ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методы измерения параметров детонации материалов из "Безопасность работы с жидким кислородом" Начальные плотности ро большинства конденсированных взрывчатых веществ находятся в интервале 1000—2000 кг/м . Давления, развивающиеся при детонации таких веществ, составляют сотни тысяч атмосфер, а плотность продуктов детонации получается больше плотности самого ВВ. Для этих условий, когда объем, занимаемый одной молекулой V, соизмерим с ее собственным объемом Ь, уравнение (25), вытекающее из постоянства объема, занимаемого молекулами, становится непригодным. Л. Д. Ландау и К. П. Станюкович [6] предположили, что состояние продуктов детонации конденсированных ВВ соответствует кристаллической решетке твердого тела и показали, что в условиях детонации можно пренебречь тепловой энергией колебания частиц около положения равновесия и учитывать только упругую энергию и упругую часть давления. [c.70] Следует еще раз подчеркнуть, что полученные зависимости (31) имеют приближенное значение и удовлетворительно описывают эксперимент только при ро 1000 кг/м . [c.72] В работе [4] указывается, что уравнение (32) численно дает вполне удовлетворительные результаты и для больших значений ро, хотя теоретически его применение не является в ряде случаев обоснованным. [c.72] В работе [7] автор предлагает приближенный метод вычисления Y при детонации взрывчатых веществ, содержащих углерод, водород, азот и кислород, как с плотностью заряда равной плотности кристаллического вещества, так и при более низких плотностях. [c.72] Основываясь на гидродинамической теории детонации, невозможно объяснить влияние ряда факторов на характеристики детонационного процесса. Например, на скорость детонации оказывают существенное влияние физические характеристики заряда (диаметр, агрегатное состояние, наличие оболочки и т. п.). Изучение зависимости скорости детонации ВВ от диаметра [2, 9—11] показало, что для каждого ВВ существует критический диаметр заряда ( кр), при котором стационарное распространение детонации происходит с минимальной скоростью. В зарядах, диаметр которых меньше критического (с1 С кр), устойчивое распространение детонации невозможно [12—14]. С увеличением диаметра заряда скорость детонации сначала возрастает, достигая максимального значения при с1— — кпр (где пр — предельный диаметр заряда), а затем остается практически постоянной (рис. 24). [c.73] Связь между наличием критического диаметра и разбросом вещества подтверждается влиянием оболочки на скорость и предельные условия распространения детонации конденсированных ВВ. Многочисленными исследованиями установлено [9, 11, 15, 16], что при помещении зарядов в прочные оболочки значительно снижаются предельные и критические диаметры детонации ВВ и повыщается скорость детонации, если диаметр заряда был меньще предельного. Влияние оболочки на скорость и критические условия детонации конденсированных ВВ заключается в том, что она ограничивает разброс вещества из зоны реакции и тем самым способствует более полному выделению энергии химической реакции в детонационной волне. Основными факторами, определяющими эффект оболочки, является ее масса и прочность. [c.75] Возможность детонации материалов в жидком кислороде определяли при воздействии на образец механического удара, электрического разряда, сформированной детонационной волны или открытого пламени. [c.75] Для возбуждения детонации материалов от механического удара использовали экспериментальную установку— вертикальный копер (рис. 25). Груз 1 массой 10 кг может свободно перемещаться на подщипни-ках качения по двум вертикальным направляющим 2 и фиксироваться на определенной высоте при помощи предохранителя и защелки 3, закрепленной на сердечнике электромагнита. При снятии груза с предохранителя и включении в электрическую сеть электромагнита защелка освобождает груз, и он свободно падает на ударник 6, установленный в чашку 7 с образцом материала 9, предварительно выдержанным в жидком кислороде. Максимально возможная высота подъема груза для данной установки составляет 1,25 м. Груз может устанавливаться дискретно с интервалом 0,01 м. [c.75] Предварительными опытами было показано, что при детонации образцов материалов происходило раз рушение