ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ АТТЕСТАЦИИ ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Аттестации подлежит испытательное оборудование, воспроизводящее нормированные внешние воздействующие факторы и нагрузки. Цель аттестации — определить нормированные точностные характеристики оборудования, их соответствие требованиям НТД и установить пригодность оборудования к эксплуатации.

К нормированным точностным характеристикам испытательного оборудования относятся технические характеристики, определяющие возможность оборудования воспроизводить и поддерживать условия испытаний в заданных диапазонах, с требуемой точностью и стабильностью, в течение установленного срока.

Аттестации подлежат опытные образцы, серийно выпускаемое, и модернизируемое оборудование, оборудование, изготовленное в единичных экземплярах, импортное оборудование.

К эксплуатации в народном хозяйстве допускается испытательное оборудование, признанное по результатам аттестации пригодным к применению.

Испытательное оборудование подвергается первичной, периодической и при необходимости внеочередной аттестации. Эти виды атестации проводятся для испытательного оборудования: общепромышленного применения — в соответствии с государственными стандартами или методическими указаниями на методы и средства аттестации испытательного оборудования; отраслевого примене- ' ния — в соответствии с отраслевой НТД; специального применения — по методикам аттестации организаций, применяющих это оборудование, утвержденным головной организацией министерства (ведомства) по метрологической службе.

Стандарты и НТД, регламентирующие методы аттестации испытательного оборудования, содержат номенклатуру характеристик оборудования, подлежащих оценке и контролю при аттестации, наименование и последовательность проводимых операций, требования к средствам измерений, вспомогательному оборудованию и приспособлениям, применяемым при аттестации, способы подготовки к аттестации, условия аттестации, методы испытаний и измерений, необходимых для определения точностных характеристик оборудования, методы установления его пригодности к эксплуатации, методы обработки, оценки и оформления результатов аттестации.

Опытные образцы испытательного оборудования представляются на аттестацию предприятием-разработчиком, серийно выпускаемое оборудование — предприятием-изготовителем, а испытательное оборудование, находящееся в эксплуатации, импортное и оборудование специального применения — предприятием, применяющим это оборудование.

При первичной аттестации проводятся всесторонние исследования возможности испытательного оборудования воспроизводить и поддерживать режимы и условия испытаний в заданных диапазонах с требуемой точностью и стабильностью в течение установленного срока. При аттестации определяют действительные значения нормированных точностных характеристик и их соответствие НТД, а также погрешности измерений и проверяют регистрацию параметров испытательных режимов в соответствии с перечнем нормированных точностных характеристик, подлежащих проверке в процессе эксплуатации. Регламентируются методы и средства проведения последующих аттестаций и их периодичность. Проводится наблюдение за выполнением требований безопасности и охраны окружающей среды.

Первичная аттестация опытных образцов и серийно выпускаемого испытательного оборудования является обязательной частью государственных, приемочных, квалификационных или периодических испытаний, предусмотренных государственными стандартами, регламентирующими порядок проведения испытаний. Первичная аттестация испытательного оборудования, подвергаемого приемосдаточным испытаниям, является составной частью этих испытаний.

Первичную аттестацию испытательного оборудования проводит специальная комиссия, в состав которой в обязательном порядке включаются представители Госстандарта СССР и головной (базовой) организации метрологической службы министерства-заказчика.

Первичную аттестацию испытательного оборудования специального применения и импортного оборудования осуществляет комиссия, назначаемая руководством предприятия, использующего¹это оборудование.

Испытательное оборудование (кроме импортного) представляется на первичную аттестацию вместе с технической документацией: техническое задание на разработку (для опытных образцов), эксплуатационные документы, программа первичной аттестации, проект методики периодической аттестации.

Импортное испытательное оборудование представляется на первичную аттестацию вместе с эксплуатационной документацией, программой первичной аттестации и проектом методики периодической аттестации.

Результаты первичной аттестации опытных образцов и серийно выпускаемого оборудования оформляются специальным аттестатом.

Периодическую аттестацию испытательного оборудования в процессе его эксплуатации проводят испытательные подразделения предприятий, применяющих это оборудование, с участием его метрологической службы по программам и методикам, утвержденным руководителями этих предприятий.

Периодическая аттестация испытательного оборудования проводится в объеме, необходимом для проверки соответствия его нормированных точностных характеристик требованиям НТД и для установления пригодности оборудования к применению для испытаний продукции в соответствии с методами испытаний этой продукции. Аттестация проводится в сроки, установленные при первичной аттестации или по графикам периодической аттестации.

Периодичность аттестации устанавливается с учетом стабильности проверяемых параметров, условий и интенсивности использования оборудования.

Периодическая аттестация испытательного оборудования, применяемого для испытаний продукции, поставляемой с приемкой заказчика, а также согласование сроков, методик и программ проведения аттестации производятся с участием представителя заказчика.

Внеочередная аттестация проводится:

при вводе в эксплуатацию испытательного оборудования после транспортирования и длительного хранения;

после ремонта, модернизации, капитальной переделки фундамента, после перемещения испытательного оборудования, устанавливаемого стационарно, если перечисленные операции могут привести к изменению нормированных точностных характеристик;

при ухудшении качества выпускаемой продукции;

по указанию представителей Госстандарта, осуществляющих проверку предприятий или испытательных подразделений.

Внеочередную аттестацию проводят испытательные подразделения предприятий с участием своих метрологических служб по методикам и программам, утвержденным руководителями предприятий, или органы Госстандарта (при проверке предприятий) по методикам и программам, утвержденным органами Госстандарта.

Испытательное оборудование, признанное по результатам периодической или внеочередной аттестации непригодными или не прошедшее аттестацию в установленный срок, запрещается к применению.

В проведении периодической и внеочередной аттестации испытательного оборудования, .применяемого для проведения государственных испытаний продукции, должны принимать участие предтавители Госстандарта и головной организации по государственным испытаниям этой продукции.

