О динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей из алюминиевого сплава АМг6
Экспериментально получена зависимость длины прорезания кожухов боевых частей типа 9Е-1028 из алюминиевого сплава АМг6 толщиной 1,0 мм от начальной скорости разогнанного с помощью взрыва массивного ножа. На основе этих данных определена сила сопротивления резу. Соответствующее этой силе среднее на...
Saved in:
| Published in: | Проблемы прочности |
|---|---|
| Date: | 2002 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2002
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/46737 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | О динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей из алюминиевого сплава АМг6 / В.К. Голубев, В.А. Медведкин // Проблемы прочности. — 2002. — № 1. — С. 136-140. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859745583589228544 |
|---|---|
| author | Голубев, В.К. Медведкин, В.А. |
| author_facet | Голубев, В.К. Медведкин, В.А. |
| citation_txt | О динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей из алюминиевого сплава АМг6 / В.К. Голубев, В.А. Медведкин // Проблемы прочности. — 2002. — № 1. — С. 136-140. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы прочности |
| description | Экспериментально получена зависимость длины прорезания кожухов боевых частей типа
9Е-1028 из алюминиевого сплава АМг6 толщиной 1,0 мм от начальной скорости разогнанного
с помощью взрыва массивного ножа. На основе этих данных определена сила сопротивления
резу. Соответствующее этой силе среднее напряжение на поверхности прорезания
сопоставимо с пределом текучести сплава АМг6.
Експериментально отримано залежність довжини прорізання кожухів бойових
частин типу 9Е-1028 з алюмінієвого сплаву АМг6 товщиною 1,0 мм від
початкової швидкості масивного ножа, що розганяється за допомогою вибуху.
На основі цих даних визначено силу опору розрізу. Середнє напруження
на поверхні прорізання, що відповідає цій силі, зіставлюване з границею
текучості сплаву АМг6 .
Dependence of cutting length of 9E-1028 warhead
fairing shells 1.0 mm-thick made of
AMg6 aluminum alloy on initial velocity of a
massive knife sped up explosively has been derived
experimentally. On the basis of the experimental
data obtained the force of cutting
resistance has been determined. The average
stress on the cutting surface corresponding to
this force is comparable to yield strength of
AMg6 alloy.
|
| first_indexed | 2025-12-01T21:07:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
ПРОИЗВОДСТВЕННЫ Й
РАЗДЕЛ
УДК 621.96
О динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей
из алюминиевого сплава АМгб
В. К. Голубев, В. А. М едведкин
Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики,
Саров, Россия
Экспериментально получена зависимость длины прорезания кожухов боевых частей типа
9Е-1028 из алюминиевого сплава АМгб толщиной 1,0 мм от начальной скорости разогнан
ного с помощью взрыва массивного ножа. На основе этих данных определена сила сопротив
ления резу. Соответствующее этой силе среднее напряжение на поверхности прорезания
сопоставимо с пределом текучести сплава АМгб.
О б о з н а ч е н и я
те - масса заряда взрывчатого вещества
тк - масса ножа
Vк - скорость ножа
1 - длина прорезания
Е - кинетическая энергия ножа
р - сила сопротивления резу
Ё - среднее значение силы
Яп - стандартное отклонение для выборки
Яр - стандартное отклонение для среднего значения силы
Sc - площадь участка прорезаемой поверхности
а с - среднее напряжение на участке прорезаемой поверхности
о" - предел текучести
В настоящее время проблема разборки и утилизации боеприпасов, сня
тых с вооружения и с истекшим сроком хранения, является весьма акту
альной и довольно сложной. Ее решение связано с безопасностью, эконо
микой и экологией. Процесс разборки конкретного боеприпаса, как правило,
включает в себя разрушение корпуса или его отдельных элементов, извле
чение из него заряда взрывчатого вещества (ВВ), токсичных или радио
активных материалов, других узлов и деталей снаряжения. Разрушение
корпуса производится путем его разрезания с использованием удлиненных
кумулятивных зарядов, водяной струи высокого давления с абразивными
© В. К. ГОЛУБЕВ, В. А. МЕДВЕДКИН, 2002
136 0556-171Х. Проблемы прочности, 2002, N 1
О динамическом разрезании кожухов обтекателей
частицами, металлорежущих станков с автоматизированным приводом и
дистанционным управлением. При решении одной конкретной задачи была
разработана простая, экономичная и безопасная установка [1] для разреза
ния тонкостенных алюминиевых корпусов целого класса боевых частей типа
АБ-62, 9Е-1028, а также содержащих поражающие элементы из обедненного
урана.
