ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергия зажигания материалов при воздействии механического удара. Чувствительность к механическому удару из "Безопасность работы с жидким кислородом" Энергию зажигания материалов при воздействии механического удара в жидком кислороде определяли на установке вертикальный копер (рис. 59). [c.138] Перед проведением экспериментов чашки и ударники обезжиривали в вытяжном шкафу четыреххлористым углеродом и высушивали. Затем чашку с образцом исследуемого материала и ударником на специальном держателе погружали в сосуд с жидким кислородом, где в течение 10 мин проводили их захолаживание и пропитку образца кислородом. За указанное время образец, ударник и чашка успевали полностью захолодиться, что устанавливали по почти полному отсутствию кипения жидкого кислорода. Затем чашку с образцом устанавливали на наковальню, а ударник фиксировали в вертикальном положении направляющей обоймой. После этого груз снимали с предохранителя и проводили опыт. [c.139] За энергию зажигания материалов принимали минимальную энергию падающего груза, которая могла привести к загоранию или детонации образца. Если образец после удара воспламенялся и полностью сгорал, то считали, что произошло загорание. Такие опыты сопровождались, как правило, достаточно яркой вспышкой, но не сильным хлопком. При этом чашка, в которой находился образец, оставалась целой. Если опыт сопровождался яркой вспышкой, сильным хлопком и разрушением чашки на мелкие осколки, то считали, что произошла детонация. [c.139] Параллельно с опытами по определению энергии зажигания материалов определяли чувствительность материалов к механическому удару и изучали влияние на этот параметр условий экспериментов и времени пропитки образца. [c.139] Чувствительность материала к механическому удару характеризовали нижним пределом чувствительности (НПЧ). За НПЧ при данных условиях опыта принимали минимальную энергию падающего груза, которая могла вызвать хотя бы одну реакцию из определенного числа опытов (не менее пяти). [c.139] При использовании для расчетов скоростей передачи энергии X приведенного значения модуля упругости Е ь сравниваться могут только значения X, вычисленные для одного и того же материала. [c.141] Эксперименты показали, что при энергиях падающего груза соответствующих НПЧ реакция под ударником всех материалов, как правило, сопровождалась слабым хлопком, едва заметной вспышкой и не приводила к загоранию или детонации образца. [c.142] В табл. 15 представлены результаты определения НПЧ и минимальных энергий зажигания материалов при воздействии механического удара. [c.142] Из таблицы видно, что неметаллические и смазочные материалы очень сильно различаются по чувствительности к механическому удару и энергии зажигания. Одни материалы (асфальт, оргстекло, масло индустриальное-12) имеют очень высокую чувствительность (7—15 Дж), другие (фторопласт-4, пенополиуретаны, смазка 8, глицерин и др.) — не чувствительны во всем интервале энергий поднятого груза (до 122,5 Дж). [c.142] Не все материалы, чувствительные к механическому удару, воспламенялись при увеличении энергии падающего груза до 122,5 Дж. У одних материалов (например, паронита) это можно объяснить тем, что их рпр выше 0,1 МПа, т. е. при атмосферном давлении эти материалы не могут воспламениться при любой энергии падающего груза. [c.142] Отсутствие зажигания у других материалов (например, текстолита, гетинакса, СК-2), по-видимому, связано с ограниченными возможностями используемой экспериментальной установки. Этим же можно объяснить нечувствительность к механическому удару таких материалов, как пенополиуретаны, которые способны не только гореть при давлении 0,1 МПа, но и детонировать при воздействии сформированной детонационной волны (см. гл. IV). [c.142] Для изучения влияния условий эксперимента и времени пропитки на чувствительность к механическому удару испытания проводили со следующими материалами оргстеклом, текстолитом, пенополисти-ролом ПС-4, деревом, пресс-материалом АГ-4В. [c.142] Из таблицы видно, что с уменьшением толщины образца и веса падающего груза энергия, соответствующая НПЧ, а также доля энергии, поглощаемая образцами при ударе, для обоих материалов снижалась. Значения скоростей передачи энергии для одинаковых образцов при воздействии грузов различного веса оставались практически постоянными. [c.145] Проведенные эксперименты подтвердили вывод, сделанный автором [1], что чувствительность к механическому удару определяется не энергией падающего груза, а скоростью передачи энергии на единицу площади контакта ударник — образец. Однако из таблицы 16 видно, что при различных толщинах образцов материала значения X различаются, причем это различие для образцов текстолита больше, чем для оргстекла. Это можно объяснить тем, что часть энергии падающего груза расходуется на разрушение образца, причем для разрушения образцов большей толщины затрачивается большая энергия. Близкие между собой значения X для образцов оргстекла различной толщины, по-видимому, объясняются значительной хрупкостью этого материала, т. е. энергия, затрачиваемая на разрушение образцов оргстекла толщиной 1 и 2 мм, примерно одинакова. [c.145] Для определения предельных концентраций кислорода в азотно-кислородной смеси (Сцр), при которых материалы не чувствительны к механическому удару, эксперименты проводили с веществами и материалами, которые известны как наиболее чувствительные к механическому удару в жидком кислороде. Методика проведения экспериментов изложена в 4.4. В опытах определяли максимальную концентрацию кислорода в смеси, при которой ни в одном из пяти последовательных опытов материалы не были чувствительны к механическому удару во всем диапазоне энергий поднятого груза. Результаты определения С р приведены в табл. 17. Из таблицы видно, что наименьшее значение концентрации кислорода в смеси, при котором материалы были чувствительны к механическому удару, наблюдалось у асфальта (38%). [c.145] Следует отметить, что из всех испытанных материалов асфальт является самым чувствительным к механическому удару и в жидком кислороде. [c.146] При концентрации кислорода в смеси 36% ни один из испытанных материалов не был чувствителен к механическому удару. [c.146] Вернуться к основной статье