По результатам аттестации оформляется протокол, который содержит:

основные данные об испытательном оборудовании;

состав комиссии;

результаты внешнего осмотра (комплектность, отсутствие повреждений, функционирование узлов, агрегатов, наличие действующих документов о проверке встроенных контрольно-измерительных средств);

условия проведения аттестации (температура, влажность, освещенность и т. д.);

перечень средств измерений, использованных при аттестации;

результаты исследований нормированных точностных характеристик (для первичной аттестации);

результаты определения действительных значений нормированных точностных характеристик;

таблицы, графики, диаграммы с результатами исследований и измерений;

перечень нормированных точностных характеристик, значения которых должны определяться при периодической аттестации;

заключение комиссии о соответствии испытательного оборудования требованиям НТД на испытательное оборудование (при первичной аттестации) и НТД на методы испытаний конкретных видов продукции (при периодической и внеочередной аттестации);

рекомендации комиссии.

Положительные результаты аттестации оформляют протоколом аттестации (приложение 6), на основании которого выдается аттестат (приложение 7).

Контрольные вопросы:

1. Кто несет ответственность за своевременное проведение испытаний?

2. Как оформляется оформляется протокол по результатам аттестации?

3. Расскажите порядок проведения аттестации испытательного оборудования.[kgl]

[gl]Тема 6 Испытания на механические воздействия[:]

Цель лекции: Изучение испытания на механические воздействия

План лекции:

1. Основные задачи механических испытаний

2. Испытания при кратковременном нагружении

3. Испытания при циклическом нагружении

4. Сравнительные испытания материалов

Ключевые слова: внешние воздействующие факторы (ВВФ), механические, колебания движения, синусоидальные колебания, качка — колебания, вибрационные стенды

КЛАССИФИКАЦИЯ ВВФ

Внешние воздействующие факторы (ВВФ)—-это явления или процессы внешние по отношению к изделию или его составным частям, которые вызывают или могут вызывать ограничения или потерю работоспособности изделия в процессе эксплуатации.

В НТД, регламентирующей технические требования, правила приемки, нормы и методы контроля и испытаний выбирают ВВФ исходя из классификации, приведенной в СТ СЭВ 2603—80.

В зависимости от характера воздействия на изделия все ВВФ делятся на классы: механические, климатические и другие природные, биологические, радиационные, электромагнитных полей, специальных сред, термические.

Первый класс — механические ВВФ — содержит шесть групп (рис. 2.1). Первая группа — колебания движения, характеризующиеся той или иной степенью повторяемости во времени. Колебания могут иметь различный источник возбуждения, отличаться степенью повторяемости и быстротой смены состояния. На рис. 2.2 показаны наиболее простые периодические прямоугольные (а) и синусоидальные (б) колебания. К числу колебаний б первую очередь надо отнести механические (движение маятников, различных частей машин при их работе, волнение поверхности моря). Частным случаем колебания является вибрация (по латыни это и есть колебание). Вибрация возникает при движении различных транспортных средств, при работе машин. Кроме перечисленных, к этой группе относится акустический шум — это случайные механические колебания звукового диапазона в твердых, жидких и газообразных средах.

Качка — колебания находящегося на воде предмета под воз- I действием ветра и волны. Наклон (крен, дифферент) в вертикальной, продольной или поперечной плоскостях. Например, судно может иметь дифферент (наклон) на корму или на нос.

Механические вибрационные стенды используются главным образом двух типов: центробежные и кривошипно-шатунные (эксцентриковые).

В комплект центробежной виброиспытательной установки входят: вибростенд, электропривод, оптический прибор для замера амплитуды и электрошкаф. В электрошкафу и на его передней панели смонтированы электрооборудование установки, состоящее из системы включения и выключения установки, выпрямителя для питания электродвигателя и схемы плавного регулирования его скорости, а также приборов управления и сигнализации.

Вибрация рабочего стола (платформы) центробежного (инерционного) вибростенда (рис. 2.11) возникает под действием результирующей центробежной силы, создаваемой двумя стальными секторами (дисбалансами), вращающимися в противоположные стороны на параллельных валах. В колебательную систему стенда входит пружина 3, масса подвижной части, состоящей из стола и испытываемого объекта /, штока 2 и собственно вибратора 4. Вибратор состоит из двух вращающихся в разные стороны валов с насаженными на их концы секторами. Валы приводятся в движение механизмом вибратора, который через клиноременную передачу получает вращение от электродвигателя постоянного тока. Наличие зубчатой передачи обеспечивает вращение валов в противоположные стороны. Секторы крепятся жестко на обоих концах каждого вала. С одной стороны они закрепляются под одним радиальным направлением, а на противоположных концах — под другим направлением. -

Таким образом, радиальные направления секторов отличаются на некоторый угол в. Возникшая неуравновешенность системы приводит к появлению при вращении центробежных сил, горизонтальные составляющие которых взаимно уничтожаются (рис. 2.12), а вертикальные составляющие, суммируясь, создают равнодействующую силу, проходящую через вертикальную ось симметрии стола (шток). Вертикальная составляющая изменяется по синусоидальному закону, вызывая однокоординатную вибрацию подвижной части стенда.

где т — масса одного сектора (груза); 2 — число грузов на одном валу; М — масса всей подвижной системы; К — расстояние отоси вращения до центра тяжести сектора (груза).

Минимально допустимую амплитуду стенда 8_а при наибольшей частоте колебаний V и заданной величине ускорения % можно вычислить по формуле

Пользуясь формулой (2.2), можно вычислить таблицы значений амплитуд для различных частот и ускорений, а по формуле (2.1)—таблицы зависимости амплитуды от нагрузки на рабочий стол и углы между парными секторами для различных амплитуд. Осуществляя регулировку амплитуды колебания, необходимо, чтобы сдвиг секторов в разные стороны производился строго на одинаковые углы.Поскольку частота колебаний определяется числом оборотов вала, то ее регулировка может осуществляться изменением величины питающего напряжения двигателя с помощью пускового реостата или автотрансформатора установленного на входе выпрямителя.Центробежные вибростенды создают синусоидальную вертикальную прямолинейную вибрацию в диапазоне частот от 10 до85—200 Гц сускорением до 25 м/с².

Другим часто используемым типом механических вибростендов является кривошипно-шатунный (эксцентриковый) с жесткой или гибкой связью.

Контрольные вопросы:

1. Основные задачи механических испытаний.

2.Назовите видымеханических ВВФ.

