Устройство для разрушения материала

Полезная модель относится к устройствам для разрушения материалов, в частности, к устройствам для нарушения целостности бетонных, кирпичных и тому подобных сооружений и преград, и может использоваться в чрезвычайных ситуациях, при проведении работ в строительстве, при реконструкции, ремонте и тестировании зданий и сооружений. Устройство содержит ствольную коробку, ударно-спусковой механизм, газоотводный механизм, ствол, состоящий из патронника и нарезной части, затворную раму, установленную с возможностью ее контактирования в переднем положении со скошенной опорной поверхностью ствольной коробки. К дульной части ствола соосно с ним и герметично пристыкован патрубок, к задней части которого присоединен питатель с абразивным порошком в виде емкости, полость которой сообщается с полостью патрубка посредством отверстия в стенке патрубка, а внутрь передней части патрубка вмонтирован сопловой вкладыш с газоходным каналом в виде сопла Лаваля с площадью критического сечения, меньшей площади проходного сечения патрубка, при этом в патроннике при стрельбе размещаются холостые патроны. Герметично пристыкованный к дульной части патрубок выполнен, во-первых, как вариант, с площадью проходного сечения, равной площади проходного сечения ствола, во-вторых, как вариант - с площадью проходного сечения, меньшей, чем площадь проходного сечения ствола, в третьих, как вариант - с площадью проходного сечения, большей, чем площадь проходного сечения ствола. Сообщение полости емкости питателя с полостью патрубка осуществлено, как вариант, посредством трубки, введенной через отверстие в стенке патрубка, при этом часть названной трубки, расположенная в полости патрубка изогнута по направлению к сопловому вкладышу и соосна с ним. Питатель наполнен абразивным порошком, как вариант, или в виде корунда (окиси алюминия - Аl₂О₃), или в виде кварцевого песка (диоксид кремния - SiO₂ ), или в виде строительного песка (преимущественно диоксид кремния - SiO₂). 1 н.п.ф., 7 з.п.ф., 4 ил.

Полезная модель относится к устройствам для разрушения материалов.

В качестве прототипа принято описание к Евразийскому патенту 0020 на изобретение "Автоматическое оружие "Автомат Калашникова", МПК F41A 21/00, опубл. 30.12.1997.

Названное автоматическое оружие "Автомат Калашникова", содержит ствольную коробку, ударно-спусковой механизм, включающий курок и шептало автоспуска с автоматическим взводом, запирающий механизм, включающий поворотный затвор с ударником, размещенный в затворной раме, установленной на направляющих ствольной коробки и снабженной задним выступом, взаимодействующим с курком, газоотводный механизм с газовой трубкой и поршнем, шток которого установлен в отверстии затворной рамы, складывающийся приклад с фиксаторами боевого и походного положения и ствол с колодкой прицела, состоящий из патронника и нарезной части. При этом затворная рама установлена с возможностью контактирования в переднем положении со скошенной опорной поверхностью ствольной коробки, задний выступ затворной рамы, выполнен длиной, исключающей контакт курка с ударником при откате затворной рамы, а шток, установлен в затворной раме с возможностью ограниченного углового смещения, и газовая трубка, снабжена выступом, контактирующим с пазом колодки прицела.

Признаки известного технического решения, совпадающие с признаками заявленной полезной модели, заключаются в наличии ствольной коробки, ударно-спускового механизма, газоотводного механизма, ствола, состоящего из патронника и нарезной части, а также в наличии затворной рамы, установленной с возможностью контактирования в переднем положении со скошенной опорной поверхностью ствольной коробки.

Причина, препятствующая получению в известном техническом решении технического результата, который обеспечивается заявленной полезной моделью, заключается в отсутствии конструктивных элементов, обеспечивающих разрушение высокопрочных материалов типа бетона с глубинным и со сквозным проникновением в их толщу.

Задача, на которую направлена заявленная полезная модель, заключается в обеспечении получения новых эксплуатационных возможностей устройства и в расширении области его применения.

Технический результат, обеспечивающий решение названной задачи, состоит в возможности выполнения глубоких глухих и сквозных отверстий различной формы в толстостенных сооружениях из высокопрочных материалов, например, из бетона, из гранита, из кирпича, из керамики и из других материалов.

