RU211753U1

RU211753U1 - Gauge bomb

Info

Publication number: RU211753U1
Application number: RU2022103909U
Authority: RU
Inventors: Ильмир Фаргатович Гайфутдинов; Павел Олегович Сафронов; Алексей Анатольевич Косточко; Артем Романович Макейкин
Filing date: 2022-02-16
Publication date: 2022-06-21

Abstract

Полезная модель относится к аппаратам высокого давления, предназначенным для исследования процессов горения порохов и взрывчатых веществ в замкнутом объеме. Манометрическая бомба содержит цилиндрический корпус, в котором смонтированы два датчика измерения давления, запальную пробку с электродами и пробку с узлом выпуска газов. В полости корпуса размещена втулка с отверстиями, одно из которых совмещено с местом установки одного из датчиков, и мембраной на торце, обращенном к запальной пробке. Один датчик измерения давления установлен за мембраной, другой датчик установлен перед мембраной. Обеспечивается измерение параметров воспламенения в течение всего процесса воспламенения при обеспечении условий воспламенения приближенным к рабочим для патрона или подобного изделия. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

The utility model relates to high-pressure apparatus designed to study the combustion processes of gunpowder and explosives in an enclosed space. The manometric bomb contains a cylindrical body, in which two pressure measuring sensors are mounted, an ignition plug with electrodes and a plug with a gas release unit. In the housing cavity there is a bushing with holes, one of which is aligned with the installation site of one of the sensors, and a membrane at the end facing the ignition plug. One pressure measurement sensor is installed behind the membrane, the other sensor is installed in front of the membrane. EFFECT: measurement of ignition parameters during the entire ignition process is provided, while providing ignition conditions close to those of the operating conditions for a cartridge or similar product. 1 w.p. f-ly, 1 ill.

Description

Область техники, к которой относится полезная модельField of technology to which the utility model belongs

Полезная модель относится к аппаратам высокого давления, предназначенным для исследования процессов горения порохов и взрывчатых веществ в замкнутом объеме. The utility model relates to high-pressure apparatus designed to study the combustion processes of gunpowder and explosives in an enclosed space.

Уровень техникиState of the art

Известна выбранная в качестве прототипа манометрическая бомба (МБ), включающая толстостенный цилиндрический корпус, на котором смонтирован, по меньшей мере, один датчик измерения давления, запальную пробку с двумя электродами, один из которых электроизолирован от корпуса, и пробку с узлом выпуска газов, в полости корпуса размещена втулка с отверстиями и мембраной на торце, обращенном к запальной пробке (патент RU 182995, G01N 33/22, F42B 35/00, F23R 7/00, опубл. 07.09.2018).A manometric bomb (MB) selected as a prototype is known, including a thick-walled cylindrical body on which at least one pressure measurement sensor is mounted, an ignition plug with two electrodes, one of which is electrically insulated from the body, and a plug with a gas outlet assembly, in In the body cavity there is a bushing with holes and a membrane at the end facing the ignition plug (patent RU 182995, G01N 33/22, F42B 35/00, F23R 7/00, publ. 09/07/2018).

Однако в известном решении предлагается использовать датчик давления только с одной стороны металлической мембраны - в области втулки, но не раскрывается использования датчика давления в области камеры сгорания, что не позволяет осуществлять замер давления продуктов горения испытуемой навески пороха перед прорывом мембраны.However, in the known solution, it is proposed to use a pressure sensor only on one side of the metal membrane - in the region of the sleeve, but does not disclose the use of a pressure sensor in the region of the combustion chamber, which does not allow measuring the pressure of the combustion products of the tested powder charge before the membrane breaks.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

В одном аспекте заявленного решения предложена манометрическая бомба, содержащая толстостенный цилиндрический корпус, в котором смонтированы два датчика измерения давления, запальную пробку с электродами и пробку с узлом выпуска газов, в полости корпуса размещена втулка с отверстиями, одно из которых совмещено с местом установки одного из датчиков, и мембраной на торце, обращенном к запальной пробке, характеризующийся тем, что один датчик измерения давления установлен за мембраной, другой датчик установлен перед мембраной.In one aspect of the claimed solution, a manometric bomb is proposed, containing a thick-walled cylindrical body, in which two pressure sensors are mounted, an ignition plug with electrodes and a plug with a gas outlet unit, a bushing with holes is placed in the body cavity, one of which is aligned with the installation site of one of the sensors, and a membrane at the end facing the ignition plug, characterized in that one pressure measurement sensor is installed behind the membrane, the other sensor is installed in front of the membrane.