3.Как проводят сравнительные испытания материалов?[kgl]

[gl]Тема 7. Средства испытаний на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, износ и трение[:]

Цель лекции: Изучение средств испытаний на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, износ и трение

План лекции :

1. Средства испытаний на растяжение и сжатие

2. Средства испытаний на изгиб и кручение

3. Средства испытаний на износ и трение

4. Методы определения трубо-технических характеристик материалов

Вторая группа - удар,совокупность явлений, возникающих при столкновении двух тел, а также при некоторых видах взаимодействия твердого тела с жидкостью или газом.

Механический удар — воздействие, представляющее собой результат кратковременного механического взаимодействия твердых тел при их столкновении между собой.

Удар жидкой струи о тело — гидравлический удар, это результат воздействия резкого повышения или понижения давления Движущейся жидкости при внезапном уменьшении или увеличении скорости потока.

Аэродинамический удар — механическое воздействие ударной волны, образующейся при движении летательного аппарата в атмосферу в момент достижения им сверхзвуковой скорости.

Сейсмический удар — удар, вызванный естественными причинами, например, землетрясением или искусственным взрывом.

Баллистический удар — механическое воздействие ударной волны, образующейся при движении тела по баллистической траектории при резком увеличении плотности, давления и скорости среды.

Взрывная волна — представляет собой сжатую и приведенную в движение среду со сверхзвуковой скоростью, например, при взрывах.

Третья группа — постоянное ускорение. Постоянное ускорение — векторная величина АВ, характеризующая быстроту изменения с течением времени вектора V скорости точки. Причем ускорение точки должно быть постоянным и равно пределу отношения приращения А У вектора скорости точки к промежутку времени Д/, в течение которого это приращение произошло при неограниченном уменьшении А/:

В соответствии со вторым законом Ньютона линейное ускорение материальной точки пропорционально действующей на нее• результативной силе и совпадает с этой силой по направлению. Разложение ускорения на две составляющие, направленные соответственно по касательной к траектории точки, называется тангенциальное (угловое) ускорение, а по главной нормали к траектории точки в сторону центра — центростремительное (нормальное) ускорение. Единица ускорения м/с².

Невесомость — состояние механической ^системы, при котором действующее на систему внешнее поле тяготения не вызывает взаимного давления одной части системы на другую и их деформации. Например, тело, подвешенное на пружине, не вызывает ее деформации, а тело, лежащее неподвижно на опоре, не оказывает на нее силового воздействия.

Четвертая группа — механическое давление — величина, характеризующая интенсивность сил на какую-нибудь часть поверхности тела по направлениям, перпендикулярным к этой поверхности.

Статистическое давление — это давление, место применения и величина которого во времени меняются столь незначительно, что ими можно пренебречь.

Динамическое давление — это давление, характеризующееся быстрым изменением во времени его величины или точки приложения.

Пятая группа — сила (момент)—векторная величина, служащая мерой взаимодействия тел. Единица силы — ньютон (Н). Момент силы — механическая величина, характеризующая внешнее воздействие на тело (или систему тел) и определяющая изменение вращательного движения тела. Единица момента силы — ньютон на метр (Н-м). Растягивающая (сжимающая) сила характеризуется направлением вектора при взаимодействии тел: направление к телам — сжимающая, от тел — растягивающая. Изгибающа'я сила — воздействие внешних сил, лежащих в разных плоскостях, вызывающих изгиб, например, бруса. Крутящий момент— действие сил, вызывающих деформацию кручения, выражается произведением силы на длину.

Механический срез — разрушение при сдвиге одной части материала относительно другой в результате действия силы, В наиболее чистом виде срез осуществляется в поперечных сечениях при кручении полых цилиндров из пластичных материалов.

Импульс силы — векторная величина, характеризующая действие, оказываемое на тело какой-либо величиной, силой за некоторый промежуток времени от I до /+А/.

И последняя группа — поток жидкости, которая имеет только один вид: течение потока жидкости.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

Механические испытания служат для определения механических свойств материалов и изделий.

В зависимости от воспроизводимых, воздействующих факторов группы к вида функциональных испытаний оборудование для механических испытаний можно классифицировать следующим образом:

машины для статических испытаний: машины для испытаний на растяжение, на сжатие (прессы), на кручение, универсальные для испытания на растяжение, изгиб, срез, сжатие;

оборудование для испытаний на удар и постоянное ускорение: копры маятниковые, копры с подающей платформой, устройства ударные, центрифуги, устройства линейного ускорения, платформы сейсмические;

вибростенды для испытаний при синусоидальных колебаниях: механические, гидравлические, пневматические, электрогидравлические, электромагнитные и электродинамические, пьезоэлектрические и магнитострикционные;

: стенд транспортной тряски, стенды для испытаний на воздействие качки и наклонов;

оборудование испытательное для комбинированных механических испытаний: оборудование для испытаний при воздействии двух механических факторов и более двух механических факторов. . Средства испытаний, контроля и измерений при испытаниях изделий на воздействие механических факторов должны обеспечивать возможность выполнения следующих требований:

приложение к объекту испытаний нагрузок с точностью, указанной в НТД, при условии надежного крепления объекта испытаний к стенду (приспособлений, передающих нагрузку к объекту испытаний);

имитацию нагрузок, установленных в НТД, во всем диапазоне их изменения с учетом установленных запасов;

требуемое время нагружения, выдержки под нагрузкой и возможность регулирования нагрузок;

воспроизведение и поддержание (либо отключение при возникновенииситуации) режимов нагружения;

измерение деформаций, перемещений или других необходимых параметров с требуемой точностью;

установку (закрепление) датчиков и средств измерений на объектах испытаний и при необходимости на стенде;

обеспечение при необходимости термокомпенсации элементов системы измерений, если различные элементы конструкции объекта испытаний при определении зависимости напряжений, деформаций или перемещений от нагружения имеют различные температуры, разность которых превышает 5°С;

установку кинокамер, подключение средств связи, звуковой и визуальной сигнализации (при необходимости);

возможность многократного использования стендов, унифицированных сборочных единиц и деталей оснастки, а также приспособлений и устройств;

установку устройств, исключающих возможность выхода из строя стендов из-за ошибок оператора (персонала), а также защищающих от внешней сети электропитания;

безопасность при проведении монтажа, испытаний, демонтажа.

