2.2. Методы механических испытаний


2.2.1. Испытание на обнаружение резонансных частот (испытание 101).


2.2.1.1. Испытание проводят с целью определения резонансных частот изделий или их отдельных деталей и узлов.


2.2.1.2. Испытание проводят методом 101-1.


2.2.1.3. Метод 101-1. Испытание проводят следующим образом:


а) изделие крепят на приспособлении или непосредственно на платформе стенда в соответствии с п.2.1.37.


Изделия, имеющие собственные амортизаторы, испытывают без амортизаторов при жестком креплении;


б) испытание проводят при воздействии вибрации в каждом из трех взаимно перпендикулярных направлений по отношению к изделию, если иное не указано в стандартах и ПИ;


в) испытание изделий, к которым предъявлено требование по воздействию вибрационных нагрузок, проводят в диапазоне от 5 Гц до верхней частоты диапазона, установленного в табл.1.


Испытание изделий, к которым не предъявлено требование по воздействию вибрационных нагрузок, но предъявлено требование по отсутствию резонансных частот в диапазоне, указанном в пункте 1.2.2, проводят в диапазоне до 5 Гц до верхней частоты диапазона, установленного в табл.2.


г) величина ускорения должна быть в пределах 1-5 , при этом амплитуда не должна превышать 1,5 мм. Конкретное значение ускорения указывают в стандартах и ПИ.


Если испытание на обнаружение резонансных частот совмещено с испытанием на виброустойчивость, то величина ускорения должна соответствовать величине, установленной для испытания на виброустойчивость;


д) поиск резонансных частот производят путем плавного изменения частот при поддержании постоянного ускорения или амплитуды. Скорость изменения частоты при этом должна быть такой, чтобы обеспечить возможность обнаружения и регистрации резонансов, но не более, чем октава в минуту;


е) резонансные частоты могут определяться визуально, при помощи микроскопа, стробоскопа, рентгенотелевидения, датчиков (измерительных преобразователей) и др. приборов или по изменению выходных параметров изделий.


Метод определения резонансных частот устанавливают конкретно для каждого вида или группы изделий в стандартах и ПИ.


Некоторые из рекомендуемых методов обнаружения резонансных частот приведены в приложении 7;


ж) изделия, к которым предъявлено требование в соответствии с п.1.2.2, считают выдержавшими испытания, если у них отсутствуют резонансные частоты в диапазоне частот, указанном в этом пункте.


2.2.2. Испытание на виброустойчивость (испытание 102)


2.2.2.1. Испытание проводят с целью проверки способности изделий выполнять свои функции и сохранять свои параметры в пределах значений, указанных в стандартах и ПИ, в условиях вибрации в заданном диапазоне частот и ускорений.


2.2.2.2. Испытание проводят методом 102-1.


2.2.2.3. Метод 102-1. Испытание проводят следующим образом:


а) испытание проводят с учетом требований пп.2.1.32, 2.1.34-2.1.37, 2.1.39, 2.1.40;


б) испытание проводят при воздействии вибрации в трех взаимно перпендикулярных направлениях по отношению к изделию, если иное не указано в стандартах и ПИ;


в) испытание изделий проводят под электрической нагрузкой (напряжением), характер и параметры которой должны устанавливаться в стандартах и ПИ;


г) испытание проводят путем плавного изменения частоты в заданном диапазоне. Скорость изменения частоты должна быть достаточной для проверки и регистрации необходимых параметров и должна быть не более чем две октавы в минуту. В диапазоне частот от 10 Гц до частоты перехода поддерживают постоянную амплитуду, начиная с частоты перехода до верхней частоты заданного диапазона - поддерживают постоянное ускорение. Диапазон частот, амплитуда, частота перехода и ускорение приведены в табл.11.