Установка представляет собой закрепленные на одной раме взрывную
камеру, разгонный отсек и барабан с пятью гнездами для разбираемых
боевых частей. В качестве режущего инструмента используется поршень с
закрепленным на нем ножом с пятью лезвиями (рис. 1). Лезвия ножа из
инструментальной стали толщиной 5,6 мм имеют обратную стреловидность
с углом 60° по отношению к направлению рабочего движения. Углы заточки
режущей и внешних кромок лезвия также составляют 60°. Разгон поршня до
необходимой скорости осуществляется за счет подрыва во взрывной камере
небольшого заряда ВВ. Скорость ножа измеряется с помощью двух электро
магнитных датчиков, размещаемых на корпусе разгонного отсека. Для пере
хода от одного типа боевой части к другому необходимо произвести лишь
замену установочных барабанов.
В данной работе приведены результаты одного из этапов отработки
методики, а именно: результаты определения динамического усилия, необхо
димого для разрезания кожухов обтекателей боевых частей типа 9Е-1028.
Собственно, кожух представляет собой цилиндр из алюминиевого сплава
АМг6 длиной 173 мм внешним диаметром 170 мм и толщиной стенки 1,0 мм.
В экспериментах использовали кожухи, полученные при предшествующей
разборке боевых частей. В установочные гнезда барабана вставляли по пять
кожухов таким образом, чтобы их разрезание проводилось в местах, при
мерно диаметрально противоположных предшествующим прорезам. Для
разгона ножа использовали ВВ НИЛ-2 с плотностью наполнения 0,41 г/см .
Подрыв заряда ВВ производили с помощью капсюля-детонатора АТЭД
4.000.8, устанавливаемого непосредственно во взрывной камере. В каждом
эксперименте двумя электромагнитными датчиками измеряли скорость ножа
при его подходе к барабану. После окончания эксперимента визуально
наблюдали вид разреза и измеряли его длину для каждого из кожухов.
Рис. 1. Режущий инструмент для разрезания тонкостенных алюминиевых корпусов боевых
частей.
Рис. 2. Внешний вид одного из разрезанных кожухов обтекателя боевой части 9Е-1028.
ТХОТ 0556-171Х. Проблемы прочности, 2002, N 1 137
В. К. Голубее, В. А. Медведкин
Результаты опытов по неполному разрезанию кожухов обтекателей боевых частей
те, г ук, м/с 1, мм Е, Дж Е, кН
0,55 8,4 53 399 7,52
0,80 9,6 75 521 6,94
1,10 11,0 96 684 7,12
1,30 11,1 92 696 7,57
1,50 11,0 105 684 6,51
1,55 10,9 98 671 6,85
1,85 12,3 120 855 7,12
2,20 14,1 170 1123 6,61
2,90 17,1 236* 1652 7,00
* Устанавливали по два кожуха в каждое гнездо, реальная длина прорезания составляла
118 мм.
Полученные экспериментально данные представлены в таблице, где
т е - масса заряда ВВ НИЛ-2; \ к - экспериментально зарегистрированная
скорость ножа; I - длина прорезания; Е - кинетическая энергия ножа; Б -
оцененное значение силы сопротивления резу. В одном из экспериментов в
каждое гнездо устанавливали по два кожуха. В этом случае реальная длина
прорезания составила //2. В качестве примера на рис. 2 показан внешний
вид одного из разрезанных кожухов.
