zldmЗаводская лаборатория. Диагностика материаловIndustrial laboratory. Diagnostics of materials1028-68612588-0187ООО «Издательство «ТЕСТ-ЗЛ»10.26896/1028-6861-2019-85-3-59-63zldm-941Research ArticleИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ. МЕХАНИКА МАТЕРИАЛОВ: ПРОЧНОСТЬ, РЕСУРС, БЕЗОПАСНОСТЬTESTING OF STRUCTURE AND PARAMETERS. MECHANICAL TESTING METHODSМодернизация установки «ИМАШ 20-78» путем применения компьютерной системы управления испытаниями и обработки полученных результатовUpgrading of “IMASh 20-78” unit with a computerized test management system and data processingКирилинС. ГKirilinS. G.

Сергей Геннадьевич Кирилин

Sergey G. Kirilin

lab2viam@mail.ruСеменычевВ. В.SemenychevV. V.

Валентин Владимирович Семенычев

Valentin V Semenychev

lab2viam@mail.ruУльяновский научно-технологический центр Всероссийского института авиационных материалов (УНТЦ ВИАМ)РоссияUlyanovsk science & technology center of the All-Russian Institute of Aviation Materials (USTC VIAM)Russian Federation2019290320198535963Copyright © Кирилин С.Г., Семенычев В.В., 20192019Кирилин С.Г., Семенычев В.В.Kirilin S.G., Semenychev V.V.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/941

Разработан электронный блок управления и сбора-передачи данных (БУСПД 01) применительно к испытательной установке ИМАШ 20-78, который может быть использован как самостоятельное устройство для управления установкой, так и совместно с компьютером. Разработано программное обеспечение, позволяющее с помощью датчиков регистрировать нагрузки, деформации, задавать скорости перемещения захватов, проводить фото- и видеосъемку с одновременным построением графиков испытаний. В результате модернизации изготовленной более тридцати лет назад установки получена практически новая испытательная машина, оснащенная современной электроникой, с широкими функциональными возможностями. В установке три стационарные стойки управления и блок с системой видеомагнитофон-монитор воспроизведения заменены блоком управления сбора-передачи данных, WEB-камерой и персональным компьютером. Сочетание в модернизированной установке надежной механики (редукторы, электродвигатели, захваты), входящей в состав исходной установки, с современной электронной техникой и программным обеспечением позволило использовать ее для качественно новых исследований. Такая установка способна проводить непрерывную запись данных о нагрузке и деформации в текстовый файл и на основании этих сведений строить график процесса, сохраняя его в файл. Видеосистема контролирует весь процесс испытания при помощи WEB-камеры, установленной на микроскопе, и записывает его в файл с возможностью последующего воспроизведения, кроме того, система позволяет в любой момент времени получить фото с сохранением на компьютере. Установка опробована на образцах из металлических сплавов с различными гальваническими покрытиями и полимерных композиционных материалов. Информативность испытаний повышена — получены не только механические, но и новые характеристики исследуемых материалов.

An electronic module of control and data acquisition and transmission “BUPSD 01” has been developed for the IMASh 20-78 test unit which can be used both as a stand-alone control device and in conjunction with a computer. The software has been developed that allows detecting of loads and deformations using sensors, setting the speed of the grasp movement, and carrying out photo and video shooting with simultaneous construction of test schedules. As a result of the deep modernization of the unit developed more than thirty years ago, an almost new testing machine equipped with modern electronics with a wide functionality was obtained. Three stationary control racks and module of video recorder-monitor playback system are replaced with data acquisition and transmission control module, WEB camera and personal computer. Combination of the reliable mechanics (reduction gears, electric motors, grippers), which is part of the original installation with modern electronic equipment and software, allowed using of the unit at a qualitatively new level of research. In a modernized form, the unit is capable of continuous recording of data on loading and deformation into a text file and plotting a process schedule using this information storing it in the file. The video system control the entire test process with a WEB camera mounted on a microscope and record it in a file with the possibility of subsequent playback. Moreover, the system can take photos at any time and save them on the computer. The device has been tested in the study of the samples of metal alloys with various galvanic coatings and polymer composite materials. Information about new characteristics of the studied materials became available now in addition to the mechanical characteristics obtained earlier.