Оснастка, используемая при испытаниях, не должна препятствовать деформациям (вплоть до разрушения) объекта испытания при его нагружении.

Средства измерений, контроля и регистрации должны обеспечивать получение достоверной информации о нагружении и состоянии объекта испытаний. Характеристики чувствительных элементов, устанавливаемых на объекте испытаний с целью контроля его состояния, должны быть согласованы с характеристиками передающей и принимающей сигналы аппаратуры и обеспечивать получение и регистрацию необходимой информации с требуемой точностью.

Кабельные соединения и отдельно выполненные устройства, входящие в качестве элементов электрических цепей в схемы измерения параметров объекта испытаний, не должны приводить к изменению заданного режима нагружения (измерения) и влиять на результат измерения.

Средства измерений и регистрации информации об изделии, которые устанавливают на объекте испытаний для измерения контролируемых характеристик изделия, подвергаемого воздействию вибрации, ударов или акустических нагрузок, должны быть, защищены при помощи системы амортизации или другой защиты от указанных нагрузок,

Для проведения испытаний на механические ВВ<Ф необходимо специальное испытательное оборудование, позволяющее искусственно воспроизвести механические воздействия и измерять основные параметры.

Для искусственного создания вибрации с целью испытаний, пользуются вибраторами, которые соединяются со специальной платформой (столом), предназначенным для установки на нем испытываемого изделия. Получившиеся таким образом устройства называют вибрационными стендами.

Вибраторы различаются следующими показателями: видом создаваемой вибрации (линейная и угловая); направлением действия вибрации (однокомпонентная — прямолинейная вибрацияа вертикальном или горизонтальном направлении, двухкомпонентная — круговая вибрация в вертикальной или горизонтальной плоскости, трехкомпонентная); формой создаваемой вибрации (гармонические синусоидальные колебания, бигармонические— два синусоидальных колебания с разными частотами, импульсные, по специальной программе и т. д.); видом энергетического привода (механический, электрический, пневматический и электрогидравлический).

Контрольные вопросы:

1.Расскажите принцип работымашины для статических испытаний.

2.Назовите оборудования для испытаний на удар и постоянное ускорение.

3.Назовите оборудования для испытаний при воздействии качки, наклона и тряски.[kgl]

[gl]Тема 8. Испытания на воздействие ударов, вибраций и акустических шумов[:]

Цель лекции: Изучение испытания на воздействие ударов, вибраций и акустических шумов

План лекции :

1. Виды ударов, параметры ударных воздействий, характеры ударных взаимодействий.

2. Виды вибраций, параметры вибраций и их характеристики,

3. Параметры и характеристики акустических шумов

4. Методики проведения определительных и контрольных испытаний на воздействие вибраций, ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

Механические испытания служат для определения механических свойств материалов и изделий.

оборудование для испытаний при воздействии качки, наклона и тряски: стенд транспортной тряски, стенды для испытаний на воздействие качки и наклонов;

имитацию нагрузок, установленных в НТД, во всем диапазоне их изменения с учетом установленных запасов;

требуемое время нагружения, выдержки под нагрузкой и возможность регулирования нагрузок;

воспроизведение и поддержание (либо отключение при возникновенииситуации) режимов нагружения;

измерение деформаций, перемещений или других необходимых параметров с требуемой точностью;

установку (закрепление) датчиков и средств измерений на объектах испытаний и при необходимости на стенде;

установку кинокамер, подключение средств связи, звуковой и визуальной сигнализации (при необходимости);

безопасность при проведении монтажа, испытаний, демонтажа.

Измерение параметров механических колебаний чащевсего производится приборами, обеспечивающими непосредственный отсчет колебательных величин или регистрирующими мгновенные значения во времени (записывающими виброграмму). Виброграммы могут быть получены с помощью шлейфовых и электронных осциллографов, магнитофонной и киноаппаратуры, а также другими средствами.

Виброграммы, помимо наглядного представления о колебательном процессе, позволяют после графической или расчетной обработки получить данные обо всех интересующих нас параметрах вибрации.

Большинство современных виброизмерительных приборов основано на превращении механических колебаний в электрические, что позволяет производить дистанционную запись и измерение параметров механический колебаний. При это»» в месте расположения источника вибрации располагают чувствительный элемент, , воспринимающий вибрацию и называемый датчиком или вибродатчиком (иногда его называют преобразователем). Современные виброизмерительные приборы могут классифицироваться по рядупризнаков, подробное рассмотрение которых приводится в специальной литературе по вибрации.

Большинство современных виброизмерительных приборовосновано на превращении механических колебаний в электрические, что позволяет производить дистанционную запись и измерение параметров механический колебаний. При это»» в месте расположения источника вибрации располагают чувствительный элемент, , воспринимающий вибрацию и называемый датчиком или вибродатчиком (иногда его называют преобразователем). Современные виброизмерительные приборы могут классифицироваться по рядупризнаков, подробное рассмотрение которых приводится в специальной литературе по вибрации.

Остановимся кратко на классификации наиболее широко применяемых измерительных приборов.

По роду измеряемых компонентов вибрации различают: виброметры для измерения линейных компонентов и торсиометры для измерения угловых компонентов. Виброметры бывают одно-, двух-я трехкомпонентные.

В качестве примера рассмотрим часто применяемый батарейный транзисторный виброметр УР102 (ГДР). Он (рис. 2.9) состоит издинамического датчика и электронного усилителя с индикатором. Датчиком является соединенный жестко с корпусом постоянный магнит, в поле которого подвижно помещается катушка. По принципу электромагнитной индукции напряжение катушки на частотах, выше резонансной, пропорционально колебательной скорости. Динамический датчик механически на резьбе жестко связывается с измеряемым объектом. При ограниченном диапазонечастот он может также соединяться с измерительным

объектом с помощью щупа.

Напряжение от датчика подается с помощью кабеля при измерении скорости непосредственно, а при измерении смещения — через интегрирующее звено на делитель напряжения, который -служит для переключения диапазона измерения. В следующих усилительных -каскадах нд транзисторах напряжение усиливается и затем выпрямляется.

