где - частота пика;
- частота провала.
Пары "пик-провал"
Рис.2
Эти измерения могут быть выполнены только с использованием точного измерителя частоты.
Методы подтверждения спектра СПУ, приведенные в приложениях А и В, основаны на отборе результатов испытания наиболее жестких пар "пик-провал". Если необходимо использовать отношение частоты пика-провала, то величины и должны быть измерены для нескольких пар (четыре пары на рис.2), а погрешность анализа и отстаточную пульсацию определяют для каждой пары для того, чтобы найти самую жесткую.
4.3. Метод обнаружения резонанса
Если в соответствующей НТД предусматривается обнаружение резонанса, то в некоторых случаях предварительное обнаружение резонанса может проводиться одновременно со снятием частотной характеристики. Полное синусоидальное качание должно быть проведено в обоих направлениях по всему диапазону частот.
Во время обнаружения резонансов образец следует проверить, чтобы определить частоты, на которых:
выявляют повреждения изделия и (или) ухудшение параметров, зависящих от вибрации;
возникают механические резонансы.
Качание может прерываться для более тщательного исследования резонанса и определения точного значения резонансной частоты.
Во время предварительного обнаружения резонанса все частоты и амплитуды, на которых эти явления возникают, должны регистрироваться для сравнения с амплитудами и частотами, выявленными при заключительном обнаружении резонанса. В соответствующей НТД должно быть указано, что следует предпринять, если возникнет какое-либо изменение резонансной частоты.
Во время обнаружения резонанса образец должен находиться в рабочем состоянии, если это возможно. В том случае, когда механические характеристики вибрации не могут быть оценены вследствие функционирования образца, следует провести дополнительное обнаружение резонанса при условии, что образец находится не в рабочем состоянии.
Любые устройства для определения степени воздействия вибрации на внутренние части (детали) образца не должны значительно влиять на динамические характеристики образца в целом.
Может оказаться необходимым предусмотреть период времени в конце выдержки, во время которого образец достигнет того же состояния, что и в исходный момент предварительного обнаружения резонанса, например, в отношении температуры.
5. ТРЕБОВАНИЯ К ПАРАМЕТРАМ ВИБРАЦИИ
5.1. Основное движение
Основное движение точек крепления образца должно быть прямолинейным и стохастическим с нормальным (гауссовым) распределением мгновенных значений ускорения. Измерительные и контрольные точки должны иметь идентичное движение.
5.2. Распределение
Распределение мгновенных величин ускорения в контрольной точке должно быть нормальным в пределах диапазона допусков, показанных на рис.3. Если используется воображаемая точка, то указанное распределение относится к измерительной точке.
Зона допусков для распределения мгновенных значений ускорения
- кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения
Рис.3
Примечание. Для большинства испытаний на воздействие случайной вибрации распределение попадает в диапазон допусков, поэтому подтверждение необходимо только в исключительных случаях. Тем не менее рекомендуется визуально наблюдать форму волны ускорения там, где это возможно, для того, чтобы быть уверенным, что пики, по крайней мере, в 2,5 раза превышают средние квадратические значения сигнала случайной вибрации.
5.3. Требования к спектру СПУ и кумулятивному среднему квадратическому значению ускорения
Уровень СПУ и частотный диапазон устанавливают в соответствующей НТД. Спектр СПУ должен быть таким, как показано на рис.4. Все эти значения в совокупности и определяют номинальное кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения, указанное в табл.3а и 3б.
Спектр СПУ и диапазон допусков
- верхняя граница диапазона допусков, средняя воспроизводимость;
- нижняя граница диапазона допусков, средняя воспроизводимость:
- заданная СПУ (номинальный спектр)
Рис.4
Допуски на истинное значение спектра СПУ и кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения указаны в табл.2. Как видно из табл.2, допуски на кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения более жесткие, чем допуски на СПУ.
Таблица 2
Диапазон допусков, дБ |
|
Истинное значение СПУ |
Истинное кумулятивное среднее квадратическое значение (от до ) |
±6 |
±1,5 |
Измерения ускорения для подтверждения требований к вибрационному движению необходимо проводить только в основном направлении в контрольной точке (см. п.3.4.3).
