ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР
ОБЕСПЕЧЕНИЕ 'ИЗНОСОСТОЙКОСТИ
ИЗДЕЛИЙ
УСКОРЕННЫЕ РЕСУРСНЫЕ ИСПЫТАНИЯ С
ПЕРИОДИЧЕСКИМ ФОРСИРОВАНИЕМ РЕЖИМА
Издание официальное
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва
РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по стандартам и Министерством сельскохозяйственного машиностроения
ИСПОЛНИТЕЛИ
И. И. Карасик, канд. техн, наук; М. М. Тененбаум, проф., д-р техн, наук;
А. Л. Теркель, канд. техн, наук; В. Н. Артамонова; Н. П. Кукол
ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по стандартам
Член Госстандарта В. В. Ткаченко
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 февраля 1979 г. № 686
Редактор И. В. Виноградская
Технический редактор Л Я. Митрофанова
Корректор гАнанаса
С
XXX) ЦенаЗ коп.
дано в набор 02.03.79 Події, в печ. 15.05.7-венский пер., 3 776О
ГОСТ
23.205-79
Ускоренные ресурсные испытания с
периодическим форсированием режима
Products wear resistance assurance.
Accelerated life tests by inguiry method
'Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22 февраля 1979 г. № 686 срок действия установлен
с 01.01. 1980 г.
Несоблюдение стандарта преследуется по закону
Настоящий стандарт расйространяется на изделия машиностроения, отказ которых обуславливается постепенным накоплением износных повреждений, проявляющихся в монотонном изменении контролируемого параметра (изменении размера лимитирующего элемента, падении производительности, возрастании расхода энергии на единицу выработки изделия и др.).
Стандарт устанавливает метод ускоренных ресурсных испытаний, предназначенный для ориентировочной оценки ресурса испытываемого образца изделия до достижения заданного предельного значения установленного параметра или оценки значения этого параметра, соответствующего заданной наработке изделия в нормальном режиме.
Стандарт не распространяется на сложные изделия, для которых технической документацией не установлен единый параметр, характеризующий предельное состояние всего изделия (автомобили, двигатели внутреннего сгорания и т. п.).
Н
Издание официальное
★
Перепечатка воспрещена
(Є) Издательство стандартов, 1979СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Испытания каждого образца проводят при последовательном ступенчатом чередовании нормального и форсированного режимов.
Пересчет на условия нормального режима основан на установлении зависимости скорости изменения контролируемого параметра (скорости изнашивания) в нормальном режиме от уровня изменения этого параметра (износа), при условии, что зависимость,, полученная по результатам ступенчатых испытаний, справедлива для процесса изнашивания в нормальном режиме от момента окончания приработки до накопления предельного износа. Для ускоренного получения необходимого ряда уровней накопленного износа проводят испытания на ступенях с форсированным режимом (форсированных ступенях).
Достоверность результатов испытаний, кроме прочих факторов (погрешности измерений и т. п.), определяется правильностью выбора вида функции измененця скорости изнашивания от уровня накопленного изделием износа (или соответствующей функции накопления износа от времени). В процессе обработки результатов испытаний возможна корректировка с целью выбора функции, отличной от предварительно выбранной и приводящей к меньшей по сравнению с ней погрешности результатов.
Обозначения показателей, принятые в стандарте, приведены в справочном приложении 2.
ВЫБОР РЕЖИМОВ ИСПЫТАНИИ
В качестве нормального режима на соответствующих ступенях применяют любой режим, по отношению к которому оценивают ресурс изделия (постоянный режим, режим с циклическим или стационарным случайным изменением уровня внешних нагрузочных воздействий и др.). Параметры нормального режима должны быть заданы в нормативно-технической документации, отражающей требования к надежности изделия. При отсутствии таких требований параметры нормального режима назначают в соответствии с условиями работы изделия в эксплуатации по общим правилам выбора режимов нормальных ресурсных испытаний.
