zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2023-89-8-47-54zldm-1998Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯTESTING OF STRUCTURE AND PARAMETERS. PHYSICAL METHODS OF TESTING AND QUALITY CONTROLАвтоматизированная система управления процесса термовакуумной пропитки и набухания герметизирующих эластомеровA system of automated control of thermal vacuum impregnation and swelling of sealing elastomersФилиппенкоН. Г.FilippenkoN. G.

Николай Григорьевич Филиппенко

664075, г. Иркутск, ул. Чернышевского, д. 15

Nikolay G. Filippenko

15, ul. Chernyshevskogo, Irkutsk, 664075

ifpi@mail.ruИркутский государственный университет путей сообщения «ИрГУПС»РоссияIrkutsk State Transport University (IrGUPS)Russian Federation2023240820238984754Copyright © Филиппенко Н.Г., 20232023Филиппенко Н.Г.Filippenko N.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.zldm.ru/jour/article/view/1998

При определении набухания полимерных материалов в агрессивных средах стандартными методами возникают значительные погрешности измерений. Поэтому необходимо совершенствование лабораторных методов и средств диагностики для решения исследовательских задач за счет автоматизации существующих процессов проведения испытаний с минимизацией или полным исключением субъективных составляющих погрешностей измерения. В работе представлена автоматизированная система управления (АСУ) процессом набухания герметизирующих эластомеров, использующихся в конструкциях емкостей, танков и агрегатов для хранения, перевозки, эксплуатации и перекачки жидкостей различного происхождения и свойств. Показаны способы аппаратной и алгоритмической реализации разработанной автоматизированной системы исследований и испытаний пропитки и набухания герметизирующих полимеров на примере наполнения стандартной рабочей жидкостью образцов эластомеров марки МБС. Полученные результаты могут быть использованы для сокращения времени пропитки и набухания герметизирующих эластомеров за счет предложенного метода заполнения и разработанной интегрированной АСУ процессом заполнения.

When determining the swelling of polymeric materials in aggressive environments by standard test methods, significant measurement errors occur which entails the necessity of improving laboratory methods and diagnostic tools to solve research problems by automation of existing testing processes and minimization or complete elimination of the subjective components of measurement errors. We present an automated control system (ACS) for the process of swelling of sealing elastomers used in the construction of containers, tanks and units for storage, transportation, operation and pumping of liquids of various origins and properties. Methods of hardware and algorithmic implementation of the developed automated system for studying and testing impregnation and swelling of sealing polymers are shown on the example of filling MBS elastomer samples with a standard working fluid. The results obtained can be used to reduce the time of impregnation and swelling of sealing elastomers due to the proposed filling method and the developed integrated automatic control system for the filling process.

