[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2701600C2 - Charge for cutting solid materials (embodiments) - Google Patents

Charge for cutting solid materials (embodiments) Download PDF

Info

Publication number
RU2701600C2
RU2701600C2 RU2017123475A RU2017123475A RU2701600C2 RU 2701600 C2 RU2701600 C2 RU 2701600C2 RU 2017123475 A RU2017123475 A RU 2017123475A RU 2017123475 A RU2017123475 A RU 2017123475A RU 2701600 C2 RU2701600 C2 RU 2701600C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
cavity
explosive
gutter
cut
Prior art date
Application number
RU2017123475A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017123475A (en
RU2017123475A3 (en
Inventor
Николай Павлович Михайлов
Евгений Александрович Знаменский
Станислав Иванович Дорошенко
Всеволод Олегович Кравцов
Борис Эвольдович Кэрт
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ")
Priority to RU2017123475A priority Critical patent/RU2701600C2/en
Publication of RU2017123475A publication Critical patent/RU2017123475A/en
Publication of RU2017123475A3 publication Critical patent/RU2017123475A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2701600C2 publication Critical patent/RU2701600C2/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/06—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure by shock waves
    • B21D26/08—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure by shock waves generated by explosives, e.g. chemical explosives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
    • B26F3/00—Severing by means other than cutting; Apparatus therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B3/00—Blasting cartridges, i.e. case and explosive
    • F42B3/08—Blasting cartridges, i.e. case and explosive with cavities in the charge, e.g. hollow-charge blasting cartridges

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

FIELD: explosives.
SUBSTANCE: invention relates to explosion engineering, namely to cutting of metals and other solid materials by explosion, and can be used for cutting and recycling of metal structures both on ground surface, and under water or in conditions of mining works, including in emergency situations. According to one of the embodiments, the charge for cutting solid materials is in form of a monolithic chute of an explosive, the cavity of which is filled with an inert material, and on surface of charge of opposite cavity continuous layer of high-strength explosive is applied, having detonation rate exceeding detonation velocity of explosive charge. Chute from side opposite to chute cavity is made with walls in form of dihedral angle, concave on chute ends side, which faces form with plane parallel to solid material being cut, angle α, which satisfies the inequality
Figure 00000012
, where l is charge cavity width, and δ is thickness of solid material to be cut.
EFFECT: as a result, increase in cut depth in cut solid material with reduction of specific power of charge for cutting solid materials.
4 cl, 3 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к взрывотехнике, а именно к резанию металлов и других твердых материалов взрывом, и может быть использовано для разделки и утилизации металлоконструкций как на поверхности земли, так и под водой или в условиях горных работ, в том числе и в чрезвычайных ситуациях.The claimed invention relates to explosion engineering, namely to cutting metals and other solid materials by explosion, and can be used for cutting and recycling metal structures both on the surface of the earth and under water or in mining operations, including in emergency situations.

Известен генератор взрывной волны по патенту РФ №2105946 МПК 6 F42B 1/00, опубл. 27.02.1998, включающий ленточный заряд и источник инициирования, соединенный детонационными каналами, примыкающими к заряду взрывчатого вещества, концевые участки которых расположены по длине заряда с двух его сторон напротив друг друга. Источник инициирования выполнен с возможностью одновременного задействования детонационных каналов по всей длине заряда.Known blast wave generator according to the patent of the Russian Federation No. 2105946 IPC 6 F42B 1/00, publ. 02/27/1998, including a ribbon charge and an initiation source connected by detonation channels adjacent to the explosive charge, the end sections of which are located along the length of the charge from two sides opposite each other. The initiation source is configured to simultaneously activate detonation channels along the entire charge length.

