[1]Изобретение относится к области изготовления твердотопливных зарядов торцевого и канального горения, получаемых методом заливки (свободной или под давлением) топливной массы в корпус, имеющий на свободном торце манжету с канавкой и эластичную прокладку.
[2]Предлагаемое техническое решение относится к технике изготовления ракетных двигателей из смесевого твердого топлива, получаемых методом заливки (свободной или под давлением) топливной массы в жесткий корпус с одним открытым торцом.
[3]Известно устройство для формования зарядов из смесевого твердого топлива по патенту РФ 2194875 от 20.09.2001, принятое авторами как прототип.
[4]Недостатком прототипа является то, что свободный конец манжеты, упирающийся в крышку как при сборке, так и при заполнении и полимеризации, может занимать неконтролируемое положение - изогнуться, «сгофрить», а проконтролировать и исправить это при сборке затруднительно - не видно и нет доступа, а после заполнения вообще невозможно. Такое поведение манжеты может привести к появлению отслоений и растрескиванию.
[5]Кроме того, при формовании зарядов, у которых игла, формующая канал, имеет развитую поверхность контакта с топливом, близкую или большую, чем у корпуса заряда, например, благодаря нескольким продольным ребрам («звездообразный» канал), усилие извлечения крышки с иглой может быть близким или больше прочности скрепления топлива с корпусом, что недопустимо, потому что может привести к отрыву заряда от корпуса. Это связано с тем, что сила адгезии удаляемых элементов оснастки к топливу пропорциональна площади их контакта.
[6]Технической задачей изобретения является устранение указанных недостатков и повышение качества заряда.
[7]Указанная цель достигается тем, что в устройстве для формования канального заряда из смесевого твердого топлива, содержащего корпус с манжетой, технологическую крышку с выступом, входящим в канавку манжеты, крышка выполнена составной из двух частей с концентрическим разъемом, возможностью их взаимного осевого перемещения и образованием на наружной крышке ступенчатого пояска, при этом манжета дополнительно снабжена эластичной прокладкой, прилегающей к пояску, а наружная и внутренняя крышки жестко и раздельно закреплены на корпусе изделия.
[8]Целесообразно также, что ширину пояска выполняют с таким расчетом, чтобы напряжения в топливе в зоне контакта его с пояском при разборке с заданным усилием составляли не более 80% предела прочности топлива на сжатие.
[9]Предложенная конструкция формующей оснастки с составной крышкой устройства для формования поясняется фиг.1, где изображен продольный разрез открытого торца заряда в сборе с формующей оснасткой.
[10]На внутренней поверхности корпуса 1 со стороны открытого торца расположена манжета 2 с выступающей внутрь (к оси корпуса) эластичной прокладкой 3 (юбкой из тонкого эластичного материала, например резины, пропитанного капрона). Прокладка 3 прикреплена к манжете или может быть выполнена заодно с ней. Прокладка 3 прилегает к ступенчатому пояску 11, выполненному на наружной крышке.
[11]Торцевая крышка состоит из двух частей. На внешней поверхности корпуса закреплен фланец 4, к которому с помощью прижимов 5 крепится одна часть торцевой крышки - наружная кольцевая крышка 6, которая центруется по наружной посадочной поверхности корпуса.
[12]Крышка 6 снабжена кольцевым выступом («зубом»), входящим в канавку манжеты.
[13]Другая часть торцевой крышки - внутренняя крышка 7 - закреплена на игле 9, формующей канал и имеющей частично или на всем своем протяжении «звездообразную» форму (фиг.2). В глубине зазора между крышками установлено уплотнение 10. Крепление внутренней крышки к фланцу 4 осуществляется струбцинами 8.
[14]При сборке пресс-формы на корпус 1 устанавливаются фланец 4 и наружная крышка 6, после чего визуально проверяется прилегание как эластичной прокладки 3, так и самой манжеты. В случае крайней необходимости прокладка 3 может быть точечно приклеена к крышке. В любом случае уже при сборке манжета и прокладка занимают однозначное положение.
[15]Затем устанавливается и крепится к фланцу внутренняя крышка 7 с иглой 9.
[16]Устройство направляется на заполнение.
[17]При формовании и полимеризации внутреннее давление воспринимается обеими крышками и передается через фланец на корпус изделия.
[18]Эластичная прокладка служит своеобразным стопором для конца манжеты и не дает ей перемещаться, что весьма благоприятно, и не провоцирует отслоения.
[19]При разборке внутренняя крышка с иглой открепляется от корпуса и при извлечении за счет адгезии тянет за собой заряд, который удерживается как силой адгезии заряда и корпуса, так и опорой торца заряда на наружную крышку и ее ступенчатый поясок. Эластичная прокладка служит дополнительным демпфером между зарядом и крышкой.
[20]Выбор ширины пояска наружной крышки позволяет обеспечить такую поверхность контакта ее с зарядом, при которой все усилие извлечения иглы без учета адгезии топлива к корпусу не создаст напряжений сжатия на торце заряда, превышающих допустимые для данного топлива. Наши исследования показали, что эти напряжения не должны превышать 80% от прочности топлива на сжатие, исходя из этого и нужно выбирать ширину пояска.
[21]Это позволяет исключить возможность отслоения топлива от корпуса при извлечении внутренней крышки с иглой.
[22]При снятии наружной крышки значительного силового воздействия на заряд не происходит.
