Файл: Лурье А.И. Электрическое взрывание зарядов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 105

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

и при любой длительности тока. Поэтому под безопасным понимают ток, который в течение 5 мин не вызывает воспламенения ЭВ.

Величина безопасного тока

позволяет судить об

устойчивости

ЭД по отношению к сторонним

(блуждающим) токам,

а также дает

возможность установить ток, который допустимо применять при измерении сопротивления ЭД.

Величина безопасного тока зависит от материала, диаметра и длины мостика, а также от рецептуры и физической структуры воспламенительного состава. Уменьшение диаметра мостика, а также увеличение его удельного сопротивления и длины приводят к сни­ жению безопасного тока, в то время как понижение чувствительности воспламенительного состава к тепловому импульсу повышает безо­ пасный ток. Величина безопасного тока больше всего зависит от диаметра мостика. Поэтому ЭД, устойчивые против сторонних токов, имеют более толстые мостики.

В о с п л а м е н я ю щ и й д л и т е л ь н ы й т о к — мини­ мальное значение (нижний предел) постоянного тока, который, протекая без ограничения времени через ЭВ (практически 5 мин), воспламеняет его. Таким образом, при токе, равном пли большем, чем длительный воспламеняющий, ЭВ через некоторое время воспла­ менится, тогда как при меньшем токе ЭВ откажет при любой дли­ тельности протекания тока.

Величина воспламеняющего длительного тока позволяет полу­ чить ориентировочное представление о чувствительности ЭВ, по­ скольку этот параметр в известной мере характеризует импульс воспламенения ЭВ. Весьма ценным является то, что для определения длительного тока не требуется специальной аппаратуры.

Воспламеняющий длительный ток зависит от тех же факторов, что и безопасный ток.

В о с п л а м е н я ю щ и й с т о м и л л и с е к у н д н ы й т о к (7 1 о 0 ) — минимальное значение (нижний предел) постоянного тока, который, протекая через ЭВ в течение 100 мс, вызывает его воспламенение. Этот параметр дает наименьшее значение тока, практически обеспечивающего надежное взрывание одиночных ЭВ. Стомиллисекундный ток зависит от тех же факторов, что и длительный воспламеняющий ток.

В о с п л а м е н я ю щ и й ч е т ы р е х м и л л и с е к у и д - н ы й т о к (74) — минимальное значение (нижний предел) постоян­ ного тока, который, протекая через ЭВ в течение четырех милли­ секунд, вызывает его воспламенение. Ток такой длительности дают взрывные приборы, которые должны обеспечивать опережающее отключение взрывной сети, т. е. отключение ее до того, как сеть может быть повреждена взорванной породой, и др.

Воспламеняющий четырехмиллисекундный ток зависит от

тех

же факторов, что

и длительный

воспламеняющий ток.

 

И м п у л ь с

в о с п л а м е н

е н и я (KR) — наименьшее

зна­

чение импульса тока (созданного постоянным током), при котором происходит воспламенение ЭВ.

2*

19



Так как импульс тока равен произведению квадрата тока на время, то импульс воспламенения определяется из выражения

Кв = 1Ча, А».с.

(1.14)

Размерность импульса воспламенения— ампер2 -секунда (А2 -с). На практике обычно пользуются величиной, в тысячу раз меньшей, которая обозначается А2 -мс, поскольку воспламеняющий ток изме­ ряется амперами, а длительность его протекания — миллисекундами.

Импульс воспламенения является осиовной энергетической ха­ рактеристикой ЭД. Зная его величину, по заданному времени воспла­ менения можно определить воспламеняющий ток из выражения

(1.15)

Если же задана величина воспламеняющего тока, можно опре­ делить время воспламенения по формуле

/ — 2Ед с

(1.16)

1-в — J2 !

 

Знать величину импульсов воспламенения нужно и для опреде­ ления тока, необходимого для безотказного взрывания группы последовательно включенных ЭД.

Величина, обратная импульсу воспламенения и называемая чувствительностью ЭД, определяется по формуле

Таким образом, более чувствительные ЭД обладают меньшим импульсом воспламенения, а менее чувствительные — большим.

Импульс воспламенения, так же как и воспламеняющие токи, зависит главным образом от диаметра и материала мостика (1.10), а также от чувствительности воспламенительного состава. Кроме того, импульс воспламенения данного ЭД зависит от величины тока, так как последним определяется время воспламенения, а следова­ тельно, и количество тепла, отводимого в состав и выводные провода в процессе воспламенения. При малых токах вследствие значитель­ ного отвода тепла импульс воспламенения будет большим, а по мере увеличения тока он будет снижаться из-за уменьшения тепловых потерь (рис. 5). При токе, превышающем 2 / 1 о о , импульс воспламе­ нения от величины тока почти перестает зависеть. Это позволяет считать, что при токе, превышающем 2 / 1 0 0 , импульс воспламенения практически не зависит от воспламеняющего тока. Такое значение

импульса следовало бы назвать

н о м и н а л ь н ы й

и м п у л ь с

в о с п л а м е н е н и я . Однако

приставку «поминальный», как

правило, опускают, и под термином и м п у л ь с в

о с п л а м е н е ­

н и я понимают импульс при токах, превышающих

2 / 1 0 0 . Если же

речь идет об импульсе при меньших токах, это особо оговаривается.