Среднее квадратическое значение ускорения в полосе частот от до 10 или 10 кГц (берут меньшее значение) не должно превышать 70% (-3 дБ) от кумулятивного среднего квадратического значения ускорения, необходимого в заданном диапазоне частот.
Подтверждение допусков спектра СПУ может проводиться любым методом, соответствующим данным допускам. Поскольку подтверждение допусков СПУ вызывает значительные технические трудности, настоятельно рекомендуется, чтобы выбор метода подтверждения осуществлялся в соответствии с методами, представленными в приложениях А-С. Руководство по выбору метода подтверждения излагается в разд.6.
Примечание. В особых случаях, когда задан спектр определенной формы, также могут быть использованы методы подтверждения, приведенные в приложениях А-С.
Следует иметь в виду, что для подтверждения уровня СПУ в воображаемой контрольной точке не допускается автоматическая обработка сигналов измерительных точек с помощью анализатора без коррекции таких источников погрешностей, как ширина полосы частот анализатора, время выборки и т.д.
5.4. Кумулятивные средние квадратические значения ускорения в пределах заданного диапазона частот
Требуемые значения кумулятивного среднего квадратического значения ускорения приведены в табл.3а и 3б. Для их подтверждения следует применять фильтр нижних частот. Этот фильтр имеет частоту среза (точка 3 дБ) на частоте . Если ширина полосы частот на уровне 3 дБ отличается более чем на 2% от эквивалентной ширины полосы частот шума, получаемой при измерении мощности на выходе фильтра, на вход которого подается сигнал белого шума, то это обстоятельство следует учитывать при использовании вычисленных средних квадратических значений, приведенных в табл.3а и 3б.
Примечание. Для подтверждения кумулятивного среднего квадратического значения ускорения сигнала воображаемой контрольной точки допускается автоматическая обработка сигналов измерительных точек с помощью анализатора.
Таблица 3а
Кумулятивные средние квадратические значения ускорения
Заданная СПУ, /Гц |
Заданный диапазон частот от до , Гц |
|||||||||||
|
5-150 |
5-200 |
10-150 |
10-200 |
20-150 |
20-200 |
20-500 |
20-2000 |
20-5000 |
50-500 |
50-2000 |
50-5000 |
|
Кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения, |
|||||||||||
0,0005 |
0,27 |
0,31 |
0,26 |
0,31 |
0,26 |
0,30 |
0,49 |
1,0 |
1,6 |
0,47 |
1,0 |
1,6 |
0,001 |
0,38 |
0,44 |
0,37 |
0,44 |
0,36 |
0,43 |
0,69 |
1,4 |
2,2 |
0,67 |
1,4 |
2,2 |
0,002 |
0,54 |
0,63 |
0,53 |
0,62 |
0,51 |
0,60 |
0,98 |
2,0 |
3,2 |
0,95 |
2,0 |
3,2 |
0,005 |
0,85 |
0,99 |
0,84 |
0,98 |
0,81 |
0,95 |
1,6 |
3,2 |
5,0 |
1,5 |
3,1 |
5,0 |
0,01 |