Основными задачами, решаемыми заявленной полезной моделью, являются воспроизведение служебных условий воспламенения пороха (т.е. плотностям, близким к условиям внутри гильзы при выстреле) при определении баллистических характеристик и описание параметров воспламенения в зависимости от плотности заряжания, а также измерение изменения интенсивности газообразования при горении пороховых элементов до прорыва и после прорыва мембраны.The main tasks solved by the claimed utility model are to reproduce the service conditions for the ignition of gunpowder (i.e., densities close to the conditions inside the cartridge case when fired) when determining ballistic characteristics and describing the ignition parameters depending on the loading density, as well as measuring the change in the intensity of gas formation during combustion of powder elements before the breakthrough and after the breakthrough of the membrane.

Сущность полезной модели заключается в том, что в заявленном устройстве обеспечиваются условия воспламенения, близкие к тем, которые имеют место в реальных условиях (в патроне), и измеряются параметры воспламенения в созданных условиях как до прорыва мембраны, ограничивающей пороховой элемент, так и после прорыва.The essence of the utility model lies in the fact that in the claimed device, ignition conditions are provided that are close to those that occur in real conditions (in the cartridge), and the ignition parameters are measured under the created conditions both before the breakthrough of the membrane limiting the powder element, and after the breakthrough .

Технический результат заключается в измерении параметров воспламенения в течение всего процесса воспламенения при обеспечении условий воспламенения, приближенным к рабочим для патрона или подобного изделия.The technical result consists in measuring the ignition parameters during the entire ignition process while providing ignition conditions close to those for a cartridge or a similar product.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Фиг. 1 показывает чертеж манометрической бомбы.Fig. 1 shows a drawing of a pressure bomb.

Осуществление полезной моделиImplementation of the utility model

Предлагаемый манометрический сосуд отличается от прототипа наличием двух датчиков измерения давления: 1) первый датчик измеряет давление внутри втулки после прорыва мембраны; 2) второй датчик находится за втулкой и измеряет давление до и после прорыва мембраны. Сравнивая показания обоих датчиков, можно определить время прорыва мембраны, так как после прорыва мембраны показания датчиков будут совпадать, а до - различаться. Зная время прорыва мембраны, можно определить показатели давления до и после прорыва.The proposed manometric vessel differs from the prototype by the presence of two pressure sensors: 1) the first sensor measures the pressure inside the sleeve after the membrane breaks; 2) the second sensor is located behind the sleeve and measures the pressure before and after the diaphragm breaks. Comparing the readings of both sensors, it is possible to determine the time of membrane rupture, since after the rupture of the membrane, the readings of the sensors will coincide, and before they will differ. Knowing the time of the membrane breakthrough, it is possible to determine the pressure indicators before and after the breakthrough.

Благодаря особенностям конструкции заявленного устройства обеспечивается соответствие баллистических характеристик пороха его свойствам в условиях выстрела и обеспечивается точный расчет характеристик по опытной зависимости роста давления продуктов сгорания от времени.Due to the design features of the claimed device, it is ensured that the ballistic characteristics of the gunpowder correspond to its properties in the conditions of a shot and an accurate calculation of the characteristics is ensured from the experimental dependence of the pressure increase of the combustion products on time.

