Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







ЗАМЕДЛИТЕЛЬНЫЕ СОСТАВЫ (БЕЗГАЗОВЫЕ СОСТАВЫ)





 

Замедлительные составы находят применение в дистанционных трубах и взрывателях, в электрозапалах замедленного действия. Сущность действия замедлительных составов состоит в следующем: начальный импульс инициатора (капсюля-воспламенителя, электрозапала, терочного воспламенителя) воспламеняет замедлительный состав, который несмотря на тяжелые условия эксплуатации (большой срок хранения, изменение наружных температуры и давления) должен легко воспламеняться и сгорать со строго постоянной скоростью с разбросом по времени горения не более 3%. После сгорания замедлительный состав должен передать тепловой импульс концевому заряду, обеспечивающему выходной импульс (вышибному заряду, капсюлю-детонатору и прочее). Замедлительные составы используются в прессованном виде. Первым замедлительным составом следует считать черный порох, однако при незначительном изменении влажности скорость его горения значительно изменяется, поэтому черный порох не подходит для целей современной пиротехники. Вторым составом, разработанным в 1926 году, была смесь свинцового сурика и кремния со связующим, льняным маслом или глицерином, следующей рецептуры:

При горении подобного состава термитного типа количество выделяющихся газов настолько невелико, что ими можно пренебречь, поэтому подобные составы были названы безгазовыми. Скорость горения составов термитного типа мало зависит от внешнего давления, это свойство является весьма ценным при использовании в замедлительных устройствах с обтюрацией газов.

В качестве окислителей в безгазовых (малогазовых) составах используются: хроматы бария, свинца, стронция, кальция; перхлораты калия; окислы железа, меди, вольфрама, свинца, марганца, висмута, молибдена, кобальта, никеля; перекиси бария; нитраты калия. В качестве горючих обычно применяют металлы, неметаллы, и сплавы с достаточно высоким тепловым эффектом реакции горения. Обычно используют цирконий, кремний, бор, титан, вольфрам, марганец, ферросилиций сурьму и другие.

Приведем рецепты некоторых составов замедлителей:

 

 

 

Для изготовления замедлителей к электрозапалам замедленного действия, находит применение безгазовый состав:

Известны составы с применением окислителя неметалла, например, селена или серы:

Однако такие составы все же выделяют значительное количество газов при горении и не нашли применения. При уменьшении соотношения серы как окислителя и введении для восполнения ее недостатка кислородного окислителя были получены надежные замедлительные составы.

Американский замедлитель М16-А1:

Давление прессования состава составляет 2800 кгс/см2.

Американский состав для замедлителей ручных гранат:

Замедлительная смесь D-16:

Замедлитель М-112:

Давление прессования состава 2520 кгс/см2

Важным преимуществом смесей на основе хромата бария и бора по сравнению с другими является их надежность при неблагоприятных условиях хранения.

Рецепт замедлителя М-112 с увеличенным временем горения:

Давление прессования состава 2520 кгс/см2

В качестве связующих в смесях пиротехнических замедлителей обычно используют льняное масло, глицерин, ПВА.

 

 

ЗАПАЛЫ И ЗАПАЛЬНЫЕ СОСТАВЫ

 

Запалом называется устройство, которое после получения сигнала на включение преобразует его энергию (электрическую, механическую) и инициируют экзотермическую реакцию веществ содержащихся в запале.

 

Электрозапалы

 

Электрозапалы состоят из корпуса, в котором располагаются изолированные друг от друга контакты, соединенные между собой мостиком накаливания (проволочка из нихрома, платины, платино-иридиевого сплава и тому подобное). Мостик окружен инициирующей смесью, обладающей большой чувствительностью к начальному тепловому импульсу. Кроме того в корпусе обычно содержится передаточный (основной состав), назначение которого воспламенение от луча пламени инициирующего состава и передача мощного теплового импульса непосредственно к основному составу воспламеняемого изделия.

Различают четыре основных вида изготовления электрозапалов, отличающихся друг от друга способом окружения мостика накаливания инициирующим составом.

1. Бисерный способ. Короткими мазками кисточки на мостик нанизывается бисерообразная капелька из приготовленной на лаке НЦ пастообразной инициирующей смеси.

2. Способ заливки. Полость корпуса, где размещен мостик накаливания, заполняются жидкой пастой инициирующего состава, после высыхания мостик накаливания остается окруженным инициирующей смесью.

3. Способ заливки порошка. Порошкообразная инициирующая смесь просто засыпается в полость, где расположен мостик накаливания. Этот метод не обеспечивает тесного контакта между мостиком накаливания и инициирующим зарядом.

4. Способ прессования. Инициирующий состав напрессовывается на мостик накаливания, уложенный на твердое изолирующее основание. Мостик накаливания в этом случае может быть графитовым. Способ сложен, теплопотери при накаливании велики, таким образом, и мощность электрического импульса воспламенения должна быть сравнительно велика.

