RU2357202C2

RU2357202C2 - Method of ammunition demilitarisation and aggregate for method implementation

Info

Publication number: RU2357202C2
Application number: RU2006107915/02A
Authority: RU
Inventors: Алексей Николаевич Царьков (RU); Алексей Николаевич Царьков; Сергей Владимирович Мартынов (RU); Сергей Владимирович Мартынов; Александр Петрович Ситников (RU); Александр Петрович Ситников
Original assignee: Институт инженерной физики РФ (ИИФ РФ)
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-03-15
Publication date: 2009-05-27
Also published as: RU2006107915A

Abstract

FIELD: weapons.

SUBSTANCE: group of inventions concerns ammunition demilitarisation and is intended for explosive charge dismounting from ammunition case. For ammunition demilitarisation two flows of dry ice granules are directed onto the charge surface. Peripheral flow is delivered through tangential orifices in rotating rotor, and central flow is delivered through two diametrically opposite orifices in axial part of rotor. Device includes rotating rotor with conical cutting edges and at least two central and two tangential orifices for dry ice granule feeding onto the charge surface.

EFFECT: enhanced efficiency of ammunition demilitarisation process, extended range of processed ammunition, possible further recycling of explosives.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области расснаряжения боеприпасов (БП) и предназначено для извлечения зарядов взрывчатого вещества (ВВ) из корпусов боеприпасов с последующей переработкой в промышленные ВВ.The invention relates to the field of ordnance unloading (ammunition) and is intended to extract explosive charges (explosives) from the shells of ammunition, followed by processing into industrial explosives.

Известен способ измельчения пожаровзрывоопасных материалов (ПВОМ) (патент РФ №2194945, F42B 33/06, 2001 г.). Способ заключается в том, что на поверхность заряда под углом 30-60° воздействуют струей смеси воздуха и прессованных до плотности 1,45 г/см³ гранул диоксида углерода (сухого льда), истекающих из ускоряющего насадка со скоростью более 300 м/с, причем ускоряющий насадок перемещают параллельно поверхности заряда по мере измельчения ПВОМ в крошку.A known method of grinding fire and explosion hazard materials (PVOM) (RF patent No. 2194945, F42B 33/06, 2001). The method consists in the fact that the surface of the charge at an angle of 30-60 ° is exposed to a stream of a mixture of air and granules of carbon dioxide (dry ice) pressed to a density of 1.45 g / cm ³ flowing out of the accelerating nozzle at a speed of more than 300 m / s, moreover, the accelerating nozzles are moved parallel to the surface of the charge as grinding PVOM crumb.

Данный способ осуществляется в известном из того же патента устройстве, содержащем привод вращения заряда, нагнетательное устройство, подающий трубопровод, на конце которого установлен ускоряющий насадок с возможностью вертикального и горизонтального перемещения от приводов, поддон для сбора измельченной крошки. Недостатком известного способа и установки является невозможность извлечения заряда ВВ из БП, диаметр горловины корпуса которых значительно меньше, чем калибр БП, и невозможность извлечения заряда ВВ из корпусов БП, не имеющих центрального канала, что обусловлено конструкцией ускоряющего насадка.This method is carried out in a device known from the same patent, comprising a charge rotation drive, an injection device, a supply pipe, at the end of which an accelerating nozzle is installed with the possibility of vertical and horizontal movement from the drives, a pallet for collecting crushed chips. The disadvantage of this method and installation is the impossibility of extracting the explosive charge from the PSU, the neck of which is much smaller than the caliber of the PSU, and the impossibility of extracting the explosive charge from the PSU housings that do not have a central channel, due to the design of the accelerating nozzle.

Известен способ расснаряжения боеприпасов по патенту DE №4010757 Cl, F42D 5/04, F42B 33/00, 04.04.1990, в котором одновременно на поверхность заряда взрывчатого вещества БП подают центральный и периферийный потоки воды и воздействуют режущим инструментом.A known method for the unloading of ammunition according to patent DE No. 4010757 Cl, F42D 5/04, F42B 33/00, 04/04/1990, in which the central and peripheral water flows are simultaneously applied to the explosive charge surface and acted upon by a cutting tool.