Таблица 11


Степени жесткости


Диапазон частот, Гц

Амплитуда, мм

Частота перехода, Гц

Ускорение,

I


10-35

-

-

1

II


10-60

-

-

1

III


10-60

1,5

20

2

IV


10-80

1,5

30

5

V


10-100

-

-

1

VI


10-200

1,5

30

5

VII


10-200

1,5

40

10

VIII


10-600

1,5

30

5

IX


10-600

1,5

40

10

X


10-1000

1,5

40

10

XI


10-2000

1,5

30

5

XII


10-2000

1,5

40

10

XIII


10-2000

1,5

50

15

XIV


10-2000

2

50

20

XV


10-3000

2

50

20

XVI


10-5000

1,5

40

10

XVII


10-5000

2

50

20

XVIII


10-5000

2-3

60-50

30

XIX


10-5000

2-4

70-50

40

XX


100-5000

-

-

40


Примечания:


1. Если резонансные частоты изделий выше 200 Гц, то для степеней жесткости с верхней частотой диапазона более 200 Гц допускается проводить испытание, начиная со 100 Гц.


2. Если изделие разработано в соответствии с применением 5 к табл.1, то величину ускорения поддерживают в соответствии с закономерностью изменения ускорения, установленной в стандартах и ПИ.


3. Для степеней жесткости XVIII и XIX конкретные значения амплитуды и частоты перехода выбирают любыми из указанных в таблице пределов, исходя из возможностей испытательного оборудования.


4. При использовании стендов с механическим приводом (например, для степеней жесткости I-V) диапазоны частот следует разбивать на поддиапазоны и в них поддерживать постоянную амплитуду колебаний , определяемую по формуле


,


где - средняя частота поддиапазона, Гц;


- ускорение, .


Разбивку на поддиапазоны устанавливают в стандартах и ПИ. При этом рекомендуется руководствоваться табл.13.



д) в процессе испытания производят наблюдения за параметрами изделий, критичными к воздействию вибрационных нагрузок.


При обнаружении у изделий частот, на которых наблюдается нестабильность работы или ухудшение параметров, производят дополнительную выдержку на этих частотах в течение времени, указанного в стандартах и ПИ, но не менее 5 мин.


Если испытание изделий на вибропрочность проводят методом качающейся частоты, дополнительную выдержку не производят;


е) изделия считают выдержавшими испытание на виброустойчивость, если в процессе воздействия вибрации они удовлетворяют требованиям, установленным в стандартах и ПИ для данного вида испытания.


2.2.3. Испытание на вибропрочность (испытание 103)


2.2.3.1. Испытание проводят с целью проверки способности изделий противостоять разрушающему действию вибрации и сохранять свои параметры в пределах значений, указанных в стандартах и ПИ после ее воздействия.


2.2.3.2. Испытание проводят одним из следующих методов:


метод 103-1. Испытание методом качающейся частоты, в том числе:


метод 103-1.1 - испытание методом качающейся частоты во всем диапазоне частот,


метод 103-1.2 - ускорение испытания методом качающейся частоты при повышенных значениях испытательного ускорения. Данный метод не следует применять при кратковременных испытаниях,


метод 103-1.3 - ускорение испытания методом качающейся частоты для изделий, у которых резонансные частоты выше 200 Гц,


метод 103-1.4 - ускорение испытания методом качающейся частоты в области резонансных частот для изделий, у которых они лежат в диапазоне частот, соответствующем заданной степени жесткости,


метод 103-1.5 - ускорение испытания методом качающейся частоты в области резонансных частот для изделий, у которых низшая резонансная частота превышает верхнюю частоту диапазона, соответствующего заданной степени жесткости. Конкретную методику испытания устанавливают в стандартах и ПИ и согласовывают его применение с заказчиком;


метод 103-2. Испытание методом фиксированных частот, в том числе:


метод 103-2.1 - испытание методом фиксированных частот во всем диапазоне. Применение этого метода согласовывают с заказчиком,


метод 103-2.2 - ускоренное испытание методом фиксированных частот для изделий, у которых резонансные частоты выше 200 Гц. Применение этого метода согласовывают с заказчиком,


метод 103-2.3 - испытание на одной фиксированной частоте для изделий, у которых резонансные частоты более чем в 1,5 раза превышают верхнюю частоту диапазона, соответствующего заданной степени жесткости;


метод 103-3. Испытание комбинированным методом;


метод 103-4. Испытание путем воздействия случайной вибрации. Конкретную методику испытания устанавливают в стандартах и ПИ и согласовывают его применение с заказчиком.