Конструкция электрозапалов представлена на рисунке.

 

Рисунок 4. Электрозапалы

1. 1. Бисерного типа

2. 2. Засыпной “заливной”

3. 3. Прессованный

 

 

 

1. 1. корпус

2. 2. заглушка изолятор

3. 3. проводники тока

4. 4. проволочный мостик

4.1 4.1 графитовый мостик

5. 5. воспламенительный состав

6. 6. передаточный состав

7. 7. разрывная диафрагма

 

В качестве инициирующих составов сначала применялась пороховая мякоть, затем гремучая ртуть, в настоящее время используются следующие составы.

Американский состав ХС-9:

Для нанесения бисерным способом и способом заливки вещества превращаются в жидкую пасту смешением с 2,4% раствором нитрокрахмала в бутилацетате.

Очень чувствительные электровоспламенители готовятся из индивидуального инициирующего ВВ тринитрорезорцинат свинца (стифнат свинца или ТНРС).

В США используются следующие инициирующие составы:

1.

2.

3.

4.

 

Высокая чувствительность составов №3 и 4, по мнению автора, вызывает сомнение.

Существует значительное количество инициирующих составов на основе металлического циркония, вещества крайне легко воспламеняющегося на воздухе. Например, порошок циркония (размер частиц 5 мк) легко воспламеняется и быстро сгорает даже при содержании в нем воды до 20%.

Рецепты инициирующих смесей на цирконии:

5.

6.

Весьма чувствительными к тепловому импульсу являются инициирующие составы:

7.

8.

 

Электроискровые запалы

 

Электроискровые запалы состоят из металлического корпуса, в котором расположен изолированный от корпуса центральный электрод с искровым промежутком между ним и корпусом. Электроискровые запалы обычно снаряжаются способом засыпки с незначительным уплотнением.

Конструкция электроискрового запала представлена на рисунке.

 

Рисунок 5. Электроискровой запал

 

 

1. 1. корпус-электрод

2. 2. заглушка-изолятор

3. 3. проводник-электрод

4. 4. искровой промежуток

5. 5. пироксилин опудренный воспламенительной смесью

 

В качестве инициирующего состава, в зависимости от энергии искры могут применяться составы № 1, 7, или 8, а также чистый ТНРС.

 

Запалы ударного действия

 

Запал ударного действия представляет собой инициирующий элемент, содержащий чувствительную к удару пиросмесь и устроен так, что срабатывает при ударе бойка. Последний вминает металлическую оболочку и ударом сдавливает инициирующую смесь между оболочкой и металлической наковальней. В отличии от запалов накального действия, запалы ударного действия не пробиваются бойком, что позволяет обеспечить герметизацию при высоком давлении газов, например, в патронах стрелкового оружия.

В таблице 36 приведены составы пиросмесей, используемых в запалах ударного действия и капсюльных устройствах.

 

Таблица 36.

  Компоненты смесей Содержание [%]
Номер состава
           
Хлорат калия            
Сульфид сурьмы            
Гремучая ртуть            
Сульфоцинат свинца            
Нитрат бария            
Перекись свинца            
ТНРС            
Тринитротолуол            
Тетразен (С2Н8ON10)            
Карбонат бария            
Стеклянный порошок            

 

Долгое время в качестве инициирующего состава применялась смесь гремучей ртути, хлората калия, антимония (крудума) и стеклянного порошка, добавляемого для увеличения чувствительности состава к удару. Количественное соотношение этих веществ менялось на протяжении многих лет, можно привести один из составов:

Чувствительность к удару указанных составов изменяется в пределах 900...18000 г см, в зависимости от необходимости решения той или иной задачи воспламенения.

На рисунке представлена конструкция ударных воспламенителей.

 

Рисунок 6. Ударные воспламенители

 

 

1. 1. корпус

2. 2. пружина

3. 3. ударник

4. 4. чека удерживающая ударник в боевом положении

5. 5. кольцо чеки

6. 6. капсюль воспламенитель ударный (накольный)

7. 7. гильза капсюльная

8. 8. гильза концевого устройства (детонатор с замедлителем, огнепроводный шнур)

9. 9. огнепроводный шнур

 

 

Запалы накольного действия представляют собой инициирующий элемент, содержащий пиросмесь чувствительную к проколу бойком с заостренным концом. Поскольку такие устройства могут быть более чувствительными, чем запалы ударного действия, они преимущественно используются в тех случаях, когда уровень механической энергии действующей на запал, очень мал. Бойки для накола запалов имеют форму усеченного конуса с углом конуса 20…30° и плоским основанием диаметром не более 0,4мм.

В таблице 37 приведены составы наиболее чувствительных пиросмесей, а также их чувствительность при 50%-ной вероятности срабатывания.