Недостатком известного способа является то, что под высоким давлением происходит разогрев воды выше 45°, что недопустимо при расснаряжении БП, корпуса которых заполнены алюминизированными гексогеносодержащими ВВ. Кроме того, режущий инструмент создает большое удельное давление на ВВ, что приводит к увеличению температуры ВВ выше допустимой нормы.The disadvantage of this method is that under high pressure the water is heated above 45 °, which is unacceptable when unloading PSUs, the bodies of which are filled with aluminized hexogen-containing explosives. In addition, the cutting tool creates a large specific pressure on the explosive, which leads to an increase in the temperature of the explosive above the permissible norm.

В качестве прототипа рассмотрен способ расснаряжения БП (патент РФ №2262653, F42B 33/06, 2005 г.), заключающийся в том, что на торцевую поверхность ВВ подают поток гранул сухого льда, одновременно подают центральный и периферийный потоки гранул сухого льда или одновременно подают центральный и периферийный потоки и воздействуют режущим инструментом, при этом периферийный поток гранул подают через кольцевое сопло.As a prototype, a method for discharging BP (RF patent No. 2262653, F42B 33/06, 2005) is considered, which consists in the fact that a flow of dry ice granules is supplied to the end surface of the explosive, both central and peripheral flows of dry ice granules are fed, or simultaneously the central and peripheral flows and act with a cutting tool, while the peripheral flow of granules is fed through an annular nozzle.

В том же патенте описано и устройство, наиболее близкое к заявляемому. Известное устройство содержит устройство для дозирования и подачи гранул сухого льда и сопловый блок, который имеет корпус, вкладыш, закрепленный в корпусе с помощью подвесок, поджатых к корпусу фиксатором, при этом посредством корпуса, вкладыша и фиксатора образовано кольцевое сопло.The same patent describes the device closest to the claimed. The known device comprises a device for dispensing and supplying dry ice granules and a nozzle block, which has a housing, an insert fixed in the housing by means of suspensions pushed to the housing by a retainer, while an annular nozzle is formed by the housing, the insert and the retainer.

Недостатком прототипа является невысокая производительность процесса извлечения заряда ВВ.The disadvantage of the prototype is the low productivity of the process of extracting explosive charge.

Основной задачей, на решение которой направлены заявляемые способ и устройство для извлечения ВВ при расснаряжении БП с использованием в качестве абразива гранул сухого льда, является повышение производительности, извлечения ВВ с возможностью его последующей переработки в промышленные ВВ, а также расширение номенклатуры утилизируемых БП, в том числе артиллерийских, где горловина корпуса в несколько раз меньше, чем внутренний диаметр, и плотность заряда ВВ, особенно центрального столба, более 1,45 г/см³.The main task to be solved by the claimed method and device for extracting explosives when discharging BP using dry ice granules as an abrasive is to increase productivity, extract explosives with the possibility of its subsequent processing into industrial explosives, as well as expanding the range of utilized BPs, including the number of artillery, where the neck of the hull is several times smaller than the inner diameter, and the explosive charge density, especially of the central pillar, is more than 1.45 g / cm ³ .

Технический результат, полученный от осуществления заявляемых способа и устройства, будет выражаться в снижении энергозатрат на процесс извлечения ВВ из заряда БП, стабильности и безопасности проведения технологического процесса извлечения.The technical result obtained from the implementation of the proposed method and device will be expressed in the reduction of energy consumption for the process of extracting explosives from the charge of the PSU, stability and safety of the technological process of extraction.

