АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ МЕСТО СНАРЯЖЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ПИРОТЕХНИКИ

Введение

Производство воспламенительных составов (ВС) и снаряженных ими изделий является важной частью производства пиротехнических средств инициирования (СИ) и боеприпасов, как для оборонной, так и для гражданской промышленности.

Производство ВС имеет давнюю историю и отработанные десятилетиями технологии, довольно консервативные в плане их модернизации. В первую очередь это связано с большой опасностью данных производств, часто сопровождающихся авариями, взрывами и пожарами. Большая опасность связана с высокой чувствительностью ВС к внешним воздействиям: лучу огня, нагреву, трению, удару, электрическому разряду, световому (лазерному), электромагнитному и ионизационному излучению и т.д. [3, с. 71].

Применение новых технологий производства ВС, исключающих опасность их аварийного срабатывания, позволило бы резко уменьшить расходы на проектирование, строительство и эксплуатацию подобных предприятий, а, следовательно, и на стоимость выпускаемых ими СИ.

Помимо требований безопасности и экономической эффективности к таким технологиям необходимо предъявлять и требования по производительности, как минимум равной традиционным технологиям, и также по качеству выпускаемых СИ, эксплуатационные характеристики которых не должны уступать изделиям, произведенным по традиционным технологиям.

В связи с вышесказанным, в настоящее время исключительно важное значение имеет разработка и применение малоопасных технологий производства ВС.

Зарубежные технологии снаряжения средств инициирования.

Относительно безопасной технологией может являться зарубежная технология так называемого мокрого снаряжения патронных капсюлей-воспламенителей (КВ), предлагаемая фирмами «Ля-Шоссе», «Шеддит», «Фиоччи». Особенностью этой технологии является дозировка ВС в СИ не в виде сухого вещества, как обычно, а в виде заранее приготовленной густой пасты на основе водного раствора загущающего вещества: природного или синтетического водорастворимого полимера.

Недостатками описываемой технологии являются:

• необходимость работы с опасным сухим ВС на этапе приготовления пасты;
• необходимость применения высококвалифицированного ручного труда на этапе дозировки пасты в изделия (путем вмазывания в дозирующие решетки) для обеспечения их надлежащего качества, и, вследствие этого, малая производительность технологии и возможность брака.

В РФ также разработана отечественная влажная технология производства и снаряжения ВС, свободная от указанных недостатков [1, с. 141]. Она включает в себя технологии получения и хранения исходных составляющих ВС в виде безопасных водных суспензий. Рабочие места при работе с водными растворами и суспензиями ВС не требуют установки защитных устройств. Безопасность обеспечивается повышенной пожаро- и взрывобезопасностью водной суспензии ВС. Технология доказала свою практическую применимость на примере изделия ЭВН для патронов комплекса самообороны «ОСА». Производство было быстро создано на новом месте и уже много лет использует безопасный способ снаряжения ВС ТНРС в виде водной суспензии. Причем эта технология вообще исключает работу с сухим ВС и существенно повышает производительность и безопасность производства и имеет большой потенциал для автоматизации и роботизации.

Однако в настоящее время дозирование осуществляется с применением ручных дозаторов высокой точности, широко применяемых в медицинских анализах и биологических исследованиях, но этот трудоемкий и ответственный процесс требует хорошо обученного персонала и дает определенный процент брака. Автоматизация процесса снаряжения водной суспензией ВС позволит снизить трудоемкость, повысить производительность и качество СИ.

Объектом автоматизации является технологический процесс дозирования ВС. При этом решаются две задачи:

1. Автоматизация процесса снаряжения;
2. Контроль безопасности ВС.

Автоматизация процесса снаряжения изделий

Снаряжение изделий реализовано на базе робота FISNAR. Робот управляется посредством программы, обеспечивающей требуемые характеристики снаряжения изделий (массу дозирования и позиционирование клапана дозатора). Помимо этого, к роботу поступает сигнал на разрешение дозирования. Этот сигнал необходим для блокировки робота при ухудшении характеристик ВС по требованиям безопасности.

Автоматизированное рабочее место снаряжения изделий (АРМ ВС) представлено на рисунке 1.

Рисунок 1. Автоматизированное рабочее место снаряжения изделий

Контроль безопасности воспламенительного состава

Суспензии воспламенительных составов являются безопасными при полном соблюдении технологических процессов их приготовления. Однако, при недостаточной их влажности, чувствительность к ударам и электростатическим разрядам увеличивается. По этой причине необходимо принять меры по обеспечению постоянного контроля влажности ВС.

В состав АРМ ВС введено устройство, обеспечивающее постоянный мониторинг влажности ВС и блокирующее работу АРМ ВС при выходе значения влажности за допустимые пределы.

Устройство реализовано на базе микроконтроллера PIC16F628A по схеме, представленной на рисунке 2.

Рисунок 2. Устройство контроля безопасности воспламенительных составов

Напряжение питания микроконтроллера стабилизируется микросхемой DA1. Сигнал от датчика влажности поступает на линии RA4, RA5 порта RA микроконтроллера DD1. Текущее значение влажности индицируется на трехразрядном семисегментном индикаторе путем подачи сигналов по линиям RB0-RB6 микроконтроллера. При снижении влажности ниже допустимого порога, с линии RA1 подается сигнал на исполнительные механизмы, блокирующие работу дозирующего робота и включающие сигнальное устройство тревоги [2, с. 87].

Представленное в настоящей статье автоматизированное рабочее место проходит опытную эксплуатацию на предприятии «Глиф-Инжприбор» (г. Сергиев Посад), специализирующееся на разработке и изготовлении элекровоспламенителей и электрокапсюльных втулок. Описанная технология влажного снаряжения СИ доказала свою практическую применимость на примере изделия ЭВН для патронов комплекса самообороны «ОСА». В настоящее время по описанной технологии снаряжается около 200 тысяч изделий в месяц.

Список литературы:

1. Агеев В.Н., Джангирян В.Г., Кирющенкова Н.А., Фадеев Д.В., Шабров А.В. Создание автоматизированного производства капсюлей-воспламенителей на основе пастообразных составов. // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. - 2016. - №19. – С. 141-144.
2. Катцен С. PIC-микроконтроллеры. Все, что вам необходимо знать. Пер. с англ. Евстифеева А.В., М.: Додэка-XXI, 2008. – 656 с.
3. Шидловский А.А. Основы пиротехники. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1973. – 280 с.