 

Таблица 37.

  Компоненты смеси Содержание [%]
Номер состава
       
Хлорат калия        
Сульфид сурьмы        
Гремучая ртуть        
Сульфоционат свинца        
Азид свинца        
Карбид кремния        
Чувствительность состава [г´см]        

 

На рисунке 7 представлена конструкция накольных воспламенителей.

 

Запалы фрикционного действия

Запалы фрикционного действия (терки) представляют собой устройства, которые образуют форс пламени при скольжении подвижного элемента устройства по поверхности пиротехнической смеси. Эти запалы применяют для воспламенения других пиротехнических смесей, используемых в сигнальных средствах, дымовых шашках, а также для воспламенения огнепроводных (бикфордовых) шнуров.

В таблице 38 приведены составы смесей, воспламеняющихся при перемещении по их поверхности (или внутри них) шероховатого элемента с абразивным покрытием. Ко всем указанным компонентам добавляются вода, и полученная смесь запрессовывается в корпус с заложенной в него выдергиваемой шероховатой чекой. Карбонат кальция нейтрализует кислоты, которые могут образовываться во влажных смесях, содержащих серу. Подобные составы использовались в немецких ручных гранатах «колотушках» М-24 и яйцевидных ручных гранатах М-39.

 

Рисунок 7. Фрикционный воспламенитель воспламенитель (терка)

 

1. 1. пробка

2. 2. корпус воспламенителя

3. 3. шнур соединения пробки с теркой

4. 4. поводок терки

5. 5. терка проволочная

6. 6. перочинный состав в гильзе терочного воспламенителя

7. 7. наружная гильза

8. 8. огнепроводный шнур

 

 

Таблица 38.

  Компоненты смеси Содержание [%]
Номер состава
     
Хлорат калия      
Сульфид сурьмы      
Сера      
Карбонат кальция      
Мука      
Стеклянный порошок      
Камедь      

 

В таблице 39 приведены составы, воспламенение которых происходит при скольжении элемента, покрытого составом №1, по поверхности прессованной формочки (таблетки) из состава №2.

 

Таблица 39.

СОСТАВЫ № 1
  Компоненты смеси Содержание [%]
Номер состава
     
Красный фосфор      
Двуокись марганца      
Мелкий песок      
Столярный клей (животный)      
Декстрин      
Шеллак      
СОСТАВЫ№2
Хлорат калия      
Сульфид сурьмы      
Столярный клей      
Декстрин      
Древесный уголь      

 

Спичечные составы

 

Весьма близкими по свойствам и рецептурам к фрикционным составам являются, так называемые, спичечные составы, используемые для производства спичек.

Первыми составами, воспламеняющимися от трения об любую поверхность, были составы на основе белого фосфора. Вообще изобретение спичек, как и изобретение пороха, стало эпохальным открытием и приписывается многим изобретателям, однако скорее всего, заслугу необходимо приписать лицам впервые открывшим практическое производство спичек. Таким лицом можно считать госпожу Меркель из Парижа открывшую первое производство спичек во Франции в 1833 году. Принципом действия фрикционных и спичечных составов является местное повышение температуры в точке контакта чувствительных к тепловым воздействием составах и трущейся о них какой-либо поверхности.

Рецепт состава головки фосфорной спички:

Такие спички были очень огнеопасны, так как воспламенялись от незначительных механических воздействий, а также очень ядовиты и применялись, кроме основного назначения, для производства абортов и самоубийств.

Безопасные шведские спички были изобретены в 1848 году Беттгером, они воспламенялись от трения о специальную поверхность с нанесенным на нее химическим составом. Соединение, необходимых для воспламенения веществ, происходило только в момент трения, из-за чего спички отличались большой безопасностью.

В таблице 40 приведены рецепты составов на головке спички и соответствующей обмазки коробка.

 

Таблица 40

Головка спички Обмазка коробка
  Хлорат калия 41% Фосфор красный 45%
Бихромат калия 7,5% Серный колчедан 35%
  Перекись марганца 40% Стеклянный порошок 15%
  Серный колчедан 6% Столярный клей 5%
  Стеклянный порошок 5,5%    
  Хлорат калия 51% Фосфор красный 37,2%
Стекло 15% Секвисульфид сурьмы 33,5%
  Столярный клей 11% Столярный клей 9,3%
  Окись цинка 7% Закись-окись железа 7%
  Окись железа 6% Декстрин 7%
  Сера 5% Перекись марганца 3,4%
  Перекись марганца 4% Мел 2%
  Бихромат калия 1% Стекло 0,6%
    Хлорат калия 45-55% Фосфор красный 50%
    Стекло, песок 20-38% Стекло 25%
  Столярный клей 9-11% Столярный клей 16%
  Сера 3-5% Казеин 16%
  Окись цинка или мел 3% Окись цинка или мел 5%
  Крахмал, дикстрин 2-3% Сажа 4%

 

Состав №1 наиболее старый и относится к 1850 годам, состав №3 достаточно современен.