Эффективность резки достигается в результате одновременного инициирования заряда взрывчатого вещества (ВВ) с двух сторон с помощью детонационных каналов и создания встречно-направленных детонационных волн в заряде обеспечивающих одновременное образование и последующее столкновение в разрезаемой преграде косых ударных волн сжатия, что приводит к локальному повышению давления в области реза по всей его длине. При углах столкновения косых ударных волн θ меньших 29θкр, где θкр - критический угол отражения (θкр≈34…39°), в материале реализуется регулярный режим интерференции с образованием двух отраженных волн и повышением давления до 2,0…2,4 раз по сравнению с давлением на фронте сходящихся волн. При 0 больших 2θкр в среде реализуется нерегулярный режим, что означает образование двух отраженных волн и головной волны Маха, на фронте которой давление может повышаться в 4…6 раз. (Альтшуллер Л.В., Баханова А.А. и др. «Нерегулярные режимы столкновения ударных волн в твердых телах» Журнал «Экспериментальная и теоретическая физика» том 41 выпуск 11, 1961 г. С. 1382). При взаимодействии, распространяющихся за ударными волнами сжатия, волн разгрузки в плоскости реза возникает область высоких отрицательных давлений, в которой и происходит разрушение твердого материала. В сплавах на основе железа при давлениях более 13 ГПа в процессе разгрузки образуются ударные волны разрежения, что интенсифицирует процесс разрушения металла.Cutting efficiency is achieved as a result of simultaneous initiation of an explosive (BB) charge from two sides with the help of detonation channels and the creation of counter-directional detonation waves in the charge providing simultaneous formation and subsequent collision of oblique compression shock waves in the cut obstacle, which leads to a local pressure increase in areas of cut along its entire length. At angles of collision of oblique shock waves θ less than 29θ cr , where θ cr is the critical reflection angle (θ cr ≈34 ... 39 °), the material implements a regular interference mode with the formation of two reflected waves and an increase in pressure to 2.0 ... 2.4 times compared with the pressure at the front of the converging waves. At 0 large 2θ cr , an irregular regime is realized in the medium, which means the formation of two reflected waves and a Mach head wave, at the front of which the pressure can increase by 4-6 times. (Altshuller L.V., Bakhanova A.A. et al. “Irregular modes of collision of shock waves in solids” Journal of Experimental and Theoretical Physics Volume 41, Issue 11, 1961, p. 1382). During the interaction propagating behind compression shock waves and unloading waves, a region of high negative pressures arises in the cut plane, in which the destruction of the solid material occurs. In iron-based alloys at pressures above 13 GPa, rarefaction shock waves form during unloading, which intensifies the process of metal destruction.

Основным недостатком данного аналога является высокая удельная масса потребного ВВ для организации реза материала, а также высокая сложность монтажа соединений детонационных каналов с ленточным зарядом ВВ для инициирования, особенно при относительно больших длинах реза например для образования фрагментов до 1500X500 мм в плане.The main disadvantage of this analogue is the high specific gravity of the required explosives for organizing the material cut, as well as the high complexity of mounting the detonation channel connections with the explosive band charge for initiation, especially at relatively large cut lengths, for example, for the formation of fragments up to 1500X500 mm in plan.

В качестве ближайшего аналога выбран вариант удлиненного заряда по патенту РФ №2119398 МПК B21D 26/08, опубл. 27.09.98, выполненный в виде монолитного желоба полость которого заполнена инертным материалом, а на поверхности заряда противоположной поверхности полости нанесен слой высокобризантного ВВ со скоростью детонации, превышающей скорость детонации ВВ основного заряда и скорость звука в разрушаемом материале.As the closest analogue, the option of an extended charge according to the patent of the Russian Federation No. 2119398 IPC B21D 26/08, publ. 09/27/98, made in the form of a monolithic trench, the cavity of which is filled with an inert material, and a high-explosive explosive layer is deposited on the charge surface of the opposite cavity surface with a detonation velocity exceeding the detonation velocity of the main charge explosive and the speed of sound in the material being destroyed.