МБ состоит из стального толстостенного цилиндрического корпуса 1, в который заворачиваются запальная пробка 2 и пробка 3 с узлом выпуска газов. В корпусе МБ выполнены два гнезда 4.1 и 4.2 под датчики измерения давления. В запальную пробку 2 вставлен электроизолированный стержень 5 с электродом 6 для осуществления запала. Второй электрод 7 соединен с корпусом пробки 2. В пробке 3 выполнен канал сброса давления с запорным клапаном в виде шарика 8. Шарик прижимается болтом 9. Обтюрация пробок осуществлена уплотнительными кольцами 10. В полости корпуса 1 размещены втулки 11 с отверстиями 12. На торце втулки 11, обращенном к запальной пробке 2 закреплена металлическая мембрана 13. Материал и толщина мембраны 13 подбираются опытным путем такими, чтобы ее разрушение происходило при давлении равном, давлению форсирования. Втулка 10 первоначально ограничивает объем камеры сгорания 14 мембраной 13.The MB consists of a steel thick-walled cylindrical body 1, in which the ignition plug 2 and the plug 3 with the gas outlet unit are wrapped. The MB body has two slots 4.1 and 4.2 for pressure sensors. An electrically insulated rod 5 with an electrode 6 is inserted into the ignition plug 2 for ignition. The second electrode 7 is connected to the body of the plug 2. In the plug 3 there is a pressure relief channel with a shut-off valve in the form of a ball 8. The ball is pressed by a bolt 9. The plugs are obturated with sealing rings 10. Sleeves 11 with holes 12 are placed in the cavity of the body 1. At the end of the sleeve 11, facing the ignition plug 2, a metal membrane 13 is fixed. The material and thickness of the membrane 13 are selected empirically so that its destruction occurs at a pressure equal to the forcing pressure. The sleeve 10 initially limits the volume of the combustion chamber 14 by the membrane 13.

МБ работает следующим образом.MB works as follows.

В гнездах 4.1 и 4.2 толстостенного цилиндра-корпуса 1 устанавливают датчики измерения давления. Установка осуществляется посредством резьбового соединения.In slots 4.1 and 4.2 of the thick-walled cylinder-body 1, pressure sensors are installed. Installation is carried out by means of a threaded connection.

На электродах 6 и 7 запальной пробки 2 монтируют проволочку с большим сопротивлением, продетую через пакетик с воспламенителем.On the electrodes 6 and 7 of the ignition plug 2, a wire with high resistance is mounted, threaded through a bag with an igniter.

Запальную пробку 2 с уплотнительным кольцом 10 вворачивают в толстостенный цилиндр-корпус 1, и МБ устанавливают вертикально запальной пробкой 2 вниз.The ignition plug 2 with the sealing ring 10 is screwed into the thick-walled cylinder-case 1, and the MB is installed vertically with the ignition plug 2 down.

В полость МБ помещают навеску испытуемого пороха, затем без усилия, исключая подпрессовку навески, устанавливают втулку 11 с мембраной 12. Втулка 11 на цилиндрической поверхности имеет отверстия 12 для выравнивания давления продуктов сгорания, благодаря которым предотвращается ее деформация внутренним давлением.A sample of the tested powder is placed in the cavity of the MB, then, without effort, excluding prepressing the sample, a bushing 11 with a membrane 12 is installed. The bushing 11 on the cylindrical surface has holes 12 for equalizing the pressure of the combustion products, due to which its deformation is prevented by internal pressure.

Для корректного замера одно из отверстий 12 втулки 11 должно совмещаться с гнездом 4.2 корпуса 1.For correct measurement, one of the holes 12 of the sleeve 11 must be aligned with the slot 4.2 of the housing 1.

Втулки 11 с мембраной 13 ограничивают свободный объем W, в котором будет гореть порох до нарушения целостности мембраны 13.Sleeves 11 with membrane 13 limit the free volume W in which gunpowder will burn until the integrity of membrane 13 is broken.

Заворачивают пробку 3 с уплотнительным кольцом 10. В седло канала 3.5 для выпуска продуктов сгорания устанавливают шарик 8 и поджимают болтом 9.Plug 3 is screwed with a sealing ring 10. A ball 8 is installed in the saddle of the channel 3.5 for the release of combustion products and tightened with a bolt 9.

