Стенд для исследования воздействия продуктов взрыва с электромагнитным пусковым устройством

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение заданного давления воздуха на забойку в имитаторе взрывной скважины принудительным разрушением мембраны. Стенд для моделирования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин включает камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой с мембраной, соединенной с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы. Камера высокого давления дополнительно снабжена электромагнитным пусковым устройством для принудительного разрушения мембраны в момент достижения заданного давления в камере высокого давления. 3 ил.

 

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Известен стенд для исследования запирающей способности забоек взрывных скважин, включающий камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой, и измерительный комплекс [1]. В крышку вмонтирован шаровой кран, соединяющий камеру высокого давления с установленным на крышке имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы с насечками в нижней части, имитирующими трещины в горной породе, прорезями в верхней части, имитирующими разрушенный массив горных пород. Основным недостатком установки является относительно медленный рост давления в имитаторе взрывной скважины из-за затрат времени на полное открытие шарового клапана и сравнительно малого сечения трубопроводов, связывающих шаровой клапан с камерой высокого давления и имитатором взрывной скважины, и малого проходного сечения самого шарового клапана.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является стенд для моделирования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин, включающий камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой со срезным диском, и измерительный комплекс [2]. Крышка соединена с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы с насечками в нижней части, имитирующими трещины в горной породе, и прорезями в верхней части, имитирующими разрушенный массив горных пород. Однако срезные диски, выполненные даже из одного и того же материала, имеют разную прочность и разрушаются при разных величинах давления воздуха, что снижает точность результатов эксперимента.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является обеспечение заданного давления воздуха на забойку в имитаторе взрывной скважины принудительным разрушением мембраны.

Поставленная задача достигается тем, что в стенде для исследования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин, включающем камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой с мембраной, соединенной с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы, согласно изобретению, камера высокого давления дополнительно снабжена электромагнитным пусковым устройством для принудительного разрушения мембраны в момент достижения заданного давления в камере высокого давления.

На фиг. 1 схематично изображен стенд для исследования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин в собранном виде; на фиг. 2 - узел А, на фиг. 3 - электромагнитное пусковое устройство после срабатывания.

Стенд для исследования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин представляет собой камеру высокого давления 1, выполненную, например, из толстостенной стальной трубы, к нижнему торцу которой приварен фланец 2, соединенный болтами 3 с рамой 4. На верхнюю часть камеры высокого давления 1 навинчена с помощью резьбы пусковая секция 5 с фланцем 6. Пусковая секция 5 имеет проточку 7 под регулировочное кольцо 8 и мембрану 9, а сверху на нее через герметичную прокладку 10 устанавливают имитатор взрывной скважины 11, выполненный в виде трубы с фланцем 12, который болтами 13 крепится к фланцу 6. В нижней части имитатора взрывной скважины 11 выполнены насечки 14, имитирующие трещины в горной породе, а в верхней части имеются прорези 15, имитирующие разрушенный массив горных пород. Имитатор взрывной скважины 11 снабжен измерительным устройством 16, состоящим из потенциометрического датчика из нихромовой проволоки 17, закрепленной одним концом на металлическом штыре 18 запорного конуса 38, и проходящей сквозь скользящий контакт 20, установленный на имитаторе взрывной скважины 11. Питание потенциометра осуществляется от аккумуляторной батареи 21, в измерительную цепь потенциометра подключен шлейф осциллографа 22.

К камере высокого давления 1 герметично присоединена пневматическая магистраль 23, снабженная манометром 24 и краном 25, соединяющим магистраль 23 с накопительным ресивером 26. Сжатый воздух в ресивер 26 нагнетает компрессор высокого давления 27.

В камере высокого давления 1 под мембраной 9 на балке 28 установлено электромагнитное пусковое устройство, состоящее из ударника 29 с пятой 30, проходящего через отверстие в балке 28, катушки постоянного тока 31, расположенной в корпусе 32, накрытом крышкой 33, препятствующей перекосу ударника 29. К ударнику жестко прикреплен ограничитель 34, препятствующий выпадению ударника под действием силы тяжести. Питающие катушку 31 провода 35 проходят через загерметизированное, например, эпоксидным клеем, отверстие 36 в корпусе камеры высокого давления 1.

