Материал: 2110

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

При использовании метода эквивалентных зарядов измерения

проводятся в следующем порядке.

 

∙ Строится график зависимости расширения свинцовой бомбы

V от

массы взорванного заряда эталонного взрывчатого вещества

МЭ ,

например, аммонита 6ЖВ (рис. 1.2).

 

∙ Проводится взрыв исследуемого образца взрывчатого вещества массой М = 10г и определяется величина V .

По графику (рис. 1.2) находится эквивалентная масса эталонного взрывчатого вещества МЭ .

Рис. 1.2. Зависимость расширения свинцовой бомбы от массы взорванного заряда эталонного взрывчатого вещества

Определяется относительная фугасность (работоспособность) взрывчатого вещества по отношению к эталону

Aв = Ав = M Э .

АвЭ М

Всоответствии с этой формулой, при М = M Э , величина Aв = 1; при

М< M Э , величина Aв > 1; при М > M Э , величина Aв < 1.

Для известного значения работоспособности эталонного вещества AвЭ

можно определить величину Ав для исследуемого взрывчатого вещества

Ав = Ав × АвЭ .

2.2.3. Метод баллистического маятника

Основой маятника является груз, подвешенный на жестких тягах к неподвижной опоре. При воздействии на маятник продуктов взрыва или ударной волны, он получает некоторый импульс силы и отклоняется на соответствующий угол ϕ (рис. 1.3).

6

Рис. 1.3. Схема баллистического маятника

При подрыве заряда исследуемого взрывчатого вещества, размещенного на торце маятника, центр тяжести маятника поднимается на высоту h (рис. 1.3). Таким образом, работа взрыва Ав затрачивается на подъем центра тяжести маятника и может быть рассчитана по формуле

 

 

= mgh = mgl(1 − cosϕ ) ,

(1.2)

где

т

масса маятника;

 

 

l

длина подвеса маятника;

 

 

h

высота подъема центра тяжести маятника;

 

 

g

ускорение свободного падения.

 

По известным значениям т, l и измеренному углу отклонения φ с помощью формулы (1.2) можно рассчитать величину Ав.

При испытаниях обычно определяют массу заряда исследуемого взрывчатого вещества, который дает отклонение маятника, равное отклонению при взрыве стандартного взрывчатого вещества массой 200 г. Обычно в качестве эталонного вещества используется тротил. При этом определяется тротиловый эквивалент исследуемого взрывчатого вещества. Достоинство метода заключается в возможности проводить испытания крупных зарядов массой более 200 г.

2.2.4. Метод баллистической мортиры

Схема баллистической мортиры приведена на рис. 1.4. Установка для измерения работоспособности взрывчатых веществ состоит из массивной стальной мортиры 1, подвешенной на подвесах 5 в виде маятника, взрывной камеры и расширительной камеры. Во взрывной камере помещается заряд

7

исследуемого взрывчатого вещества 3 массой 10г; в расширительной камере

– массивный поршень-снаряд. При подрыве заряда взрывчатого вещества поршень-снаряд массой т выбрасывается с начальной скоростью u , а мортира массой М отклоняется на угол ϕ , регистрируемый измерителем 4.

Рис. 1.4. Схема баллистической мортиры: 1-мортира, 2-снаряд, 3-заряд взрывчатого вещества, 4-измеритель отклонения, 5-подвес

Работа А1, затраченная на отклонение мортиры на угол ϕ , рассчитывается по формуле, аналогичной (7.2):

 

 

 

 

A1 = Mgh = Mgl (1 − cosϕ) ,

(1.3)

где M – масса мортиры;

 

h = l(1 − cosϕ ) – высота поднятия центра тяжести мортиры;

 

l – длина подвесов мортиры.

 

Начальную скорость движения мортиры U можно

определить,

приравнивая работу отклонения мортиры А1 и ее кинетическую энергию:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

(1.4)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из (1.4) следует, что

.

(1.5)

8

Работа А2, затраченная на выброс поршня массой m , рассчитывается по формуле:

A = mu 2

,

(1.6)

2

2

 

 

 

где

m – масса поршня;

u– начальная скорость поршня.

Всоответствии с третьим законом Ньютона, количество движения (импульс), полученное мортирой и поршнем должно быть одинаковым:

 

mu = MU .

 

 

 

 

 

 

(1.7)

Из (1.5) и (1.7) можно получить формулу для расчета скорости снаряда:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

(1.8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставляя (1.8) в (1.6), получим формулу для расчета работы,

затраченной на выброс поршня

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

(1.9)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полная работа взрыва будет равна сумме работ, затраченных на выброс

поршня и отклонение мортиры:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

= А + А = Mgl (1 − cosϕ ) 1 +

M

 

 

 

 

в

1 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m .

Таким образом, по известным значениям М,

т, l и измеренному углу

отклонения мортиры j

с помощью

формулы

(1.10) можно

рассчитать

работоспособность

исследуемого

 

 

 

взрывчатого

вещества.

9

2.2.5. Оценка работоспособности взрывчатых веществ по воронке выброса

При взрыве сосредоточенного заряда взрывчатого вещества, расположенного в грунте на некоторой глубине, образуется воронка конической формы радиусом R и глубиной h (рис. 1.5). Как показали результаты многочисленных экспериментов, объем образовавшейся воронки V пропорционален работоспособности заряда взрывчатого вещества:

Ав : V = 1 R2h . 3

На этом принципе основан метод оценки относительной работоспособности взрывчатого вещества. В песчаном грунте на фиксированной для данной серии опытов глубине, зависящей от потенциальной энергии взрыва, подрывают заряды исследуемого и эталонного взрывчатых веществ. При этом заряд исследуемого взрывчатого вещества имеет фиксированную массу М, а масса эталонного заряда МЭ варьируется до тех пор, пока объем воронки, образуемой при взрыве эталонного и исследуемого зарядов, не будет одинаковым. Относительная работоспособность определяется по формуле:

Aв = МЭ ,

М

где МЭ – масса эквивалентного заряда, то есть масса заряда эталонного взрывчатого вещества, при взрыве которого совершается та же работа, что и при взрыве заряда исследуемого взрывчатого вещества массой М. В качестве эталонного вещества обычно используется аммонит 6ЖВ.

Рис. 1.5. Метод оценки работоспособности взрывчатого вещества по воронке выброса

10