способ инициирования взрывчатого вещества
Классы МПК: | F42B3/10 инициирующие устройства для подрывных зарядов F42D1/04 устройства для инициирования |
Патентообладатель(и): | Белявский Анатолий Геннадьевич (UA) |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-08-26 публикация патента:
27.07.2001 |
Изобретение относится к области средств инициирования, а именно к способу возбуждения детонационного процесса во взрывчатом веществе ударом осколка. Способ инициирования взрывчатого вещества "осколочным" методом заключается в установке детонатора на инициируемое взрывчатое вещество с зазором, прикрытие инициируемого взрывчатого вещества инертной прокладкой, при этом толщина заряда h детонатора должна быть не менее "активной" его части ha, определяемой соотношением h = rм![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
L![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
1/
E, где rм - коэффициент, равный 2,5;
L,
E - плотность материала донышка гильзы и взрывчатого вещества заряда детонатора;
1 - толщина донышка. Величина зазора между детонатором и наружной поверхностью прокладки определяется соотношением
2 = ha/3, где ha -толщина активной части заряда детонатора, равная вычисленной толщине заряда по выше приведенной формуле при равенстве соотношений. В инертной прокладке имеется глухое отверстие и толщина донышка в глухом отверстии определяется соотношением
3 = dкр
Pкр/4![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
ср, где Ркр - критическое давление для инициируемого взрывчатого вещества; dкр - диаметр отверстия в прокладке, равный критическому диаметру инициируемого взрывчатого вещества;
ср - предел разрушения на срез материала инертной прокладки. Толщина прокладки выбирается в пределах (3-4) от толщины
3 донышка глухого отверстия прокладки. Изобретение позволяет повысить возбуждение детонационного процесса. 1 ил.
Рисунок 1
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171010/964.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171010/964.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
Формула изобретения
Способ инициирования взрывчатого вещества "осколочным" методом, заключающийся в установке детонатора на инициируемое взрывчатое вещество с зазором, прикрытии инициируемого взрывчатого вещества инертной прокладкой, при этом толщина заряда h детонатора должна быть не менее "активной" его части hа, определяемой соотношениемh = rм
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
где rм - коэффициент, равный, 2,5;
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
а величина зазора между детонатором и наружной поверхностью прокладки определяется соотношением
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
где hа - толщина активной части заряда детонатора, равная вычисленной толщине заряда по выше приведенной формуле при равенстве соотношений, отличающийся тем, что в инертной прокладке имеется глухое отверстие и толщина донышка в глухом отверстии определяется соотношением
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171010/964.gif)
где Ркр - критическое давление для инициируемого взрывчатого вещества;
dкр - диаметр отверстия в прокладке, равный критическому диаметру инициируемого взрывчатого вещества;
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171010/964.gif)
а толщина прокладки выбирается в пределах (3 - 4) от толщины
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к средствам взрывания, а именно к способу возбуждения детонационного процесса во взрывчатом веществе ударом осколка. Известен эффект повышения инициирующей способности детонатора путем введения зазора между донышком гильзы детонатора и поверхностью возбуждаемого заряда, как это описано в заявке PCT WO 90/07689, кл. F 42 D 1/04 от 12.07.90 г. Получение ожидаемого эффекта в этом случае возможно при условии, если толщина донышка гильзы имеет определенную величину, зависящую от характеристик инициируемого взрывчатого вещества, а величина зазора и размеры заряда детонатора, его характеристики обеспечивает разгон донышка до максимальной скорости. Известно, что эффективность инициирования осколком в сравнении с действием ударной волны обусловлена сжатием слоя инициируемого взрывчатого вещества и последующей разгрузки в краевых зонах разгрузки, как это описано в монографии "Физика взрыва" под редакцией К.П. Станюковича [1]. Этот процесс будет более эффективен, если прочность разрушения сжатого взрывчатого вещества будет осуществляться локально в ограниченной зоне сжатого осколком взрывчатого вещества. Эта цель может быть достигнута размещением на поверхности инициируемого взрывчатого вещества инертной прокладки, как это описано в PCT WO 94/01734, кл. F 42 1/04 от 20.01.94 г. Известен способ инициирования взрывчатого вещества (RU 96118191/02, F 42 D 1/00, 10.09.97), взятый за прототип, со следующей совокупностью существенных признаков: "способ инициирования взрывчатого вещества "осколочным" методом, заключающийся в установке детонатора на инициируемое взрывчатое вещество с зазором, прикрытия инициируемого взрывчатого вещества инертной прокладкой, при этом толщина заряда h детонатора должна быть не менее "активной" его части ha, определяемой соотношением:h = rм
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
где rм = коэффициент, равный 2,5;
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
а величина зазора между детонатором и наружной поверхностью прокладки определяется соотношением:
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