Указанный технический результат достигается тем, что одновременно подают центральный и периферийный потоки гранул сухого льда или одновременно подают центральный и периферийный потоки гранул сухого льда и воздействуют режущим инструментом, при этом периферийный поток гранул сухого льда подают через два тангенциальных отверстия, расположенных диаметрально друг друга, находящихся во вращающемся роторе, а центральный поток гранул сухого льда подают через два диаметрально расположенных отверстия, которые выполнены в осевой части ротора. Поток гранул сухого льда к вращающемуся ротору подают через разгонный участок полой штанги, площадь поперечного сечения которого равна суммарной площади отверстий подачи потока сухого льда ротора. При этом условии скорость и давление потока гранул сухого льда сохраняется постоянной.The specified technical result is achieved by simultaneously supplying the central and peripheral flows of dry ice granules or simultaneously supplying the central and peripheral flows of dry ice granules and act with a cutting tool, while the peripheral flow of dry ice granules is fed through two tangential openings located diametrically to each other located in a rotating rotor, and the central flow of dry ice granules is fed through two diametrically located holes that are made in the axial part of the rotor but. The flow of dry ice granules to the rotating rotor is fed through the accelerating section of the hollow rod, the cross-sectional area of which is equal to the total area of the rotor dry ice flow openings. Under this condition, the speed and pressure of the flow of dry ice granules remains constant.

При плотности разрушаемого заряда ВВ выше 1,45 г/см³ на него дополнительно воздействуют режущим инструментом, что позволяет полностью разрушить заряд ВВ.When the density of the destructible explosive charge is higher than 1.45 g / cm ³ it is additionally affected by a cutting tool, which allows the explosive charge to be completely destroyed.

Указанный технический результат достигается также и тем, что в известной установке для расснаряжения БП, включающей устройство для дозирования и подачи гранул сухого льда и устройство для извлечения ВВ, согласно изобретению устройство для извлечения ВВ имеет корпус, запрессованный в него роликовый подшипник, внутренняя обойма которого связана с вращающимся ротором, фиксируемым гайкой с контргайкой. Корпус, кроме того, связан со штуцером крепления посредством резьбового соединения. Ротор, кроме того, снабжен на торце, обращенном к извлекаемому ВВ, режущими кромками с двумя продольными пазами для вывода извлеченного продукта, а на его центральной части выполнены конические режущие кромки, обращенные к заряду ВВ, два центральных и два тангенциальных отверстия.The specified technical result is also achieved by the fact that in the known installation for demarcating BP, including a device for dispensing and feeding dry ice granules and a device for extracting explosives, according to the invention, the device for extracting explosives has a housing, a roller bearing pressed into it, the inner race of which is connected with a rotating rotor, fixed with a lock nut. The housing, in addition, is connected to the mounting fitting by means of a threaded connection. The rotor, in addition, is equipped at the end facing the extractable explosive with cutting edges with two longitudinal grooves for outputting the extracted product, and on its central part there are conical cutting edges facing the explosive charge, two central and two tangential openings.

Сущность изобретения поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

на фиг.1 показан общий вид установки;figure 1 shows a General view of the installation;

на фиг.2 - расположение элементов устройства для извлечения ВВ установки;figure 2 - the location of the elements of the device for extracting the explosive installation;

на фиг.3 - расположение элементов в конструкции ротора - пазов и режущих кромок.figure 3 - the location of the elements in the design of the rotor - grooves and cutting edges.

При плотности заряда ВВ меньше 1,45 г/см³ способ осуществляется следующим образом.When the explosive charge density is less than 1.45 g / cm ^{3 the} method is as follows.

Из устройства дозирования и подачи гранулы сухого льда поступают через полую штангу с разгонным участком к устройству для извлечения ВВ, в роторе которого образованы два центральных и два тангенциальных отверстия, через них гранулы сухого льда одновременно подаются на поверхность заряда ВВ. Отверстия выполнены с постоянной площадью поперечного сечения по всей длине, что позволяет увеличить удельную нагрузку потока гранул сухого льда на поверхность заряда ВВ.From the dosing and feeding device, dry ice granules are fed through a hollow rod with an accelerating section to an explosive extraction device, in the rotor of which two central and two tangential openings are formed, through which dry ice granules are simultaneously fed to the explosive charge surface. The holes are made with a constant cross-sectional area along the entire length, which allows to increase the specific load of the flow of granules of dry ice on the surface of the explosive charge.