Положительный результат достигается следующим образом. При контактном взрыве на поверхности разрезаемого материала в стенках желобовидного заряда движутся две скользящие детонационные волны, синхронизированные за счет конструкции заряда. Воздействие детонационных импульсов приводит к образованию в преграде двух одинаковых косых ударных волн, края которых, согласно принципу Гюйгенса, инициируют в преградах вторичные симметрично сходящиеся ударные волны с конусоподобным фронтом (Н.П. Михайлов. Взаимодействие ударных волн зарядов различной формы. Сборник «Разработка рудных месторождений» Выпуск 49 Из-во «Техника», Киев, 1990 г. стр. 56). В полубесконечном массиве материала преграде угол столкновения конических фронтов быстро возрастает, и при θ>2θкр. столкновение ударных волн происходит в «Маховском» режиме, который обеспечивает взаимодействие в плоскости реза трех сходящих волн разрежения. Фокусировка волн разрежения приводит к образованию узкой зоны с высоким отрицательным давлением, благодаря которому происходит разрезание преграды по линии наименьшего сопротивления.A positive result is achieved as follows. In a contact explosion on the surface of the material being cut, two sliding detonation waves move in the walls of the gutter charge, synchronized due to the charge structure. The effect of detonation pulses leads to the formation of two identical oblique shock waves in the obstacle, the edges of which, according to the Huygens principle, initiate secondary symmetrically converging shock waves with a cone-like front in the obstacles (NP Mikhailov. Interaction of shock waves of charges of various shapes. Collection "Development of ore deposits "Issue 49 From the" Technics ", Kiev, 1990 p. 56). In a semi-infinite array of material obstacles, the angle of collision of conical fronts increases rapidly, and for θ> 2θcr. the collision of shock waves occurs in the "Makhovsky" mode, which provides interaction in the cutting plane of three outgoing rarefaction waves. Focusing rarefaction waves leads to the formation of a narrow zone with high negative pressure, due to which the barrier is cut along the line of least resistance.

Основным недостатком данного заряда является недостаточная глубина реза из-за быстрого увеличения угла столкновения волн с глубиной а также из-за того что разрушение происходит в результате столкновения вторичных ударных волн с давлением меньшим чем в первичных косых волнах, что приводит к повышенной удельной энергоемкости взрывного разрезания.The main disadvantage of this charge is the insufficient cutting depth due to the rapid increase in the angle of collision of waves with depth and also due to the fact that the destruction occurs as a result of collision of secondary shock waves with a pressure lower than in primary oblique waves, which leads to an increased specific energy intensity of explosive cutting .

Перед заявляемым изобретением поставлена задача - увеличить глубину реза при неувеличении или уменьшении показателя удельной энергоемкости заряда для разрезания твердых материалов.The claimed invention has the task to increase the depth of cut while not increasing or decreasing the specific energy intensity of the charge for cutting solid materials.

Поставленная задача решается тем, что, заряд для разрезания твердых материалов выполнен в виде монолитного желоба ВВ, полость которогоThe problem is solved in that, the charge for cutting solid materials is made in the form of a monolithic gutter BB, the cavity of which

заполнена инертным материалом, а на поверхности заряда противоположной полости нанесен непрерывный слой высокобризантного ВВ имеющего скорость детонации, превышающую скорость детонации ВВ заряда, при этом поверхность основного заряда противоположная полости желоба выполнена в форме двугранного угла вогнутого со стороны торцов желоба, а его грани образуют с поверхностью разрезаемой преграды угол а удовлетворяющий неравенству

Figure 00000001
, где 1 - ширина полости заряда, а δ- толщина разрезаемой преграды.filled with an inert material, and on the surface of the charge of the opposite cavity a continuous layer of high-explosive explosive having a detonation velocity exceeding the detonation velocity of the explosive charge is deposited, while the surface of the main charge opposite to the cavity of the gutter is made in the form of a dihedral angle of the gutter concave from the side of the ends, and its faces form with the surface cutable barrier angle a satisfying the inequality
Figure 00000001
, where 1 is the width of the cavity of the charge, and δ is the thickness of the cut obstacle.