где ha - толщина активной части заряда детонатора, равная вычисленной толщине заряда по вышеприведенной формуле при равенстве соотношений". Целью изобретения является определение математических соотношений и критериев по однозначному выбору геометрических размеров и материалов элементов системы инициирования в зависимости от характеристик инициируемого взрывчатого вещества и заключается в следующем:
Способ инициирования взрывчатого вещества "осколочным" методом, заключающийся в установке детонатора на инициируемое взрывчатое вещество с зазором, прикрытия инициируемого взрывчатого вещества инертной прокладкой, при этом толщина заряда h детонатора должна быть не менее "активной" его части ha, определяемой соотношением:
h = rм
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
где rм - коэффициент, равный 2,5;
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
а величина зазора между детонатором и наружной поверхностью прокладки определяется соотношением:
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
где hа - толщина активной части заряда детонатора, равная вычисленной толщине заряда по выше приведенной формуле при равенстве соотношений, отличается тем, что в инертной прокладке имеется глухое отверстие и толщина донышка в глухом отверстии определяется соотношением:
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
где Pкр - критическое давление для инициируемого взрывчатого вещества;
dкр - диаметр отверстия в прокладке, равный критическому диаметру инициируемого взрывчатого вещества;
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171010/964.gif)
а толщина прокладки выбирается в пределах (3-4) от толщины
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171010/8773.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171010/8773.gif)
где dкр - критический диаметр ВВ;
dпр - предельный диаметр ВВ;
du - диаметр начальной зоны сжатия, в рассматриваемом случае диаметр донышка (D). База разгона
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171012/8805.gif)
где hа - активная толщина заряда детонатора. Следовательно, активная часть hа заряда детонатора должна быть не менее
ha
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171012/8805.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/8776.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
Толщина заряда h, а следовательно, и зазор
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171443/2171443-2t.gif)
где
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
h,
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171443/2171443-3t.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171443/2171443-4t.gif)
и по соотношению (4) получим разгонную базу
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171443/2171443-5t.gif)
Теперь определим толщину
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171443/2171443-6t.gif)
где
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171010/964.gif)
Pкр - критическое давление для инициируемого ВВ, например для тетрила 8,4
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171010/964.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/8776.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171443/2171443-7t.gif)
Толщина прокладки 6 определяется достаточностью перемещения ВВ в отверстии 4 после среза донышка глухого отверстия прокладки 6 по контуру отверстия 4. Для возбуждения детонации при прочностном разрушении достаточно взаимного перемещения предварительно сжатого ВВ на десятые доли миллиметра. Из конструктивных соображений и, понимая, что, чем толще прокладка 6, тем больше надо энергии удара от донышка гильзы, следует толщину прокладки 6 принять в пределах 1-1,2 мм, т.е. в 3-4 раза толще донышка глухого отверстия. Таким образом, для определения оптимальных размеров компонентов предлагаемой схемы инициирования следует принять следующие соотношения:
Толщина
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171443/2171443-8t.gif)
где Pкр - критическое давление для инициируемого ВВ;
dкр - критический диаметр инициируемого ВВ;
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171010/964.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171012/8805.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171005/8226.gif)
где tр - время реакции инициируемого ВВ;
C - скорость звука в материале донышка гильзы. База разгона
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171443/2171443-9t.gif)
где rм - коэффициент, равный 2,5,
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171177/961.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171443/247.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171008/948.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171443/8771.gif)
где hа - толщина активной части заряда детонатора. Диаметр D донышка и соответственно диаметр заряда детонатора выбирается из известного соотношения
2dкр
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171010/8773.gif)
![способ инициирования взрывчатого вещества, патент № 2171443](/images/patents/300/2171010/8773.gif)
где dкр - критический диаметр инициируемого БВВ;
dпр - предельный диаметр. Из рассмотренного следует, что задача повышения инициирующей способности будет выполнена, если применяемый детонатор будет иметь донышко определенной толщины, а ВВ закрыто прокладкой с отверстием в центральной части, детонатор установлен над зарядом с зазором в известных пределах, а инициируемое БВВ дополнительно закрыто прокладкой, при этом геометрические параметры этих новых элементов однозначно определяются предложенными и известными соотношениями в зависимости от типа БВВ инициируемого заряда. Литература
1. Физика взрыва. Под ред. К.П.Станюковича, М., 1975 г. 2. Г.Кнопфель. Сверхсильные импульсные магнитные поля, М.: Мир, 1972 г.
Класс F42B3/10 инициирующие устройства для подрывных зарядов
Класс F42D1/04 устройства для инициирования