В США изготовляются спички зажигаемые о любую шероховатую поверхность, так называемые, спички SAW (stkike anywhere). Особенностью таких составов является наличие в них сесквисульфида фосфора (P4S3). Приведем некоторые рецепты составов воспламеняющихся от трения о любую шероховатую поверхность.

1. Смесь включает в свой состав воду, то есть приведена рецептура смеси для непосредственного нанесения на спичечную соломку:

2.

Кроме обычных бытовых спичек, изготовляются еще спички специальные:

1. Штормовые (охотничьи).

2. Термические для создания местных высоких температур.

3. Сигнальные дающие при горении цветное пламя.

4. Прочие для специальных целей.

 

 

ОГНЕПРОВОДНЫЕ СРЕДСТВА

 

Огнепроводные средства предназначены для передачи теплового импульса на значительные расстояния от единиц сантиметров до десятков и сотен метров.

 

Огнепроводные шнуры

 

Огнепроводные шнуры (бикфордовы шнуры) состоят из оболочки из нескольких слоев хлопчатобумажной или льняной нити, между которыми нанесены один или два слоя асфальтовой мастики, или оболочки из пластика. Внутри оболочки находится сердцевина из мелкозернистого черного пороха в центре которой проложена направляющая нить. Диаметр шнура 4,8…6 мм. Огнепроводный шнур горит со скоростью около 1 см/сек, горение шнура под водой происходит быстрее, чем на воздухе. Огнепроводный шнур зажигается, спичкой (приложенной к срезу головкой), терочным, ударным или электровоспламенителем и передает тепловой импульс концевым устройствам: воспламенителю основного состава специального эффекта, промежуточному воспламенителю, детонатору и прочее.

 

Стопин

 

Стопин применяется для передачи луча пламени на сравнительно небольшие расстояния (до десятков сантиметров) и имеет вид твердых черных палочек толщиной от 3 до 5 мм. В «Руководстве к приготовлению и сжиганию фейерверков» А. Чиколева приготовление стопина описывается так: фитиль из хлопчатобумажных нитей кладется в пороховую мякоть, разведенную в водке до густоты жидкой сметаны и выдерживают 12 часов, затем проволакивают фитиль в руках и сушат на рамке. Когда высохнет опускают в тот же раствор с прибавлением туда камеди, на 5 часов, затем проволакивают между пальцами, опудривают сухой мякотью и сушат.

В настоящее время стопин приготовляют следующим способом:

6 или 8 хлопчатобумажных нитей варят 30 минут в 5…10% растворе нитрата калия и затем сушат. Приготовляют смесь пороховой мякоти и 50% раствора лака НЦ-218 в растворителе № 646 густоты средней сметаны. Опускают в раствор высохшие хлопчатобумажные фитильные нити и перемешивают так, чтобы нити не запутались. Затем, пропитанный пороховым тестом фитиль, протягивают через отверстие в пластине диаметром 3…4 мм так, чтобы снять лишнее тесто. После протягивания стопин высушивают на рамке. Тем же способом приготовляют стопин на хлорате калия. Раствор для пропитки фитиля приготавливают на основе хлората калия 5…10% концентрации. Тесто состоит из 80% хлората калия и 20% угля, замешанных на чистом лаке НЦ-218. Из-за крайней взрывоопасности смеси хлората с углем, тесто приготовляют сначала разбалтывая уголь в лаке, а затем вводят туда нужное количество хлората калия.

Скорость горения стопина составляет не более 0,5…1 см/сек. Стопин в оболочке трубчатого типа (с зазором между стопином и стенкой трубки) сгорает со скоростью 0,5…1 м/сек и более в зависимости от состава и способа приготовления стопина. Наиболее правильно стопин сгорает в плотно намотанной оболочке из клейкой полимерной ленты, в таком виде стопин способен сгорать под водой как огнепроводный шнур. В месте излома под прямым углом горение стопина может прекратиться поэтому стопин употребляют на прямых отрезках передачи горения.

 

Фитили

 

Фитили применяются для замедления передачи теплового импульса огнепроводному шнуру или стопину.

Фитили приготовляют из хлопчатобумажной веревки диаметром не менее 5…8 мм, вываривая ее в 5% растворе едкого натрия или 2% растворе нитрата калия. Фитили лучшего качества изготавливают, вываривая хлопчатобумажные веревки в 10% растворе азотнокислого свинца в течении 1 часа. Фитиль горит со скоростью не более 0,05 мм/сек, хороший фитиль не может быть задут сильным ветром, однако даже слабый дождь гасит фитиль.

 

 







Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...





Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.