Достигается технический результат тем, что в устройстве для разрушения материала, содержащем ствольную коробку, ударно-спусковой механизм, газоотводный механизм, ствол, состоящий из патронника и нарезной части, затворную раму, установленную с возможностью ее контактирования в переднем положении со скошенной опорной поверхностью ствольной коробки, согласно заявленной полезной модели, к дульной части ствола соосно с ним и герметично пристыкован патрубок, к задней части которого присоединен питатель с абразивным порошком в виде емкости, полость которой сообщается с полостью патрубка посредством отверстия в стенке патрубка, а внутрь передней части патрубка вмонтирован сопловой вкладыш с газоходным каналом в виде сопла Лаваля с площадью критического сечения, меньшей площади проходного сечения патрубка, при этом в патроннике при стрельбе размещаются холостые патроны. Достигается технический результат также и тем, что, во-первых, герметично пристыкованный к дульной части патрубок выполнен, как вариант, с площадью проходного сечения, равной площади проходного сечения ствола, во-вторых, герметично пристыкованный к дульной части ствола патрубок выполнен, как вариант, с площадью проходного сечения, меньшей, чем площадь проходного сечения ствола, в третьих, герметично пристыкованный к дульной части ствола патрубок выполнен, как вариант, с площадью проходного сечения, большей, чем площадь проходного сечения ствола, в-четвертых, сообщение полости емкости питателя с полостью патрубка осуществлено, как вариант, посредством трубки, введенной через отверстие в стенке патрубка, при этом часть названной трубки, расположенная в полости патрубка изогнута по направлению к сопловому вкладышу и соосна с ним, в-пятых, питатель наполнен абразивным порошком, как вариант, в виде корунда (окиси алюминия - Аl₂O₃), в-шестых, питатель наполнен абразивным порошком, как вариант, в виде кварцевого песка (диоксид кремния - SiO₂), в-седьмых, питатель наполнен абразивным порошком, как вариант, в виде строительного песка (преимущественно диоксид кремния - SiO₂).

Пристыковка к дульной части ствола соосно с ним и герметично патрубка, к задней части которого присоединен питатель с абразивным порошком в виде емкости, полость которой сообщается с полостью патрубка посредством отверстия в стенке патрубка, и вмонтирование внутрь передней части патрубка соплового вкладыша с газоходным каналом в виде сопла Лаваля с площадью критического сечения, меньшей площади проходного сечения патрубка, а также размещение в патроннике холостых патронов при стрельбе, позволяет получить высокоскоростной поток твердых абразивных частиц, поступающих из питателя в полость патрубка и разгоняемых высокотемпературным газом высокого давления от сгоревшего порохового заряда холостых патронов, который (газ) движется и сам при этом разгоняется до сверхзвуковой скорости в полости патрубка при прохождении через сопло Лаваля. При этом, во-первых, выполнение патрубка с площадью проходного сечения, равной площади проходного сечения ствола, обеспечивает минимальность гидравлических (и энергетических) потерь газа при его движении по всему тракту "ствол-патрубок", что в свою очередь сохраняет эксплуатационные характеристики заявленного устройства на номинальном уровне; во-вторых, выполнение патрубка с площадью проходного сечения, меньшей, чем площадь проходного сечения ствола, позволяет газу получать предварительный разгон перед соплом Лаваля, что усиливает эжектирующее воздействие газа на подачу твердых абразивных частиц из питателя в полость патрубка и увеличивает плотность потока частиц, что, в свою очередь, повышает эксплуатационные характеристики заявленного устройства; в-третьих, выполнение патрубка с площадью проходного сечения, большей, чем площадь проходного сечения ствола, придает патрубку свойство ресивера (накопителя газа) с более высоким давлением, что обеспечивает большую равномерность (плавность во времени) движения газа и твердых абразивных частиц через сопло Лаваля, что, в свою очередь, улучшает эксплуатационные характеристики заявленного устройства; в-четвертых, введение трубки из полости питателя через отверстие в стенке патрубка в полость патрубка и изгиб трубки по направлению к сопловому вкладышу и соосно с ним, усиливает эжектирующее действие газа на подачу твердых абразивных частиц из питателя, что в итоге повышает эксплуатационные характеристики заявленного устройства; в-пятых, наполнение питателя абразивным порошком в виде корунда (окиси алюминия - Аl₂O ₃) придает высокоскоростному потоку твердых частиц способность резать высокопрочный материал (бетон и т.п.) с высокой скоростью, что повышает эксплуатационные характеристики заявленного устройства; в-шестых, наполнение питателя абразивным порошком в виде кварцевого песка (диоксид кремния - SiO₂) обеспечивает режим резания материала, соответствующий его прочности, например, при резании гранита; в-седьмых, наполнение питателя абразивным порошком в виде строительного песка (преимущественно диоксид кремния - SiO₂) позволяет производить резание материала, например, кирпича, наиболее экономично, что в целом повышает эффективность заявленного устройства.