При плотности заряда ВВ больше 1,45 г/см³ способ осуществляется следующим образом.When the explosive charge density is more than 1.45 g / cm ^{3 the} method is as follows.

В качестве режущего инструмента используют режущие кромки торца и конической части ротора.As the cutting tool, the cutting edges of the end face and the conical part of the rotor are used.

Извлеченное ВВ через пазы ротора поступает в камеру для приема извлеченного ВВ.The extracted explosive through the grooves of the rotor enters the chamber for receiving the extracted explosive.

Установка для расснаряжения БП содержит станину 1 (фиг.1), на которой смонтированы узел 2 крепления БП, привод 3 его вращения, привод 4 осевого перемещения полой штанги 5, камеру 6 приема, внутри которой установлена винтовая навивка 7 и датчик 8 температуры, который соединен с системой 9 управления.Installation for demarcation BP contains a frame 1 (figure 1), on which are mounted node 2 mounting BP, drive 3 of its rotation, drive 4 of the axial movement of the hollow rod 5, the receiving chamber 6, inside which there is a screw winding 7 and a temperature sensor 8, which connected to the control system 9.

На конце полой штанги 5 расположено устройство извлечения ВВ 10, состоящее из ротора 11 (фиг.2) с конической поверхностью 12, угол при вершине которой равен 90-120° и обращен вершиной в сторону извлекаемого ВВ.At the end of the hollow rod 5 there is an extractor BB 10, consisting of a rotor 11 (FIG. 2) with a conical surface 12, the angle at the apex of which is 90-120 ° and faces with the apex in the direction of the extractable BB.

Ротор 11 закреплен в корпусе 13 с помощью фиксирующей гайки 14 с контргайкой 15, при этом наружная поверхность вала ротора связана с внутренней обоймой роликового подшипника 16, а его наружная обойма запрессована в корпус 13. Корпус 13 связан посредством резьбового соединения со штуцером крепления 17.The rotor 11 is fixed in the housing 13 by means of a fixing nut 14 with a lock nut 15, while the outer surface of the rotor shaft is connected to the inner race of the roller bearing 16, and its outer race is pressed into the housing 13. The housing 13 is connected by a threaded connection to the fitting 17.

Торцевая поверхность ротора 11, обращенная к извлекаемому продукту, имеет режущие поверхности 12, 18 (фиг.3).The end surface of the rotor 11 facing the recoverable product has a cutting surface 12, 18 (figure 3).

Поток гранул сухого льда поступает к заряду ВВ через два центральных 19 и два тангенциальных отверстия 20 (фиг.2).The flow of dry ice granules enters the explosive charge through two central 19 and two tangential openings 20 (FIG. 2).

Полая штанга 5 выполнена с разгонным участком 18, который служит для приобретения потоком гранул сухого льда ламинарного течения и для увеличения их скорости перемещения. Для выхода извлеченного ВВ из-под соплового блока на торцевой поверхности ротора 11 имеются, как минимум, два продольных паза 21 (фиг.3).The hollow rod 5 is made with a booster section 18, which serves to acquire a flow of dry ice granules of laminar flow and to increase their speed of movement. To exit the extracted explosive from under the nozzle block on the end surface of the rotor 11 there are at least two longitudinal grooves 21 (Fig. 3).

Камера 6 для приема извлеченного ВВ соединена трубопроводом 22 с устройством 23 сбора и фильтрации, выполненным в виде центробежного осадителя с встроенным фильтром и соединенным трубопроводом 24 с вакуум-насосом 25. Полая штанга 5 гибким трубопроводом 26 соединена с устройством 27 дозирования и подачи гранул сухого льда.A chamber 6 for receiving the extracted explosive is connected by a pipe 22 to a collecting and filtering device 23 made in the form of a centrifugal precipitator with an integrated filter and connected by a pipe 24 to a vacuum pump 25. The hollow rod 5 is connected by a flexible pipe 26 to a device for dispensing and supplying dry ice granules 27 .

Установка для расснаряжения БП работает следующим образом.Installation for demoting BP works as follows.