боковых стенок чашки. Если детонация отсут ствовала, то чашка оставалась неповрежденной. [c.77] Принципиальная схема фотографирования процес са детонации фоторегистром барабанного типа пред ставлена на рис. 26. На барабане 3, посаженном на одном валу с электродвигателем постоянного тока / закрепляли фотопленку. Частота вращения барабана измеряемая электрическим тахометром 2, достигала 144 с . Между образцом 7 и объективом 4 помещали пластину 5 (экран) с узкой продольной щелью. Длина изображения образца на пленке составляла 2 см, т. е. степень уменьшения фотографической системы К = =Ь 1 равнялась 9, где Ь — длина образца I — длина изображения на пленке. [c.77] При максимальном числе оборотов барабана (а = = 16 см) линейная скорость движения пленки составляла 71,7 м/с. Угол ф определяли при обработке фотографии при помощи фотоувеличителя. [c.78] Инициирование детонации образца исследуемого материала (пассивного заряда) сформированной детонационной волной производили от другого материала (активного заряда), детонация которого была вызвана электрическим разрядом. В качестве активного заряда использовали таблетку асфальта. Образцы неметаллических материалов (пенопластмассы, дерево, кожа и т. д.) представляли собой пластинки длиной 6—8 см и щириной 2 см. Толщина образцов не превышала 1,2 см. [c.79] Подготовленные таким образом трубки с порошком до проведения испытаний помещали в полиэтиленовый пакет, который герметизировали. Эксперименты проводили с порошками алюминия, железа, титана и хромоникелевого сплава, а также со смесями порошков металлов с порошками неметаллических материалов (полистирола, графита и т. п.). [c.80] Смазочные вещества и углеводороды испытывали в медных трубках длиной 12 см, внутренним диаметром 1,8 см и толщиной стенки 1 мм. Для фотографирования процесса детонации вдоль стенки трубки выфрези-ровывали щель длиной 9 см и щириной 4 мм. [c.80] Для испытания жидких смазочных веществ соответствующий объем смазки медицинским шприцем наносили на внутреннюю поверхность трубки. При медленном ее вращении вокруг оси достигалось равномерное распределение жидкости по внутренней поверхности. Затем трубку устанавливали в горизонтальном положении над сосудом с жидким кислородом так, чтобы ее наружная поверхность находилась вблизи зеркала жидкого кислорода и при вращении трубки происходило намораживание смазки на ее внутренней поверхности. Однако такой метод не позволял добиться равномерного распределения смазки при толщинах слоев менее 0,1 мм. Тонкие слои смазки наносили предварительно замасленным ершиком, а толщину слоя вычисляли по разности масс замасленной и чистой трубки. [c.80] Метод намораживания газообразных углеводородов практически не отличался от метода нанесения паров жидкостей. Осмотр внутренней поверхности тру-бок после нанесения на них слоя углеводорода показал, что принятый метод позволяет добиться практически равномерного распределения углеводорода по всей поверхности. Для вычисления коэффициента а трубку с намороженным слоем углеводорода помещали в стеклянный сосуд емкостью 1000 см , который герметично закрывался. При отогреве трубки углеводород испарялся и перемешивался с содержащимся в сосуде воздухом, содержание углеводорода в котором определяли на хроматографе. [c.82] Подготовку и проведение экспериментов по изучению параметров детонации веществ и материалов при воздействии сформированной детонационной волны проводили следующим образом. [c.82] В чашку помещали таблетку асфальта (4 X 2 X Х0,5 см) с запрессованными в нее электродами источника инициирования (рис. 30). Участок асфальта с запрессованными электродами крепили специальным прижимом (крепление асфальта препятствует его разбросу в момент инициирования). Вплотную к таблетке асфальта устанавливали пассивный заряд (пластинку неметаллического материала, стеклянную трубку с порошком металла или медную трубку с намороженным на внутренней поверхности слоем масла или углеводорода). Чашку помещали в ванну, а электроды через разъем подсоединяли к разряднику (см. рис. 27). [c.82] При измерении скорости детонации материалов частоту вращения зеркала п выбирали такой, чтобы угол Ф был близок к 45°. При этом ощибка в вычислении скорости детонации наименьщая. [c.83] Вернуться к основной статье