Форсированный режим должен быть выбран так, чтобы скорость изнашивания на каждой ступени с нормальным режимом (нормальной ступени) при данном значении износа (или в данном диапазоне износа) не зависела от режима, при котором был накоплен этот износ (форсированного или нормального).
Отсутствие влияния режима на скорость изнашивания на последующей нормальной ступени может быть подтверждено в процессе испытаний нескольких образцов изделия по настоящему методу. С •этой целью испытания, например, двух образцов строятся так, что ■износ, накопленный в одном из образцов в нормальном режиме после первой форсированной ступени, достигается на другом образце при испытаниях только в нормальном режиме. При этом скорость изнашивания одного образца в нормальном режиме после •форсированной ступени сопоставляют с аналогичной скоростью изнашивания второго образца.
Применение форсированного режима не должно приводить к изменению относительного распределения интенсивности изнашивания между отдельными деталями и узлами изделия, в том числе между взаимнотрущимися поверхностями сопряжения, отдельными участками одной и той же поверхности трения и т. п.
ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ
Испытания каждого образца начинают с приработочной сту- шени, проводимой в режиме, установленном для приработки данного изделия. После окончания ступени измеряют приработочный износ IF0.
После завершения испытаний на приработочной ступени производят ступенчатое чередование нормального и форсированного режимов, причем испытания начинают и заканчивают ступенями -с нормальным режимом (см. чертеж). Соотношение количества форсированных и нормальных ступеней определяют зависимостью
mF— іїік — 1.
Минимально необходимая продолжительность испытаний на каждой нормальной ступени должна быть такой, чтобы за это время накопился износ, который можно с заданной достоверностью ■ оценить выбранным методом измерения износа. Выполнение этого условия контролируют по общим правилам математической статистики проведением нескольких повторных серий измерений износа на разных этапах изнашивания на очередной нормальной ступени. При назначении продолжительности испытаний на нормальной ступени с переменным режимом внешних воздействий следует обеспечить представительность ступени по параметрам этих воздействий. Например, при воспроизведении непрерывного случайного процесса нагружения продолжительность ступени должна -быть больше интервала корреляции случайного процесса.
Испытания на нормальных ступенях планируют из расчета накопления одинакового износа в процессе испытаний на каждой такой ступени, т. е. считая, что Д1Гм:=Д1Глг,= .. . ^ДІПд/.. При планировании испытаний учитывают, что потребная продолжительность испытаний на каждой последующей нормальной ступени увеличивается или уменьшается в зависимости от того, уменьшается или увеличивается скорость изнашивания испытываемого изделия ш нормальном режиме по мере накопления износа.
Схема испытаний по принципу запросов (для приработочных, трех нормальных и двух форсированных ступеней)
Количество нормальных ступеней (т« ) назначают, исходя из заданного значения предельного износа W l , требуемого коэффициента ускорения, погрешности измерения износа, чувствительности метода измерения и требований к точности оценки результатов испытаний.
Минимально необходимое количество нормальных ступеней —2..
Примечание. Испытания по принципу запросов невозможны при WL-Г0<2Д№т1п.
На каждой форсированной ступени планируют накопление- износа по формуле
Требуемую продолжительность испытаний на очередной форсированной ступени ориентировочно определяют в процессе ИСпытаний в зависимости от результатов по предыдущим ступеням. Ориентировочную оценку продолжительности испытаний на очередной форсированной ступени производят по формуле
1—1 k~ /
WL-W0- 2ДГС>.~ ZbWNk-(mN-i)bWNi
^Fl mF-i- F(i-l)
Требуемую продолжительность испытаний на первой форсированной ступени ( A/fi ) определяют по результатам измерений износа, накопленного в начальный непродолжительный период испытаний на этой ступени, и оценки, соответствующей этому периоду средней скорости изнашивания (££.)
