蒸汽倒药系统小车及悬臂吊控制系统设计文献综述
2020-03-25 08:25:10
一、课题的理论意义和应用价值
报废弹药的处理作为弹药的有机组成部分,其安全问题不仅关系到报废弹药处理的正常、顺利开展, 关系到人员和设施设备的安危, 而且影响部队建设和社会的稳定, 关系国家安全和军事发展,所以对于报废弹药的处理工作的研究是有着十分重要的现实意义的。
蒸汽加热倒药方法是目前应用最为广泛的倒空方法,它是利用蒸汽加热装在密闭容器(倒药间或箱)内的弹体,弹口朝下立放,待炸药温度上升到熔点以后,炸药自动流出。这种方法主要适用于装TNT或其他混合炸药中熔点在120℃以下, 且熔化时不分解的弹体装药的倒空,例如螺旋压装、注装TNT或注装黑梯混合炸药的倒空。从资料中了解到,目前比较常用的处理方法在实施中有很多的不足之处,如:对于废旧的倒空采用人多操作时,人员需求比较多,作业强度大,且可操作性和安全性较低;在倒药过程若是各个环节相互独立,没有形成完整流水线作业,工作效率较低。所以要想解决这些问题就要对蒸汽倒药控制系统进行总体设计,将自动化控制系统应用到报废弹药的处理中,开发可以与现场控制系统通信的上位机,实现及时的人工干预。
蒸汽加热倒药法的控制系统的设计主要包括输送系统、吊装系统、蒸汽釜系统及蒸箱、储药箱、制片机与冷却水循环系统、药片称重与包装系统、作业线综合管理系统、蒸汽锅炉、安全防护系统等。通过工艺要求制定合理的控制方以此协调各分装置的控制。通过基于WINCC开发上位机监控软件,对于整体工艺流程进行安全监控,实现重要工艺参数的实时动态显示,并且在高低限进行报警,真正做到蒸汽倒药过程的实时监控。其中,蒸汽倒药系统小车以及悬臂吊系统分属于弹药处理工艺中的运输系统和吊装系统。
二、国外对于报废弹药处理方法的演变及研究现状
报废弹药销毁问题由于关系到国家军事的发展,所以成为了世界各国研究的重要课题。从二战后期至今,国外报废弹药销毁方法大致经历了以下三个阶段的发展:
(1)20世纪60年代以前:这时,由于受当时社会、经济和科学技术条件等因素制约,报废弹药处理停留在简单的销毁基础上,主要有两种方法,第一是深海倾倒。也就是把废旧弹药直接倒入海里。这种方法优点是简单,不需要任何处理设备,缺点也很明显,倒入海里的弹药可能污染海洋,也威胁过往船只,同时也很浪费。还有一种方法是露天燃烧或者炸毁法。这种方法也很简单,特别适用于一些无法处理的废旧弹药,但是需要场地,环境污染也特别严重。
(2)20世纪60年代以后,机械得到发展,报废弹药的处理也开始进入机械处理阶段。这个阶段,主要对比较危险的废旧弹药进行拆卸,然后通过烧毁或者炸毁的方式进行处理。对大型弹药,通常是把它们拆成若干小的部分,最大限度使其失效,把拆下的引信、底火等再通过其他方法处理。对小型弹药比如枪弹、信号弹,则直接进行处理。
(3)20世纪80年代以后,随着工业发展的进一步深化,报废弹药处理也进入现代化阶段。在这个阶段,所用的设备基本上与第二阶段相同,但操作方法有了很大的改进。其特征是把工业机器人和微机控制用在了弹药销毁上。在机器人处理线上,弹药被拆封、检查,通过传送带送入分解机,然后再由机器人接收。
迄今为止,在欧、美,废旧弹药处理已形成了一定的规模,成为一个新兴的行业,并有相当一部分机构专门从事废旧弹药销毁和再利用工作。随着报废弹药数量的日益增多以及人们对报废弹药处理过程中出现的一些问题的认识的改变,现有的报废弹药处理技术远远不能满足要求,世界各国也在探索和研究报废弹药处理的新工艺、新技术、新方法。目前,国外报废弹药处理技术主要朝着提高报废弹药处理的安全性和工作效率以及提高自动化水平、增强废物处理和回收的方向发展。一方面改进现有的技术,另一方面大力研究等离子体技术、生物化学技术等,希望这些技术可以在弹药处理领域打开新的局面。