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

Экспериментальные значения насыпной плотности полуфабриката различных топлив

На рис. 184—187 приведены экспериментальные результаты определения внешнего трения (по стали) и внутреннего тре­ ния полуфабриката некоторых топлив, показывающие, что ве-

Рис. 184. Зависимость удельной силы трения от давления при Т=343К различных составов:

1 - БТ; 2 - БМС; 3 - РСТ-4К

381

300 310 320 330 340 T, К

Рис. 185. Зависимость коэффициента трения от температуры различных составов:

1 - БТ; 2 - БМС; 3 - РСТ-4К

Рис. 186. Зависимость удельного внутреннего трения от давления для таблетированного (1) и щелевого (2) полуфабрикатов

382

Kl

Рис. 187. Зависимость степени заполнения от размеров канала винта при следующих размерах цилиндрического полуфабриката:

1 — 15x15 мм; 2 — 10x15 мм; 3 — 15x20 мм; 4 — 25x30 мм

личина удельной силы как внешнего, так и внутреннего тре­ ния возрастает с давлением линейно, причем, последнее пре­ восходит внешнее трение в 6—8 раз. Коэффициент внешнего трения от температуры зависит экстремально и имеет макси­

Из свойств полуфабриката, характеризующих сыпучесть, представляет интерес степень заполнения канала винта как функция его размеров и размеров полуфабриката.

На рис. 187 видно, что степень заполнения может менять­ ся в широких пределах: от 0,5 до 1,0. Наиболее выгодными являются цилиндрические частицы с меньшими размерами.

Полученные расчетные выражения и экспериментальные данные позволяют выполнить проектные работы по загрузоч­ ной зоне шнек-пресса с оптимальными характеристиками.

На рис. 188 приведена схема сил, действующих на элемент топливной массы в каналах винта и втулки прессующей зоны.

Ось Z направлена вдоль канала винта, ось 1 — по оси вин­ та. Кривизной канала винта и втулки пренебрегаем и развора-

383

Рис. 188. Схема сил, действующих на элемент пороха в прессе

чиваем их условно на плоскости. Течение принимаем устано­ вившимся. Силы, действующие на элемент:

д Р

dFm = x'bdZ — -dZ5B — суммарная сила от трения массы

по поверхности втулки и градиента давления по оси винта; dF = xCf)bdZ — сила, удерживающая массу от вращения

с винтом.

В вышеприведенных выражениях:

b — ширина канала винта, см; h — глубина канала винта, см; 5 — высота рифов втулки, см; т , х'р — удельная сила

384

где р, ÿ = cpi +ср2 и — углы, значения которых видны на ри­

сунке.

Из выражения (4.212) получим градиент давления:

д р т ср C O S ( p + Y ) - T ^ y + lj

(4.213)

ÔZ h

Для определения оптимального угла наклона рифов найдем соответствующие выражения:

Выразим осевой градиент через градиент давления по ка­ налу:

Решая совместно уравнения (4.213) и (4.215), можно уста­ новить зависимость градиента давления от угла наклона ри­ фов. На рис. 189 представлена зависимость градиента давле­

ния от угла наклона рифов дР = /(ф2) для пресса ПСВ-2М d Z

при тср = 2 МПа и тц = т' = 0,4МПа. Напорность имеет мак­

симальное значение при ф2 = 42°.

На основании проведенных расчетов была выбрана прес­ сующая зона с углами ф1= Фг = 15° и глубиной канала втулки и винта 14 мм.

На рис. 190 представлен схематично пресс ПВВ-300, имеющий характеристики, приведенные в табл. 37, сравни­ тельно с серийными прессами ШС-34 и ПСВ-2М.

Пресс ПВВ в отличие от других прессов имеет на втулке винтовую нарезку с шагом 240 мм. В зоне загрузки нарезка выполнена шестизаходной, в прессующей зоне — трехзаходной. Глубина каналов втулки плавно возрастает с 4 мм в за­ грузочной зоне до 14 мм в прессующей. Винт трехзаходный с шагом 240 мм имеет переходную зону, как и пресс ПСВ-2, выполненную по спирали Архимеда, обеспечивающей высокий

385