автоматизацияалгоритм управленияпропитканабуханиеполимерыэластомерыautomationcontrol algorithmimpregnationswellingpolymerselastomersReferencesКаблов Е. Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки до 2030 г. / Авиационные материалы и технологии. 2020. № 5. С. 7 – 17.Kablov E. N. Strategic directions for the development of materials and technologies for their processing until 2030 / Aviats. Mater. Tekhnol. 2020. N 5. P. 7 – 17 [in Russian].Дик Дж. С. Технология резины: рецептуростроение и испытания / Пер. с англ. — СПб.: Научные основы и технологии, 2020. — 620 с.Dick J. S. Rubber Technology: Formulation and Testing. — St. Petersburg: Nauchnye osnovy i tekhnologii, 2020. — 620 p. [Russian translation].Мартин Дж. М., Смит У. К. Производство и применение резинотехнических изделий / Пер с англ. — СПб.: Профессия, 2019. — 480 с.Martin J. M., Smith W. K. Production and application of rubber products. — St. Petersburg: Professiya, 2019. — 480 p. [in Russian].Буторин Д. В., Чуклай И. В. Технология маслонаполнения полимерных и композитных антифрикционных материалов / VII Международ. науч.-практ. конф. «Транспортная инфраструктура Сибирского региона»: сб. мат. — Иркутск: ИрГУПС, 2016. С. 490 – 495. DOI: 10.1016/0375-6742(74)90001-6Butorin D. V., Chuklay I. V. Technology of oil filling of polymeric and composite antifriction materials / VII International Scientific and Practical Conference «Transport infrastructure of the Siberian region»: coll. of works. — Irkutsk: IrGUPS, 2010. P. 490 – 495 [in Russian]. DOI: 10.1016/0375-6742(74)90001-6Филиппенко Н. Г., Буторин Д. В., Лившиц А. В. Определение фазовых и релаксационных переходов в полимерных материалах / Автоматизация. Современные технологии. 2017. Т. 71. № 4. С. 171 – 175.Filippenko N. G., Butorin D. V., Livshits A. V. Determination of phase and relaxation transitions in polymeric materials / Avtom. Sovr. Tekhnol. 2017. Vol. 71. N 4. P. 171 – 175 [in Russian].Лившиц А. В., Ларченко А. Г., Филатова С. Н. Высокочастотная электротермическая обработка неметаллического вторичного сырья / Наука и образование. 2014. № 6. С. 55 – 65.Livshits A. V., Larchenko A. G., Filatova S. N. High-frequency electrothermal treatment of non-metallic secondary raw materials / Nauka Obraz. 2014. N 6. P. 55 – 65 [in Russian].Тугов И. И., Костыркина Г. И. Химия и физика полимеров. — М.: Химия, 1989. — 430 с.Tugov I. I., Kosturkina G. I. Chemistry and physics of polymers. — Moscow: Khimiya, 1989. — 430 p. [in Russian].Тагер А. А. Физикохимия полимеров. — М.: Научный мир, 2007. — 573 с.Tager A. A. Physicochemistry of polymers. — Moscow: Nauchnyi mir, 2007. — 573 p. [in Russian].Дубинский В. Г., Кудрявцев Д. А. Совершенствование технологий и оборудования для осушки МГ после испытаний / Нефть и газ. 2009. № 2/н. С. 20 – 23.Dubinsky V. G., Kudryavtsev D. A. Improvement of technologies and equipment for gas pipeline drying after testing / Neft’ Gas. 2009. N 2/n. P. 20 – 23 [in Russian].Филиппенко Н. Г., Буторин Д. В., Лившиц А. В. и др. Автоматизация измерения температуры полимерного материала при высокочастотном электротермическом нагреве / Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2017. № 1(53). С. 96 – 103.Filippenko N. G., Butorin D. V., Livshits A. V. Automation of measuring the temperature of polymeric material during high-frequency electrothermal heating / Sovr. Tekhnol. Sist. Anal. Model. 2017. N 1(53). P. 96 – 103 [in Russian].Филиппенко Н. Г., Лившиц А. В. Автоматизированные исследования процесса пропитки эластомеров / Электротехнологии и электрооборудование в АПК. 2022. Т. 69. № 1(46). С. 72 – 78. DOI: 10.22314/2658-4859-2022-69-1-72-78Filippenko N. G., Livshits A. V. Automated studies of the process of impregnation of elastomers / Élektrotekhnol. Élektrooborud. APK. 2022. Vol. 69. N 1(46). P. 72 – 78 [in Russian]. DOI: 10.22314/2658-4859-2022-69-1-72-78Bakanin D., Bychkovsky V., Butorin D. Development and automation of the device for determination of thermophysical properties of polymers and composites / Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. Vol. 982. P. 731 – 740. DOI: 10.51955/23121327_2022_2_19Bakanin D., Bychkovsky V., Butorin D. Development and automation of the device for determination of thermophysical properties of polymers and composites / Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. Vol. 982. P. 731 – 740. DOI: 10.51955/23121327_2022_2_19Сафин Р. Р., Хасаншин Р. Р., Сафин Р. Г. Исследование конвективной сушки пиломатериалов при стационарном пониженном давлении / IV Международ. симпозиум «Строение, свойства и качество древесины»: сб. тр. — СПб., 2004. С. 523 – 526.Safin R. R., Khasanshin R. R., Safin R. G. Study of convective drying of lumber under stationary reduced pressure / Proceedings of the IV International Symposium «Structure, properties and quality of wood». — St. Petersburg:, 2004. P. 523 – 526 [in Russian].