Схема индикатора позволяет измерить эквивалентное амплитудное значение колебательной скорости и пиковое значение колебательного смещения. Шкала индикатора проградуирована в соответствующих механических единицах, т. е. в мм-с~' и микронах.

Прибор имеет выход для подключения регистрирующих приборов, например, осциллоскопов.

С помощью встроенного электронного генератора можно калибровать электронную часть виброметра. Питание прибора осуществляется от встроенных газонепроницаемых никелево-кадмие-вых аккумуляторов.

Рабочий диапазон частот виброметра УР102 составляет 15 Гц, —3 кГц (в зависимости от типа установленного датчика). Габаритные размеры 215X105X92 мм; масса около 1,5 кг.

Часто широко применяются также виброметры типа, Т5М1 (ГДР). Он представляет собой независимый от сетн прибор-для измерения механических вибраций в частотном диапазоне от 5 Гц. до 10 кГц. Вместе с различными пьезоэлектрическими датчиками, реагирующими на ускорение, он позволяет измерять з названных выше пределах частоты ускорение, скорость и смещение при вибрациях.

Прибор вводят в строй специально там, где нет электрической сети; его можно применять для большей части .вибрационных измерений во многих областях исследования и техники, например, а машиностроении, строительстве, при производстве средств передвижения, включая самолеты, и т.'д.

В приборе обеспечивается возможность подключения фильтров и самописцев таким образом, что с его помощью можно проводить спектральный анализ и запись вибрационных процессов. Виброметр Т8М1 может быть использован для: обнаружения причин вибраций; определения резонансных частот деталей; исследования функционирования л спокойного хода машин и установок; .испытания материалов и деталей на стойкость к вибрации и т. л. Блок-схема виброметра Т8М1 представлена на рис. 2.10. Приборы вне пунктирного обрамления на блок-схеме конструктивно самостоятельны и не входят в состав Т8МЗ; они могут быть подключены для решения специальных измерительных задач, не являющихся необходимыми для работы виброметра.

Подаваемое вибрационными датчиками напряжение, которое шрямо пропорционально действующему механическому ускорению, : передается с помощью кабеля к высокоомному входу интегрирую- 1 щего усилителя. Напряжение усиливается и обрабатывается интегрирующими звеньями таким образом, что становится пропорциональным либо ускорению, либо скорости. Через переключатель каналов напряжение подается на прибор с указателем. Можно ] подключить к виброметру еще четыре интегрирующих усилителя. Любой из пяти имеющихся каналов может быть присоединен к ! видеочасти. Шкала указателя градуирована в единицах м/с², м/с ] и мм. Для проведения спектральных анализов можно непосредст- '•, венно к транзисторному вольтметру присоединять фильтры с вол- 1 новым сопротивлением в 600 Ом.

Интегрирующий усилитель имеет два выхода для самопишущих ' аппаратов: выход «шлейфовый осциллограф» и «выход 600 Омэ. Последний пригоден для подключения самописцев с фильтрую- ] щими звеньями или без них.

Интегрирующий усилитель калибруется соответственно с помощью встроенного эталонного источника напряжения. Кроме то-

го, при применении механического юстировочного стола МЕТ1 возможно механическое эталонирование вибрационных датчиков и электронной аппаратуры..

Питание виброметра Т8М1 осуществляется (по выбору) встроенными шестью батарейками для карманных фонариков.

По измеряемому параметру различают: частотометры; виброметры, предназначенные для измерения амплитуды колебательного процесса (собственная частота колебаний колебательной системы виброметра должна быть ниже всех частот спектра измеряемых колебаний); велосиметры, предназначенные для измерения скоростей колебаний; акселерометры, предназначенные для измерения ускорений при колебательном процессе, вся частота спектра которого ниже его собственной частоты колебаний; спектрометры; фазометры; измерители линейных искажений и т. д.

По принципу преобразования механических колебаний в другие виды колебаний для их измерения или записи различают; механические для непосредственных измерений; оптические; пьезоэлектрические; электродинамические; емкостные; омические.

Помимо перечисленных признаков, приборы могут различаться по габаритным размерам, массе, способу установки, виду индикации результатов измерений и т. Д.

Для оценки свойств испытываемых изделий целесообразно использовать измерительную аппаратуру, представляющую собой линейные преобразователи, обладающие достаточно высокой чувствительностью и имеющей линейные амплитудную и фазо-частот-ную характеристики.

Одним из основных и наиболее широко осуществляемых видов испытаний на механические.воздействия являются вибрационные испытания. Различают два основных метода проведения этих испытаний на воздействие одночастотного синусоидального колебания: метод фиксированных частот; метод качающейся частоты.

При методе фиксированных частот контроль за работой изделия и измерение необходимых параметров производят при плавном изменении частоты в каждом из диапазонов. Особое внимание при этом обращают на обнаружение у изделий резонансных" частот, на которых амплитуда колебаний* испытываемого изделия (или отдельных его элементов) будет в 2 раза и более превышать'амплитуду колебаний точек крепления. В случае обнаружения резонансных частот или частот, на которых наблюдается ухудшение параметров, рекомендуется дополнительная выдержка изделия при вибрации с данной частотой с целью уточнения и выявления причин несоответствия.

Рекомендуется выдерживать изделие на высшей частоте каждого поддиапазона. Продолжительность выдержки устанавливается в соответствии с программой испытаний (ПИ) или техническими условиями, но при испытаниях на виброустойчивость она должна быть не менее 5 мин, а при испытании на вибропрочность она может составлять от 1 до 10 ч при длительном воздействии и от 20 до 50 мин при кратковременном.

Если за время испытаний не было обнаружено никаких нарушений и все параметры соответствовали требованиям ПИ и технических условнй, то изделие признается выдержавшим испытания.

Метод качающейся частоты характерен тем, что в зависимости от установленной для испытаний степени жесткости производится плавное изменение частоты сначала в сторону увеличения, а затем уменьшения. Время прохождения диапазона частот в одном направлении, а также продолжительность испытаний определяются по специальным таблицам.

