Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Testing of confining pressure impacton explosion energy of explosive materials

Drzewiecki J., Myszkowski J., Pytlik A., Pytlik M.

Archives of Mining Sciences

|

2017

|

Vol. 62, no. 2

385--396

EN

This paper presents the results of testing the explosion effects of two explosive charges placed in an environment with specified values of confining pressure. The aim of this study is to determine the impact of variable environmental conditions on the suitability of particular explosives for their use in the prevention of natural hazards in hard coal mining. The research results will contribute to improving the efficiency of currently adopted technologies of natural hazard prevention and aid in raising the level of occupational safety. To carry out the subject matter measurements, a special test stand was constructed which allows the value of the initial pressure inside the chamber, which constitutes its integral part, to be altered before the detonation of the charge being tested. The obtained characteristics of the pressure changes during the explosion of the analysed charge helped to identify the work (energy) which was produced during the process. The test results are a valuable source of information, opening up new possibilities for the use of explosives, the development of innovative solutions for the construction of explosive charges and their initiation.

PL

Stosowanie techniki strzelniczej w profilaktyce tąpaniowej i metanowej polega na precyzyjnym niszczeniu określonych fragmentów górotworu, w których skumulowana jest energia sprężystości eksploatacyjnie odkształconych warstw sprężystych bądź nagromadzony jest metan. O skuteczności działania tego rodzaju zabiegów profilaktycznych decydują niszczące i penetrujące działanie gazów pod wysokim ciśnieniem uzyskanych w momencie przemiany wybuchowej materiałów wybuchowych w określonych warunkach środowiska. Ocena dynamiki przemiany wybuchowej górniczych materiałów wybuchowych jest przedmiotem badań w specjalnie do tego celu skonstruowanym stanowisku badawczym, gdzie istnieje możliwość zmiany warunków ciśnienia okólnego w otoczeniu badanego materiału poprzez zadawanie ciśnień porównywalnych do rzeczywistych w warunkach in situ. Badanie polega na zdetonowaniu w komorze ładunku 10 g materiału wybuchowego (MW) przy pomocy zapalnika elektrycznego (ZE). Podczas badania mierzona jest wartość ciśnienia w komorze z częstotliwością próbkowania 1 MHz. W momencie dotarcia fali uderzeniowej do czujnika ciśnienia następuje nagłe zahamowanie jej propagacji powodujące znaczny wzrost ciśnienia, gęstości i temperatury, dające początek fali odbitej o odwrotnym kierunku (Onderka, 1998). Umożliwia to dokładną analizę rzeczywistego przyrostu ciśnienia w komorze badawczej. Badania MW na przedstawionym stanowisku badawczym rozpoczęto w połowie 2014 roku. Wyniki badań dotyczą dwóch rodzajów MW – EMULINIT PM oraz METANIT SPECJALNY E7H produkcji Nitroerg S.A. Badania prowadzono przy ciśnieniu okólnym (wstępnym) w zakresie od 0 do 20 MPa. W artykule przedstawiono przebiegi ciśnienia w funkcji czasu z poszczególnych prób, na których widoczne są fale ciśnienia ulegające wytłumieniu według krzywych wykładniczych. Analiza przebiegów ciśnienia w funkcji czasu wskazała, że czas całkowitego wytłumienia pulsacji ciśnienia w kanale hydraulicznym czujnika ciśnienia wynosi około 4 ms. Przebiegi zarejestrowanych zmian ciśnienia podczas wybuchu ładunków obu MW dla różnych wartości ciśnienia wstępnego wskazują, że okres od chwili wybuchu do momentu całkowitego spadku ciśnienia pierwszego piku, zawiera się w przedziale od 137 do 280 μs. Dla podanych przebiegów poszczególnych prób określono pracę (energię), jaka została wykonana przez ładunki MW. Otrzymane wyniki dla EMULINIT PM oraz dla METANIT SPECJALNY E7H wskazują, że istnieje rozrzut otrzymanych wartości JP. W pierwszym przypadku wartość równoważnika pracy zawiera się w przedziale JP = 0,00919÷0,00961 MPa×s, a dla drugiego materiału wynosi ona JP = 0,00743÷0,01069 MPa×s, przy czym w obu przypadkach widoczna jest tendencja wzrostu tej wielkości wraz ze wzrostem ciśnienia wstępnego (okólnego). Wynika to z faktu, że wzrost ciśnienia wstępnego powoduje zwiększenie energii sprężystej całego układu hydraulicznego. Analiza prędkości przyrostu ciśnienia dla obu MW (Rys. 9 i 10) wskazuje, że istnieje duży rozrzut poszczególnych wartości. Trudno więc określić jednoznaczną zależność pomiędzy prędkością przyrostu ciśnienia, a ciśnieniem wstępnym. Charakterystyczne jest jednak, że wartości prędkości przyrostu ciśnienia dla bardziej energetycznego materiału, jakim jest EMULINIT PM, są nieznacznie wyższe (Vp = 0,62÷1,6 MPa/μs), niż w przypadku METANITU SPECJALNEGO E7H (Vp = 0,39÷1,54 MPa/μs) czyli materiału o znacznie niższych parametrach, które go charakteryzują. Uzyskane wyniki wstępnych badań są obiecujące i są kontynuowane dla innych rodzajów materiałów wybuchowych. Przedstawione prace otwierają nowe obszary badań środków strzałowych (materiałów palnych, pędnych i wybuchowych) dla opracowania nowych rodzajów ładunków oraz ich konstrukcji, co docelowo pozwoli zwiększyć efektywność działania ładunku MW w otworze wiertniczym i poprawi skuteczność stosowania metod profilaktyki tąpaniowej i metanowej.