2.2.3.3. При проведении испытаний следует руководствоваться следующими общими положениями:


а) испытанию на вибропрочность подвергают те же образцы изделий, которые были испытаны на виброустойчивость, если последний вид испытания предусмотрен в стандартах и ПИ;


б) испытание проводят с учетом требований пп.2.1.32, 2.1.34-2.1.37, 2.1.39, 2.1.40.


У изделий, прошедших испытание на виброустойчивость, проверку параметров перед испытанием на вибропрочность не проводят;


в) испытание проводят при воздействии вибрации в трех взаимно перпендикулярных направлениях по отношению к изделию, если иное не указано в стандартах и ПИ. При этом общая продолжительность испытания должна поровну распределяться между положениями изделия, при которых проводят испытания.


Допускается испытывать изделия в одном наиболее опасном для них положении без сокращения продолжительности испытания;


г) изделия испытывают без электрической нагрузки или под электрической нагрузкой. Необходимость испытания под электрической нагрузкой (или под напряжением), а также ее характер и величина должны устанавливаться в стандартах и ПИ;


д) изделия подвергают воздействию вибрации одним из методов, приведенных в пп.2.2.3.4-2.2.3.11 настоящего раздела;


е) при испытании допускаются перерывы, но при этом должна сохраняться общая продолжительность воздействия вибрации;


ж) по окончании испытания на вибропрочность проводят испытание на виброустойчивость (для изделий, проверяемых на виброустойчивость) в том же диапазоне частот в соответствии с методикой, изложенной в разд.2.2.2 (испытание 102);


з) изделия считают выдержавшими испытания на вибропрочность, если они удовлетворяют требованиям, установленным в стандартах и ПИ для данного вида испытания.


2.2.3.4. Метод 103-1.1. Испытание проводят путем непрерывного изменения частоты во всем диапазоне от нижнего значения до верхнего и обратно (или в поддиапазонах частот) по закону, приведенному на черт.1.




Черт.1



Время изменения частоты в диапазоне или поддиапазоне определяют по черт.1, округляя до минуты.


В диапазоне частот от 10 Гц до частоты перехода поддерживают постоянную амплитуду, начиная с этой частоты до верхней частоты заданного диапазона поддерживают постоянное ускорение, соответствующее заданной степени жесткости.


Диапазон частот вибрации, амплитуда, частота перехода, ускорение, время цикла качания частоты, количество циклов и общая продолжительность испытания должны соответствовать указанным в табл.12.



Таблица 12


Степень жесткости

Диапазон частот, Гц

Амплитуда, мм

Частота перехода, Гц

Ускорение,

Время цикла качания, мин

Общая продолжительность испытания







длительного

кратковременного








время, ч

количество циклов качания


время, ч

количество циклов качания

I


10-35

1,5

20

1,5

5

6

72

-

-


II


10-60

1,5

-

1,0

6

180

1800

6,0

60

III


10-60

1,5

20

2,0

6

180

1800

6,0

60

IV


10-80

1,5

30

5,0

8

24

180

4,5

33

V


10-100

1,5

20

1,5

9

180

-

-

-

VI


10-200

1,5

30

5,0

12

24

120

4,5

21

VII


10-200

1,5

40

10

12

24

120

4,5

21

VIII


10-600

1,5

30

5,0

15

48

192

9,0

36

IX


10-600

1,5

40

10

15

48

192

9,0

36

X


10-1000

1,5

40

10

18

36

120

7,5

24

XI


10-2000

1,5

30

5,0

20

24

72

4,5

12

XII


10-2000

1,5

40

10

20

24

72

4,5

12

XIII


10-2000

1,5

50

15

20

24

72

4,5

12

XIV


10-2000

2,0

50

20

20

24

72

4,5

12

XV


10-3000

2,0

50

20

22

18

66

3,5

9

XVI


10-5000

1,5

40

10

24

12

30

3,0

9

XVII


10-5000

2,0

50

20

24

12

30

3,0

9

XVIII


10-5000

2-3

50-60

30

24

12

30

3,0

9

XIX


10-5000

2-4

50-70

40

24

12

30

3,0

9

XX


100-5000

-

-

40

16

0,5

2

0,5

2