Признаки заявленной полезной модели, отличительные от известного технического решения, заключаются в пристыковке к дульной части ствола соосно с ним и герметично патрубка, к задней части которого присоединен питатель с абразивным порошком в виде емкости, полость которой сообщается с полостью патрубка посредством отверстия в стенке патрубка, а также во вмонтировании внутрь передней части патрубка соплового вкладыша с газоходным каналом в виде сопла Лаваля с площадью критического сечения, меньшей площади проходного сечения патрубка, и в размещении в патроннике холостых патронов при стрельбе (при работе устройства). Отличительные признаки состоят также и в том, что, во-первых, герметично пристыкованный к дульной части патрубок выполнен с площадью проходного сечения, равной площади проходного сечения ствола; во-вторых, герметично пристыкованный к дульной части ствола патрубок выполнен с площадью проходного сечения, меньшей, чем площадь проходного сечения ствола; в-третьих, герметично пристыкованный к дульной части ствола патрубок выполнен с площадью проходного сечения, большей, чем площадь проходного сечения ствола; в-четвертых, сообщение полости емкости питателя с полостью патрубка осуществлено посредством трубки, введенной через отверстие в стенке патрубка, при этом часть названной трубки, расположенная в полости патрубка изогнута по направлению к сопловому вкладышу и соосна с ним; в-пятых, питатель наполнен абразивным порошком в виде корунда (окиси алюминия - Аl₂О₃); в-шестых; питатель наполнен абразивным порошком в виде кварцевого песка (диоксид кремния - SiO₂); в-седьмых, питатель наполнен абразивным порошком в виде строительного песка (преимущественно диоксид кремния - SiO₂).

Заявленная полезная модель иллюстрируется чертежами, где:

на фиг.1 - схематично показано устройство для разрушения материала;

на фиг.2 - схематично показан вариант устройства для разрушения материала с площадью проходного сечения патрубка, меньшей, чем площадь проходного сечения ствола.

на фиг.3 - схематично показан вариант устройства для разрушения материала с площадью проходного сечения патрубка, большей, чем площадь проходного сечения ствола.

на фиг.4 - схематично показан вариант устройства для разрушения материала, в котором полость питателя сообщается с полостью патрубка при помощи трубки.

Устройство для разрушения материала содержит ствольную коробку, ударно-спусковой механизм, газоотводный механизм, ствол, состоящий из патронника и нарезной части, и затворную раму, установленную с возможностью контактирования в переднем положении со скошенной опорной поверхностью ствольной коробки, расположенные в задней (на фиг.1 - в правой, заштрихованной) части 1 устройства, которые здесь, на фиг.1, для упрощения графической части данного описания, не показаны, так как они изготовлены по стандартной схеме и выполняют совершенно одинаковые функции как в известном устройстве "Автоматическое оружие "Автомат Калашникова", так и в заявленном устройстве "Устройство для разрушения материала", а именно, обеспечение сгорания пороха в патроне, то есть газообразование, обеспечение продвижения газа к стволу и по стволу, выбрасывание отработавшей гильзы из патронника в автоматическом и ручном режимах, подача и досылание (размещение) нового патрона в патронник в автоматическом и ручном режимах. Вместе с этим устройство содержит пристыкованный к дульной части 2 ствола 3 соосно с ним и герметично патрубок 4, к задней части 5 которого присоединен питатель 6 с абразивным порошком 7 в виде емкости, полость которой сообщается с полостью 8 патрубка 4 посредством отверстия 9 в стенке патрубка 4, а внутрь передней части 10 патрубка 4 вмонтирован сопловой вкладыш 11 с газоходным каналом в виде сопла Лаваля с площадью критического сечения 12, меньшей площади проходного сечения патрубка 4, при этом в патроннике при стрельбе (при работе устройства) размещаются холостые патроны. Дополнительные варианты устройства показаны на других фигурах, а именно, во-первых, на фиг.1 герметично пристыкованный к дульной части 2 ствола 3 патрубок 4 выполнен с площадью проходного сечения, равной площади проходного сечения ствола 3; во-вторых, на фиг.2 герметично пристыкованный к дульной части 2 ствола 3 патрубок 4 выполнен с площадью проходного сечения, меньшей, чем площадь проходного сечения ствола 3; в-третьих, на фиг.3 герметично пристыкованный к дульной части 2 ствола 3 патрубок 4 выполнен с площадью проходного сечения, большей, чем площадь проходного сечения ствола 3; в-четвертых, на фиг.4 сообщение полости емкости питателя 6 с полостью 8 патрубка 4 осуществлено посредством трубки 13, введенной через отверстие 14 в стенке патрубка 4, при этом часть 15 названной трубки 13, расположенная в полости патрубка 4, изогнута по направлению к сопловому вкладышу 11 и соосна с ним; в пятых, показанный на всех фигурах (фиг.1фиг.4) абразивный порошок 7 в питателе 6 может быть или в виде корунда (окиси алюминия - Аl₂О₃), или в виде кварцевого песка (диоксид кремния - SiO₂ ), или в виде строительного песка (преимущественно диоксид кремния - SiO₂).

