Спосіб перетворення енергії вибуху металу у кінетичну енергію поступового руху

Реферат: Спосіб перетворення енергії вибуху металу у кінетичну енергію поступового руху включає послідовні процеси подачі електричних імпульсів на металевий провідник, вибуху металевого провідника під час проходження наростаючого струму. Для отримання поступового руху поршня застосовують енергію вибуху металевих провідників будь-якої конфігурації відповідного розміру, які надходять через систему подачі металу, з використанням діелектричної рідини з великою теплоємністю для їх охолодження, а також введення рідини через зворотний клапан для підтримання тиску і виведення рідини через керований клапан, що уможливлює повторне циклічне використання в автоматичному режимі. UA 106909 U (12) UA 106909 U UA 106909 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі перетворення енергії шляхом направлення енергії електричного вибуху металу крізь рідину на поршень та може бути використана у машинобудуванні та приладобудуванні. Відомий спосіб перетворення енергії вибуху на корисну роботу під час утилізації снарядів [1], який включає послідовні процеси спалення шашок твердого ракетного палива і снарядів великого калібру в водному середовищі всередині металевих технологічних апаратів, вибух продуктів горіння та перетворення кінетичної енергії ударної хвилі вибуху і димових газів в кінетичну енергію водяного струменя, яким обертають ротор електротурбогенератора. Але в даному способі для збуджування вибуху заряду вибухової речовини використовується теплова енергія у вигляді нагріву матеріалу, що знижує його ефективність у порівнянні з механічним та електричним вибухом металу. Це пов'язано з тим, що під час електричного вибуху, вивільнюється енергія зв'язку кожного атома твердого металу, який в двічі сильніший відомих вибухових речовин, а завдяки короткочасності потужність вибуху металу в сотні разів більше, ніж у відомих вибухових речовин [2]. Також використання зарядів великої маси унеможливлює застосування даного способу для виготовлення пристроїв малих та надмалих розмірів. Найбільш близьким рішенням, вибраним за прототип, є спосіб отримання енергії при електричному вибуху твердих металевих плівок [3, 4], який включає послідовні процеси подачі регульованої сили струму на металевий провідник, виконаний у вигляді тонкої плівки, розвинена поверхня якої охолоджується за рахунок підкладки зі скла, та електричного вибуху металу. Недоліком цього способу є відсутність подальшого перетворення енергії вибуху металу. Використання плівки з напиленням обумовлює необхідність витрат засобів та часу на створення провідника необхідної конфігурації та не передбачає циклічне використання способу в автоматичному режимі, що призводить до додаткових працевтрат на підготовку обладнання. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення шляхів використання способу отримання енергії за допомогою вибуху металів, у якому введення нових конструктивних елементів та зв'язків забезпечувало б можливість перетворення енергії вибуху металевих провідників будь-якої конфігурації відповідного розміру на кінетичну з подальшим повторним циклічним використання в автоматичному режимі. Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому способі для отримання поступового руху застосовують енергію вибуху металевих провідників будь-якої конфігурації, з діелектричною рідиною з великою теплоємністю для їх охолодження, що включає послідовні процеси подачі електричних імпульсів на металевий провідник, вибуху металевого провідника, збудження хвильового руху рідини, поступового руху поршня під дією енергії вибуху, а також введення рідини через зворотний клапан для підтримання тиску і виведення частини рідини через керований клапан для повторення циклу. Технічний результат від застосування корисної моделі полягає в можливості використовувати енергію вибуху металу для отримання поступового руху поршня та впровадження ефективних засобів контролю стану нагріву та охолодження металевого провідника за допомогою діелектричної рідини з великою теплоємністю. Введенням в запропонований спосіб системи подачі металу для використання металевих провідників будьякої конфігурації відповідного