Во время испытания после подачи напряжения на электроды 6 через электроизолированный стержень 5 и электрод 7 корпуса пробки 2 сначала воспламеняется воспламенитель, а затем навеска испытываемого пороха. По достижении давления форсирования целостность мембраны 13 нарушается, и продукты горения распространяются по всему объему МБ. К концу горения давление не превышает максимального для конструкции МБ.During the test, after voltage is applied to the electrodes 6 through the electrically insulated rod 5 and the electrode 7 of the cork body 2, the igniter is first ignited, and then the sample of the powder being tested. Upon reaching the boost pressure, the integrity of the membrane 13 is broken, and the combustion products are distributed throughout the volume of the MB. By the end of combustion, the pressure does not exceed the maximum for the MB design.

Таким образом, предлагаемая манометрическая бомба позволяет воспроизводить служебные условия воспламенения пороха, определять баллистические характеристики и описывать параметры воспламенения в зависимости от плотности заряжания.Thus, the proposed manometric bomb allows you to reproduce the service conditions for the ignition of gunpowder, determine the ballistic characteristics and describe the ignition parameters depending on the loading density.

До прорыва мембраны 13 давление измеряется датчиком, вкрученным в гнездо 1, а после - датчиком, вкрученным в гнездо 4.2. Такое решение позволяет получить больше информации о давлении, возникающем в процессе горения, то есть повысить точность измерений параметров воспламенения испытываемого пороха, а также выявить время прорыва мембраны. Расположение датчиков под разными углами к оси обеспечивает прочность конструкции.Prior to the rupture of the membrane 13, the pressure is measured by a sensor screwed into socket 1, and after that, by a sensor screwed into socket 4.2. This solution makes it possible to obtain more information about the pressure that occurs during the combustion process, that is, to increase the accuracy of measuring the ignition parameters of the tested powder, as well as to identify the time of membrane breakthrough. The location of the sensors at different angles to the axis ensures the strength of the structure.

Варианты осуществления не ограничиваются описанными здесь вышеуказанными вариантами специалисту в области техники на основе информации, изложенной в описании, и знаний уровня техники станут очевидны и другие варианты осуществления полезной модели, не выходящие за пределы сущности и объема данной полезной модели.Embodiments are not limited to the above described options for a person skilled in the art based on the information set forth in the description and the knowledge of the prior art, other embodiments of the utility model will become apparent, without going beyond the essence and scope of this utility model.

Элементы, упомянутые в единственном числе, не исключают множественности элементов, если отдельно не указано иное.Elements mentioned in the singular do not exclude the plurality of elements, unless otherwise specified.

Несмотря на то, что примерные варианты осуществления были подробно описаны и показаны на сопроводительном чертеже, следует понимать, что такие варианты осуществления являются лишь иллюстративными и не предназначены ограничивать более широкую полезную модель, и что данная полезная модель не должна ограничиваться конкретными показанными и описанными компоновками и конструкциями, поскольку различные другие модификации могут быть очевидны специалистам в соответствующей области.While the exemplary embodiments have been described in detail and shown in the accompanying drawing, it should be understood that such embodiments are illustrative only and are not intended to limit the wider utility model, and that the utility model should not be limited to the specific arrangements shown and described, and designs, as various other modifications may be apparent to those skilled in the art.

Признаки, упомянутые в формуле, а также реализации, раскрытые в различных частях описания, могут быть скомбинированы с достижением полезных эффектов, даже если возможность такого комбинирования не раскрыта явно.Features mentioned in the claims, as well as implementations disclosed in various parts of the description, can be combined to achieve beneficial effects, even if the possibility of such a combination is not explicitly disclosed.

Claims

1. Manometric bomb containing a cylindrical body in which two pressure sensors are mounted, an ignition plug with electrodes and a plug with a gas outlet unit, a sleeve with holes is placed in the body cavity, one of which is aligned with the installation site of one of the sensors, and a membrane on the end facing the ignition plug, characterized by the fact that one pressure measurement sensor is installed behind the membrane, the other sensor is installed in front of the membrane.

2. The bomb according to claim 1, in which the sensors are installed in the housing using a threaded connection.