Automated device for express analysis of oiling and swelling of polymeric materials
Keywords:
polymers, elastomers, rubbers, absorption, swelling, automation, thermal vacuumAbstract
Due to the intensive operation of transport equipment products, additional requirements for durability are imposed on polymers. The article presents the results of the study of changes in the physical and mechanical properties of samples made of polymers on the example of elastomeric materials used as separating and sealing products. The expanding range of aggressive working fluids and media requires additional tests to determine the dynamics of absorption and swelling of polymer materials in contact with them. The most aggressive hydrocarbon media based on mineral oil products with different viscosity coefficients were used as working media for experimental research. The conducted analysis of the sample number of experiments and the calculation methodology allowed to determine the testing time for hydrocarbons of various mass weights. The obtained time ranges showed the production need for the development of a new test methodology and automation systems for the process by the device for determination of the absorption and swelling parameters. The decision taken to manufacture an automated experimental research facility based on industrial thermal vacuum filling equipment proved the correctness of such a choice by the results of experimental studies, which allowed reducing the absorption time by several dozen times. The introduction of the automation process into production reduces the employment of industrial laboratory workers increasing the accuracy and objectivity of tests. The approbation of the presented measurement method enables the industrial use of the automated installation and the prediction of the physical and mechanical properties of polymer materials working in an aggressive environment of various etiologies.
References
ГОСТ 7338–90. Пластины резиновые и резинотканевые. Технические условия. Введ. 1991–07–01. М. : Изд-во стандартов, 1991. 26 с.
ГОСТ 269–66. Резина. Общие требования к проведению физико-механических испытаний. Введ. 1966–07–01. М. : Изд-во стандартов, 1966. 15 с.
ГОСТ 9.030–74. Резины. Методы испытаний на стойкость в ненапряженном состоянии к воздействию жидких агрессивных сред. Введ. 1975–07–01. М. : Стандартинформ, 2008. 18 с.
Ларченко А.Г. Автоматизированное устройство диагностирования полимерных изделий сложной конфигурации методом высокочастотного излучения // Контроль. Диагностика. 2016. № 2. С. 61–65.
Булманис В.Н., Ярцев В.А., Кривонос В.В. Работоспособность конструкций из полимерных композитов при воздействии статических нагрузок и климатических факторов // Механика композиционных материалов. 1987. № 5. С. 915–920.
Пат. 132209 Рос. Федерация. Устройство диагностики деталей из полиамидных материалов / А.Г. Ларченко, А.В. Лившиц, Н.Г. Филиппенко и др. № 2013115531/28 : заявл. 05.04.2013 ; опубл. 10.09.2013, Бюл. № 25. 2 с.
Высокочастотная электротермическая обработка неметаллического вторичного сырья / А.В. Лившиц, А.Г. Ларченко, Филатова С.Н. и др. // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. № 6. С. 55–65.
Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки до 2030 г. // Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 7–17.
Лившиц А.В. Автоматизированная система научных исследований высокочастотной электротермии // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2015. № 4. С. 54–60.
Железнодорожные цистерны / И.Г. Морчиладзе, А.П. Никодимов, М.М. Соколов и др. М. : ИБС-Холдинг, 2006. 512 с.
Development and automation of the device for determination of thermophysical properties of polymers and composites / D. Bakanin, V. Bychkovsky, N. Filippenko et. al. // Advances in Intelligent Systems and Computing. 2020. Vol. 982. Р. 731–740. DOI: 10.1007/978-3-030-19756-8_69.
Исследование топливостойких резин на основе бутадиен-нитрильных каучуков, изготовленных с применением эмуль-гаторов различных типов / А.М. Чайкун, М.А. Венедиктова, О.А. Елисеев и др. // Труды ВИАМ. 2014. № 8. URL : https://www.elibrary.ru/download/elibrary_21817320_70710122.pdf (Дата обращения 15.11.2022).
Влияние способа введения пластификатора на свойства парафинатных каучуков БНКС и стандартные резины на их ос-нове / О.Е. Маскулюинате, Ю.Л. Морозов Н.С. Сухинин и др. // Каучук и резина. 2006. № 3. С. 14–17.
Гидрирование бутадиен-нитрильных каучуков / Б.Ю. Анисимов, А.С. Дыбман, Л.С. Имянитов и др. // Каучук и резина. 2007. № 2. С. 32–38.
Особенности построения рецептур для морозостойких резин / А.М. Чайкун, О.А. Елисеев, И.С. Наумов и др. // Авиа-ционные материалы и технологии. 2013. № 3 (28). С. 53–55.
Филиппенко Н.Г. Исследование механических характеристик полиамидных материалов сепараторов буксовых узлов подвижного состава // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. Т. 83. № 12. С. 43–47.
Исследование полимерных конструкционных материалов при воздействии климатических факторов и нагрузок в лабо-раторных и натурных условиях / В.А. Ефимов, А.К. Шведкова, Т.Г. Коренькова и др. // Труды ВИАМ. 2013. № 1. URL : https://elibrary.ru/download/elibrary_22002377_46052682.pdf (Дата обращения 15.11.2022).
Ларченко А.Г. Оценка качества изделий из полимерных материалов машиностроительного назначения // Вестн. Иркут. гос. техн. ун-та. 2019. Т. 23. № 3 (146). С. 463–471.
Вапиров Ю.М., Кириллов В.Н., Кривонос В.В. Закономерности изменения свойств полимерных композитов конструк-ционного назначения при длительном климатическом старении в свободном и нагруженном состояниях // Гидроавиасалон-2006 : сб. докл. VI науч. конф. по гидроавиации. Геленджик, 2006. Ч. 2. С. 103–108.
Кириллов В.Н., Старцев О.В., Ефимов В.А. Климатическая стойкость и повреждаемость полимерных композицион-ных материалов, проблемы и пути решения // Авиационные материалы и технологии. 2012. № S. С. 412–423.