Сафин Р. Р. Исследование процессов вакуумной сушки пиломатериалов при конвективных методах подвода тепла / Вестник ТГТУ. 2006. Т. 12. № 4А. С. 978 – 993.Safin R. R. Study of the processes of vacuum drying of lumber with convective methods of heat supply / Vestn. TGTU. 2006. Vol. 12. N 4A. P. 978 – 993 [in Russian].Ковалева Л. А., Ливанова Н. М., Овсянников Н. Я. Исследование набухания резин из бутадиеннитрильных каучуков в неполярном растворителе н-гептане / XVIII Международ. науч.-практ. конф. «Резиновая промышленность. Сырье. Материалы. Технологии»: сб. тр. — М.: НИЦ шинной промышленности, 2012. С. 63 – 66.Kovaleva L. A., Livanova N. M., Ovsyannikov N. Ya. Investigation of the swelling of rubbers from butadiene nitrile rubbers in the non-polar solvent n-heptane / Proceedings of the XVIII International Scientific and Practical. conf. «Rubber industry. Raw material. Materials. Technology». — Moscow: NITS shinnoi promyshlennosti, 2012. P. 63 – 66 [in Russian].Маскулюинате О. Е., Морозов Ю. Л. Влияние способа введения пластификатора на свойства парафинатных каучуков БНКС и стандартные резины на их основе / Каучук и резина. 2016. № 3. С. 14 – 17.Maskulyuinate O. E., Morozov Yu. L. Influence of the method of introducing a plasticizer on the properties of BNKS paraffin rubbers and standard rubbers based on them / Kauchuk Rezina. 2016. N 3. P. 14 – 17 [in Russian].Анисимов Б. Ю., Дыбман А. С., Имянитов Л. С, Поляков С. А. Гидрирование бутадиен-нитрильных каучуков / Каучук и резина. 2017. № 2. С. 32 – 38.Anisimov B. Yu., Dybman A. S., Imyanitov L. S., Polyakov S. A. Hydrogenation of butadiene-nitrile rubbers / Kauchuk Rezina. 2017. N 2. P. 32 – 38 [in Russian].Чайкун А. М., Елисеев И. С., Наумов М. А., Венедиктова О. А. Особенности построения рецептур для морозостойких резин / Авиационные материалы и технологии. 2021. № 3. С. 53 – 55.Chaikun A. M., Eliseev I. S., Naumov M. A., Venediktova O. A. Features of building recipes for frost-resistant rubber / Aviats. Mater. Tekhnol. 2015. N 3. P. 53 – 55 [in Russian].Филиппенко Н. Г. Исследование механических характеристик полиамидных материалов сепараторов буксовых узлов подвижного состава / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 12. С. 43 – 47.Filippenko N. G. Investigation of the mechanical characteristics of polyamide materials of separators for axle boxes of rolling stock / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2017. Vol. 83. N 12. P. 43 – 47 [in Russian].Думчев И. С., Ларченко А. Г., Попов С. И. и др. Восстановление полиамидных сепараторов подшипников буксового узла подвижного состава ОАО РЖД / Молодой ученый. 2017. № 12. С. 48 – 51. DOI: 10.15826/analitika.2012.19.2.009Dumchev I. S., Larchenko A. G., Popov S. I., et al. Restoration of polyamide separators of bearings of the axle box unit of the rolling stock of Russian Railways / Molodoy ucheny. 2012. N 12. P. 48 – 51 [in Russian]. DOI: 10.15826/analitika.019.2.009Ефимов В. А., Шведкова А. К., Коренькова Т. Г. и др. Исследование полимерных конструкционных материалов при воздействии климатических факторов и нагрузок в лабораторных и натурных условиях / Труды ВИАМ. 2021. № 1. Ст. 05. DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-11-16-26Efimov V. A., Shvedkova A. K., Korenkova T. G., et al. Study of polymeric structural materials under the influence of climatic factors and loads in laboratory and natural conditions / Tr. VIAM. 2021. N 1. Art. 05 [in Russian]. DOI: 10.18577/2307-6046-2022-0-11-16-26Tomba J., Xiaodong Y., Fugang L. Polymer Blend Latex Films: Miscibility and PolymerDiffusion Studied by Energy / Transfer. Polymer. 2018. N 49(8). P. 2055 – 2064.Tomba J., Xiaodong Y., Fugang L. Polymer Blend Latex Films: Miscibility and PolymerDiffusion Studied by Energy / Transfer. Polymer. 2018. N 49(8). P. 2055 – 2064.Coat J. Polymer heterogeneity in waterborne coatings / Technol. Res. 2020. N 7(1). P. 1 – 21. DOI: 10.1007/s11998-009-9201-5Coat J. Polymer heterogeneity in waterborne coatings / Technol. Res. 2020. N 7(1). P. 1 – 21. DOI: 10.1007/s11998-009-9201-5Каблов Е. Н. Химия в авиационном материаловедении / Российский химический журнал. 2018. Т. 1. С. 31 – 41.Kablov E. N. Chemistry in aviation materials science / Russian Chemical Journal. 2018. Vol. 1. P. 31 – 41 [in Russian].

The authors declare that there are no conflicts of interest present.