Исходя из предварительного анализа данных можно было сразу же
предположить, что в рассматриваемом диапазоне скоростей нагружения
сила сопротивления резу является величиной постоянной, не зависящей от
скорости ножа. Приведенные в таблице значения получены в результате
элементарной оценки величины Е = Е /1 , где Е = шк у 1 /2 ; шк - масса ножа,
тк = 11,3 кг. Согласно данным таблицы, среднее значение этой силы Е =
= 2 Е ^ и составляет 7,03 кН, стандартное отклонение для выборки вп =
= 0,36 кН, стандартное отклонение SЕ = 0,12 кН. Оценить среднее значение
силы сопротивления резу можно также несколько другим способом. Пред
ставив результаты в координатах I — Е и построив линию регрессии, про
ходящую через нулевую точку, определим коэффициент ее наклона. Он
также будет характеризовать среднее значение силы сопротивления Е ,
равное в нашем случае 6,94 кН и имеющее стандартное отклонение
з Е = 0,10 кН.
Экспериментальная и расчетная зависимости 1(\ к ) приведены на рис. 3.
При Е = 6,94 кН усилие, затрачиваемое на прорезание одного кожуха,
составляет 1,39 кН, энергия, необходимая для его полного разрезания, -
0,240 кДж.
Представляется целесообразным сопоставить полученные результаты
по условиям разрезания кожухов с данными по механическим свойствам
сплава АМг6 . Используемый режим прорезания обусловлен пластической
деформацией сплава в зоне нагружения с характерным размером, близким к
толщине лезвия ножа. Оценим среднее напряжение а с на участке про
резаемой поверхности кожуха шириной, равной толщине лезвия ножа.
Площадь этого участка Б с = 5,6 м м 2, поэтому для а с = Е / 5 Б с получим
138 ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2002, № 1
О динамическом разрезании кожухов обтекателей
значение 248 МПа. Согласно справочным данным [2], для листов из сплава
АМгб толщиной 2 мм предел текучести о 0 2 в зависимости от степени
нагартовки изменяется от 180 МПа в отожженном состоянии до 300 МПа
при степени нагартовки 20% и далее до 345 МПа при последующей на-
гартовке до 30%. Таким образом, оцененное значение о с соответствует
пределу текучести сплава АМгб со степенью нагартовки около 10%.
I, мм
Рис. 3. Зависимость длины прорезания от скорости режущего инструмента: 1 - расчет с
использованием значения F = 6,94 кН; 2 - экспериментальные данные.
В работе [3] приведено решение задачи о вдавливании жесткого клина в
пластическую среду. Из решения следует, что при использовании клина с
углом 60° напряжение о с , соответствующее усилию вдавливания, будет
равно 1,5о0 2 - Решение указанной задачи относится к условиям плоского
деформированного состояния. В нашем случае реализуются условия плос
кого напряженного состояния, поэтому снижение величины о с до уровня
о 0 2 является вполне закономерным.
Можно отметить, что полученные результаты по определению силы
сопротивления резу и их корреляция с пределом текучести позволяют про
гнозировать условия разрезания корпусов боеприпасов, выполненных из
других алюминиевых сплавов и имеющих иные размеры и толщины кожу
хов.
Р е з ю м е
Експериментально отримано залежність довжини прорізання кожухів бойо
вих частин типу 9Е-1028 з алюмінієвого сплаву АМгб товщиною 1,0 мм від
початкової швидкості масивного ножа, що розганяється за допомогою вибу
ху. На основі цих даних визначено силу опору розрізу. Середнє напруження
на поверхні прорізання, що відповідає цій силі, зіставлюване з границею
текучості сплаву АМг6 .
ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2002, № 1 139
В. К. Голубее, В. А. Медведкин
1. М едвед к и н В. А . Установка для разрезания корпусов боеприпасов:
Патент на изобретение № 2129251 РФ // Бюллетень изобретений. -
1999. - № 11. - С. 409 - 411.
2. А лиева С. Г ., Алът м ан М . Б., А м барц ум ян С. М . и др . Промышленные
алюминиевые сплавы: Справочник. - М.: Металлургия, 1984. - 528 с.
3. П и сарен ко Г. С., М о ж а р о еск и й Н. С. Уравнения и краевые задачи
теории пластичности и ползучести: Справочное пособие. - Киев: Наук.
думка, 1981. - 496 с.
Поступила 19. 07. 99
140 ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2002, № 1
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-46737 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0556-171X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T21:07:28Z |
| publishDate | 2002 |
| publisher | Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Голубев, В.К. Медведкин, В.А. 2013-07-06T14:02:46Z 2013-07-06T14:02:46Z 2002 О динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей из алюминиевого сплава АМг6 / В.К. Голубев, В.А. Медведкин // Проблемы прочности. — 2002. — № 1. — С. 136-140. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 0556-171X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/46737 621.96 Экспериментально получена зависимость длины прорезания кожухов боевых частей типа 9Е-1028 из алюминиевого сплава АМг6 толщиной 1,0 мм от начальной скорости разогнанного с помощью взрыва массивного ножа. На основе этих данных определена сила сопротивления резу. Соответствующее этой силе среднее напряжение на поверхности прорезания сопоставимо с пределом текучести сплава АМг6. Експериментально отримано залежність довжини прорізання кожухів бойових частин типу 9Е-1028 з алюмінієвого сплаву АМг6 товщиною 1,0 мм від початкової швидкості масивного ножа, що розганяється за допомогою вибуху. На основі цих даних визначено силу опору розрізу. Середнє напруження на поверхні прорізання, що відповідає цій силі, зіставлюване з границею текучості сплаву АМг6 . Dependence of cutting length of 9E-1028 warhead fairing shells 1.0 mm-thick made of AMg6 aluminum alloy on initial velocity of a massive knife sped up explosively has been derived experimentally. On the basis of the experimental data obtained the force of cutting resistance has been determined. The average stress on the cutting surface corresponding to this force is comparable to yield strength of AMg6 alloy. ru Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України Проблемы прочности Производственный раздел О динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей из алюминиевого сплава АМг6 On Dynamic Cutting of Warhead Fairing Shells Made of AMg6 Aluminum Alloy Article published earlier |
| spellingShingle | О динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей из алюминиевого сплава АМг6 Голубев, В.К. Медведкин, В.А. Производственный раздел |
| title | О динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей из алюминиевого сплава АМг6 |
| title_alt | On Dynamic Cutting of Warhead Fairing Shells Made of AMg6 Aluminum Alloy |
| title_full | О динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей из алюминиевого сплава АМг6 |
| title_fullStr | О динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей из алюминиевого сплава АМг6 |
| title_full_unstemmed | О динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей из алюминиевого сплава АМг6 |
| title_short | О динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей из алюминиевого сплава АМг6 |
| title_sort | о динамическом разрезании кожухов обтекателей боевых частей из алюминиевого сплава амг6 |
| topic | Производственный раздел |
| topic_facet | Производственный раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/46737 |
| work_keys_str_mv | AT golubevvk odinamičeskomrazrezaniikožuhovobtekateleiboevyhčasteiizalûminievogosplavaamg6 AT medvedkinva odinamičeskomrazrezaniikožuhovobtekateleiboevyhčasteiizalûminievogosplavaamg6 AT golubevvk ondynamiccuttingofwarheadfairingshellsmadeofamg6aluminumalloy AT medvedkinva ondynamiccuttingofwarheadfairingshellsmadeofamg6aluminumalloy |