Также поставленная задача может решаться тем, что заряд для разрезания твердых материалов выполнен в виде монолитного желоба ВВ, полость которого заполнена инертным материалом, а на поверхности заряда противоположной полости нанесен непрерывный слой высокобризантного ВВ имеющего скорость детонации, превышающую скорость детонации ВВ заряд, при этом поверхность основного заряда противоположная полости желоба выполнена в форме сегмента овала, хорда которого совмещена с плоскостью торцов стенок желоба, а отношение длины хорды сегмента овала к его высоте принадлежит интервалу (2,0;4,5).Also, the problem can be solved in that the charge for cutting solid materials is made in the form of a monolithic explosive trough, the cavity of which is filled with inert material, and a continuous layer of high-explosive explosive having a detonation velocity exceeding the detonation velocity of the explosive charge is deposited on the surface of the charge of the opposite cavity the main charge opposite the cavity of the gutter is made in the form of an oval segment, the chord of which is aligned with the plane of the ends of the walls of the gutter, and the ratio of the length of the chord of the segment shaft to its height in the interval (2.0, 4.5).

На внутреннюю поверхность желоба заряда с U образным профилем внутренней полости может быть нанесена облицовка из высокоплотного материала в которой отношение поверхностной плотности к поверхностной плотности ВВ контактирующего с облицовкой возрастает от краев к дну 11-образной полости.A lining of high-density material can be applied to the inner surface of the charge chute with a U-shaped profile of the inner cavity, in which the ratio of surface density to surface density of explosives in contact with the lining increases from the edges to the bottom of the 11-shaped cavity.

Таким образом, достигается технический результат, а именно повышается глубина реза в материале при уменьшении показателя удельной энергоемкости заряда для разрезания твердых материалов q=m/δ, где m - линейная масса заряда, а δ - толщина разрезаемой преграды.Thus, a technical result is achieved, namely, the depth of cut in the material increases with a decrease in the specific energy intensity of the charge for cutting solid materials q = m / δ, where m is the linear mass of the charge and δ is the thickness of the cut obstacle.

На Фиг. 1 изображено поперечное сечения варианта заряда для разрезания твердых материалов с основным зарядом в виде усеченного двугранного угла и внешним слоем высокобризантного ВВ и с облицовкой U образной внутренней полости.In FIG. 1 shows a cross-section of a charge variant for cutting solid materials with a main charge in the form of a truncated dihedral angle and an outer layer of a high-shear explosive and with a facing U shaped inner cavity.

На Фиг. 2 изображено поперечное сечения варианта заряда для разрезания твердых материалов с основным зарядом в виде полуовала и с внешним слоем высокобризантного ВВ.In FIG. 2 shows a cross section of a charge variant for cutting solid materials with a main charge in the form of a semi-oval and with an outer layer of a high-explosive explosive.

Заряд для разрезания твердых материалов по первому варианту исполнения содержит заряд 1, поперечное сечение которого представлено на рисунке (см. Фиг. 1), слой высокобризантного ВВ 2 и полость 3 в заряде 1, заполненная инертным низкоплотным материалом, причем этот материал может быть магнитным для лучшего прилегания заряда к разрушаемой преграде 4, и быть, например, пористой магнитной резиной. При этом поверхность основного заряда 1 противоположная полости 3 с нанесенным на ней слоем высокобризантного ВВ 2 образует срезанный двугранный угол, боковые грани которого наклонены к поверхности разрезаемого материала на угол а подчиняющийся следующему неравенству

Figure 00000001
, где 1 - ширина полости заряда, а δ - толщина слоя разрезаемого материала. Над полостью 3 этот двугранный угол срезан для экономии массы ВВ основного заряда 1, так как данная часть ВВ не участвует в создании в разрушаемой преграде необходимой конфигурации ударных волн.The charge for cutting solid materials according to the first embodiment contains a charge 1, the cross-section of which is shown in the figure (see Fig. 1), a layer of high-explosive explosive 2 and a cavity 3 in charge 1, filled with an inert low-density material, and this material can be magnetic for better adherence of the charge to the destructible barrier 4, and be, for example, porous magnetic rubber. In this case, the surface of the main charge 1 opposite to the cavity 3 with a layer of high-explosive BB 2 deposited on it forms a cut dihedral angle, the side faces of which are inclined to the surface of the material being cut by an angle a obeying the following inequality
Figure 00000001
where 1 is the width of the charge cavity, and δ is the thickness of the layer of material being cut. Above cavity 3, this dihedral angle is cut off to save the mass of explosives of the main charge 1, since this part of the explosives is not involved in creating the necessary configuration of shock waves in a destructible obstacle.