2

Piezoelectric Cut Exposed to Shock Wave

Klusáček M., Majzlík J., Vágenknecht J.

Central European Journal of Energetic Materials

|

2007

|

Vol. 4, nr 3

95-104

EN

This paper deals with the problem of transformation and practical utilisation of explosion energy. A principle has been suggested and described that enables utilisation of detonation energy of condensed explosive used as energy source exerting shock wave strain upon piezoelectric sample cut prepared from the oxide system PbO-TiO2-ZrO2. The piezoceramic transducer used as generator of impulse electric charge is characterised by several favourable properties. In particular, they include readiness, large temperature and time ranges of functional parameters, variability of working regime, and relatively low price. The given system serves as efficient source of short-time prompt capacity electrical impulse, which can find application in a number of electro-physical disciplines.

3

Oddziaływanie energii wybuchu na strukturę dyslokacyjną warstwy wierzchniej staliwa Hadfielda.

Stradomski Z., Olszewski J.

Inżynieria Materiałowa

|

2002

|

R. XXIII, nr 5

593-596

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wybranych elementów substruktury związanych z wybuchowym umacnianiem staliwa Hadfielda w warunkach obróbki energią detonacji. Umocnienie przeprowadzono na płytach staliwnych o grubości około 30 mm, które po przesyceniu w wodzie z temperatury 1323 K poddano wielowariantowej obróbce detonacyjnej. Umocnienie przeprowadzono przez jednokrotne, dwu- lub trzykrotne zdetonowanie na powierzchni płyt, cienkich- o grubościach 2, 3, lub 4 mm warstw materiału wybuchowego. Stwierdzono, że umocnienie staliwa Hadfielda w warunkach działania bardzo szybkiej, o dużej energii fali detonacyjnej jest wynikiem silnego i złożonego z wielu elementów, zdefektowania austenitycznej osnowy. Składnikami substruktury, które w stosunku do wyjściwego stanu przesyconego uległy najsilniejszym zmianom są gęstość, wielkość, rozkład dyslokacji, silne zaburzenie sekwencji ułożenia płaszczyzn atomowych, przejawiające się obecnością licznych błędów ułożenia, redystrybucja atomów węgla w otoczeniu atomów żelaza, obecność mikrobliźniaków odkształcenia. Badania ilościowe występowania podstawowych elementów tego zdefektowania, umożliwiły hierarchizację ich wkładu w umocnienie.

EN

The paper presents experimental results for selected crystal substructure elements occuring in Hadfield cast steel strengthened by explosion method. The strengthening has been performed for cast steel plates of about 30 mm thick, which after solution in water from the temperature of 1323 K have been explosion-treated according to the multioptional programme. It included single, double or triple detonation of flat charges (being 2,3 and 4 mm thick) of explosive placed on the plate surfaces. It has been found that the strengthening of Hadfield cast steel caused by a detonation wave of great energy and velocity is a result of multiple defects of various kinds introduced into the austenitic matrix. The most significant changes of the matrix substructure, as compared to the initial supersaturated state, are as follows: change in density, size and distribution of dislocations, significant disturbances in a sequence of atomic planes resulting in a presence of numerous stacking faults, redistribution of carbon atoms in the vicinity of iron atoms, the presence of deformation microtwins. Quantitative measurements concerning the occurence of main types of defects have enabled to give the hierarchical order to their contribution to the strengthening effect.