Проблемы и методы утилизации морально и физически устаревших боеприпасов

1 - A-IX-2;

2 - гекфал-20Т

Анализ представленных графиков, а также проведенные расчеты для других типов БП, показывают, что с увеличением диаметров сопел производительность расснаряжения растет, причем наиболее интенсивно - до диаметров сопел 0,5 - 0,7 мм, что естественно. Однако, следует помнить о том, что максимальный диаметр сопел ограничен возможностями ИВД по расходу. Поэтому в рассматриваемом случае для одноканального инструмента целесообразно принять D_в1= 0,8х10^-3 м, а для двухканального - D_в1= 0,3х10^-3 м; D_в2= 0,5х10^-3 м. Угол наклона ведущего сопла к оси штанги так же существенно влияет на производительность, причем график зависимости П(в₁) имеет ярко выраженный максимум при в₁= 30 - 40?. Более точное значение в₁ определяется приведенными выше условиями полного удаления ВВ у дна снаряда. Угол наклона ведущего сопла должен быть близок к 90? для обеспечения полного вымывания ВВ на цилиндрической и донной частях каморы. Остальные параметры инструмента определяются конструктивно с учетом размеров БП.

Как уже отмечалось, важнейшим параметров, определяющим производительность процесса расснаряжения является давление в напорной магистрали. На рис. 6.10 и 6.11 приведены графики зависимостей параметров производительности и расхода энергоресурсов от Р_м, построенные для двух вариантов технологического процесса при исходных данных, приведенных в таблице 6.3.

Анализ графиков показывает, что с ростом Р_м расход воды, а также гидравлическая и электрическая мощность возрастают, причем последние растут значительно более интенсивно: Q~P_M^0,5, N_э, N_г~ P_M^1,5. На рисунках 6.10 и 6.11 даны ограничения по расходу воды и электрической мощности, обусловленные возможностями оборудования. Окончательное решение по выбору магистрального давления можно сделать по зависимости удельной прибыли Е_f от P_M примерный вид которого представлен на рисунке 6.12.

Рис. 6.10. Зависимость расхода воды от давления для различных вариантов конструкций насадка:

1 - D_в1= 0,6х10^-3 м, D_в2= 0,5х10^-3 м;

2 - D_в1= 0,6х10^-3 м, D_в2= 0

Рис. 6.11. Зависимости гидравлической мощности N_г и электрической мощности N_э от давления:

1 - D_в1= 0,6х10^-3 м, D_в2= 0,5х10^-3 м; 2 - D_в1= 0,6х10^-3 м, D_в2= 0

Рис. 6.12. Зависимости удельной прибыли от магистрального давления

Из рисунка следует, что рациональные значения давлений для рассматриваемых вариантов лежат в интервале 90 - 150 МПа, при этом обеспечивается расчетная удельная прибыль 0,5 - 5 $ в час, то есть утилизация БП с помощью гидромониторных технологий может быть рентабельной.

В заключение данного раздела рассмотрим один из вариантов повышения производительности процесса расснаряжения с использованием одноканального инструмента. У подавляющего большинства обычных БП профиль каморы не является цилиндрическим. Вместе с тем, для полного удаления ВВ технологические параметры процесса выбираются, исходя из максимального диаметра каморы. Следовательно, при меньших диаметрах магистральное давление может быть понижено, что приведет к уменьшению энергоемкости процесса или, при соответствующей корректировке скорости осевой подачи штанги, к повышению производительности. То есть магистральное давление и скорость подачи должны изменяться по соответствующему закону, определяемому профилем каморы БП. Моделирование данного процесса было проведено в работе, некоторые результаты которого представлены на рисунке 6.13.

Проведенные расчеты показали, что изменение Р_м, V_П по оптимальным законам, соответствующим профилю каморы расснаряжаемого БП, позволяет более эффективно использовать оборудование и повысить производительность на 20 - 345 % для 76-мм осколочно-фугасного снаряда.

Рис. 6.12 Изменение давления по длине каморы

Рис. 6.13 Изменение осевой скорости подачи по длине каморы

Устройство для вымывания

Устройство для вымывания является модификацией водоструйной дрели ДВС-2, предназначенной для бурения горных пород и строительных материалов. Модификация заключается в изменении приемника-держателя для обеспечения надежного крепления в нем БП, а также сбора и отвода пульпы, содержащей ВВ, в емкость.