Предложенный заряд для разрезания твердых материалов по первому варианту работает следующим образом: точечная инициация детонации слоя высокобризантного ВВ обеспечивает образование в заряде 1, детонационных фронтов 5, профиль которых в фиксированном сечении коллинеарен слою высокобризантного ВВ 2 а затем их падению на поверхность материала 4 под острым углом а. Это приводит к возбуждению в материале 4 двух сходящиеся к продольной оси заряда косых ударных волн 6, которые взаимодействуют друг с другом в плоскости реза 7. Такое столкновение первичных ударных волн и производит разрушение матерала 4 в плоскости реза 7, на большую глубину по сравнению с работой вторичных конических волн разгрузки в ближайшем аналоге.The proposed charge for cutting solid materials according to the first embodiment works as follows: the pointwise initiation of detonation of a high-explosive explosive layer ensures the formation of detonation fronts 5 in the charge 1, the profile of which in a fixed section is collinear with the high-explosive explosive layer 2 and then they fall onto the material surface 4 at an acute angle but. This leads to the excitation in the material 4 of two oblique shock waves 6 converging to the longitudinal charge axis, which interact with each other in the plane of the cut 7. Such a collision of the primary shock waves and destroys the material 4 in the plane of the cut 7 to a greater depth compared to the work secondary conical unloading waves in the nearest equivalent.

Примером практического применения заряда для разрезания твердых материалов по первому варианту исполнения (см. фиг. 3) является заряд который использовался для разрезания стальной плиты (материал Ст. 3) толщиной 50 мм и размером в плане 1000X1000 мм. Заряд был изготовлен из пластичного ВВ с плотностью

Figure 00000002
и скоростью детонации
Figure 00000003
. На поверхность заряда наклеивалась лента высокобризантного ВВ 2 с плотностью
Figure 00000004
и скоростью детонации
Figure 00000005
и толщиной 2,5 мм. Вес всего заряда составлял 0,7 кг/пог. метр. Заряд располагался на средней линии плиты и инициировался на одном из концов электро детонатором. В результате по сравнению с ближайшим аналогом масса ВВ уменьшена на 30%.An example of the practical use of the charge for cutting solid materials according to the first embodiment (see Fig. 3) is the charge that was used to cut a steel plate (material of Art. 3) with a thickness of 50 mm and a plan size of 1000X1000 mm. The charge was made of a plastic explosive with a density
Figure 00000002
and detonation speed
Figure 00000003
. A high-explosive explosive tape 2 with a density was glued onto the surface of the charge
Figure 00000004
and detonation speed
Figure 00000005
and 2.5 mm thick. The weight of the entire charge was 0.7 kg / pog. meter. The charge was located on the midline of the plate and was initiated at one end by an electric detonator. As a result, in comparison with the closest analogue, the explosive mass is reduced by 30%.

В случае применения указанного заряда для разрезания твердыхIn the case of using the specified charge for cutting solid

материалов обладающих значительной вязкостью и откольной прочностью, например, в марганцевистых сталях аустенитного класса, может наблюдаться неполное разрезание разрушаемой преграды 4 прямо под полостью 3, что можно объяснить влиянием волны разрежения образующейся на контакте разрезаемого материала 4 - низкоплотная среды полости 3, которая понижает давление в сходящихся волнах. Кроме того начало столкновения первичных косых волн происходит на некотором расстоянии от заряда 1, что также снижает эффективность разрушения под полостью 3. В этом случае целесообразно нанести на поверхность полости желоба 3 облицовку II образного профиля 8 из высокоплотного материала в которой отношение поверхностной массы к поверхностной массе ВВ, контактирующего с облицовкой 8 возрастает от краев к вершине U образного профиля облицовки 8.materials with significant viscosity and spall strength, for example, in manganese steels of the austenitic class, incomplete cutting of the destructible barrier 4 directly under the cavity 3 can be observed, which can be explained by the influence of the rarefaction wave formed at the contact of the material being cut 4 - a low-density medium of the cavity 3, which reduces the pressure in converging waves. In addition, the beginning of the collision of the primary oblique waves occurs at a certain distance from the charge 1, which also reduces the destruction efficiency under the cavity 3. In this case, it is advisable to apply the lining of the II shaped profile 8 from a high-density material on the surface of the cavity of the trench 3 in which the ratio of surface mass to surface mass BB in contact with the cladding 8 increases from the edges to the top of the U-shaped profile of the cladding 8.