Рассмотрим работу электромагнитного пускового устройства взрывного стенда на примере исследований по определению запирающей способности забоек взрывных скважин различных конструкций.

На проточку 7 укладывают регулировочное кольцо 8, соответствующее заданной толщине устанавливаемой на него мембраны 9. После этого пусковую секцию 5 навинчивают по резьбе на камеру высокого давления 1. Затем на пусковой секции 5 закрепляют болтами 13 имитатор взрывной скважины 11.

После этого в имитаторе взрывной скважины 11 размещают элементы модели комбинированной забойки заряда ВВ, например подсыпку 37 из песка или бурового шлама, запорный конус 38, выполненный из модельного материала, например из обожженной глины, гипса, бетона и т.п., и засыпку из крупнокускового модельного материала в виде щебня 39.

Затем открывают кран 25, и воздух, сжатый компрессором высокого давления 27 и накопленный ресивером 26, поступает через отверстие 23 в камеру высокого давления 1. Величина давления фиксируется манометром 24.

Предварительно экспериментальным путем определяют толщину мембраны 9, при которой под заданной величиной давления воздуха, находящегося в камере высокого давления 1, мембрана 9 разрушится. Поскольку мембраны одинаковой толщины и выполненные из одного и того же материала, имеют разброс величин прочности и разрушаются при разном давлении воздуха, экспериментально определяется диапазон давления воздуха, при котором происходит разрушение. Включение пружинного пускового устройства осуществляют при достижении 95% от величины минимального разрушающего мембрану 9 давления.

При достижении заданной величины давления воздуха в камере высокого давления 1 на катушку 31 подается постоянный ток, под действием электромагнитного поля ударник 29 бьет по мембране 9, которая разрушается, и воздух устремляется в имитатор взрывной скважины 11, воздействуя на модель комбинированной забойки. Давление сжатого воздуха через подсыпку 37, смягчающую ударную нагрузку, передается на запорный конус 38, перемещая его вверх по имитатору взрывной скважины 11. При этом запорный конус 38 заклинивается в засыпке из щебня 39, разрушая в ней отдельные куски щебня, далее поднимается вверх, заклинивая новые куски щебня их гранями в насечки 14. Этот процесс постепенно замедляет передвижение запорного конуса 38 вплоть до полной его остановки или разрушения. Отработавший воздух через прорези 15 выходит из имитатора взрывной скважины 11 наружу.

Запирающая способность забоек взрывных скважин различных конструкций оценивается величиной перемещения запорного конуса 38, которое регистрируется измерительным устройством 16. По величине смещения запорного конуса 38, замеренной измерительным устройством 16, оценивают запирающую способность забойки данной конструкции - чем меньше величина смещения, тем запирающая способность забойки выше.

Таким образом, заявляемый стенд для исследования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин с электромагнитным пусковым устройством обеспечивает заданную величину давления воздуха, при которой разрушается мембрана, что повышает точность результатов эксперимента и тем самым позволяет решить поставленную техническую задачу.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации №2485599, МПК G09B 25/00.

2. Патент Российской Федерации №2493546, МПК G01L 5/14, G09B 25/00 (прототип).

Стенд для моделирования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин, включающий камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой с мембраной, соединенной с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы, отличающийся тем, что камера высокого давления дополнительно снабжена электромагнитным пусковым устройством для принудительного разрушения мембраны в момент достижения заданного давления в камере высокого давления.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Изобретение относится к строительству и касается приемов и средств обучения. .

Изобретение относится к средствам обучения и может быть использовано в качестве учебной установки, предназначенной для развития навыков конструирования при рабочем проектировании, в частности для обучения критериально-обоснованному выбору геометрических параметров деталей, грамотному и осмысленному оформлению рабочей документации.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в легкой промышленности. .

Изобретение относится к средствам обучения по географии и может быть использовано как учебное пособие. .

Изобретение относится к техническим средствам и может быть использовано в качестве устройства для привития практических навыков по анализу функционального назначения и совместимости деталей по их геометрической форме.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ.

Изобретение относится к измерительной технике, конкретнее к области электрических измерений параметров импульсных механических нагрузок в виброакустике и физике взрыва.

Изобретение относится к средствам получения энергии из металлических материалов путем воздействия снарядов на мишень. .