Характерной особенностью испытаний, проводимых с целью выявления нарушений в технологическом процессе производства, является их кратковременность и то, что в случае отсутствия резонансных явлений в диапазоне частот их можно проводить на одной или нескольких фиксированных частотах. Указанные испытания могут проводиться по любой методике, но с сокращенной продолжительностью. Иногда виброиспытания осуществляют не- I посредственно в процессе производства.

Так, на конвейере регулировки телевизионных приемников осуществляют испытания на вибропрочность. Параметры вибрации телевизора: частота вибрации 25—35 Гц, амплитуда вибрации 2,1 мм, вибрационное ускорение 2,0—2,5 %, продолжительность вибрации 60 с. В процессе испытаний не должно полностью прек-рещаться звуковое сопровождение, исчезать изображение таблицы и растра на экране, а также отключаться телевизор от питающей сети.

Для определения способности изделий противостоять разрушающему действию вибрации, возникающей при транспортировании, .

проводят испытания на вибропрочность при длительном воздействии одним из рассмотренных выше методов. Для испытаний на прочность при транспортировании пользуются специальными установками. Особый интерес представляют вибрационные испытания на повреждающую нагрузйу, характеризующиеся тем, что испытываемое изделие доводится до разрушения. По результатам испытаний строят кривые зависимости повреждающего воздействия (в единицах ускорения — §) от частоты, которые называют кривыми повреждений.

Пользуясь кривыми повреждений, можно выявить конструк- I тивные недостатки изделий, определить их резонансные частоты и оценить стойкость конструкции к воздействию вибрации. :

Испытания на виброустойчивость проводят методом фиксированных частот, а испытания на вибропрочность — методами фиксированных или качающихся частот. Недостатком указанных методов является то, что в каждый данный момент времени на изделие воздействуют одночастотные синусоидальные колебания, а,. не спектр частот, как при реальных условиях эксплуатации. В

настоящее время часто проводятся испытания на воздействие многочастотной синусоидальной вибрации на случайную вибрацию *

на сочетание случайной и синусоидальной вибраций. Эти методь позволяют лучше выявить возникновение резонансных явлений г испытываемых изделиях, а также более быстро и качественно обнаружить нарушения в технологическом процессе.

При испытаниях на воздействие вибрационных нагрузок решают обычно следующие вопросы: подвергать ли испытаниям готовое изделие или его отдельные элементы; какое минимально? количество измерительных точек следует выбирать и как их расположить для оценки распределения виброперегрузок в изделии каким вибрационным оборудованием следует пользоваться и т. д

Для создания вибрации, характеризующейся различными параметрами, разработано большое количество типов вибрационный установок и стендов, построенных на различных принципах.

Вибростенды принято оценивать следующими основными параметрами: номинальной грузоподъемностью или максимально допустимым весом, кг; испытательным диапазоном частот, Гц; максимальным ускорением при номинальной грузоподъемности; максимальной амплитудой смещения при номинальной грузоподъемности и минимальной частоте, мм; формой колебаний; коэффициентом нелинейных искажений, %, не более (по ускорению); по размерам рабочей площади етола, мм.

Наибольшее применение имеют вибростенды, использующие механические и электрические приводы.

Вибрация рабочего стола (платформы) центробежного (инерционного) вибростенда (рис. 2.11) возникает под действием результирующей центробежной силы, создаваемой двумя стальными секторами (дисбалансами), вращающимися в противоположные стороны на параллельных валах. В колебательную систему стенда входит пружина 3, масса подвижной части, состоящей из стола и испытываемого объекта /, штока 2 и собственно вибратора 4. Вибратор состоит из двух йращающихся в разные стороны валов с насаженными на их концы секторами. Валы приводятся в движение механизмом вибратора, который через клиноременную передачу получает вращение от электродвигателя постоянного тока. Наличие зубчатой передачи обеспечивает вращение валов в противоположные стороны. Секторы крепятся жестко на обоих концах каждого вала. С одной стороны они закрепляются под одним радиальным направлением, а на противоположных концах — под другим направлением. -

Поскольку частота колебаний определяется числом оборотов вала, то ее регулировка может осуществляться изменением величины питающего напряжения двигателя с помощью пускового реостата или автотрансформатора, установленного на входе выпрямителя.

Центробежные вибростенды создают синусоидальную вертикальную прямолинейную вибрацию в диапазоне частот от 10 до85—200 Гц с ускорением до 25 §.

Другим часто используемым типом механических внбростендов является кривошипно-шатунный (эксцентриковый) с жесткой или гибкой связью.

Из рис. 2.13 следует, чточастота вибрации определяется числом оборотов, а амплитуда колебаний — регулировкой эксцентрика 3, Большая зависимость частоты вибрации от числа оборотов приводит к значительному износу подшипников, что исключает возможность получения максимального значения частот свыше 50—60 Гц с ускорением до 15 §. Наличие в системе люфтов, возрастающих по мере износа подшипников, ограничивает минимальную амплитуду колебаний величиной порядка 0,3 мм. Практически амплитуда смещения изменяется в пределах от 0,4 до 2 мм.

"Рис. 2.13. Принципиальная схема вибростенда с

. кривошипно-шатунным

' (эксцентриковым) при-

'водом:

[ /—платформа с испытатель-ным объектом; 2—што»;

" 3—эксцентрик с переменным эксцентриситетам

Достоинством стенда является возможность получения достаточно низких частот при постоянстве амплитуды и независимости ее от частоты.

Контрольные вопросы:

Рассказать:

1.Виды ударов, параметры ударных воздействий, характеры ударных взаимодействий.

2.Виды вибраций, параметры вибраций и их характеристики.

3.Параметры и характеристики акустических шумов.

4.Методики проведения определительных и контрольных испытаний на воздействие вибраций, ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ.[kgl]

[gl]Тема 9-10. Испытания на климатические воздействия[:]

Цель лекции: Изучить испытания на климатические воздействия

План лекции:

1. Виды климатических воздействий, группы климатов и их характеристики

2. Климатические факторы, существенно влияющие на изделия, отказы, возникающие при воздействии климатических факторов

3. Методология климатических испытаний, нормализованная последовательность климатических испытаний

4. Испытания на воздействие холода

5. Испытания на воздействие тепла

6. Испытания на циклическое воздействие температуры

Второй класс — климатические и другие природные ВВФ — содержит 10 групп, в которых 18 видов (рис. 2.3).

