Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 94
Текст из файла (страница 94)
Подобная тсхнология в усовершенствованных вариантах Применяется в некоторых странах до настоящего времени. В СССР с появлением ракетных топлив во второй половннс 40-х годов была создана и в 50-х годах усовершенствована непрерывная технология, базнрую1наяся на ншековых отжимных и формующнх прессах (рнс.1). 1 2 3 4 5 Рнс. ! . Непрерывлал техлологн мекал схема переработки порохов массы высокоанергетнчсскпх баллпстптных порохон: 1-пресс ПО-125; 2 — вальпы 1МО, 3 - сушилка Снгтс; 4 — таблстпрующп11 аппарат ПКТ; 5 -формуеоптпй щнек-пресс На первом этапе отжим осуществлялся в два приема, соответственно в двух нспрерывнодействующих шнсковых аппаратах: фильтрование па ШД до влажности 50% и отжим на ШС-1 до влажности 6 — 12%.
Полученная пороховая екрошка» (евермишель») подвергалась вальцсваншо на рифленых непрерывно дсиствующих зальцах «Демаг» илн еТройстср», на которых за счет лиссипативной энергии (около 200 квт. ч/т) производилась интенсивная пластнфикация массы и сушка с 6 — 12% до 1,5 — 3%. Вследствие высокой опасности цо аховых масс бэллистнтното типа пе е «Сотка процесс вальцевания проводился не до окончательной влажности (0,3 — 1;4) и дополнялся операцией подсушки, выполнявшейся на непрерывных сушильных аппаратах копеек тнвного типа (барабанные с продольным или поперечным продувом воздуха) нли контактных шнсковых.
Высушенный полуфабрикат подвергался формовани|о в диффузорно-копфузорном раструбном прсссннструмснтс, сочлененном с нагнетатсльным шпсковым прессом типа Ш-4, ШС-34, ШП-4. На некоторых заводах с целью улучшения качества полуфабрикат перед формовая~си гранулировался шнсковыми прессами Ш-3 или ШП-З.
В 60-70-х годах производство было сушествепно модернизировано в направлении повышения производительности оборудования и безопасности процсссов. На операции водоотжима стали устанавливаться прессы ПО-125 с совмешеннымн функциями фильтрования и отжима, вальцы «Тройстер» были заменены на более пронзводнтсльныс аппараты завода «Болы~евик», гранулирующис и формуюгцие прессы Ш-З, ПКТ, ШС-34 заменены на ПСВ, ПСВ-2М, ПСВ-3 с цроизводптельностью до 800 кг/ч вместо 400 кг/ч у старых. Технологическая схема стала в высокой степени автоматизированной и полностью дистанционно управляемой.
Из цеха изготовления Рнсдк Непрерывная автоматизированная технологическая схема переработки пороховой массы. ! -синхронизатор, 2-отжимной пластифииирующий пресс (ПГт300); 3 — устройство контроля производительности; « "устройство ввода добавок: 5 — устроиство хранения и авода текущих Втби 6 - юпск-пресс пластнфнцирующий (ППА); 7 - устройство автоматической затрузкн пресса; 8- формующий ~янек-пресс (ПВВ-300) По оховьж нзас 1льгэя В о0-х годах модернизация технологии переработки завершилась созданием Принципиально новой схемы, обсснсчивающей решение вонросов безопасности, качества н полной автоматизации (рнс.2): — традиционныс и весьма опасные аппараты — вальцы и суц|нлки — заменяются на снециальиыс отжнмные н лластифицирующнс шнсковыс нрессгя с регулируемым диссипативным нагревом н вакуумными иснарнтельнымн зонами; — между всеми тсхнологическимн аннаратамн вводятся синхронизаторы нроизводительности, оснащенныс уровнемерами.
По функции г(л ~' бз (изменение уровня во времени) производится синхронизация производительности двух соседних, а в итоге всех технологических аппаратов; — технологические аппараты оснащаются необходимыми датчиками информации о параметрах процесса (температура массы, давление, скорость, производитсльность, геометрические размеры и нр.), нозволяющими но математическим моделям безопасности и качества управлять технологическим Процессом без участия человека. ЕФ.Жечюв Пегвкгковыв масс раоагзпвв.
Рсологня (от греческого гЬеоэ-течение, ноток н !ояоз †учен) — наука обо всех аснсктах деформирования реальных сплошных сред нод влиянием приложенных напряжений. Пороховые нли тонлнвныс массы (ТМ), представляющие собой полимерные комнозиционныс материалы на основе различных связующих (нластнфицированные эфиры целлюлозы, каучуки, полимеры) и содержащие различные нанолннтели, подчиняются всем закономер>юстям, характерным для деформирования полимеров, находящихся в вязкотекучем н высокоэластичсском состоянии, В частности, все эти материалы ведут себя при переработке как вязко-упругие, т.е, нри их дсформированни наряду с необратимыми нластичсскими деформациями развиваются обратимые высокоэластические деформации н, как следствие, наряду с касательными тч возникают нормальные о напряжения, являющиеся основной причиной т.н ностэкструзионцого разбухания — увеличения диаметра изделия по сравнению с диаметром формующсго нрессннструмснта (еприсадка» Л).