Дрель "ДВС-2" (рис. 6.14) предназначена для обработки глубоких отверстий малого диаметра в материалах с пределом прочности на одноосное сжатие до 40 МПа, при укреплении стен, анкеровании и при проведении других работ, имеющих ограничения по допустимому уровню вибрации и механических нагрузок на обрабатываемый материал, а также повышенные требования искровзрывобезопасности. Дрель также может быть использована для вымывания материалов из оболочек и очистки внутренних поверхностей протяженных каналов (трубопроводы, теплообменники и др.). Основные технические характеристики дрели приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4 Технические характеристики бурильной машины ДВС-2

Конструкция дрели состоит из следующих элементов (рис. 6.14):

- рама 1 - сварная металлоконструкция, на которой установлены электродвигатель 2, две направляющие 3 и ходовой винт 4;

- электродвигатель 2 типа 4АА63.А6УЗ - обеспечивает вращение и подачу рабочего инструмента, а направляющие 3 - служат для обеспечения прямолинейного перемещения установленных на них тележки 5 и люнета 6. В свою очередь, тележка 5 установлена на направляющих 3 и приводится в движение ходовым винтом 4 вперед с рабочей скоростью до 1,8 м/мин и назад с маневровой скоростью 9 м/мин;

- гидросъемник 7 предназначен для подачи воды высокого давления от магистрали во внутренний канал вращающейся штанги 8, которая крепится к его резьбовому концу, и рассчитан на давление воды до 120 МПа при расходе до 20 л/мин. Гидросъемник 7 устанавливается в тележке 5 и перемещается вместе с ней по направляющим 3;

- штанга 8 представляет собой трубу и предназначена для подвода воды высокого давления к головке со струеформирующими отверстиями и подачи самой головки на обрабатываемый забой. Длиной штанги 8, также как длиной направляющих, определяется рабочий ход или величина очередного углубления (длина вымываемого БП);

- люнет 6 поддерживает штангу 8, уменьшая величину ее провисания и перемещается по направляющим 3, согласуясь с движением тележки 5;

- головка 9 предназначена непосредственно для разрушения забоя струями воды высокого давления, истекающими из калиброванных струеформирующих отверстий. Отверстия имеют наклон к оси инструмента, что при вращении головки, предопределяет получение конусного забоя;

- приемник 10 ограждает устье БП и обеспечивает сбор и отвод вытекающей из него пульпы.

- рукава высокого давления 11 входят в состав гидростанции ГЦМ 18 и испытаны при давлении 3200 Бар и предназначены для подвода воды высокого давления к гидросъемнику дрели. Дрель "ДВС-2" может быть оснащена манипулятором, обеспечивающим ее ориентацию и удержание в рабочем положении в соответствии с конкретными условиями применения.

Рис. 6.14. Дрель водоструйная «ДВС-2»

боеприпас взрывчатый утилизация гидротехнология

Оборудование для снятия ВП и утилизации корпусов БП

После того как на оборудовании для вымывания извлекли ВВ, корпус БП поступает на дальнейшую переработку.

В корпусе автомобиля Урал4320-1112-41 стоит устройство для снятия ВП. Оно представляет собой следующее: приспособление типа «тиски» зажимает корпус БП снизу по двум точкам; сверху корпус притягивается перекидным кольцом и положение фиксируется рукояткой. Далее к ВП подводится пневмо или электромолот (рис 6.15), врезается в него ниже горизонтальной оси на 2-3 мм и скидывает ВП в ящик. Данное оборудование достаточно универсально, т. к. можно крепить корпуса БП любого калибра и снимать с них ВП.

Также для снятия ВП можно использовать токарно-винторезный станок, представленный на листе 8 формата А1. Станок имеет целый ряд преимуществ: малая мощность, но высокая точность и производительность; относительно малые габариты и масса, что особенно важно при комплектации МУ. Также этот станок можно использовать для утилизации корпуса посредством нанесения на нем канавок (в дальнейшем такой корпус нельзя использовать по его прямому назначению, следовательно, задача выполнена) и для вскрытия корпусов боеприпасов.

Для утилизации корпуса БП в МУ используется отрезной ленточный станок HBS-1321VS изображенный на листе 8 формата А1.

Станок работает в полуавтоматическом режиме и оснащен системой возврата пильного узла. Станок оснащен поворотной пильной рамой с возможностью выполнения угловых резов до 45?. Зажим корпуса осуществляется тисками вручную, подача корпуса осуществляется вручную. Подача пильного узла регулируется посредством гидроцилиндра. Станок имеет массивную конструкцию, чугунную раму пильного узла, индикацию натяжения ленты, охлаждение быстро перемещающихся тисков, вынесенный удобный блок управления. Также для утилизации корпусов боеприпасов в МУ может быть использовано газосварочное оборудование при помощи которого корпус боеприпаса разрезается на 2 части.

Основываясь на вышесказанном, размещаем все оборудование на мобильной установке (лист 10 формата А1).

Размещено на Allbest.ru