Материал: Химия и технология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив. Т. 2 Технология

Рис. 175. Зависимость давления на выходе от длины напорной зоны:

более 40 см вследствие излома винта по углу а2. Кроме того, длина прессующей зоны винта ограничена. Поэтому пресс П-600 при Z = 100 см не может развивать давление в головке более 190 кгс/см2 с 4-х заходным винтом и более 140 кгс/см2 с 3-х заходным (на составе БП-10).

Пресс ПСВ с 3-х заходным винтом на этом составе также имеет низкую напорность (2,1 кгс/см2-см) и может преодоле­ вать сопротивление пресс-инструмента, равное давлению во входном конусе не более 180 кгс/см2.

Пресса ШС-34 с винтом ВК и ПСВ с 3-х заходным и 2-х заходным винтами были широко испытаны при прессовании состава БП-10, имеющего в сравнении с другими составами низкую технологичность. Результаты испытаний представлены в табл. 34.

Пресс ШС-34 с винтом ВК и пресс ПСВ с 3-х заходным винтом на составе БП-10 дают низкую удельную производи-

366

Условная производительность при отсутствии обратного потока и утечек

тельность: коэффициент производительности составляет всего 0,43...0,5. Вследствие этого велики энергозатраты, достигаю­ щие 40 кВт-час/т, и температуры на выходе из пресса.

Значительно лучше работает ПСВ с 2-х заходным винтом

удельную производительность и самые низкие энергозатраты. Винт был запроектирован с использованием вышеприведенных методов расчета и учетом недостатков винтов ВК и 3-х заходного. Большая длина напорной зоны позволила устранить влияние прессующей зоны на работу загрузочной зоны винта, что имело место в 3-х заходном винте. Уменьшенная напорность в сравнении с винтом ВК существенно снизила потери производительности за счет противотока и утечек.

При этом качество изделий резко улучшилось: процент брака снизился с 70 до 15 %.

Пресс ПСВ в течение длительного времени эксплуатирует­ ся на заводах промышленности при изготовлении валовых партий ракетных зарядов. Существенным преимуществом пресса в сравнении с ранее применяемыми является возмож­ ность изготовления на нем зарядов из высокоэнергетических порохов с ухудшенными реологическими свойствами.

Критические условия работы пресса ПСВ

Градиент давления в канале винта пресса может колебать­ ся в определенных пределах, вне которых находится критиче­ ская область работы. Нижний предел ограничен максималь­ ным давлением, зависящим от сопротивления пресс-инстру­ мента, верхний предел — скоростью сдвига в слоях пороха, граничащих с поверхностью втулки пресса. Возрастание ско­ рости сдвига приводит к увеличению тепловыделения в поро­ хе. Одновременно возрастает расход противотока и утечек.

"“ находится графическим построением функций

Вточке перегиба кривых определяется напорность пресса, ниже которой он работает в докритических условиях.

нижнему пределу напорности. Кстати сказать, именно этот

368

Тсртгпу КГС/СМ

Рис. 176. Граничные условия по нижнему пределу напорности (ПСВ):

предел является наиболее важным, так как при температуре переработки в прессе баллиститные пороха не имеют высоких значений предельного напряжения сдвига. На графике можно легко определить максимальное значение удельного внешнего трения или минимальное значение напряжения среза хср. Как видно из рисунка, винты пресса значительно отличаются по предельным значениям хср и тц порохов: разница по тцтах со­ ставляет для 1 и 3 винтов 1,5...2,5 кгс/см2.

Критические условия работы всех трех винтов по верхнему пределу приведены на рис. 177. Для более высоконапорных винтов эти пределы лежат ниже, поскольку именно от гради­ ента давлений зависят и скорости деформаций и расходы об­ ратного потока и утечек. Чем больше напорность винта, тем ниже находится уровень и верхнего, и нижнего пределов.

Таким образом, каждый винт может работать в определен­ ной области градиентов давлений, на границе которой нахо­ дятся критические условия, могущие привести к загоранию пороха в прессе или пресс-инструменте. Рабочие области для

369

Тсртах, КГС/СМ2

Рис. 177. Граничные условия по верхнему пределу напорности (ПСВ):

трех исследованных винтов представлены графически на рис. 178.

Хорошо видно, что повышение напорности пресса приво­ дит к снижению допустимых напряжений среза и повышению значений удельного внешнего трения. Спектр допустимых зна­ чений этих характеристик довольно широк для всех винтов. Так, на винте № 1 (ср = 12°) при тц = 6 —хср лежит в пределах 17...27 кгс/см2, при хср = 16 —тм находится в пределах 1...5,6 кгс/см2.

Интересно, чем меньшей напорностыо обладает винт, тем шире его рабочий спектр по физико-механическим характери­ стикам пороха. Однако верхняя часть этого спектра лежит в области, которая для реальных порохов не является рабочей, особенно для новых высоконаполненных составов. Поэтому сужение допустимых рабочих пределов для высоконапорных прессов не приводит к ограничению области их применения, а, напротив, к ее расширению.

370