Процесс деформнрования пороховых масс сопровождается структурными Превращениями и измененном их реологичсских свойств. Знание температурно-пьезо-скоростных зависимостей реологических свойств дает возможность применять научно обоснованные методы расчета технологических режимов переработки, Прогнозировать онтнмальныс условия, рассчитывать и конструировать П:говмх млсс лэгня раты для переработки. Изучение реологнчс- 432 более совершенные аппа скнх свойств, кроме того, позволяет получить важную информацию о структурных особенностях материалов. Переработка пороховых н топливных масс в готовые изделия осунгествлястся в зависимости от уровня их рсологических свойств различными способзмгп методом свободного литья; методом литья под давлением; методом проходного прессования; методом намотки; методом штамповки и др.
Первые три метода являются осповнымн, прн этом персрабатываемыс композиции должны иметь уровень вязкости соответственно: 162 б 1()З !ПЗ )Пэ и(0Ь (Ом Па-с. Свободным литьем и литьем под давлением перерабатывают, главным образом, СТМ; методом проходного прессования-баллнстггтные, пироксилипоаме, некоторые виды ТМ пиротехнических и полгаротушащкя композиций. При переработке методами литья нормальным режимом формования является течение массы относительно внутрешшх стенок формующего инструмента, т.с. взаимно перемещающимися являются отдельные кинетические единицы течения при сохранении оплошности материала, а скорость движения слоев, непосредственно прилегающих к стенкам, равна пулю.
В этом случае силы вязкого сопротивления при течении материала (силы внутреннего трения т ) меньше кап сательных напряжений на границе материала со стенкой (сил внешнего трения т И). При переработке композиций методом проходного прессования их высокая вязкость и использование специальных шехпологичгских доблоок обусловливают преимущественное скольжение материалов. В этом случае слои массы, прилегающие к стенкам формующсго миструмента, сколъзят по его поверхности, в то время как в объеме материала реализуются процессы пластической деформации, в отстутствие которых нсвозможно обеспечить в необходимой степени протекание процессов аутогезии отдельных частиц формуемого материала и получение качественных изделий.
При изменении температурно-пьезовременных режимов переработки (по-разному влияющих на г н и т„) возможен переход от установившегося скольжения к неустойчивому режиму формовання эскольжсние-прнлипаннсл с полученном дефектных изделий. При деформнрованин пороховых (топливных) композиций наблюдается, как правило, сложная 5-образная зависимость вязкости П от скорости сдвига у' — в области ес малых значений. Прн у' < укр материалы ведут себя как ньютоновские с наибольшей ньютоновской По ховых нзсс сплотив вЯзкостью пРзктически неРазРУшенной стРУктУРы Пиз, пРи )'>)к эффективная вязкость снижается при возрастании скорости сдвига, что обусловлено разрушением структуры и явлениями мехамической релаксации, а в случае СТМ-также явлениями ориентации частиц дисперсной фазы наполнителей и изменением степени нх (8П агрегации.
Таким образом, бо- П ие льшннство пороховых и топливных композиций ведут себя в этом случае как псевдопластичпые апомальмо вязкнс материалы (рис.'1). Прн высоких скоростях сдвига может наблюдаться участок течения с наименьшей !а)' ньютоновской вязкостью ирак- )кр тически разрушепмой структуры 1) . Практическое получе- Рисл. Типичная кривая ззвисиностн вязко- сти пороховьж (топлнвных) нвсс от скоро. пие последней не всегда возможно, особенно для высоко- вязких композиций, из-за невозможности обеспечения изотермнчности при высоких скоростях сдвига. Для нскоторых видов пластизольньгх СТМ может наблюдаться возрастание вязкости при повышении интенсивности внешнего механического воздействия, такой вид аномалии течения называется дилатансней.
КонкРетные величины Пнз, )к, т „, и, Ь композиций опРеделЯ- ются как их рецептурньзми особенйостями (величинами молекулярной массы и особенностями молекулярно-массового распределения полимера, содержанием в нем функциональных групп, напр., нитроэфирных, гидроксильпых, нитрильных, карбоксильных м др.; количеством и качеством пластификатора; количеством, формой, степенью дисперсности м фракционным составом частиц наполнителей; количеством и качсством технологических,отверждающнх добавок, поверхностно-активных веществ и др.), так и пьезо-температурными параметрами переработки. Основная реологичсская характеристика материалов (реологическос уравнение состояния) для маиболее протяженного участка эффективной вязкости чаще всего представляется в виде степенной зависимости вида: Ио оховоб акктмтлято давления где К= К(Т, Р)-коэффициент консистенции (податлнвости), связанный с эффективной вязкостью, а и = п(Т, Р) — индекс нлн степень аномалии вязкого течения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