Изобретение относится к измерительной технике, конкретнее к области электрических измерений параметров импульсных механических нагрузок в виброакустике и физике взрыва.

Изобретение относится к области военной гусеничной техники, а конкретно к реактивным броневым конструкциям, и может быть использовано при создании и испытаниях новых образцов защитных блоков с реактивной броней для защиты объектов военной техники от поражающих средств, например кумулятивных снарядов и др.

Изобретение относится к технике подводных исследований, в частности к техническим средствам обеспечения испытаний объектов, размещенных на дне, на воздействие подводного взрыва.

Изобретение относится к области физики, в частности к технике исследования ВВ, и может быть использовано при исследовании бризантности взрывчатых материалов. .

Изобретение относится к области боеприпасов и может быть использовано при проверке взрывателей на безопасность. Крешерное устройство содержит корпус, в полости которого установлены плунжерные элементы с возможностью осевого перемещения, зарядное устройство и органы регистрации результатов исследования, при этом органы регистрации результатов исследования выполнены в виде двух крешерных столбиков и свободно установленных тарированных грузиков, дополнительно введены поджимная гайка со ступенчатым осевым отверстием с резьбой, верхняя торцевая втулка с корпусом с резьбой, с торцевым цилиндрическим выступом с резьбой и ступенчатой полостью с резьбой, корпус со ступенчатой полостью с резьбой, демпферное кольцо из эластичного материала с осевым отверстием, втулка демпферная с торцевым цилиндрическим выступом с резьбой и осевым отверстием, тарировочная втулка с осевым отверстием с резьбой, втулка торцевая нижняя с двумя цилиндрическими осевыми выступами с резьбой и полостью с резьбой, шток с корпусом с резьбой, с полостью с резьбой и осью с резьбой, втулка крешерная с осевым отверстием с резьбой, поджимной винт, поджимная гайка с контровочным винтом и опорный корпус с полостью с резьбой, при этом поджимная гайка резьбой осевого ступенчатого отверстия контактирует с резьбой цилиндрического выступа верхней торцевой втулки и жестко крепит зарядное устройство, резьба корпуса верхней торцевой втулки контактирует с резьбой полости корпуса, резьба корпуса штока контактирует с резьбой ступенчатой полости корпуса, втулка крешерная установлена в полости корпуса штока, крешер и грузик установлены в осевом отверстии втулки крешерной, а поджимной винт своей резьбой контактирует с резьбой полости корпуса штока, торец корпуса контактирует с верхним торцом демпферного кольца, торец втулки демпферной контактирует с нижним торцом демпферного кольца, ось штока проходит через осевые отверстия корпуса, демпферного кольца и втулки демпферной и своей резьбой контактирует с резьбой поджимной гайки с контровочным винтом, тарировочная втулка резьбой осевого отверстия контактирует с резьбой цилиндрического выступа втулки демпферной, втулка торцевая нижняя резьбой цилиндрического выступа контактирует с резьбой осевого отверстия тарировочной втулки, втулка крешерная нижняя установлена в полости втулки торцевой нижней, крешер и грузик установлены в осевом отверстии втулки крешерной нижней, поджимной винт своей резьбой контактирует с резьбой полости нижней торцевой втулки, резьба полости корпуса опорного контактирует с резьбой цилиндрического выступа нижней торцевой втулки. Технический результат заключается в обеспечении смягчения удара для верхнего тарированного грузика, уменьшения величины деформации острия верхнего крешера и увеличения времени срабатывания зарядного устройства, а также в обеспечении проведения исследования в условиях, более приближенных к реальным условиям, а также в упрощении конструкции. 1 ил.

Изобретение относится к лабораторному оборудованию и предназначено для моделирования процессов, происходящих во взрывной полости скважин при ведении взрывных работ. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение заданного давления воздуха на забойку в имитаторе взрывной скважины принудительным разрушением мембраны. Стенд для моделирования воздействия продуктов взрыва на забойку взрывных скважин включает камеру высокого давления, закрытую сверху крышкой с мембраной, соединенной с имитатором взрывной скважины, выполненным в виде трубы. Камера высокого давления дополнительно снабжена электромагнитным пусковым устройством для принудительного разрушения мембраны в момент достижения заданного давления в камере высокого давления. 3 ил.

Наверх