установка ИМАШ 20-78электронный блок управленияпрограммное обеспечениекомпьютерное управлениеграфики и протоколы испытанийIMASh 20-78 unitelectronic control unitsoftwarecomputer-controlled managementtest schedules and reportsКомплексное научное направление 17.2: Шликерные, газодинамические и комбинированные покрытия для деталей из углеродистых сталей, в том числе высокопрочных («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года»)ReferencesКаблов Е. Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года / Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 7 - 17.Kablov E. N. Strategic directions for the development of materials and technologies for their processing for the period up to 2030 / Aviats. Mater. Tekhnol. 2012. N S. P 7 - 17 [in Russian].Каблов Е. Н. Тенденции и ориентиры инновационного развития России / Сб. науч.-информац. материалов. 3-е изд. — М.: ВИАМ, 2015. — 720 с.Kablov E. N. Trends and guidelines for Russia’s innovative development / Coll. sci.-inf. mater. 3rd edition. — Moscow: VIAM, 2015. — 720 p. [in Russian].История авиационного материаловедения. ВИАМ — 80 лет: годы и люди / Под общ. ред. Е. Н. Каблова. — М.: ВИАМ, 2012. — 520 с.History of aviation materials science. VIAM — 80 years: years and people / Acad. Prof. E. N. Kablov (ed.). — Moscow: VIAM, 2012. — 520 p. [in Russian].Каблов Е. Н. Материалы для изделия «Буран» — инновационные решения формирования шестого технологического уклада / Авиационные материалы и технологии. 2013. № S1. С. 3 - 9.Kablov E. N. Materials for the “Buran” product — innovative solutions for the formation of the sixth technological order / Aviats. Mater. Tekhnol. 2013. N S1. P 3 - 9 [in Russian].Орлов М. Р. Стратегические направления развития испытательного центра ФГУП ВИАМ / Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 387 - 393.Orlov M. R. Strategic directions of development of the testing center of FSUE VIAM / Aviats. Mater. Tekhnol. 2012. N S. P. 387 - 393 [in Russian].Жирнов А. Д., Семенычев В. В., Хольшев С. И. Испытание авиационных материалов в условиях морского субтропического климата: Методическое руководство. — М.: ВИАМ, 1987. — 48 с.Zhirnov A. D., Semenychev V V, Holshev S. I. Testing of aviation materials in marine subtropical climate: Methodological guidance. — Moscow: VIAM, 1987. — 48 p. [in Russian].Семенычев В. В. Коррозионная стойкость листов сплава Д16чТ в морских субтропиках / Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2014. № 7. http://www.viam-works.ru (дата обращения 21.11.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-20140-7-11-11.Semenychev V. V Corrosion resistance of D16chT alloy sheets in the marine subtropics / Trudy VIAM. Elektron. Nauch.-Tekhn. Zh. 2014. N 7. http://www.viam-works.ru (accessed 21.11.2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2014-0-7-11-11.Семенычев В. В. Деградация прочностных и усталостных характеристик сплавов системы Al - Cu - Mg после длительных коррозионных испытаний в морских субтропиках / Технология легких сплавов. 2015. № 1. С. 62 - 69.Semenychev V. V Degradation of strength and fatigue characteristics of alloys of the Al - Cu - Mg system after long corrosion tests in the marine subtropics / Tekhnol. Leg. Splavov. 2015. N 1. P 62 - 69 [in Russian].Семенычев В. В. Коррозионная стойкость образцов сплава 1201 в морских субтропиках / Коррозия: материалы, защита. 2015. № 3. С. 1 - 5.Semenychev V. V. Corrosion resistance of samples of alloy 1201 in the marine subtropics / Korroz. Mater. Zashch. 2015. N 3. P 1 - 5 [in Russian].Салахова Р. К., Семенычев В. В. Износостойкость хромовых покрытий, сформированных в трехвалентных электролитах в присутствии наноразмерных частиц оксидов металлов / Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С. П. Королева. 2011. № 3(27). Ч. 1. С. 294 - 298.Salakhova R. K., Semenychev V. V Wear resistance of chromium coatings formed in trivalent electrolytes in the presence of nanoscale metal oxide particles / Vestn. Samar. Gos. Aero-kosm. Univ. im. Akad. S. P Koroleva. 2011. N 3(27). Part 1. P. 294 - 298 [in Russian].Панарин А. В., Семенычев В. В. Оценка триботехнических характеристик карбидохромового покрытия / Физика и химия обработки материалов. 2016. № 5. С. 65-70.Panarin A. V, Semenychev V. V Estimation of tribotechnical characteristics of carbide chrome coating / Fiz. Khim. Obrab. Mater. 2016. N 5. P 65 - 70 [in Russian].Семенычев В. В., Смирнова Т. Б. Оценка коррозионной стойкости защитных и функциональных покрытий с помощью измерителя скорости коррозии /Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. № 6. С. 12. http://www.vi-am-works.ru (дата обращения 21. 