При обжатии взрывом облицовки 8 образуется кумулятивная струя - «нож» в которой скорость материала убывает в направлении от головной части к линии соударения облицовки, что увеличивает ширину «ножа», и в результате увеличивается глубина кумулятивного реза части металла не разрушенной ударными волнами 6.When squeezing the cladding 8 by an explosion, a cumulative stream is formed - a “knife” in which the material speed decreases in the direction from the head to the line of impact of the cladding, which increases the width of the “knife”, and as a result, the depth of the cumulative cut of a part of the metal not destroyed by shock waves 6 increases.

Предложенный заряд для разрезания твердых материалов по второму варианту исполнения содержит заряд 1, поперечное сечение которого представлено на рисунке (см фиг 2), слой высокобризантного ВВ 2 и полость 3 в заряде 1 заполненную инертным низкоплотным материалом, причем этот материал может быть магнитным для лучшего прилегания заряда 1 к разрушаемому материалу 4, и быть, например, магнитной резиной. При этом поверхность заряда 1 противоположная полости 3 с нанесенным на ней слоем высокобризантного ВВ 2 образует сегмент овала, хорда которого совмещена с плоскостью торцов стенок желоба, а отношение длины хорды сегмента овала к его высоте принадлежит интервалу (2,0;4,5).The proposed charge for cutting solid materials according to the second embodiment contains a charge 1, the cross-section of which is shown in the figure (see Fig. 2), a high-explosive explosive layer 2 and a cavity 3 in charge 1 filled with an inert low-density material, and this material can be magnetic for a better fit charge 1 to destructible material 4, and be, for example, magnetic rubber. In this case, the surface of the charge 1 opposite the cavity 3 with a layer of high-explosive BB 2 deposited on it forms an oval segment, the chord of which is aligned with the plane of the ends of the gutter walls, and the ratio of the length of the chord of the oval segment to its height belongs to the interval (2.0; 4.5).

Предложенный заряд для разрезания твердых материалов по второму варианту работает следующим образом: после точечной инициации детонация слоя высокобризантного ВВ 2 приводит к образованию в стенках желобовидного заряда 1 происходит образование двух конусообразных детонационных фронтов 9 симметрично сходящихся к оси заряда 1 с увеличением фронтального давления вследствие эффекта имплозии детонационных волн и возбуждению на поверхности материала 4 двух встречно направленных косых ударных волн 6 которые взаимодействуют друг с другом в плоскости реза 7. Такое столкновение первичных косых ударных волн 6 и производит разрушение материала 4 в плоскости реза 7, на большую глубину по сравнению с работой вторичных волн в ближайшем аналоге.The proposed charge for cutting solid materials according to the second embodiment works as follows: after point initiation, the detonation of a high-explosive explosive layer 2 leads to the formation of a trench charge 1 in the walls, two conical detonation fronts 9 are formed symmetrically converging to the charge axis 1 with an increase in frontal pressure due to detonation implosion effect waves and excitation on the surface of the material 4 of two counter directional oblique shock waves 6 which interact with each other in flatness of the cut 7. This collision of the primary oblique shock waves 6 and produces the destruction of the material 4 in the plane of the cut 7, to a greater depth compared with the work of the secondary waves in the closest analogue.

Таким образом, достигается технический результат, а именно повышается глубина реза в разрезаемом твердом материале при уменьшении показателя удельной энергоемкости заряда для разрезания твердых материалов.Thus, a technical result is achieved, namely, the depth of cut in the cut solid material is increased with a decrease in the specific energy consumption of the charge for cutting solid materials.

