PL217665B1 - Forma odlewnicza do otrzymywania ładunków stałych, heterogenicznych paliw rakietowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest forma odlewnicza do otrzymywania ładunków stałych, heterogenicznych paliw rakietowych w postaci cylindrycznej z centralnym kanałem przelotowym, przydatna zwłaszcza do odlewania stosunkowo niewielkich ładunków przeznaczonych do elaboracji w laboratoryjnych silnikach rakietowych.

Znane są na podstawie schematycznych, ogólnych rysunków oraz ogólnych opisów odlewnicze formy do otrzymywania ładunków stałych, heterogenicznych paliw rakietowych w postaci cylindrycznej z centralnym kanałem przelotowym, zbudowane z cylindrycznego korpusu w postaci tulei połączonej z dnem, do którego przymocowany jest rdzeń formujący, pokryty na powierzchni bocznej antyadhezyjną powłoką zapobiegającą zbyt silnemu związaniu się paliwa z rdzeniem, wykonaną z teflonu lub polipropylenu, usytuowany centralnie w komorze formy odlewniczej. Górna, tj. wlotowa część korpusu formy odlewniczej, do komory której dozowana jest półpłynna masa paliwa rakietowego jest otwarta.

Po włożeniu formy odlewniczej do komory próżniowej, usytuowaniu wlotu formy pod układem dozującym, połączeniu formy poprzez jej dno z układem generującym drgania - wibratorem, umieszczeniu w komorze termostatującej, załadowaniu dozownika półpłynną masą paliwa rakietowego i wytworzeniu próżni, do komory formującej przesyłany jest strumień półpłynnej masy paliwa rakietowego w postaci strug spływających wzdłuż rdzenia formującego do komory formującej. Podczas napełniania, forma jest ogrzewana w stałej temperaturze, zazwyczaj z zakresu 50-80°C i jednocześnie poddawana drganiom za pomocą wibratora, w celu lepszego odpowietrzenia masy paliwa i jej rozmieszczenia w komorze formującej. Po zakończeniu napełniania, układ próżniowy zostaje rozszczelniony, w wyniku czego do komory formującej dostaje się powietrze atmosferyczne, którego ciśnienie dociska od góry górną warstwę masy paliwa, poprawiając zwartość ładunku paliwa rakietowego. Po napełnieniu komory formującej masą paliwa rakietowego, forma odlewnicza jest wyjmowana z komory próżniowej oraz termostatującej i umieszczana w następnym układzie termostatującym - cieplarce, w celu utwardzenia paliwa. Po utwardzeniu, z formy odlewniczej wyjmowany jest ładunek stałego paliwa rakietowego w postaci cylindra z kanałem centralnym. Następnie ładunek stałego paliwa rakietowego poddaje się obróbce mechanicznej i badaniom defektoskopowym. Ładunek paliwa, spełniający warunki strukturalne oraz wymiarowe jest elaborowany do komory silnika rakietowego.

Podczas procesu otrzymywania ładunku stałego paliwa rakietowego najwięcej kłopotów sprawia wyjęcie ładunku paliwa z formy odlewniczej po jego utwardzaniu, w tym wyjęcie rdzenia formującego z ładunku, ze względu na silne przyleganie powierzchni ładunku do ścian komory formy odlewniczej i jej rdzenia.

Istota formy odlewniczej według wynalazku polega na tym, że jej korpus w postaci tulei i rdzeń formujący posiadają odpowiednio dolny kołnierz, zaś w dnie formy jest wykonany przelotowy, profilowany otwór, w którym suwliwie osadzony jest rdzeń formujący. Kołnierz tulei dociskany jest obejmą do górnej płaszczyzny czołowej dna, natomiast kołnierz rdzenia jest dociskany do dolnej płaszczyzny czołowej dna belką dociskową. Dno, obejma dociskowa oraz belka dociskowa mają co najmniej dwa ucha usytuowane na zewnątrz komory formującej, korzystnie rozlokowane w jednakowej odległości względem siebie na obwodzie tulei, przez otwory których przechodzą elementy łączące, korzystnie w postaci śrub. Ponadto, część wewnętrznej powierzchni tulei oraz górnej powierzchni dna formy tworzące powierzchnię wewnętrzną komory formy odlewniczej pokryte są warstwą antyadhezyjną, korzystnie teflonową.

Ze względu na rozłączne połączenie korpusu formy z jej dnem i rdzeniem formującym możliwy jest jej łatwy montaż podczas prac przygotowawczych przed formowaniem ładunku rakietowego oraz demontaż po zakończeniu procesu jego formowania. Z kolei od demontażu formy odlewniczej zależy przebieg operacji usuwania utwardzonego ładunku paliwa rakietowego z formy odlewniczej. Ponadto, powyższe połączenie elementów formy w części jej dennej zapewnia szczelność komory formującej podczas procesu formowania ładunków paliwa rakietowego. Zastosowanie warstwy antyadhezyjnej stanowiącej wewnętrzną powierzchnię komory formy odlewniczej ułatwia wyjęcie ładunku paliwa rakietowego z komory formy odlewniczej. Dzięki powyższym udogodnieniom, zwiększa się prawdopodobieństwo uzyskania odlanego ładunku stałego paliwa rakietowego bez wad strukturalnych.