11. 2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-6-12-12.Semenychev V. V., Smirnova T. B. Estimation of the corrosion resistance of protective and functional coatings using a corrosion rate meter / Trudy VIAM. Elektron. Nauch.-Tekhn. Zh. 2016. N6.P 12. http://www.viam-works.ru (accessed 21. 11. 2016). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-6-12-12.Тюриков Е. В., Ильин В. А., Семенычев В. В. О роли наноразмерных частиц оксида алюминия в саморегулирующемся электролите хромирования / Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т. 14. № 4(3). С. 208 - 807.Tyurikov E. V, Ilin V A., Semenychev V V The role of nano-sized aluminum oxide particles in a self-regulating chromium electrolyte / Izv. Samar. Nauch. Tsentra RAN. 2012. Vol. 14. N 4(3). P. 208 - 807 [in Russian].Семенычев В. В., Нагаев В. В. Гальванические покрытия на основе цинка, полученные из электролитов, содержащих соли никеля или кобальта и нанопорошки оксидов и карбидов / Известия Самарского научного центра РАН. Специализированный выпуск. 2008. Т. 1. С. 29 - 32.Semenychev V. V, Nagaev V. V. Galvanic coatings based on zinc, obtained from electrolytes containing salts of nickel or cobalt and nanopowders of oxides and carbides / Izv. Samar. Nauch. Tsentra RAN. Spec. Issue. 2008. Vol. 1. P 29 - 32 [in Russian].Кошелев В. Н., Семенычев В. В., Панарин А. В. Экологически безопасный технологический процесс нанесения защитных пиролитических алюминиевых покрытий без на-водороживания стальной подложки / Известия Самарского научного центра РАН. Специализированный выпуск. 2008. Т. 1. С. 18 - 23.Koshelev V N., Semenychev V V, Panarin A. V Ecologically safe technological process of applying protective pyrolytic aluminum coatings without hydrogenation of the steel substrate / Izv. Samar. Nauch. Tsentra RAN. Spec. Issue. 2008. Vol. 1. P 18 - 23.Семенычев В. В., Салахова Р. К. Склерометрия как метод оценки интенсивности межкристаллитной коррозии / Коррозия: материалы, защита. 2015. № 12. С. 37 - 41.Semenychev V. V, Salakhova R. K. Sclerometry as a method for estimating the intensity of intergranular corrosion / Korroz. Mater. Zashch. 2015. N 12. P 37 - 41.Старцев О. В., Медведев И. М., Курс М. Г. Твердость как индикатор коррозии алюминиевых сплавов в морских условиях / Авиационные материалы и технологии. 2012. № 3. С. 16 - 18.Startsev O. V, Medvedev I. M., Kurs M. G. Hardness as an indicator of corrosion of aluminum alloys in marine conditions / Aviats. Mater. Tekhnol. 2012. N 3. P 16 - 18.Семенычев В. В., Панарин А. В. Применение склерометрии для повышения информативности измеряемых характеристик хромовых и никелевых покрытий / Новости материаловедения. Наука и техника. 2016. № 3. С. 37 - 45.Semenychev V. V, Panarin A. V. Application of sclerometry to increase the information content of the measured characteristics of chrome and nickel coatings / Nov. Materialoved. Nauka Tekhn. 2016. N 3. P 37 - 45 [in Russian].Вульф Б. К., Ромадин К. П. Авиационное материаловедение. — М: Машиностроение, 1967. — 391 с.Vulf B. K., Romadin K. P Aviation Materials Science. — Moscow: Mashinostroenie, 1967. — 391 p. [in Russian].Семенычев В. В., Салахова Р. К. Характеристики разрушения алюминиевых сплавов при малых скоростях деформации в нормальных и агрессивных условиях / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015. Т. 81. № 8. С. 50 - 53.Semenychev V. V., Salakhova R. K. Characteristics of destruction of aluminum alloys at low strain rates under normal and aggressive conditions / Zavod. Lab. Diagn. Mater. 2015. Vol. 81. N 8. P 50 - 53 [in Russian].Глазунов С. Г., Важенин С. Ф., Зюков-Батырев Г. Д., Ратнер Я. Л. Применение титана в народном хозяйстве. — Киев: Технша, 1975. — 200 с.Glazunov S. G., Vazhenin S. F., Zyukov-Batyrev G. D., Ratner Ya. L. Application of titanium in the national economy. — Kiev: Tekhnika, 1975. — 200 p. [in Russian].Гутман Э. М. Механохимия металлов и защита от коррозии. — М.: Металлургия, 1981. — 271 с.Gutman E. M. Mechanochemistry of metals and corrosion protection. — Moscow: Metallurgiya, 1981. — 271 p. [in Russian].Белов А. В. Конструирование устройств на микроконтроллерах. — СПб.: Наука и техника, 2005. — 256 с.Belov A. V. Designing devices on microcontrollers. — St. Petersburg: Nauka i tekhnika, 2005. — 256 p. [in Russian].Архангельский А. Я. Программирование в C++ Buil-der5. — М.: БИНОМ, 2000. — 1152 с.Arkhangel’skii A. Ya. Programming in C++ Builder5. — Moscow: BINOM, 2000. — 1152 p. [in Russian].

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