Газовая оболочка, окружающая Землю и вращающаяся вместе с Землей, называется атмосферой. Физическая атмосфера (атм. — внесистемная единица давления) равна атмосферному давлению 760 мм рт. ст. и соответствует 101, 325 кПа, меньшее давление является пониженным, большее — повышенным; перепад давления в ту или другую сторону называется изменением давления. Атмосферное давление и давление других газов при величине 101, 325 кПа называется нормальным. Параметры давления являются первой группой второго класса ВВФ.

Вторая группа — температура среды —• один из основных параметров состояния, характеризующий тепловое состояние системы. Единица температуры — Кельвин (К). Данная группа ВВФ, как и первая, содержит два вида: первый — повышенная или пониженная температура среды и второй — изменение температуры.

Третья группа — влажность воздуха или других газов — содержание в воздухе водяного пара; это одна из наиболее существенных характеристик. Важнейшие величины, характеризующие влажность, следующие: абсолютная влажность воздуха .— отношение массы водяного пара к объему воздуха (кг/м³); парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе (Па); относительная влажность воздуха — отношение фактической массы водяного пара, содержащегося в воздухе, к максимально возможной (насыщающей) массе его в данном объеме воздуха при данной температуре (в %): Для средних широт атмосферная влажность воздуха у земной поверхности колеблется в пределах от 10 г/м³ (летом) до 3 г/м³ (зимой). Наиболее благоприятные условия в средних климатических зонах — относительная влажность воздуха 40 —60%. Уменьшение или увеличение приведенных величин является повышением или понижением влажности воздуха для данного периода, в данной климатической зоне, а разность величин, характеризующих влажность в период времени, является изменением влажности воздуха.

Четвертая группа — атмосферные осадки — содержит два вида: выпадающие осадки (дождь, град, снежная крупа), т. е. осадки, выпадающие из облаков в виде воды в жидком или твердом состоянии, и конденсированные осадки (роса, иней, изморозь, гололед), т. е. осадки, образующиеся на поверхности земли и на предметах в виде воды в жидком, твердом состоянии в результате конденсации водяного пара, находящегося в воздухе.

Пятая группа — туман, который может быть городской или • морской. Туман — это конденсационный аэрозоль с жидкой дисперсной фазой воды (морской воды).

Шестая группа—пыль (песок), аэрозоль с твердой дисперсной фазой в виде пыли или песка имеет два вида — статическое состояние и динамическое.

Седьмая группа — солнечное излучение, которое может быть интегральным и ультрафиолетовым. По сути дела это лучистый теплообмен, т. е. обогрев Земли вследствии поглощения попадающего на нее излучения Солнца. Солнечное излучение содержит ультрафиолетовое излучение, у которого длина волн меньше длины волн видимого излучения и больше 1.

Восьмая группа — поток воздуха (ветер), движущийся с различной скоростью, но не менее 0,6 м-с~~' массы воздуха, содержащего кинетическую энергию.

Девятая группа — среда с коррозионной активностью, содержит три вида. Среда с коррозионнб-активным агентом атмосферы (сернистый газ, хлориды), т. е. коррозия происходит при нахождении и воздействии на предмет (изделие) атмосферного воздуха. Среда, в которой находится коррозионно-активный агент морской воды: хлориды, сульфаты, карбонаты, щелочные и щелочно-зе-мельные металлы и др. И, наконец, коррозионно-активный агент почвенно-грунтовой среды: хлориды, нитриды, сульфаты, карбонаты, гумус, метаболизм и др.

Последняя, десятая группа — ледово-снежная среда, состоящая из льда и снежного покрова.

Седьмой класс — термические ВВФ (рис. 2.8) — содержит две

группы: первая — тепловой удар и вторая — нагрев. Тепловой (термический) удар — резкое (обычно однократное) температурное воздействие (быстрый нагрев или быстрое охлаждение), которое может привести..к высоким температурным напряжениям, вызывающим деформацию и разрушение. Тепловой удар имеет только один вид ВВФ — тепловое излучение взрыва. Известно, что взрыв — процесс освобождения большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени. В результате взрыва вещество, заполняющее объем, превращается в сильно нагретый газ с очень высоким давлением, при этом в окружающей среде образуется и распространяется волна, несущая и тепловой удар.

Вторая группа — нагрев — состоит из четырех видов. Первый вид — аэродинамический нагрев — нагрев поверхности летательного аппарата (самолета, ракетоносителя спускаемого аппарата, космического корабля и др.) при движении в атмосфере* Аэродинамический нагрев особенно заметен при движении со сверхзвуковой скоростью и является следствием перехода. кинетической энергии аппарата, тормозящего атмосферой, в тепловую- энергию газа, обтекающего аппарат.

Второй вид — нагрев трением, т. е. нагрев из-за внешнего механического взаимодействия между твердыми телами, которое возникает в местах их соприкосновения. Кинематическое трение, а иначе трение между движущимися деталями машин, вызывает нагрев трущихся частей механизма.

Третий вид — тепловой поток — это поток энергии (тепловой),-переносимый в процессе теплообмена (лучистого или конвективного) .

Четвертый вид — пламя — видимый результат горения. Горение — сложное быстропротекающее химическое превращение, сопровождающееся выделением теплоты и света.

Пятый класс — ВВФ электромагнитного поля (рис. 2.6) — соетоит из двух групп: электромагнитное поле и электрический ток. Электромагнитное поле — первая группа класса — одно из физических полей, посредством которого осуществляется взаимодействие электрически заряженных частиц или частиц, обладающих магнитным моментом. Частные случаи электромагнитного поля — чистое электрическое поле, создаваемое электрическими зарядами, и чистое магнитное поле, создаваемое неподвижными проводниками с постоянными токами или постоянными магнитами. Электрическое и магнитное поля являются первым видом группы — электромагнитное поле.

Второй и третий вид группы различают в зависимЬсти от частоты поля — низкочастотное и высокочастотное, включая лазерное излучение.