Подготовка к работе и работа заявленного устройства осуществляется следующим образом. Задняя (на фиг.1 - правая, заштрихованная) часть 1 устройства, оснащается холостыми патронами, в питатель 6 засыпается абразивный порошок 7. Далее так же, как в штатном режиме работы устройства "Автоматическое оружие "Автомат Калашникова", производится воспламенение и сгорание пороха в холостом патроне, образовавшийся газ высокой температуры (~3000 К) и высокого давления (~100 МПа, то есть ~1000 атм.) движется в стволе 3 и в патрубке 4 через сопло Лаваля соплового вкладыша 11, разгоняясь при этом до сверхзвуковой скорости (~25003000 м/с). При этом движущийся по патрубку 4 газ путем эжектирования обеспечивает поступление абразивного порошка 7 из питателя 6 в полость 8 патрубка 4 и дальнейшее его движение в патрубке с возрастающей скоростью, достигающей на выходе (на вылете) из патрубка высоких значений (~300500 м/с). Вылетающий из патрубка с названной скоростью абразивный порошок разрушает находящийся на пути его движения материал (бетон, кирпич и т.п.) за счет абразивного (эрозионного) воздействия.

1. Устройство для разрушения материала, содержащее ствольную коробку, ударно-спусковой механизм, газоотводный механизм, ствол, состоящий из патронника и нарезной части, и затворную раму, установленную с возможностью контактирования в переднем положении со скошенной опорной поверхностью ствольной коробки, отличающееся тем, что к дульной части ствола соосно с ним и герметично пристыкован патрубок, к задней части которого присоединен питатель с абразивным порошком в виде емкости, полость которой сообщается с полостью патрубка посредством отверстия в стенке патрубка, а внутрь передней части патрубка вмонтирован сопловой вкладыш с газоходным каналом в виде сопла Лаваля с площадью критического сечения, меньшей площади проходного сечения патрубка, при этом в патроннике при стрельбе размещаются холостые патроны.

2. Устройство для разрушения материала по п.1, отличающееся тем, что герметично пристыкованный к дульной части патрубок выполнен с площадью проходного сечения, равной площади проходного сечения ствола.

3. Устройство для разрушения материала по п.1, отличающееся тем, что герметично пристыкованный к дульной части ствола патрубок выполнен с площадью проходного сечения, меньшей, чем площадь проходного сечения ствола.

4. Устройство для разрушения материала по п.1, отличающееся тем, что герметично пристыкованный к дульной части ствола патрубок выполнен с площадью проходного сечения, большей, чем площадь проходного сечения ствола.

5. Устройство для разрушения материала по п.1, отличающееся тем, что сообщение полости емкости питателя с полостью патрубка осуществлено посредством трубки, введенной через отверстие в стенке патрубка, при этом часть названной трубки, расположенная в полости патрубка, изогнута по направлению к сопловому вкладышу и соосна с ним.

6. Устройство для разрушения материала по п.1, отличающееся тем, что питатель наполнен абразивным порошком в виде корунда (окиси алюминия - Аl₂ O₃).

7. Устройство для разрушения материала по п.1, отличающееся тем, что питатель наполнен абразивным порошком в виде кварцевого песка (диоксид кремния - SiO₂).

8. Устройство для разрушения материала по п.1, отличающееся тем, что питатель наполнен абразивным порошком в виде строительного песка (преимущественно диоксид кремния - SiO₂).