Claims (4)

1. Заряд для разрезания твердых материалов, выполненный в виде монолитного желоба взрывчатого вещества (ВВ), полость которого заполнена инертным материалом и на поверхность стенок которого со стороны, противоположной полости желоба, нанесен непрерывный слой высокобризантного ВВ, имеющего скорость детонации, превышающую скорость детонации ВВ заряда, отличающийся тем, что желоб со стороны, противоположной полости желоба, выполнен со стенками в форме двугранного угла, вогнутого со стороны торцов желоба, грани которого образуют с плоскостью, параллельной разрезанному твердому материалу, угол α, удовлетворяющий следующему неравенству
Figure 00000006
, где l - ширина полости заряда, а δ - толщина разрезаемого твердого материала.1. The charge for cutting solid materials, made in the form of a monolithic gutter of explosives (BB), the cavity of which is filled with an inert material and on the surface of the walls of which from the side opposite the cavity of the gutter, a continuous layer of high-explosive explosive is applied, having a detonation velocity exceeding the detonation velocity of the explosive charge, characterized in that the gutter from the side opposite the cavity of the gutter is made with walls in the form of a dihedral angle, concave from the side of the ends of the gutter, the edges of which form a plane Parallel inside the solid material, α angle satisfying the following inequality
Figure 00000006
where l is the width of the charge cavity, and δ is the thickness of the cut solid material. 2. Заряд по п. 1, отличающийся тем, что полость желоба выполнена с U-образным профилем, на внутреннюю поверхность которой нанесена облицовка высокоплотного материала, в которой отношение поверхностной плотности в поверхностной плотности ВВ, контактирующего с облицовкой, возрастает от краев ко дну U-образной полости.2. The charge according to claim 1, characterized in that the trough cavity is made with a U-shaped profile, on the inner surface of which is coated a high-density material, in which the ratio of surface density in the surface density of the explosive in contact with the lining increases from the edges to the bottom U -shaped cavity. 3. Заряд для разрезания твердых материалов, выполненный в виде монолитного желоба взрывчатого вещества (ВВ), полость которого заполнена инертным материалом и на поверхность стенок которого со стороны, противоположной полости желоба, нанесен непрерывный слой высокобризантного ВВ, имеющего скорость детонации, превышающую скорость детонации ВВ заряда, отличающийся тем, что желоб со стороны, противоположной полости желоба, выполнен со стенками в форме сегмента овала, хорда которого совмещена с плоскостью торцов стенок желоба, а отношение длины хорды сегмента овала к его высоте составляет от 2,0 до 4,5.3. The charge for cutting solid materials, made in the form of a monolithic trench of an explosive (BB), the cavity of which is filled with an inert material and on the surface of the walls of which, from the side opposite the cavity of the trough, a continuous layer of high-explosive explosive has been applied, having a detonation velocity exceeding the detonation velocity of the explosive charge, characterized in that the gutter from the side opposite the cavity of the gutter is made with walls in the form of an oval segment, the chord of which is aligned with the plane of the ends of the gutter walls, and the ratio for Ina chords of the oval segment to its height is from 2.0 to 4.5. 4. Заряд по п. 3, отличающийся тем, что полость желоба выполнена с U-образным профилем, на внутреннюю поверхность которой нанесена облицовка из высокоплотного материала, в которой отношение поверхностной плотности к поверхностной плотности ВВ, контактирующего с облицовкой, возрастает от краев ко дну U-образной полости.4. The charge according to claim 3, characterized in that the cavity of the trough is made with a U-shaped profile, on the inner surface of which is coated with a high-density material, in which the ratio of surface density to surface density of explosives in contact with the lining increases from the edges to the bottom U-shaped cavity.
RU2017123475A 2017-07-03 2017-07-03 Charge for cutting solid materials (embodiments) RU2701600C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017123475A RU2701600C2 (en) 2017-07-03 2017-07-03 Charge for cutting solid materials (embodiments)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017123475A RU2701600C2 (en) 2017-07-03 2017-07-03 Charge for cutting solid materials (embodiments)

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017123475A RU2017123475A (en) 2019-01-10
RU2017123475A3 RU2017123475A3 (en) 2019-02-07
RU2701600C2 true RU2701600C2 (en) 2019-09-30