Подготовленный к расснаряжению БП устанавливается донной частью в узел 2 крепления. Со стороны горловины БП поджимается с помощью механизма поджима (не показан), соединенного с камерой 6 для приема извлеченного ВВ. Одновременно включается привод 3 вращения БП и устройство 27 дозирования и подачи гранул сухого льда, которые по трубопроводу 26 и полой штанге 5 подаются к устройству извлечения 10. Включается привод 4 осевого перемещения полой штанги 5, которые вместе с устройством извлечения 10 перемещаются в корпус БП с заданной скоростью. Производится измельчение заряда ВВ потоком гранул сухого льда, которые подаются на поверхность ВВ через два центральных 19 и два тангенциальных отверстия 20, при этом узел крепления 2 БП и ротор 11 устройства извлечения 10 вращаются навстречу друг другу. Если плотность заряда ВВ такова, что измельчение не осуществляется под воздействием гранул сухого льда, к нему подводится режущий инструмент - режущие поверхности 18 ротора 11. Режущие поверхности 12, 18 охлаждаются смесью воздуха и гранул сухого льда. Температура извлеченного ВВ контролируется датчиком 8.Prepared for unloading BP is installed by the bottom of the unit 2 fasteners. From the throat side, the PSU is pushed using a clamping mechanism (not shown) connected to the chamber 6 for receiving the extracted explosive. At the same time, the PSU rotation drive 3 and the device for dispensing and feeding dry ice granules 27 are turned on, which are supplied through the pipeline 26 and the hollow rod 5 to the extraction device 10. The axial movement drive 4 of the hollow rod 5 is turned on, which together with the extraction device 10 are moved to the PSU case with set speed. The explosive charge is crushed by a stream of dry ice granules, which are fed to the explosive surface through two central 19 and two tangential openings 20, while the attachment point 2 of the power supply unit and the rotor 11 of the extraction device 10 rotate towards each other. If the explosive charge density is such that grinding is not carried out under the influence of dry ice granules, a cutting tool is supplied to it — cutting surfaces 18 of rotor 11. The cutting surfaces 12, 18 are cooled by a mixture of air and dry ice granules. The temperature of the extracted explosive is monitored by a sensor 8.

Извлеченное из БП ВВ через пазы 21 ротора 11 направляется по трубопроводу 22 в устройство 23 сбора и фильтрации. Полая штанга 5 с устройством извлечения 10 отводится приводом 4 в исходное положение. На этом цикл заканчивается.Extracted from BP explosives through the grooves 21 of the rotor 11 is sent through a pipe 22 to the device 23 of the collection and filtration. The hollow rod 5 with the extraction device 10 is retracted by the actuator 4 to its original position. This ends the cycle.

Использование этого изобретения позволит безопасно и экологически чисто с высокой производительностью утилизировать БП различного калибра без существенных ограничений по типу, материалу и корпусам зарядов ВВ.The use of this invention will allow safely and environmentally friendly with high performance to utilize PSUs of various calibers without significant restrictions on the type, material and bodies of explosive charges.

Claims

1. A method of demilitarizing ammunition, in which the central and peripheral flows of dry ice granules are simultaneously fed to the surface of the explosive charge and acted by a cutting tool, characterized in that the peripheral flow of dry ice granules is fed through two tangential openings made in the rotating rotor, and the central stream granules of dry ice fall through two diametrically located holes made in the axial part of the rotor.

2. The method according to claim 1, characterized in that the ammunition and the rotor rotate towards each other.

3. Installation for demilitarizing ammunition containing an explosive extraction device with openings for supplying central and peripheral flows of dry ice granules to the explosive charge surface, characterized in that it is provided with a rotating rotor having conical cutting edges, while on the rotor are made as at least two diametrically located central and two tangential openings for feeding granules of dry ice to the surface of the explosive charge.

4. Installation according to claim 3, characterized in that the housing of the explosive extraction device is pressed into a roller bearing, the inner race of which is connected with a rotating rotor, fixed by a nut with a lock nut.