20


Импульс воспламенения при взрывании ЭД током разряжающе­ гося конденсатора будет близок к номинальному значению импульсавоспламенения при условии, что время разряда конденсатора не­ превышает 1—2 мс.

При значительном увеличении воспламеняющего тока, а стало быть при резком уменьшении длительности тока, импульс воспламе­ нения будет увеличиваться. Это может быть объяснено следующим образом. При больших токах, при которых разогрев мостика идет' очень быстро, к моменту, когда температура мостика достигнет температуры вспышки состава, он не успеет получить необходимого для воспламенения количества тепла. В этом случае состав сможет/

получить

нужное

для

воспла­

 

 

менения

количество тепла

при

 

 

температуре

не

ниже темпера­

 

 

туры вспышки лишь в процессе

 

 

охлаждения

мостика

(после

 

 

выключения тока). Для этого

 

 

температура

мостика в

момент

 

 

выключения

тока должна быть

 

 

выше температуры

вспышки и

 

 

тем

значительнее,

чем

больше

 

 

величина

воспламеняющего

то­

 

 

ка.

Увеличение

 

же

темпера­

 

 

туры мостика

вызывает

уси­

 

 

ление отвода тепла от него

 

 

(увеличение

тепловых

потерь),

Рис. 5. Зависимость

импульса воспла­

что

и приводит

к повышению

менения от величины

воспламеняющего-

импульса

воспламенения

при

тока

очень больших

токах.

 

 

 

 

 

И м п у л ь с п л а в л е н и я

м о с т и к а — наименьшее зна­

чение импульса тока (созданного постоянным током), при котором происходит плавление (перегорание) мостика электровоспламени­ теля.

Импульс плавления определяется

выражением

 

v

ти

Д 2 ,

(1.18)

где t-nn — время плавления мостика

(время от момента

включения"

тока до момента перегорания

мостика), с.

 

Импульс плавления мостика позволяет судить о том, не про­ изойдет ли при большом токе перегорания мостика без воспламенения воспламенительного состава, что осуществится, если импульс пла­ вления мостика будет меньше импульса воспламенения. Импульс плавления позволяет также судить об отсутствии в мостике каких-

либо

дефектов (помятостей,

сужений,

раковин

и т. п.),

приводя­

щих

к

уменьшению его сечения, так

как при

наличии

таких

де­

фектов

величина

импульса

плавления резко снижается. Таким

об­

разом,

импульс

плавления мостика является параметром,

который

2 1


учитывают

при разработке иовых ЭД и для

заводского

контроля

-за их качеством.

 

 

Импульс

плавления прежде всего зависит

от диаметра

мостика,

а также от удельного сопротивления, плотности, теплоемкости, температуры и удельной теплоты плавления материала мостика. Кроме того, импульс плавления зависит от рецептуры и физической структуры воспламенительного состава, так как от них зависят количество тепла, отводимого от мостика во время разогрева его током, и количество тепла, выделенное при горении воспламенительной головки. Импульс плавления мостика зависит также и от вели­ чины проходящего по нему тока.

В р е м я п е р е д а ч и — время от начала саморазвивающейся реакции в воспламенительном составе до выхода форса огня из головки электровоспламенителя, а у ЭД мгновенного действия —

.до взрыва ЭД.

Время передачи имеет весьма существенное значение при взры­ вании последовательных групп ЭД, так как только благодаря ему имеется возможность взрывать соединенные последовательно ЭД разной чувствительности. Время передачи необходимо знать для вычисления тока, требуемого для безотказного воспламенения последовательных групп ЭД. Так как этот ток растет с уменьшением времени передачи, это время не должно быть слишком малым.

Для данного ЭД время передачи остается практически неизмен­ ным, если воспламеняющий ток проходит только до начала само­ развивающейся реакции в воспламенительном составе. В этом случае не имеет значения, каким током происходит воспламенение •ЭД — постоянным (импульсами прямоугольной формы) или током разряжающегося конденсатора (импульсами падающей формы). Изло­ женное справедливо при токах до 3—5 А. При больших токах время передачи может резко уменьшиться, поскольку происходит быстрое перегорание мостика и разбрасывание воспламенительного состава. Время передачи при токах более 3 А не имеет практического значения, так как при таких токах мостик перегорает до выброса форса огня из головки электровоспламенителя.

Если время прохождения воспламеняющего тока не ограничи­ вается, время передачи будет меньше, чем при протекании тока только до начала реакции. При воспламенении ЭД постоянным током, не ограниченным во времени, время передачи может снн- -зиться примерно в 1,5 раза в зависимости от величины воспламе­ няющего тока.

При воспламенении током разряжающего конденсатора умень­ шение времени передачи зависит от того, до какого напряжения был заряжен конденсатор, и от сопротивления разрядной цепи, так лак этим определяются величина и скорость спадания тока. Если к началу реакции в составе ток имеет небольшую величину, то время передачи практически не уменьшается; если же к этому моменту •ггок еще значителен, то время передачи несколько уменьшается.

В р е м я с р а б а т ы в а н и я — у ЭВ это время от момента