Теория действия пуль

При исследовании способа смешения в бочках, главное внимание обращается на два следующих обстоятельства: 
1) совершенство смешения и 
2) безопасность работы.
1) Для совершенного смешения состав должен занимать небольшую часть объема пустоты бочки - не более 0,83(3), т. е. на каждый кубический фут емкости помещать около 4-х фунтов смеси. При таком относительном количестве состава, он весь расположится в виде небольшого сегмента по нижней бочке и будет сильно пересыпаться с места на место при ее вращении. Вес пуль должен быть или равен весу закладки состава, или немного превышать его, не более как на половину, т.е. на 1 фунт смеси нужно брать от 1 до 1,5 фунтов пуль. При закладки пули упадут и займут самый нижний слой сегмента, занятого составом. Небольшая часть состава попадет между пулями, (по вычислении не больше 0,02 0,016(6) веса их), но главная его масса будет лежать выше пуль.
При вращении бочки, пули будут частью скользить по ее стенке; верхние пули при этом будут перекатываться через нижние и падать вниз, пронизывая на пути рыхлую массу свежего состава; последнее движение наиболее содействуем, перетиранию и смешению частиц смеси.
Для увеличения количества перекатывающихся пуль, скольжение их по стенке задерживается часто деревянными брусками высотою в 1,5-2 дюйма, имеющими в разрезе форму полуцилиндра: эти бруски прибиваются вдоль внутренних стенок бочки по направлении оси ее; число их зависит от диаметра бочки и бывает обыкновенно от 6 до 12. Около бруска пули задерживаются и перекатываются через него, после чего падают вниз к предыдущему бруску. Диаметр пуль должен быть не велик; от этого вес пули уменьшится, а число их, при одном и том же общем весе, увеличится; пули обыкновенно берутся шаровые диаметром в 0,25-0,5 дюйма. Они должны быть отлиты из крепкого металла, чтобы не так скоро мялись и истирались при употреблении; пули эти отливаются из бронзы (4 части меда и 1 часть олова), или из типографского металла (5 частей свинца и 1 часть сурьмы).
Скорость вращения бочки много влияет на успех работы; при этом вращении в пулях развивается центробежная сила, стремящаяся их отбросить от оси бочки и как бы прилепить к стенкам ее. Вращение бочки можно сделать настолько быстрым, что центробежная сила, развивающаяся в пулях, превзойдет их вес; тогда пули сильно прижмутся к стенкам, почти не будут отделяться от них и конечно состав будет перемешан очень слабо. Скорость вращения бочки определяется числом оборотов в минуту, обыкновенно от 10-ти до 30-ти большее число при малом диаметр бочки.
Время обработки состава в бочке продолжается обыкновенно 2—3 часа; при этом бочки делают всего от 1500 до 4000 оборотов, а точка обода пробегает 9—14 верст. 2) Для отстранения взрыва при работе, который может произойти от удара пуль о пули или стенки бочки, вращение бочки по возможности замедляют; общий вес пуль в закладке берут поменьше; вес каждой пули умешают, делая ее диаметром в 0,25 дюйма; наконец, вращают бочку в несколько приемов, например по 0,25 часа за один прием, оставляя время для охлаждения вращающихся частиц. Иногда, для уменьшения силы удара пуль, их вытачивают из твердого дерева (рябины, бука, бакаута...), как более легкого материала; деревянные пули бывают значительно большего диаметра от 1 до 2 дюймов; он занимают значительно больший - объем, сравнительно с металлическими, а потому общий вес их значительно меньше и бывает обыкновенно от 0,25 до 0,75 веса закладки. При большем весе этих пуль, они займут значительную часть пустоты бочки и движение их будет затруднено; при малом диаметре каждой пули, вес ее сделается слишком малым, сила удара будет слишком слаба и не раздробит попадающиеся ей частицы состава.
Бочечный способ обработки пороховой смеси употребляется в различных государствах; размеры бочек и отношения между различными величинами, имеющими значение при работе, весьма разнообразны; эти величины выработались путем продолжительных опытов и наблюдений, а потому разнообразие их показывает возможность выполнения задачи при различных условиях.
В следующей таблице показаны предельные данные для бочек, употребляемых на разных пороховых заводах и размеры проектируемой бочки для пиротехнической фабрики.

Означенное время обработки необходимо для образования хорошей пороховой пыли; пиротехнические же составы рассчитаны не на такое совершенное смешение как порох, а потому, для удовлетворительной их обработки, время вращения бочки должно быть уменьшено вдвое и даже больше, иначе составы выйдут слишком сильны и будут рвать гильзы.