Family

ID=64977452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017123475A RU2701600C2 (en) 2017-07-03 2017-07-03 Charge for cutting solid materials (embodiments)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2701600C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU204402U1 (en) * 2020-05-19 2021-05-24 Николай Павлович Михайлов Extended explosive charge

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4649824A (en) * 1985-06-27 1987-03-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus for aerospace vehicle separation events using a linear shaped charge
RU2086896C1 (en) * 1992-05-26 1997-08-10 Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики Explosive charges for cutting
RU2119398C1 (en) * 1997-05-30 1998-09-27 Михайлов Николай Павлович Method for explosion cutting of hard materials and apparatus for performing the same
RU2155262C2 (en) * 1998-11-05 2000-08-27 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Device for cutting by blasting
RU42650U1 (en) * 2004-05-27 2004-12-10 Звонарев Юрий Владимирович EXTENDED CHARGE
RU2304073C2 (en) * 2005-10-11 2007-08-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Device for separation of structural members
RU70681U1 (en) * 2007-09-11 2008-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Российский федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики-ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ DEVICE FOR EXPLOSIVE CUTTING OF TUBULAR STRUCTURES (OPTIONS)

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4649824A (en) * 1985-06-27 1987-03-17 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Apparatus for aerospace vehicle separation events using a linear shaped charge
RU2086896C1 (en) * 1992-05-26 1997-08-10 Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики Explosive charges for cutting
RU2119398C1 (en) * 1997-05-30 1998-09-27 Михайлов Николай Павлович Method for explosion cutting of hard materials and apparatus for performing the same
RU2155262C2 (en) * 1998-11-05 2000-08-27 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Device for cutting by blasting
RU42650U1 (en) * 2004-05-27 2004-12-10 Звонарев Юрий Владимирович EXTENDED CHARGE
RU2304073C2 (en) * 2005-10-11 2007-08-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" имени С.П. Королева" Device for separation of structural members
RU70681U1 (en) * 2007-09-11 2008-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Российский федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики-ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ DEVICE FOR EXPLOSIVE CUTTING OF TUBULAR STRUCTURES (OPTIONS)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU204402U1 (en) * 2020-05-19 2021-05-24 Николай Павлович Михайлов Extended explosive charge

Also Published As

Publication number Publication date
RU2017123475A (en) 2019-01-10
RU2017123475A3 (en) 2019-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5377594A (en) Flexible linear explosive cutting or fracturing charge
KR102517885B1 (en) Blasting Method using Liner applied to Primer, Booster and Charge in a blasthole
US10458761B2 (en) Fluted linear shaped charge with simultaneous initiation
RU2701600C2 (en) Charge for cutting solid materials (embodiments)
CA2182409A1 (en) Cascade shaped charge
US4327642A (en) Inserts for cutting charges
RU2524829C2 (en) Charge
US3176613A (en) Shaped explosive charge
CN208476097U (en) Complex reflex cumulative and buffering energy dissipator
AU741792B2 (en) Improvements in shaped charge liners
Ho et al. Additive manufacturing of linear shaped charges for curved penetration
CA1319353C (en) Explosive cutting means
RU2119398C1 (en) Method for explosion cutting of hard materials and apparatus for performing the same
WO2009025573A1 (en) Hollow charge
RU2577661C2 (en) Shaped charge
US20160305751A1 (en) Oil Shaped Charge for Deeper Penetration
RU2449241C1 (en) Method to form multicharge in drowned well
CN204944328U (en) Blasting with Linear Cumulative Cutting Charge in Rock
RU2559963C2 (en) Method of well perforation by double hypercumulative charges
CN113137894A (en) Energy-containing composite shaped charge liner cutter structure
UA143335U (en) METHOD OF CUTTING ENGINEERING STRUCTURES BY EXPLOSIVE WAVES
Thang et al. Study on the reasonable parameters of the cylinder shaped charge with tapered liner funnel to destroy stone
RU2144172C1 (en) Linear charge
CN113137893B (en) Energy-containing special shaped charge cover cutter structure
RU1800257C (en) Hole bottom deflector