1,2 |
1,4 |
1,2 |
1,4 |
1,1 |
1,3 |
2,2 |
4,5 |
7,1 |
2,1 |
4,4 |
7,0 |
0,02 |
1,7 |
2,0 |
1,7 |
1,9 |
1,6 |
1,9 |
3,1 |
6,3 |
10 |
3,0 |
6,3 |
10 |
0,05 |
2,7 |
3,1 |
2,6 |
3,1 |
2,6 |
3,0 |
4,9 |
10 |
16 |
4,7 |
10 |
16 |
0,1 |
3,8 |
4,4 |
3,7 |
4,4 |
3,6 |
4,3 |
6,9 |
14 |
22 |
6,7 |
14 |
22 |
0,2 |
5,4 |
6,3 |
5,3 |
6,2 |
5,1 |
6,0 |
9,8 |
20 |
32 |
9,5 |
20 |
32 |
0,5 |
8,5 |
9,9 |
8,4 |
9,8 |
8,1 |
9,5 |
16 |
32 |
50 |
15 |
31 |
50 |
1,0 |
12 |
14 |
12 |
14 |
11 |
13 |
22 |
45 |
71 |
21 |
44 |
70 |
2,0 |
17 |
20 |
17 |
19 |
16 |
19 |
31 |
63 |
100 |
30 |
63 |
100 |
5,0 |
27 |
31 |
26 |
31 |
26 |
30 |
49 |
100 |
158 |
47 |
100 |
157 |
10,0 |
38 |
44 |
37 |
44 |
36 |
43 |
69 |
141 |
223 |
67 |
140 |
222 |
Примечание. В таблице приведены кумулятивные средние квадратические значения ускорения в единицах для спектра прямоугольной формы для каждого частотного диапазона и каждой СПУ. |
Таблица 3б
Кумулятивные средние квадратические значения ускорения
Заданная СПУ, (м·c ) /Гц |
Заданный диапазон частот от до , Гц |
|||||||||||
|
5-150 |
5-200 |
10-150 |
10-200 |
20-150 |
20-200 |
20-500 |
20-2000 |
20-50000 |
50-500 |
50-2000 |
50-5000 |
|
Кумулятивное среднее квадратическое значение ускорения, м·с |
|||||||||||
0,048 |
2,65 |
3,04 |
2,55 |
3,04 |
2,55 |
2,94 |
4,81 |
9,81 |
15,7 |
0,46 |
9,81 |
15,7 |
0,096 |
3,73 |
4,32 |
3,62 |
4,31 |
3,53 |
4,22 |
6,77 |
13,7 |
21,6 |
0,66 |
13,7 |
21,6 |
0,192 |
5,30 |
6,20 |
5,20 |
6,08 |
5,00 |
5,89 |
9,61 |
19,6 |
31,4 |
0,93 |
19,6 |
31,4 |
0,48 |
8,33 |
9,71 |
8,24 |
9,61 |
7,95 |
9,32 |
15,7 |
31,4 |
49,1 |
1,47 |
30,4 |
49,1 |
0,96 |
11,8 |
13,7 |
11,8 |
13,7 |
10,8 |
12,8 |
21,6 |
44,1 |
69,7 |
2,06 |
43,2 |
68,7 |
1,92 |
16,7 |
19,6 |
16,7 |
18,6 |
15,7 |
18,6 |
30,4 |
61,8 |
98,1 |
2,94 |
61,8 |
98,1 |
4,8 |
26,5 |
30,4 |
25,5 |
30,4 |
25,5 |
29,4 |
48,1 |
98,1 |
157 |
4,61 |
98,1 |
157 |
9,6 |
37,3 |
43,2 |
36,2 |
43,1 |
35,3 |
42,2 |
67,7 |
137 |
216 |
6,60 |
137 |
216 |
19,2 |
53,0 |
62,0 |
52,0 |
60,8 |
50,0 |
58,9 |
96,1 |
196 |
314 |
9,32 |
196 |
314 |
48 |
83,3 |
97,1 |
82,4 |
96,1 |
79,5 |
93,2 |
157 |
314 |
491 |
14,7 |
304 |
491 |
96 |
118 |
137 |
118 |
137 |
108 |
128 |
216 |
441 |
697 |
20,6 |
432 |
687 |
192 |
167 |
196 |
167 |
186 |
157 |
186 |
304 |
618 |
981 |
29,4 |
618 |
981 |
480 |
265 |
304 |
255 |
304 |
255 |
294 |
481 |
981 |
1570 |
46,1 |
981 |
1570 |
960 |
373 |
432 |
362 |
431 |
353 |
422 |
677 |
1370 |
2160 |
66,0 |
1370 |
2160 |
Примечание. В таблице приведены общие средние квадратические значения ускорения в единицах м·с для спектра прямоугольной формы для каждого частотного диапазона и каждой СПУ. |