1 − Предварительный смеситель; 2 − шнек предварительного
смесителя; 3 − вакуумная камера; 4 − вакуумный смеситель;
5 − Шнек вакуумного смесителя
Рисунок 62 − Схема аппарата СНД
Полученная смесь поступает в основной аппарат смешения, в котором происходит усреднение и вакуумирование массы. Напорным шнеком готовая топливная масса нагнетается в прессформу или корпус двигателя (рисунок 63). Крупногабаритные заряды формуются при вертикальном положении корпуса двигателя с подачей массы снизу. Процесс осуществляется автоматически с помощью дистанционного управления. Метод литья под давлением применяется при производстве зарядов массой до 50 тонн [83].
Несмотря на то, что схема зарекомендовала себя положительно, в производстве у нее выявились и свои недостатки: сложность в связи с сочетанием большого комплекса дозирующих, передающих механизмов, аппаратов с механическими перемешивающими органами; смешение и формование в одном здании, что приводило к скоплению в нем большой массы топлива; сильное механическое воздействие на массу перемешивающими устройствами, что увеличивало опасность процесса.
1 − Вакуум-насос; 2 − емкость порошкообразных компонентов;
3 − Циклон; 4 − дозатор сыпучих компонентов; 5 − течка;
6 − Импульсный дозатор; 7 − реактор; 8 − фильтр; 9 − дозатор
связующего; 10 − форсмеситель; 11 − смеситель типа «Вернер»
с напорным винтом; 12 − массопровод; 13 − опора; 14 − прессформа
Рисунок 63 − Принципиальная схема технологического процесса с использованием смесителя СНД
Встал вопрос обеспечения безопасности процесса смешения. Он был решен при использовании объемных смесителей барабанного типа («пьяная бочка»). Сущность смешения компонентов топлива в этих аппаратах заключается в том, что масса смешивается за счет перетекания ее в барабане при кинематическом его движении вокруг горизонтально расположенной диагонали цилиндра, опирающегося на цапфы.
Способ свободного литья. Технологическая схема изготовления СРТТ способом свободного литья в аппаратах барабанного типа представлена на рисунке 64 [87].
1 − Контейнер окислителя; 2 − реактор жидковязких компонентов;
3 − Мерник связующего; 4 − емкость для алюминия; 5 − смеситель;
6 − Изложница; 7 − транспортная платформа
Рисунок 64 − Технологическая схема изготовления СРТТ способом свободного литья
Для переработки топливных масс по методу свободного литья в настоящее время используются как периодические, так и непрерывные установки смешения, причем процесс периодического смешения имеет определенные преимущества перед непрерывным, обусловленные возможностью обеспечивать более высокую точность дозирования компонентов и лучшее усреднение состава по объему.
По окончании процесса смешения к смесителю подается прессформа или корпус двигателя в сборке с технологической оснасткой, после чего происходит формование заряда в результате свободного слива массы из смесителя. Прессформа или корпус двигателя размещаются при формовании в специальных шахтах.
Изготовление зарядов СРТТ методом свободного литья имеет следующие преимущества: высокую взрывобезопасность процесса, обусловленную разрывом фаз смешения и формования; возможность формования зарядов любых форм и массы; высокую воспроизводимость и стабильность химического состава (среднеквадратичные отклонения основных компонентов составляют 0,2–0,3 %).
Управление технологическими процессами получения топливных масс, формования и отверждения зарядов осуществляется дистанционно с широким использованием автоматизированных систем.
Контроль качества зарядов включает проверку химического состава топлива, его механических характеристик и скорости горения, прочности скрепления топлива со стенками корпуса двигателя и сплошности этого скрепления, монолитности заряда, его геометрических и весовых характеристик и т.д.
Изготовление малогабаритных зарядов производится на полуавтоматах заливки (ПАЗ) [67].
А.А. Рогожиным впервые в стране были разработаны полуавтоматы заливки (ПАЗ-1, 2, 3 и 4). Создание этих ПАЗ решило проблему промышленного производства малогабаритных зарядов из СРТТ.
Весь процесс производства ведется без присутствия человека и контролируется с пульта управления по телеканалам.
Разработано и внедрено четыре типоразмера ПАЗ.
ПАЗ-1 для изготовления зарядов массой до 2,5 кг диаметром 61 мм и длиной 460 мм.
ПАЗ-2 для изготовления зарядов массой от 4,6 до 40,0 кг диаметром от 60 до 200 мм и длиной до 1500 мм.
На ПАЗ-2М можно изготавливать более 20 типов зарядов и одновременно заполнять одну, две или четыре изложницы.
ПАЗ-3 позволяет изготавливать заряды массой до 100 кг.
ПАЗ-4 предназначены для изготовления зарядов массой более 100 кг.
Создание и использование полуавтоматов типа ПАЗ явилось большим достижением в производстве СРТТ. Эти полуавтоматы позволили автоматизировать процесс изготовления малогабаритных ракетных зарядов, значительно снизить трудоемкость, обезопасить людей на всех опасных фазах.
Отверждение топливной массы − это процесс перехода ее из вязкого или вязкотекучего состояния в упругое. Это изменение связано со структурированием. Образование конденсационно-кристаллизаци-онной структуры в топливе происходит за счет линейной, пространственной или линейной и пространственной полимеризации (поликонденсации) в зависимости от природы связующего.
Химическое и физическое структурообразование протекает с изменением объема, как правило, с уменьшением его, а также с выделением тепла.
Отверждение проводят в специальных камерах или колодцах. Изделия, формуемые литьем под давлением, отверждаются в камерах, а свободным литьем − в колодцах.
Отверждение топливной массы начинается с момента подачи теплоносителя (горячей воды) в технологическую иглу и в камеру (колодец) горячего воздуха.
В процессе отверждения контролируется давление внутри корпуса, температура горячей воды, подаваемой в иглу, а также горячего воздуха, подаваемого в камеру (колодец).
Технологический цикл процесса отверждения состоит из трех стадий:
прогрев топливной массы;
собственно отверждение;
охлаждение заряда до давления в корпусе не более 0,1 МПа.
Продолжительность стадий прогрева и охлаждения определяется габаритами изделия, а собственно отверждения − системой вулканизации.
2.7.2.6 Распрессовка
На фазе распрессовки удаляется формующая технологическая оснастка из заряда.
При распрессовке выполняются следующие операции:
разборка соединительных элементов: хомутовых, бандажно-болтовых и др.
снятие отсекателя;
снятие крышки;
извлечение технологической иглы;
выталкивание заряда из прессформы (при изготовлении заряда в изложнице).
Основные параметры, контролируемые при распрессовке:
усилие, необходимое для отрыва деталей оснастки по давлению масла в системе гидроцилиндров;
скорость отрыва или удаления деталей оснастки;
усилие и скорость при выталкивании заряда из прессформы.
Для распрессовки зарядов применяются следующие оборудование и приспособления:
гидравлические стационарные и передвижные пресс-станции;
гидроцилиндры различных типов;
маслостанция;
платформа с регулируемым ложементом;
подъемно-перегрузочные устройства.