розміру та керованого клапана забезпечується можливість повторного циклічного використання в автоматичному режимі. На кресленні представлена схема приладу для перетворення енергії вибуху металу у кінетичну енергію поступового руху, в якому реалізується спосіб, що заявляється де: 1 живлення; 2 - генератор електричних імпульсів; 3 - система подачі металу; 4 - керований клапан; 5 - корпус; 6 - поршень; 7 - зворотна пружина; 8 - камера з рідиною; 9 - силові провідники; 10 - зворотний клапан. До корпусу 5 приєднані силові провідники 9 та система подачі металу 3, яка через отвір у корпусі 5 подає металевий провідник у камеру з рідиною 8. У корпусі 5 з отворами для керованого клапану 4 та зворотного клапану 10 знаходяться камера з рідиною 8 та поршень 6, який обладнано зворотною пружиною 7 для повернення на початкову позицію. Запропонований спосіб працює таким чином. При вмиканні живлення 1 починає працювати генератор електричних імпульсів 2, який подає електричні імпульси через силові провідники 9 на металевий провідник, поданий в камеру 8 за допомогою системи подачі металу 3, що призводить до електричного вибуху холодного твердого металу. У результаті цього процесу отримується енергія, що виділяється з металу, яка більше, ніж електрична енергія, витрачена на її отримання. При пропущенні електричного струму через сукупність кристалів, що утворюють метал, щільність електричного струму в провіднику збільшують поступово від меншого значення до максимального значення. Метал примусово охолоджують за допомогою 1 UA 106909 U 5 10 15 20 рідини в камері 8. В момент настання електричного вибуху виникає кінетична хвиля, яка передається крізь рідину на поршень 6, що призводить до його поступового руху. Зворотній клапан 10 відкривається та затягує нову рідину в поршень, ліквідуючи падіння тиску. Зворотна пружина 7 повертає поршень 6 на попередню позицію до початку руху. Керований клапан 4 відкривається під час повернення поршня 6 для спорожнення камери з рідиною 8. Пристрій приходить у стан готовності до нового циклу. Запропонований спосіб перетворення енергії вибуху металу у кінетичну енергію поступового руху надає можливість використовувати енергію вибуху металу для отримання поступового руху поршня, ефективно контролювати стан нагріву та охолодження металевого провідника за допомогою діелектричної рідини з великою теплоємністю, застосовувати металеві провідники будь-якої конфігурації відповідного розміру за рахунок системи подачі металу, що уможливлює повторне циклічне використання в автоматичному режимі та призводить до економії працевтрат на підготовку обладнання. Джерела інформації: 1. Патент на корисну модель № 34205 Україна МПК F42B 33/06. Спосіб і пристрій утилізації боєприпасів та шашок твердого ракетного палива / Борисов В.І., Циганок A.M. заявник та патентовласник Борисов В.І., Циганок A.M. опубл. 17.04.2006. 2. Марахтанов Μ.К., Марахтанов A.M. Металл взрывается // Μ.К. Марахтанов, A.M. Марахтанов. - Наука и жизнь. - №4. - 2002. - С. 16-19 3. Марахтанов М.К., Марахтанов A.M. Новый источник энергии // М.К. Марахтанов, A.M. Марахтанов. - Вестник МГТУ. Машиностроение. - 2001. - № 3. - С. 78-89 4. Пат. RU2145147 Российская Федерация, МПК H02N3, H02N11. Способ выделения энергии связи из электропроводящих материалов / Марахтанов М.К., Марахтанов A.M.; заявитель и патентообладатель Марахтанов М.К., Марахтанов A.M.; опубл. 20.04.99. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб перетворення енергії вибуху металу у кінетичну енергію поступового руху, що включає послідовні процеси подачі електричних імпульсів на металевий провідник, вибуху металевого провідника під час проходження наростаючого струму, який відрізняється тим, що для отримання поступового руху поршня застосовують енергію вибуху металевих провідників будьякої конфігурації відповідного розміру, які надходять через систему подачі металу, з використанням діелектричної рідини з великою теплоємністю для їх охолодження, а також введення рідини через зворотний клапан для підтримання тиску і виведення рідини через керований клапан, що уможливлює повторне циклічне використання в автоматичному режимі. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2