ним фронта сильной ударной волны, поэтому описываемый метод может быть применен и для определения скоростей прохождения сильных ударных волн).

Одна из возможных электрических схем измерения показана на рис, 10.

Данная схема работает следующим образом. Ионизационные датчики соединены через конденсаторы малой емкостиС1 и С2согласующего устройства с входами формирующих устройств, выходы которых подключены к клеммам измерителя интервалов времени. Конденсаторы предварительно заряжаются до 100 В через ограничивающие сопротивленияR1 и R2. В момент замыкания первого датчика ионизированным фронтом детонационной волны конденсаторС1 начинает разряжаться через датчики 1, 3 и входное сопротивление формирователя Ф1. Возникает кратковременный (из-за малой емкости конденсатора) импульс разрядного тока, который вызывает срабатывание формирователя импульсов Ф1. На выходе формирователя появится импульс напряжения с заданными параметрами (длительность, крутизна фронта нарастания), который запускает исполнительную схему измерителя интервалов времени. Когда детонация доходит до датчика 2, 3, аналогичный импульс от Ф2останавливает измеритель интервалов времени. В качестве измерителя интервалов времени в настоящее время наиболее удобны в обращении частотомеры электронно-счетные ЧЗ-ЗО, ЧЗ-33, ЧЗ-34.

Рассмотрим принцип работы частотомера ЧЗ-34. Этот прибор измеряет интервалы времени. Между импульсами различной полярности от 0, 1 до 100 с. Структурная схема частотомера ЧЗ-34 представлена на рис. 11. Содержит следующие блоки:

генератор меток времени; входные формирующие устройства; счетчик импульсов; блок индикации.

Схема работает следующим образом. Генератор меток времени выдает импульсные сигналы с частотой 500 МГц, используемые как метки времени заполнения. Входное формирующее устройство Ф„ усиливаетяобрабатывает входной сигнал со входа В и дает команду . на подачу сигналов с генератора меток времени— ГМВ на счетчик импульсов СИ. Генератор выдает 108импульсов в секунду. Счетчик импульсов прекращает свою работу по сигналу формирователя остановки, который срабатывает при появлении сигнала на входе Г. Информация, накопленная в счетчике импульсов, обрабатывается, и на индикаторе блока индикации высвечивается результат измеренного интервала времени. Цена деления младшего разряда индикатора— 10 мс. Погрешность измерения интервалов времени не превышает.

где d0 —основная относительная погрешность частоты внутреннего кварцевого генератора; ТТАКТ — период частоты заполнения, 10-8 с; tИЗМ — измеряемый интервал времени, с. Таким образом, при измерении скорости детонации зарядов на базе 10 мм ошибка измерения не превысит 1% (при скорости детонации около 8 км/. с). 3. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

6. 9

_

6. 10
  1   2   3   4   5   6   7


написать администратору сайта