Przedmiot wynalazku jest zilustrowany na rysunku, na którym forma do otrzymywania ładunków stałych, heterogenicznych paliw rakietowych jest pokazana w widoku, w przekroju w trzech-czwartych w rzucie aksonometrycznym.

PL 217 665 B1

Forma do otrzymywania ładunków stałych, heterogenicznych paliw rakietowych w postaci cylindrycznej z centralnym kanałem przelotowym składa się z korpusu w postaci tulei 1 z umieszczonym w niej centralnie rdzeniem formującym 2 w postaci wydrążonego cylindra osadzonego w dnie 5 formy. Tuleja 1 i rdzeń formujący 2 posiadają odpowiednio kołnierz 3, 4, które umożliwiają ich połączenie z dnem 5 formy. W dnie 5 formy jest wykonany profilowany przelotowy otwór, w którym suwliwie osadzony jest rdzeń formujący 2. Kołnierz 3 tulei 1 dociskany jest od góry, tj. od wlotu formy obejmą dociskową 6 do górnej płaszczyzny czołowej dna 5, natomiast kołnierz 4 rdzenia 2 jest dociskany do dolnej płaszczyzny czołowej dna 5 belką dociskową 7. Dno 5 formy, obejma dociskowa 6 oraz belka dociskowa 7 mają dwa ucha 8 usytuowane na przeciw siebie, na zewnątrz komory formującej, przez otwory których przechodzą elementy łączące 9 w postaci śrub. Część wewnętrznej powierzchni tulei 1, górnej powierzchni dna 5 oraz zewnętrznej powierzchni bocznej rdzenia formującego 2, stanowiące powierzchnię wewnętrzną komory formy odlewniczej pokryte są teflonową warstwą antyadhezyjną.

Po włożeniu formy odlewniczej do komory próżniowej, usytuowaniu wlotu formy odlewniczej pod układem dozującym, połączeniu poprzez jej dno z układem generującym drgania - wibratorem, umieszczeniu w komorze termostatującej, załadowaniu dozownika półpłynną masą paliwa rakietowego oraz wytworzeniu próżni, do komory formującej przesyłany jest strumień półpłynnej masy paliwa rakietowego w postaci strug spływających wzdłuż rdzenia formującego 2 do komory formującej. Podczas napełniania, forma odlewnicza jest ogrzewana w stałej temperaturze z zakresu 50-80°C oraz poddawana drganiom za pomocą wibratora, w celu lepszego odpowietrzenia masy paliwa i jej rozmieszczenia w komorze formującej. Po zakończeniu napełniania, układ próżniowy zostaje rozszcze lniony, w wyniku czego do komory formującej dostaje się powietrze atmosferyczne, którego ciśnienie dociska od góry górną warstwę masy paliwa, poprawiając zwartość ładunku paliwa rakietowego. Po napełnieniu komory formującej masą paliwa rakietowego, forma odlewnicza jest wyjmowana z komory próżniowej oraz termostatującej i umieszczana w następnym układzie termostatującym - cieplarce, w celu utwardzenia paliwa. Po utwardzeniu, z ładunku paliwa rakietowego wyjmowany jest cylinder formujący 2, zaś z komory formującej - ładunek paliwa rakietowego w postaci cylindra z kanałem centralnym. Następnie ładunek stałego paliwa rakietowego poddaje się obróbce mechanicznej i badaniom defektoskopowym.

Claims (2)

1. Forma odlewnicza do otrzymywania ładunków stałych, heterogenicznych paliw rakietowych w postaci cylindrycznej z centralnym kanałem przelotowym, składająca się z korpusu z umieszczonym w nim centralnie rdzeniem formującym pokrytym warstwą antyadhezyjną, połączonym z dnem korpusu, znamienna tym, że korpus w postaci tulei (1) i rdzeń formujący (2) posiadają odpowiednio dolny kołnierz (3, 4), zaś w dnie (5) formy jest wykonany przelotowy, profilowany otwór, w którym suwliwie osadzony jest rdzeń formujący (2), przy czym kołnierz (3) tulei (1) dociskany jest obejmą (6) do górnej płaszczyzny czołowej dna (5), natomiast kołnierz (4) rdzenia formującego (2) jest dociskany do dolnej płaszczyzny czołowej dna (5) belką dociskową (7), a ponadto dno (5), obejma dociskowa (6) oraz belka dociskowa (7) mają co najmniej dwa ucha (8) usytuowane na zewnątrz komory formującej, korzystnie rozlokowane w jednakowej odległości względem siebie na obwodzie tulei (1), przez otwory których przechodzą elementy łączące (9), korzystnie w postaci śrub.

2. Forma odlewnicza do otrzymywania ładunków stałych, heterogenicznych paliw rakietowych, według zastrz. 1, znamienna tym, że część wewnętrznej powierzchni tulei (1) oraz górnej powierzchni dna (5) tworzące powierzchnię wewnętrzną komory formy odlewniczej pokryte są warstwą antyadhezyjną, korzystnie teflonową.