Вторая группа — электрический ток — содержит виды: постоянный ток, т. е. то, что не изменяется во времени ни по силе, ни по

направлению; переменный ток, т. е. электрический ток, периодически изменяющийся по силе и направлению — это основная форма электроэнергии. В электроэнергетике СССР используется одно-и трехфазный синусоидальный переменный ток стандартной час-юты 50 Гц; электрический импульс (третий вид) — кратковременное изменение электрического напряжения или силы тока.

Шестой класс — ВВФ специальных сред (рис. 2.7) — это среда (кроме воздуха) внешняя по отношению к продукции (изделию) или заполняющая его внутренний объем. Класс содержит четыре группы. Первая группа — кислотно-щелочная и нейтральная—содержит два вида: неорганические соединения — любые химические элементы и их соединения, без соединений углерода (кроме некоторых наиболее простых), к их числу относятся кислоты, соли, оксиды, сульфиды, нитриды, карбиды, галогениды и др.; органические соединения — это соединения углерода, имеющего способность соединяться с большинством элементов и образовывать молекулы самого различного состава и строения, в частности, это различные кислоты, спирты, синтетические красители и т. д.

Вторая группа — масла и смазки, состоящая из двух видов: на основе нефтепродуктов (минеральные масла) и синтетические, получаемые синтезом из органических соединений.

Третья группа — топливо также имеет два вида: на основе нефтепродуктов (бензин, легроин, керосин и др.) и компоненты ракетного топлива (жидкий водород, тетраоксид азот, жидкий кислород и т. д.).

Четвертая группа — специальные среды (название аналогично наименованию класса)—содержит пять видов. Первый — это испытательная среда, т. е. специальная среда, воздействующая на изделие при проведении испытаний в процессе его изготовления и приемки. К специальным средам в автомобилестроении можно отнести тормозные жидкости, антифриз и др. Ко второму виду относятся рабочие растворы — специальные среды, представляющие собой раствор органических или неорганических веществ, применяемых для дезинфекции, дезактивации, стерилизации и дегазации. Третий вид—рабочее тело—это специальная среда I для передачи энергии или преобразования одного вида энергии в другую. Четвертый вид — отравляющие вещества, т. е. ядовитые (токсичные) соединения, которые при применении вызывают массовое поражение живой силы. Это могут быть отравляющие вещества: нервно-паралитического действия, обще ядовитые, кожно-нарывные, удушающего, раздражающего, психохимического действия. Пятый вид — радиоактивные аэрозоли. Аэрозоль — коллоидная система, состоящая из газовой среды, в которой взвешены твердые или жидкие частицы. Радиоактивные аэрозоли образуются при ядерных взрывах, при добыче и переработке ядерного топлива.

Контрольные вопросы:

Ответьте,что такое:

1.Виды климатических воздействий?

2.Климатические факторы, существенно влияющие на изделия?

3.Методология климатических испытаний?

4.Испытания на воздействие холода?

5.Испытания на воздействие тепла?

6.Испытания на циклическое воздействие температуры?[kgl]

[gl]Тема 11. Испытания на воздействие коррозии, пониженного атмосферного давления, пыли, песка и солнечного излучения[:]

Цель лекции: Изучить испытания на климатические воздействия коррозии, пониженного атмосферного давления, пыли, песка и солнечного излучения

План лекции:

1. Коррозионно-агрессивные атмосферы, их характеристика и классификация,

2. Факторы, действующие на изделия, отказы возникающие при действии пониженного атмосферного давления, устройство и принципы работы вакуумной камеры, методика и условия проведения испытаний на воздействия пониженного атмосферного давления

3. Факторы, действующие на изделия, отказы возникающие при действии пыли песка, устройство и принципы работы камер для проведения испытаний на статическое и динамическое воздействие пыли и песка, степени жесткости, режимы, методика и условия проведения испытаний на воздействие пыли и песка

4. Факторы, действующие на изделия, отказы возникающие при действии солнечного излучения, устройство и принципы работы камеры солнечного излучения, степени жесткости, режимы, условия и методика проведения испытаний на воздействие солнечного излучения.

1. Испытания на устойчивость к воздействию влаги. Камеры влаги и тепла

Испытания на устойчивость к воздействию влаги предназначены для определения способности изделий АТЭ и АЭ сохранять свои параметры в условиях длительного воздействия влажности и после прекращения этого воздействия. В соответствии с ГОСТ &40 — 84 изделия электрооборудования в исполнениях У и ХЛ должны выдерживать воздействие влажной тепловой среды в течение четырех суток при температуре (40 ± 2) °С и относительной влажности (95 ± 3) %. Влагоустойчивость изделий электрооборудования исполнения Т и О проверяется в течение 21 сут при температуре (40 + 2) "С и относительной влажности (95 + 3) %. Если после 96 ч выдержки в камере влажности изделия работоспособны без предварительной просушки (проверка проводится при отсутствии росы и не позднее чем через 15 мин после извлечения из камеры влажности), то изделия считаются выдержавшими испытания.

Детали, не имеющие защитного покрытия, и детали с оксидным покрытием (детали магнитопроводов, посадочные места и т.д.) могут после испытаний иметь очаги коррозии.Кроме режима выдержки при постоянных значениях влажности и температуры применяют циклический режим испытаний, который характеризуется воздействием повышенной влажности при циклическом изменении температуры воздуха в камере. Этот циклический режим вызывает выпадение росы на наружных поверхностях изделий (при снижении температуры) и последующее ее испарение (в период повышения температуры), что способствует интенсивному развитию процессов коррозии. При этом влага проникает внутрь изделия через микроканалы в сварных, паянных швах, местах соединений материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширения. Это яв ление наиболее характерно для изделий АЭ, имеющих свободные внутренние полости в пластмассовых или металлических корпусах и т.д. Циклограмма изменения относительной влажности и температуры представлена на рис. 6.3.

Испытания изделий на влагоустойчивость под электрической нагрузкой способствуют разрушению вследствие действия электролиза и электрохимической коррозии, поэтому они применяются в исключительных случаях, например при проведении сравнительных испытаний изделий одинакового функционального назначения, но разных конструкций или разных производителей. Т

5rik.ru

Материалы для учебы и работы

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ АТТЕСТАЦИИ ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