Л. WL-W0-SWNl-(mN_})SWNl1
Д^1=•
Примечание. Ориентировочную оценку эквивалентных наработок в процессе испытаний производят в соответствии с рекомендуемыми приложениями 3 и 4.
Контроль достижения необходимого значения износа на очередной нормальной или форсированной ступени производят с помощью непрерывного или периодического измерения параметра W, с уменьшением интервалов времени между последовательными замерами вблизи планируемого уровня этого параметра.
3-9. Испытания по пп. 3.1—3.9 повторяют на других образцах данного изделия. Общее количество испытываемых образцов выбирают в зависимости от заданных требований к достоверности получаемой оценки с точки зрения представительности выборки.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Оценивают средние скорости изнашивания на ступенях с нормальным режимом (^; и т. д.) по формуле
~ ^N1 •
Выравнивают зависимость изменения скорости изнашивания в нормальном режиме от уровня накопленного износа по методу наименьших квадратов, принимая в качестве аргумента средний износ на нормальной ступени и в качестве функции среднюю скорость изнашивания на соответствующей нормальной ступени. По результатам выравнивания определяют количественные параметры функции % (№) зависимости скорости изнашивания от изно
са. Если теоретически вид этой функции неизвестен, то по результатам испытаний возможен подбор функции, наилучшим образом описывающей зависимость скорости от износа (функции с наименьшим среднеквадратичным отклонением эмпирических данных от выравненных).Примечание. Вид функции, по которой производят обработку результатов испытаний, должен быть указан в методиках ускоренных испытаний изделий определенного вида.
Устанавливают функцию наработки испытываемого изделия в нормальном режиме от уровня износа по формуле
w dW
Оценку ресурсов испытываемого образца получают, решая уравнение относительно t, приняв W=Wl.
Оценку износа испытываемого образца, соответствующего заданной наработке, получают, решая уравнение относительно W, приняв t — T з .
ПРИЛОЖЕНИЕ t
Рекомендуемое
ПЕРЕЧЕНЬ
исходных данных для разработки методики
ускоренных испытаний конкретной продукции
Контролируемый параметр, уровень которого характеризует степень изношенности изделия.
Предельное значение этого параметра, соответствующее предельной степени изношенности изделия и исчерпанию его ресурса.
Количественные характеристики параметров режима внешних воздействий на изделие (действующих усилий, скоростей, температур и др.), по отношению к которым определяется или контролируется ресурс.
Значения параметров внешних нагрузочных воздействий, обеспечивающие предельную степень форсирования режима испытаний при условии отсутствия влияния форсирования на последующую скорость изнашивания в нормальном режиме (пп. 1.2 и 2.2 настоящего стандарта).
Допустимая предельная погрешность измерения износа.
. Режим приработки испытываемого изделия
.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
Обозначения показателей, принятые в стандарте
Таблица 1
Наименование показателя |
Обозначение |
Примечание |
Износ Наработка Предельный износ Приработочный износ Количество нормальных и форсированных ступеней, соответственно Износ, накопленный на очередной нормальной и форсированной ступенях, соответственно Средний износ, соответствующий /-ой нормальной ступени Минимально необходимый износ, который можно достаточно достоверно измерить принятым методом измерения Продолжительность испытаний на очередной нормальной и форсированной ступени, соответственно Скорость изнашивания в нормальном режиме, соответствующая заданному значению W износа Средняя скорость изнашивания на /-той нормальной ступени Наработка на приработочной ступени |
W t W’o mN nip Д^. J^min Л*# ; J 1 (W) Ц- Д/Д; A> |
Определение по ГОСТ 23.002- 78. Износ отсчитывается от начала испытаний Определение по ГОСТ 13377—75. Наработка отсчитывается от начала испытаний определенного образца Значение износа, соответствующее предельному состоянию Износ, накопленный испытываемым изделием к моменту окончания приработочной ступени испытаний Определяется как среднеарифметическое значение ступени |